Сопротивление — изоляция — кабель
Сопротивление — изоляция — кабель
Cтраница 3
Таким образом, сопротивление изоляции кабеля с увеличением его длины падает. [32]
Поэтому для измерения сопротивления изоляции кабелей, имеющих несколько жил, при включенных приемниках достаточно измерить сопротивление между любой из жил и корпусом. [34]
Для контроля за сопротивлением изоляции кабеля и обмотки двигателя электробура в процессе эксплуатации система периодически отключается. Соединение трехконтактной кабельной муфты электродвигателя с двухприводным кабелем и с третьим проводом — бурильной колонной происходит с помощью погружного электромагнитного контактора. Контакторы для различных типоразмеров электробуров отличаются присоединительными резьбами номинального тока и напряжения, допустимым числом включений, наименьшими значениями тока включения и удерживающими токами. [36]
Необходимо принимать во внимание и сопротивление изоляции кабеля между измерительным преобразователем и измерительным прибором. Эти сопротивления изоляции приобретают особое значение в случае длинных кабелей. Следует также учитывать, что сопротивление изоляции синтетических материалов с увеличением температуры снижается, причем особенно интенсивно в области высоких температур. Колебания влажности воздуха, как правило, оказывают на изоляцию кабеля лишь незначительное влияние. [37]
Результаты испытаний показывают, что
Для измерения высокоомных сопротивлений и сопротивления изоляции кабеля применяют приборы МОМ-3, МЕГ-9. Измерения производят из распределительных шкафов. По результатам электрических измерений устанавливают необходимость проведения текущего или капитального ремонта линий. [40]
Результаты внешнего осмотра, замеры сопротивления изоляции кабеля и электродвигателя, герметичность последнего заносятся в эксплуатационный паспорт. Барабан с кабельной линией транспортируется на базу предприятия, выполняющего работы по исследованию параметров кабеля после демонтажа: ремонту и сборке новых кабельных линий и пр. [41]
Следствием негерметичности оболочки является понижение сопротивления изоляции кабеля или выход его из строя. [42]
Согласно нормам при заводском испытании кабеля сопротивление изоляции кабеля
Из этой формулы следует, что сопротивление изоляции кабеля увеличивается с возрастанием р и толщины изоляции, а также с уменьшением сечения жилы и длины кабеля. Следовательно, увеличение сечения жилы при сохранении толщины изоляции ведет к уменьшению сопротивления изоляции. [45]
ГОСТ 7229-76 Кабели, провода и шнуры. Метод определения электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников (с Изменением N 1), ГОСТ от 29 июля 1976 года №7229-76
ГОСТ 7229-76
Группа Е49
МКС 29.060.01
Дата введения 1978-01-01
1. РАЗРАБОТАН Всесоюзным научно-исследовательским проектно-конструкторским и технологическим институтом кабельной промышленности (ВНИИКП)
ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 29.07.76 N 1844
3. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 2783-80
4. ВЗАМЕН ГОСТ 7229-67
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 5-6-93)
6. ИЗДАНИЕ с Изменением N 1, утвержденным в сентябре 1981 г. (ИУС 11-81)
Настоящий стандарт распространяется на кабельные изделия и устанавливает метод определения электрического сопротивления постоянному току токопроводящих жил и проводников кабелей, проводов и шнуров, а также проволоки, лент и шин.
Метод не распространяется на кабельные изделия в смонтированном состоянии.
1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Измерение проводят на строительных длинах кабелей, проводов и шнуров или на выпрямленных образцах проводов, шнуров, проволоки, лент и шин длиной не менее 1 м в измеряемой части, если в стандартах или технических условиях на конкретные изделия не указана другая длина.
Погрешность измерения строительной длины кабельного изделия не должна быть более 1%.
Погрешность измерения образцов кабельного изделия длиной более 1 м не должна быть более 0,5%, а длиной 1 м — более 0,2%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.2. Отбор образцов для измерений производят методом случайного выбора.
1.3. Количество образцов для измерений должно быть указано в стандартах или технических условиях на конкретные изделия.
2. АППАРАТУРА
2.1. Измерение электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников должно быть произведено одинарным, двойным или одинарно-двойным мостом постоянного напряжения с инструментальной погрешностью не более 0,2%.
