Выбор сечения проводов автомобильной проводки

Электрический ток, проходя по любому проводнику, нагревает его.

Если проводник нагрет незначительно, то выделяемое им тепло быстро рассеивается в воздухе й температура проводника остается сравнительно небольшой. При увеличении тока в проводнике, естественно, возрастет и количество выделяемого тепла, которое, не успевая рассеиваться в воздухе (так как поверхность охлаждения данного проводника остается неизменной), приведет к значительному повышению температуры проводника.

В результате может загореться изоляция проводника, а при значительном токе может расплавиться металл проводника. Кроме того, нагревание провода свидетельствует о том, что часть электрической энергии теряется бесполезно в проводах, или, как говорят, в проводах происходит падение напряжения. От этого понижается напряжение, подводимое к потребителям.

Совсем избежать нагревания проводов невозможно. Тем не менее потери электрической энергии могут быть небольшими, если правильно выбрать сечение провода.

Существуют нормы наибольшего допустимого тока для каждого стандартного сечения проводника.

Выбор сечения провода по этим нормам называется расчетом по допустимому току (плотности тока).

Следует помнить, что этот метод применим только для проводов сравнительно коротких электрических цепей, какими являются, например, цепи зажигания и электрооборудования на автомобилях. По этому же методу можно выбирать провода, подходящие от распределительного щитка к электромотору какого-либо станка или устройству для зарядки аккумуляторных батарей и т. д.
Наибольший допустимый ток в изолированных проводах при открытой проводке

Площадь поперечного сечения провода в кв. мм Наибольший допустимый ток в а
для провода с медной жилой для провода с алюминиевой жилой
0,75 9
1 11 9
1,5 14 11
2,5 20 14
4 25 20
6 31 25
10 43 31
16 75 43
25 100 75
35 125 100
50 160 125
70 200 160
95 240 200
120 280 240

Данные для выбора сечения проводника по плотности тока приведены в табл. 5 и 6. Табл. 5 служит для выбора сечений изолированных проводов открытой проводки, применяемой для осветительной и силовой сети, мастерских, зарядных станций и временных электрических установок полевого типа (зарядных устройств, освещения и пр.). На автомобилях, где условия охлаждения проводов значительно хуже, приходится брать пониженную плотность тока; данные для расчета сечения этих проводов, независимо от их марки, приведены в табл. 6.
Таблица 6
Наибольший допустимый ток в изолированных проводах, применяемых на автомобилях

Площадь поперечного сечения проводника в кв» мм Наибольший допустимый ток в а
1,0 3
1.5 6
2,5 15
4 20
6 25
10 35
16 50
25 70
35 80
50 90
70 100
95 125
120 150

Марка провода при выборе сечения его жилы в зависимости от проходящего тока во внимание не принимается.

Пример 1. Необходимо определить, какого сечений следует поставить соединительный провод между генератором и аккумуляторной батареей на автомобиле, если зарядный ток в указанной цепи не превышает 12 а.

Так как провод будет проложен на автомобиле, поэтому подбирать его сечение следует по табл. 6. Из таблицы видно, что ток в 12 а находится между 6 и 15 а, которым соответствуют провода сечением 1,5 и

2,5 кв. мм. Так как 12 а больше б а, то сечение в 1,5 кв. мм принять нельзя, а приходится брать ближайшее большее, т. е. 2,5 кв. мм, которому соответствует наибольший ток в 15 а.

Пример 2. В ремонтной мастерской необходимо сделать проводку тока от распределительного щитка к электромотору токарного станка. Мощность электромотора 5 кет при напряжении 220 в. Какого сечения взять медный провод?

Прежде всего определим ток, потребляемый электромотором при полной нагрузке.

Для этого мощность электромотора (5 квт = 5 000 вт) разделим на напряжение (220 в).

5000 / 220 = 22.8 а
Теперь, пользуясь табл. 5 (для открытой проводки), устанавливаем, что 22,8 а находится между 20 и 25 а, которым соответствуют сечения 2,5 и 4 кв. мм. Принимаем ближайшее большее сечение провода — 4 кв. мм.

В тех случаях, когда провода служат для кратковременного подведения тока к какому-либо потребителю, как, например, к стартеру, а длина проводов невелика, наибольший допустимый ток для данного сечения проводника может быть увеличен в четыре-пять раз.

Электрика своими руками: Делаем качественные провода для прикуривания автомобиля

Вступление

Добрый день, уважаемые читатели.