Принципиальные схемы измерения приведены на черт.1-3.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.2. При измерении по схеме двойного моста значение электрического сопротивления не должно превышать суммы эталонного и измеряемого сопротивлений.
2.3. В зависимости от значения измеряемого электрического сопротивления измерения должны быть произведены в соответствии с таблицей.
Черт.1. Схема измерения одинарным мостом с двухзажимным подключением
Черт.1
Черт.2. Схема измерения одинарным мостом с двухзажимным подключением и электрическим сопротивлением для компенсации электрического сопротивления проводов, соединяющих кабельное изделие с мостом
Черт.2
Черт.3. Схема измерения двойным мостом
Черт.3
Экспликация к черт.1-3:
— источник постоянного тока; — амперметр; — гальванометр; — электрическое сопротивление, ограничивающее ток; — реостат; — переключатель для измерения направления тока при измерении; , , , , — электрическое сопротивление плеч моста; , — ключи для включения и выключения гальванометра и защитного электрического сопротивления; — эталонное электрическое сопротивление; — электрическое сопротивление, служащее для компенсации электрического сопротивления проводов, соединяющих кабельное изделие с мостом; — электрическое сопротивление провода, соединяющего образцовое и измеряемое электрическое сопротивление двойного моста; — защитное электрическое сопротивление гальванометра; — измеряемое электрическое сопротивление
Измеряемое электрическое сопротивление, Ом | Тип моста и схема подключения |
100,0 и более | Одинарный с двухзажимным подключением измеряемого электрического сопротивления |
99,9-1,0 | Двойной или одинарный с двухзажимным подключением измеряемого электрического сопротивления |
1,0 и менее | Двойной с четырехзажимным подключением измеряемого электрического сопротивления |
2.4. Для измерения электрического сопротивления допускается применять автоматические и другие равноценные приборы, проводящие измерения на постоянном токе с погрешностью, указанной в п.2.1.
3. ПОДГОТОВКА К ИЗМЕРЕНИЮ
3.1. Перед подключением к измерительной схеме концы жил кабельных изделий должны быть зачищены и изолированы от всех металлических элементов, не входящих в измерительную схему.
3.2. Места присоединения алюминиевых жил к токовым контактам измерительной схемы должны быть очищены от оксидной пленки. Все проволоки многопроволочной алюминиевой жилы должны быть надежно присоединены к токовым контактам измерительной схемы.
Допускается присоединять к токовым контактам измерительной схемы только верхний повив многопроволочной алюминиевой жилы при условии сварки или соединения другими методами всех проволок между собой на концах.
3.3. Образцы кабельных изделий перед измерением должны быть выпрямлены таким образом, чтобы не произошло изменения площади поперечного сечения жилы, на которой проводят измерение.
3.4. Время выдержки изделия до измерения электрического сопротивления токопроводящих жил в помещении должно быть не менее 6 ч. Допускается выдерживать строительные длины и образцы кабельных изделий менее 6 ч, если по результатам измерений электрическое сопротивление удовлетворяет требованиям стандартов или технических условий на конкретные кабельные изделия.
При возникновении разногласий образцы кабельных изделий перед измерением должны быть выдержаны не менее 6 ч в помещении, температура окружающей среды в котором в течение этого времени не отличается от температуры окружающей среды в момент измерения более чем на 1 °С.
3.5. Температура окружающей среды должна быть измерена с погрешностью не более ±1 °С на расстоянии не более 1 м от измеряемого изделия на высоте измерительного устройства при расположении изделия на такой же высоте или на высоте 1 м от пола, если измерение проводят на кабельном изделии, намотанном на барабан.
4. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. Измерения должны проводиться в помещении температурой от 5 до 35 °С и относительной влажностью не более 80%, если в стандартах или технических условиях на кабельные изделия не указаны другие условия.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.2. Измерения электрических сопротивлений меньше 10 Ом должны проводиться непосредственно одно за другим при двух противоположных направлениях одинакового по значению измерительного тока.
4.3. Плотность измерительного тока должна быть не более 1 А/мм, а сила электрического тока не должна превышать 20 А.
В случае определения влияния измерительного тока на нагрев образца должны быть проведены два последовательных измерения с интервалом 5 мин без выключения измерительного тока. Разность значений электрического сопротивления образца, полученных при этих двух измерениях, не должна превышать двойного значения допустимой погрешности измерительного устройства. В случае превышения указанных значений следует уменьшить плотность измерительного тока.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4. (Исключен, Изм. N 1).
5. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
5.1. Значение измеряемого электрического сопротивления должно быть подсчитано по формулам:
— для одинарного моста
;
— для двойного моста
,
где — значение измеряемого электрического сопротивления, Ом;
, , или — значения электрического сопротивления плеч моста при его равновесии, Ом.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.2. За результат принимают среднеарифметическое значение результатов измерений при двух противоположных направлениях измерительного тока.
5.3. Электрическое сопротивление проводов, соединяющих измеряемое изделие с мостом при двухзажимной схеме подключения, учитывают только в том случае, когда это электрическое сопротивление составляет более 0,2% от электрического сопротивления кабельного изделия, значение которого в этом случае должно быть подсчитано по формуле
,
где — электрическое сопротивление кабельного изделия, Ом;
— суммарное электрическое сопротивление соединительных проводов при закорочении концов, к которым подключают кабельное изделие, Ом.
При применении двойного моста с четырехзажимным подключением электрическое сопротивление проводов, соединяющих измеряемое изделие с электрическим сопротивлением плеч моста и значением более 0,05 Ом, должно быть прибавлено к электрическому сопротивлению магазина сравнения и .
Во всех других случаях электрическое сопротивление проводов, соединяющих кабельное изделие с мостом, не учитывают.
5.4. Измеренное значение электрического сопротивления должно быть пересчитано на температуру 20 °С по формуле
; ,
где — электрическое сопротивление при температуре 20 °С, Ом;
— температура, при которой проведено измерение, °С;
— электрическое сопротивление, измеренное при температуре , Ом;
— температурный коэффициент электрического сопротивления, °С, равный:
0,00393 — для мягкой меди (отожженной),
0,00381 — для твердой меди,
0,00403 — для алюминия;
— температурный множитель, значение которого для меди марок ММ, МТ и алюминия приведено в приложении.
При необходимости измеренное значение электрического сопротивления может быть пересчитано на длину 1 км.
При измерении электрического сопротивления токопроводящих жил и проводников, изготовленных из других металлов, значение температурного коэффициента электрического сопротивления должно быть указано в стандартах или технических условиях на кабельные изделия
.
5.5. Удельное объемное электрическое сопротивление изделия , Ом·м, приведенное к температуре 20 °С, вычисляют по формуле
,
где — площадь поперечного сечения, мм;
— длина кабельного изделия, м.
5.3-5.5. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное)
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
Температурный множитель | |||
Температура, °С | Медь марок | Алюминий | |
ММ | МТ | ||
5 | 1,0626 | 1,0606 | 1,0643 |
5,5 | 1,0604 | 1,0585 | 1,0621 |
6 | 1,0582 | 1,0563 | 1,0598 |
6,5 | 1,0560 | 1,0542 | 1,0575 |
7 | 1,0538 | 1,0521 | 1,0553 |
7,5 | 1,0517 | 1,0500 | 1,0531 |
8 | 1,0495 | 1,0479 | 1,0508 |
8,5 | 1,0473 | 1,0458 | 1,0486 |