В данной статье речь пойдет о том, как самому сделать такие провода для прикуривания, чтобы можно было завести машину с полностью севшим аккумулятором. Это может произойти, если надолго уйти и забыть выключить свет. Или же в сильные морозы. Что как раз имело место в средней полосе России пару недель назад — когда неожиданно температура опустилась до -27 и многие не смогли завестись, в том числе и мой сосед.

По этой причине по его просьбе я сделал ему провода для прикуривания, о которых и пойдет в статье речь.

(Картинка взята с сайта liveinternet.ru)
Для жителей Сибири и северных районов России морозы — дело привычное и, обычно, к зиме автомобили у них хорошо подготовлены (см. последний раздел статьи). А вот для жителей средней полосы, особенно, живующих в крупных городах, неожиданно нагрянувший мороз может представить серьезную проблему.

Почему бы не «купить готовые провода»? Дело все в том, что качественных, в продаже просто нет. Из всех виденных, что-то более-менее приличное было в обзоре журнала «За рулем» и называлось «совет автоэлектрика». Но это изделие было специально сделано производителем для теста данного журнала — поэтому есть сомнения, что штатные изделия имеют такое же качество изготовления.

Почему нет в продаже? Дело в том, что качественный прикуриватель с учетом мнокогратных рыночных накруток обойдется покупателю в такую сумму, что его просто никто не будет покупать.

Поэтому полки автомагазинов ломятся от дорогого и в тоже время низкокачественного барахла, в основном, китайского (но есть и российского) производства. На упаковках написаны токи 500, 600 и даже 1000 ампер, но это все «китайские» амперы и их надо делить минимум на 10.

Конечно, эти прикуриватели помогают, но лишь в том случае если аккумулятор разряжен лишь незначительно. Или если зарядка длится долго (не менее 6-10 часов). Но готов ли кто-то прикуривать ваш автомобиль в течение такого времени? Обычно, если авто не заводится минут за 20-30, то хозяин закрывает авто и едет на автобусе.

Что такое качественный прикуриватель и зачем он нужен?

Я ранее писал о китайских и российских прикуривателях и писал что, к сожалению, практически всегда, они являются некачественными.

Даже прикуриватель от знаменитой американской марки Snap-On, стоимостью 12 тысяч рублей (по стостоянию на январь 2017 года) по результатам тестов оказался некачественным (что вдвойне обидно с учетом такой высокой цены).

Вот отзыв журнала «За рулем» по результатам теста:

Самое большое разочарование теста. Громкое имя и оглушительная цена — всё, чем запомнилось изделие. Мягкий морозостойкий провод — это хорошо, но уже при скромном токе 480 А падение напряжения превысило 2,0 В.

А что же такое качественный прикуриватель?

Качественный прикуриватель — это такой прикуриватель, который в силу своей конструкции способен обеспечить пропускание номинального тока стартера автомобиля-акцептора с минимальным падением напряжения (менее 1В) за время, достаточное для запуска двигателя автомобиля-акцептора (это время считается равным 30 секундам). Далее я буду писать «донор» — тот, кто дает прикурить, «акцептор» — кому дают прикурить.

Качество прикуривателя определяется следующими составляющими:

  • Провод, а именно жила и изоляция.
  • Зажимы — «крокодилы»
  • Соединения

Ко всем трем компонентам предъявляются жесткие требования в связи с тем? что прикуриватель должен пропускать большие токи стартера, а так же сохранять гибкость изоляции при низких температурах.

Например, ПВХ изоляция на морозе дубеет и при изгибании провода трескается. Поэтому для проводов прикуривателя применяется изоляция из резины или силикона. Но многие производители в целях экономии делают изоляцию из ПВХ с добавлением дополнительных пластификаторов. В итоге, при -30 изоляция на проводах трескается и пользоваться таким прикуривателем просто опасно (несмотря на низкое напряжение в 12 вольт, закорачивание плюса аккумулятора на корпус автомобиля через трещину в изоляции приведет к печальным последствиям).

Аккумулятор легкового автомобиля имеет номинальное напряжение 12 вольт, при этом стартер в среднем легковом автомобиле имеет мощность, сопоставимую с варочной панелью. Например, порядка 7 киловатт (примерно такая мощность требуется для прокрутки коленвала двухлитрового двигателя). Отсюда путем нехитрых вычислений получаем номинальный ток стартера равным 7000/12 = 583 ампера. На самом деле, напряжение на заряженном аккумуляторе больше 12В (обычно 12.7), следовательно, ток меньше, но это не так принципиально — тут важно понимать откуда берутся такие огромные токи.