9 | 1,0452 | 1,0433 | 1,0464 |
9,5 | 1,0430 | 1,0417 | 1,0442 |
10 | 1,0409 | 1,0396 | 1,0420 |
10,5 | 1,0388 | 1,0376 | 1,0398 |
11 | 1,0367 | 1,0355 | 1,0376 |
11,5 | 1,0346 | 1,0335 | 1,0355 |
12 | 1,0325 | 1,0314 | 1,0333 |
12,5 | 1,0304 | 1,0294 | 1,0312 |
13 | 1,0283 | 1,0274 | 1,0290 |
13,5 | 1,0262 | 1,0269 | |
14 | 1,0241 | 1,0234 | 1,0248 |
14,5 | 1,0221 | 1,0214 | 1,0227 |
15 | 1,0200 | 1,0194 | 1,0206 |
15,5 | 1,0180 | 1,0174 | 1,0185 |
16 | 1,0160 | 1,0155 | 1,0164 |
16,5 | 1,0139 | 1,0135 | 1,0143 |
17 | 1,0119 | 1,0116 | 1,0122 |
17,5 | 1,0099 | 1,0096 | 1,0102 |
18 | 1,0079 | 1,0077 | 1,0081 |
18,5 | 1,0059 | 1,0057 | 1,0061 |
19 | 1,0039 | 1,0038 | 1,0040 |
19,5 | 1 ,0020 | 1,0019 | 1 ,0020 |
20 | 1,000 | 1,000 | 1,000 |
20,5 | 0,9980 | 0,9981 | 0,9980 |
21 | 0,9961 | 0,9962 | 0,9960 |
21,5 | 0,9941 | 0,9943 | 0,9940 |
22 | 0,9922 | 0,9924 | 0,9920 |
22,5 | 0,9903 | 0,9906 | 0,9900 |
23 | 0,9883 | 0,9887 | 0,9880 |
23,5 | 0,9864 | 0,9868 | 0,9860 |
24 | 0,9845 | 0,9850 | 0,9841 |
24,5 | 0,9826 | 0,9831 | 0,9822 |
25 | 0,9807 | 0,9813 | 0,9802 |
25,5 | 0,9788 | 0,9795 | 0,9783 |
26 | 0,9770 | 0,9777 | 0,9764 |
26,5 | 0,9751 | 0,9758 | 0,9745 |
27 | 0,9732 | 0,9740 | 0,9726 |
27,5 | 0,9714 | 0,9722 | 0,9707 |
28 | 0,9695 | 0,9704 | 0,9688 |
28,5 | 0,9677 | 0,9686 | 0,9669 |
29 | 0,9658 | 0,9668 | 0,9650 |
29,5 | 0,9640 | 0,9650 | 0,9631 |
30 | 0,9622 | 0,9633 | 0,9613 |
30,5 | 0,9603 | 0,9615 | 0,9594 |
31 | 0,9585 | 0,9597 | 0,9575 |
31,5 | 0,9567 | 0,9580 | 0,9557 |
32 | 0,9549 | 0,9562 | 0,9538 |
32,5 | 0,9531 | 0,9545 | 0,9520 |
33 | 0,9513 | 0,9528 | 0,9502 |
33,5 | 0,9496 | 0,9510 | 0,9484 |
34 | 0,9478 | 0,9493 | 0,9465 |
34,5 | 0,9460 | 0,9476 | 0,9447 |
35 | 0,9443 | 0,9459 | 0,9429 |
Текст документа сверен по:
официальное издание
Кабели, провода и шнуры.
Методы испытаний: Сб. ГОСТов. —
М.: ИПК Издательство стандартов, 2003
Электротехника: Расчёт сопротивления провода
Любое вещество (при температуре выше 0К (и других обычных условиях )) обладает способностью проводить электрический ток. Величиной характеризующей способность вещества проводить электрический ток является электрическая проводимость. Величиной обратной проводимости является сопротивление. Электрическое сопротивление бывает активным и реактивным. Если через провод протекает постоянный ток то прохождению этого тока препятствует только активное сопротивление. При переменном токе активное сопротивление провода остаётся. Если провод проводящий ток имеет постоянную площадь сечения по всей его длине, состоит из однородного материала, воздействием разных полей можно пренебречь то активное сопротивление этого провода может быть рассчитано по формуле 2.
Рисунок 1 — Провод
Сопротивление провода зависит от его длинны, его площади поперечного сечения, удельного сопротивления ρ материала из которого состоит этот провод. Удельное сопротивление ρ любого материала (в разной степени) зависит от температуры и других факторов.
Для примера рассчитаем активное электрическое сопротивление стального провода круглого сечения длинной 869мм, диаметром 0.4 мм и предположим что удельное сопротивление стали из которой сделан этот провод неизменно.
Дано:
Рассчитаем площадь поперечного сечения провода: Рассчитаем сопротивление провода:Сопротивление провода можно определить омметром (или мультиметром). Значение сопротивления данного провода определённое экспериментально примерно равно рассчитанному: Для расчёта сопротивления провода можно использовать программу:
Купить провод
потеря мощности в кабеле | Электрознайка. Домашний Электромастер.
В домашних условиях мы часто применяем переносные удлинители – розетки для временного (как правило остающееся на постоянно) включения бытовых приборов: электронагревателя, кондиционера, утюга с большими токами потребления.
Кабель для этого удлинителя обычно выбирается по принципу – что попало под руку, а это не всегда соответствует необходимым электрическим параметрам.
В зависимости от диаметра (или от поперечного сечения провода в мм.кв.) провод обладает определенным электрическим сопротивлением для прохождения электрического тока.
Чем больше поперечное сечение проводника , тем меньше его электрическое сопротивление, тем меньше падение напряжения на нем. Соответственно меньше потеря мощности в проводе на его нагрев.
Проведем сравнительный анализ потери мощности на нагрев в проводе в зависимости от его поперечного сечения. Возьмем наиболее распространенные в быту кабели с паперечным сечением: 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. для двух удлинителей с длиной кабеля: L = 5 м. и L = 10м.
Возьмем для примера нагрузку в виде стандартного электронагревателя с электрическими параметрами:
— напряжение питания U = 220 Вольт;
— мощность электронагревателя Р = 2,2 КВт = 2200 Вт;
— ток потребления I = P/ U = 2200 Вт / 220 В = 10 А.
Из справочной литературы, возьмем данные сопротивлений 1 метра провода разных поперечных сечений.
Приведена таблица сопротивлений 1 метра провода изготовленного из меди и алюминия.
Посчитаем потерю мощности, уходящей на нагрев для поперечного сечения провода S = 0,75 мм.кв. Провод изготовлен из меди.
Сопротивление 1 метра провода (из таблицы) R1 = 0,023 Ом.
Длина кабеля L = 5 метров.
Длина провода в кабеле (туда и обратно) 2 · L =2 · 5 = 10 метров.
Электрическое сопротивление провода в кабеле R = 2 · L · R1 = 2 · 5 · 0,023 = 0,23 Ом.
Падение напряжения в кабеле при прохождении тока I = 10 A будет: U = I · R = 10 А · 0,23 Ом = 2,3 B.
Потеря мощности на нагрев в самом кабеле составит: P = U · I = 2,3 В · 10 А = 23 Вт.
Если длина кабеля L = 10 м. (того же сечения S = 0,75 мм.кв.), потеря мощности в кабеле составит 46 Вт. Это составляет примерно 2 % мощности потребляемой электронагревателем от сети.
Для а кабеля с алюминиевыми жилами того же сечения S = 0,75 мм.кв. показания увеличиваются и составляют для L = 5 м -34,5 Вт. Для L = 10 м — 69 Вт.
Все данные расчетов для кабелей сечением 0,75; 1,5; 2,5 мм.кв. для длины кабелей L = 5 и L = 10 метров, приведены в таблице.
Где : S – сечение провода в мм.кв.;
R1 – сопротивление 1 метра провода в Ом;
R — сопротивление кабеля в Омах;
U– падение напряжения в кабеле в Вольтах;
Р – потеря мощности в кабеле в ватах или в процентах.
Какие же выводы нужно сделать из этих расчетов?
- — При одном и том же поперечном сечении, медный кабель имеет больший запас надежности и меньше потерь электрической мощности на нагрев провода Р.
- — С увеличением длины кабеля увеличиваются потери Р. Чтобы скомпенсировать потери необходимо увеличить поперечное сечение проводов кабеля S.
- — Кабель желательно выбирать в резиновой оболочке, а жилы кабеля многожильными.
Соблюдение этих рекомендаций повысит надежность и механическую прочность устройства в целом.
Для удлинителя желательно использовать евро-розетку и евро-вилку. Штырьки евро-вилки имеют диаметр 5 мм. У простой электрической вилки диаметр штырьков 4 мм. Евро-вилки рассчитаны на больший ток, чем простые розетка и вилка . Чем больше диаметр штырьков вилки, тем больше площадь контакта в месте соединения вилки и розетки, следовательно меньшее переходное сопротивление. Это способствует меньшему нагреву в месте соединения вилки и розетки.