(Схема стартера автомобиля. Картинка взята с сайта transtarter-spb.ru)
Именно такой ток должен выдать аккумулятор для того чтобы двигатель запустился. Этот ток указан на самом аккумуляторе как ток холодного запуска. А если аккумулятор сильно разряжен, то для запуска двигателя такой ток должен выдерживать не только кабель прикуривателя, но и «крокодилы», все транзитные соединения в прикуривателе, соединения с аккумуляторами автомобилей и т… д.

Если где-то будет слабое звено, из-за его сопротивления будет падать напряжение, а само соединение — сильно греться. В итоге при севшем аккумуляторе двигатель акцептора не сможет запуститься.

Так же очевидно, что сечение провод должен быть медным, иметь достаточно большое сечение и при этом быть максимально коротким (но настолько при этом чтобы можно было донянуться от клемм аккумулятора одного автомобиля до клемм другого — поэтому такие провода обычно не делают короче 2.5 метров). Крокодилы должны иметь мощные зажимы с большой прощадью контакта, а соединения должны быть надежными и иметь малое переходное сопротивление.

Как устроены типовые провода для прикуривания. имеющиеся в продаже?

Давайте рассмотрим типовой прикуриватель стоимостью от 500 до 1500 рублей с заявленным номинальным током 400-600-1000 ампер. Выглядят они почти все вот так:

(Фото взято с сайта dvizhok.su)
Состоят такие прикуриватели из жестяных крокодилов с медным покрытием, а так же проводов сечением от 2.5 до 4 квадратов (все зависит от щедрости как дядюшки Ляо, так и российского продавца, заказавшего у китайцев данный провод). При этом провода имеют ненормально толстую изоляцию — очевидно, что это делается с целью обмана покупателя (попытка показать что сечение реально больше, чем оно есть). Изоляция обычно состоит из ПВХ с повышенным содержанием пластификаторов. Провода крепятся к крокодилам за счет прижима скобами, прикрытыми изоляцией ручек.

Естественно, ни о каком токе в 600 ампер (и даже в 100!) тут не может быть и речи. Такие прикуриватели годятся только для прикуривания не сильно севших аккумуляторов. Либо необходимо длительно (в течение многих часов) заряжать аккумулятор автомобиля-акцептора малыми токами.

Давайте посмотрим поближе:

Конструкция «крокодила» не внушает доверия — все болтается. Сами «крокодилы» сделаны из омедненной жести с очень малой площадью контакта (фактически, «крокодил» контактирует с клеммой аккумулятора только тонкой боковой поверхностью одного зажима).

Медные жилы провода прижимаются к поверхности «крокодила» пучком (как на фото ниже). При этом сам провод за изоляци. прижимают скобы внутри ручки «крокодила» (к сожалению, фото крепления не сделал, но поверьте мне на слово — оно просто ужасное). Из-за некачественного провода жилы и изоляция легко перетираются, что и видно на фото:

А теперь посмотрим на провод «минуса» в разрезе. Рядом для сравнения провод ПуГВ сечением всего 10 мм2, который используется для сборки квартирных щитов с токами до 63 ампер. Абсолютно большую часть китайского провода занимает гипертрофированная изоляция, а сечение меди — примерно 2.5-3 квадрата.

Стоит ли выбрасывать деньги на подобное барахло? Ведь очевидно, что даже ток в 100 ампер (и даже в 50!) подобная конструкция не выдержит.

Такие прикуриватели подходят только для «прикуривания» незначительно севших аккумуляторов.

Выбор комплектующих для проводов прикуривателя.

Сперва следует начать с понимания того, на какой номинальный ток он должен быть рассчитан. Данная информация написана на самом аккумуляторе (ток холодного пуска). Возьмем в качестве примера ток одного стартера — 530 ампер.

Соответственно, все компоненты подбираются под данный ток. Ввиду сильно ограниченного ассортимента предлагаемых на российском рынке устройств, приходится иногда брать компоненты, рассчитанные на немного меньший ток. Но при грамотном подходе, в этом нет ничего страшного.

В качестве «крокодилов» выбраны зажимы производства итальянской фирмы AE с номинальным током в 500 ампер. Крокодилы состоят из цельной латуни, имеют соответствующую току площадь контакта. В каждой из ручек предусмотрена дырка под винт M4 для крепления провода, одна из дырок идет с нарезаной резьбой. Есть красный и черный вариант.


Данные «крокодилы» были заказаны в интернет-магазине 12vi.ru. Если у вас большой черный джип или вы счастливый владелец грузовичка или фуры, в ассортименте данного магазина есть несколько вариантов «крокодилов» на номинальный ток до 850 ампер.

Далее следует выбрать провод. Есть несколько вариантов, в том числе с силиконовой изоляцией (эксплуатация при температуре до -60). Но таких температур не бывает в центральной части России, поэтому был выбран более дешевый (а главное — имеющийся в наличии в Электромонтаже на отрез) гибкий кабель для сварочных аппаратов с резиновой изоляцией — КГ / КОГ1 в исполнении У производства, с моей точки зрения, лучшего кабельного завода среди россиских — Кольчугино. Температура эксплуатации — до -40 градусов, чего более чем достаточно для данного региона. Перфекционистам или жителям Сибири / северных регионов имеет смысл выбрать кабель в исполнении ХЛ или провод с силиконовой изоляцией.

Сечение кабеля выбрано 35 мм2. Так же потребовалось решить две следующие проблемы — кабель 35 квадратов очень толстый, его невозможно прикрепить к данным «крокодилам» напрямую. Кроме того, качественное соединение «крокодила» с клеммой аккумулятора может быть обеспечено только если напряжение подводится одновременно к обоим сторонам зажима, а не к только одному как сделано на всех виденных мной прикуривателях.

Для этих целей был выбран кабель КОГ1 1×16 тоже производства Кольчугино. Он более гибкий, чем КГ, а кроме того позволит покдлючить основной провод к крокодилам (к каждой половине одного «крокодила» будет подходить по 16 квадратов меди).

Итого: 4 метра КГ 1×35, 2 метра КОГ 1×16, Весь кабель был закуплен в магазине Электромонтаж. Так же там были закуплены дополнительные детали для изготовления проводов прикуривателя — 4 гильзы ГМЛ на 35 мм2, 8 наконечников типа ТМЛ на 16 квадратов под винт М8, а так же винты М8 с полной резьбой максимально короткие. Наконечники типа ТМЛ покупал итальянские, производства ВМ — так как в ассортименте КВТ нет таких наконечников, которые были бы достаточно короткие и влезли бы по ширине. Если будете покупать наконечники, обязательно проверьте что они встанут — данные «крокодилы» имеют по краям бортики!

Все добро на одном фото. Еще будет использована клеевая термоусадка двух сечений, но я ее не покупал так как она есть у меня в наличии. К сожалению, если ее придется покупать «с нуля», то это обойдется очень дорого — особенно это касается термоусадки для защиты ГМЛ, требуется совсем немного, а продается она минимум метровым отрезком. Как вариант съэкономить — не изолировать термоусадкой провод, идущий от наконечников ТМЛ, а гильзы ГМЛ изолировать хб-изолентой с фиксацией ее на клей.

У меня были большие сомнения в правильности покупки луженых деталей (а именно ГМЛ и ТМЛ). Так как олово при низких температурах подвергается риску «заражения» оловянной чумой. Но с другой стороны, на просторах интернета я нашел температуру эксплуатации ТМЛ до -70, да и в любом авто куча паяных деталей и как-то все это не разваливается, да и в космос спутники с кучей паяных соединений летают.

Кстати, вот сечения КОГ1 1×16 и КГ 1×35 для сравнения с китайской продукцией:

Сборка проводов для прикуривателя

«Крокодилы» имеют заводские дырки под винты М4, но это никуда не годится! Дырки рассверливаются сверлом, далее в них нарезается резьба наметчиком для М8. Дырку, соответственно, надо сверлить на миллиметр уже, то есть сверлом 7 мм.

Далее берется наконечник ТМЛ и привинчивается к «крокодилу» винтом М8, после чего излишки винта срезаются ножовкой. Это нужно для того чтобы точно отмерить длину винта:

В результате все винты получаются укороченными. К сожалению, я не нашел в продаже таких коротких винтов, поэтому пришлось колхозить:

«Крокодилы» со снятыми ручками и установленными короткими винтами:

Далее кабель КОГ1 разрезается на 8 равных частей (получается по 25 см каждая) и зачищается. Длина «косички» должна быть такой чтобы она влезла в ТМЛ, привинченный винтом к дырке, а изоляция начиналась сразу там, где заканчивается пластик ручек. Оставить изоляцию нельзя — она слишком толстая, кабель не пролезет в просвет ручки «крокодила», кроме того, в этом случае не налезет пластиковая изоляция ручек.

Далее на «косички» опрессовываются наконечники ТМЛ. Это делается при помощи пресс-клещей ПК-35 от КВТ.

Конечно, лучше бы опрессовать не точкой, а шестигранником при помощи гидравлики, однако по роду своей деятельности я не работаю с большими сечениями и не имею гидравлических пресс-клещей. Впрочем, опрессовка точкой так же обеспечивает отменный контакт.

Далее насаживается клеевая термоусадка и усаживается феном. Если вы хотите съэкономить, этот шаг можно пропустить, но все же лучше сделать:

Далее это все закрепляется таким образом:

И одевается изоляция ручек. Если все правильно сделано, дырки в изоляции резать не надо:

После чего при помощи гильз ГМЛ делается основное соединение. Чтобы две жилы по 16 квадратов нормально влезли, с одной стороны гильза чуть зажимается плоскогубцами.

Опрессовывается тем же ПК-35. Я был даже удивлен как легко это делается для такого сечения:

После чего гильза и участки провода с обоих сторон изолируются клеевой термоусадкой. Вот что получилось (минусовой провод). Итоговая длина — 2.5 метра (а если считать от «носов» «крокодилов» то даже чуть больше):

Аналогичным образом делается второй провод (плюсовой):

И вот что получилось;

Провода для прикуривателя получились очень тяжелые, зато надежные. Из периодического обслуживания — только подтяжка болтов.

Так же я решил сделать дополнительную защиту от сверхтоков (на случай ошибочного подключения или короткого замыкания) — в отличие от китайщины, при КЗ такой кабель не сгорит, а вот что будет с аккумулятором, лучше не думать. Для этих целей были закуплены польские предохранители номиналом 500 ампер, а так же наконечники ТМЛ сечением 35 квадратов:

Предохранители вставляются в середину каждого провода на болтовое соединение винтом М8 и изолируются термоусадкой. Но пока времни не было доделать, к тому же нигде нет мануалов о том какая же время-токовая характеристика у этих предохранителей и какое напряжение падает на них на номинальном токе. Решил пока подождать.

Как избежать или минимизировать использование проводов для прикуривания?

Для того чтобы машина заводилась в мороз в средней полосе, следует соблюдать три правила: иметь не очень старый и заряженный аккумулятор (чем выше заряд аккумулятора тем лучше он переносит мороз) с чистыми клеммами и колодками (окисление приводит к сильному падению напряжения), в двигатель должно быть залито «зимнее» менее вязкое масло, свечи должны быть «свежими» (если их срок службы подходит к концу, лучше заменить).

Для этого аккумулятор следует перед зимой подзаряжать от сети 230 вольт при помощи специального зарядного устройства для аккумуляторов. Дело в том, что учитывая реалии современных автомобилей и городов, ток генератора после вычета потребления всех потребителей (фары, кондиционер, вентилятор, бортовая электроника и т.д.) может быть недостаточным для полной зарядки аккумулятора за время поездки.

Естественно, для жителей, например, Норильска с их морозами этого будет недостаточно — насколько мне известно, там или вообще зимой на ночь забирают аккумулятор в тепло или используют специальню сигнализацию, которая за ночь несколько раз запускает двигатель для прогрева.

Важно! Если вы сделаете себе подобные провода и будете ими пользоваться, помните что когда заводится двигатель «акцептора», мотор «донора» должен быть заглушен! И, прежде чем заводить автомобиль «акцептор», хотя бы минут 15-20 следует через провода прикуривателя нужно подзарядить его аккумулятор (мотор «донора» должен при этом работать).

Надеюсь, статья была интересна.

С уважением, Алексей.

|/

Выбор сечения провода

Сечение провода, мм2

Сила допустимого тока (А) в зависимости от температуры окружающей среды, С

20

30

50

80

0,5

17,5

16,5

14

9,5

0,75

22,5

21,5

17,5

12,5

1

26,5

25

21,5

15

1,5

33,5

32

27

19

2,5

45,5

43,5

37,5

26

4

61,5

58,5

50

35,5

6

80,5

77

66

47

Выбирая провод, нужно учитывать его длину и способ его прокладки (в жгуте, гофре или отдельно). Ниже представлена более подробная таблица с учётом длины провода.

Максимальная длина кабеля (в метрах) от источника энергии до потребителя при падении напряжения меньше 2% для 12В систем.

Например, при подключении автомагнитолы нам нужен 1 метр провода, ток потребления примерно 10 ампер. Наблюдая по таблице, видим (выделил зелёным цветом), что нам нужен провод сечением 1,5 мм2. (10 — Ток, 1 — длина, 1,5 — сечение провода).

При выборе провода нужно не забывать про предохранители, в случае замыкания должен перегорать предохранитель, а не провод. Предохранитель должен находиться перед проводом.

Рубрики: Мотоспорт

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *