Какой ток выставлять при зарядке автомобильного аккумулятора ёмкостью 55, 60 или 70 Ач

Выбор оптимальной силы тока для зарядки АКБ

Аккумулятор используется постоянно во время движения автомобиля. В неподвижном состоянии он питает часы, компьютер и стандартное питание, крутит стартер и заряжается при работающем двигателе. Таким образом, батарея заряжается или подзаряжается 24 часа в сутки, 365 дней в году.

Автомобильный генератор не всегда способен обеспечить 100% зарядку. Поэтому во время работы необходимо периодически заряжать аккумулятор. Новые аккумуляторы поставляются заряженными на 80% и должны быть также заряжены.

Состояние аккумулятора можно оценить и охарактеризовать по напряжению на клеммах:

• 12,4 — 12,6 В в норме
• 12,2 — 12,4 В низкий уровень, необходимо зарядить
• Низкое напряжение 11,9-12,2В и требует немедленной зарядки
• ниже 11,9 В не могут использоваться и должны быть немедленно заряжены

Вне зависимости от состояния аккумулятора его следует заряжать в двух других случаях:

1. Осень. Зима – очень сложное время для работы. Отрицательные температуры снижают емкость аккумулятора и затрудняют запуск холодного двигателя стартером.
2. До и после длительного пребывания (месяц и более). Делается это перед стоянкой для предотвращения сульфатации пластин. После этого оживите батарею.

Производители аккумуляторов рекомендуют, чтобы ток составлял одну десятую от емкости. Для аккумуляторов емкостью 60, 70 и 100 Ач требуемый зарядный ток будет соответственно 6, 7 и 10 ампер.

Почти все продаваемые аккумуляторы кислотные. Независимо от технологии производства, их можно заряжать от большинства устройств. Это могут быть старые трансформаторные батареи или новые электронные устройства. Гелевые аккумуляторы являются единственным исключением. Эти аккумуляторы можно заряжать только импульсным зарядным устройством.

Как рассчитать оптимальную силу тока для зарядки АКБ?

Какой ток заряда автомобильного аккумулятора? Для ее определения необходимо знать значение емкости. Это основано на номинальной емкости, указанной на этикетке крышки аккумуляторного отсека.

Предполагается, что зарядный ток определяется как 10% от номинальной емкости — это его оптимальное значение. Другими словами, если на этикетке аккумулятора указано 55 ампер-часов, уровень зарядного тока составляет 5,5 ампер.

Каким током заряжать аккумулятор? В зависимости от того, какое зарядное устройство вы выберете, есть два способа зарядить аккумулятор:

• Метод, основанный на постоянных характеристиках тока при зарядке аккумулятора. Этот метод основан на процентном соотношении электрического тока к номинальной мощности источника энергии. При ручной зарядке необходимо постоянно проверять величину электрического тока, каждые 2-3 часа. Процесс займет не менее 10 часов, но точное время определить невозможно.
• Метод постоянного напряжения. Обычно используется для зарядки необслуживаемых аккумуляторов. Каким должно быть зарядное напряжение автомобильного аккумулятора? На начальном этапе число устанавливается на три единицы выше стандарта, указанного на этикетке (на корпусе обычно написано 12 вольт, мы ставим около 15 вольт).

В свою очередь, текущее значение уменьшается вдвое. Когда емкость восстановится, напряжение будет медленно повышаться примерно до 16,3 В. Когда рост прекратится и значение не изменится в течение 1-2 часов, это подтверждает, что батарея полностью заряжена.

Описанная тактика, безусловно, хороша, если строго соблюдать технологию процесса зарядки, а также достаточно эффективна. Зарядное устройство следует использовать, когда по какой-либо причине аккумулятор не получает достаточного количества энергии от генератора. Такая ситуация может возникнуть в следующих случаях:

1. Регулярное использование автомобиля на короткие дистанции на городском велосипеде.
2. Редкое использование автомобиля в мороз – отрицательные температуры окружающей среды сказываются на аккумуляторе: он очень быстро теряет заряд.
3. Проблемы в системе генератор-аккумулятор, когда энергия от аккумулятора не восполняется собственной генераторной установкой автомобиля.

Сечение кабеля

Сечение кабеля – это площадь среза токоведущей жилы. Если сечение жилы круглое (как в большинстве случаев) и состоит из проволоки, площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в цепочке много проводов, то сечение будет суммой сечений всех проводов в этой цепочке.

Значения сечения во всех странах стандартизированы, и стандарты бывшего СНГ и Европы в этом сечении полностью совпадают. В нашей стране документом, регулирующим этот вопрос, являются «Правила устройства электроустановок» или сокращенно – ПУЭ.

Сечение кабеля выбирается исходя из нагрузок с помощью специальных таблиц под названием «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет желания разбираться в этих таблицах, вам достаточно знать, что желательно брать медный кабель сечением 1,5-2,5 мм² для розеток и 1,0-1,5 мм² для освещения².

Для ввода фазы в обычную 2-3 комнатную квартиру достаточно 6,0 мм². Однако ваша техника площадью 40–80 м² не поместится даже с электрической плитой.

Многие электрики, чтобы «прикинуть» нужное сечение, считают, что 1 мм² медного провода может пропустить через себя 10А электрического тока: соответственно, 2,5 мм² меди может пропустить 25А, а 4,0 мм² — 40А и т д. Если вы проанализировав таблицу выбора сечения какого-либо кабеля, вы увидите, что этот метод годится только для оценки и только для кабелей сечением не более 6,0 мм².

Ниже приведена сокращенная таблица для выбора сечения кабеля до 35 мм² в зависимости от токовой нагрузки. Там для простоты суммарная мощность электрооборудования дана для 1-фазного (220В) и 3-фазного (380В) потребления.

При прокладке кабеля в трубе (т.е в любых закрытых помещениях) возможные токовые нагрузки на кабель должны быть меньше, чем при прокладке на открытом воздухе. Это связано с тем, что кабель в процессе эксплуатации нагревается, а теплоотдача в стене или в земле значительно ниже, чем на открытом пространстве.

Когда нагрузка называется в кВт, речь идет об общей нагрузке. Те для однофазного потребителя нагрузка будет указана по одной фазе, а для трехфазного потребителя, объединенная по всем трем. Когда значение нагрузки называют в амперах (А) — речь всегда идет о нагрузке на жилу (или фазу).

Таблица нагрузок по сечениям кабеля:

	медь	алюминий	медь	алюминий
	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт	настоящее время, А	мощность, кВт
		220В	380В		220В	380В		220В	380В		220В	380В
0,5	11	2,4
0,75	15	3.3
1	17	3,7	6.4				14	3	5.3
1,5	23	5	8,7				15	3.3	5.7
2,5	30	6,6	11	24	5.2	9.1	21	4.6	7,9	16	3,5	6
4	41	9	15	32	7	12	27	5,9	10	21	4.6	7,9
6	50	11	19	39	8,5	14	34	7.4	12	26	5.7	9,8
10	80	17	30	60	1. 3	22	50	11	19	38	8.3	14
16	100	22	38	75	16	28	80	17	30	55	12	двадцать
25	140	30	53	105	23	39	100	22	38	65	14	24
35	170	37	64	130	28	49	135	29	51	75	16	28

Для самостоятельного расчета необходимого сечения кабеля, например для ввода в дом, можно воспользоваться калькулятором кабеля или выбрать нужное сечение из таблицы.

Эта таблица относится к кабелям и проводам с резиновой и пластмассовой изоляцией. Это такие широко распространенные марки, как: ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ. АВВГ и ряд других. Кабели в бумажной изоляции имеют свою таблицу, неизолированные кабели и настилы – свою.

При расчете сечения кабеля специалист также должен учитывать способы прокладки кабеля: в лотках, пучках и т.п.
Кроме того, значения из текущих таблиц несущей способности необходимо скорректировать с помощью следующих понижающих коэффициентов:

• поправочный коэффициент, соответствующий сечению кабеля и его расположению в блоке;
• поправочный коэффициент для температуры окружающей среды;
• поправочный коэффициент для кабелей, проложенных в земле;
• поправочный коэффициент на разное количество рабочих кабелей, проложенных рядом.

Расчет сечения кабеля

Начнем не с таблицы, а с расчета. То есть каждый человек, у которого нет под рукой интернета, где в свободном доступе есть ПУЭ с таблицами, может самостоятельно определить сечение кабеля по току. Для этого потребуется штангенциркуль и формула.

Если рассматривать сечение кабеля, то это круг определенного диаметра.
Есть формула площади круга: S = 3,14*D²/4, где 3,14 — число Архимеда, «D» — диаметр измеряемой жилы. Формулу можно упростить: S=0,785*D².

Если провод состоит из нескольких жил, измеряется диаметр каждой, рассчитывается площадь, затем все показатели суммируются. А как рассчитать сечение кабеля, если каждая из жил состоит из нескольких тонких проводов?

Процесс немного сложнее, но ненамного. Для этого нужно посчитать количество проводов в жиле, измерить диаметр одного провода, рассчитать площадь по описанной формуле и умножить этот показатель на количество проводов. Это будет сечение сердечника. Теперь нужно умножить это значение на количество ядер.

Если нет желания считать провода и измерять их размеры, нужно только измерить диаметр жилы, которая состоит из нескольких проводов. Делайте замеры аккуратно, чтобы не раздавить сердцевину. Обратите внимание, что этот диаметр не является точным, поскольку между проводами есть пространство.

Соотношение тока и сечения

Чтобы понять, как работает электрический кабель, вспомните обычную водопроводную трубу. Чем больше диаметр, тем больше воды пройдет через него. То же самое и с проводами.

Чем больше у них площадь, тем больший ток проходит через них, тем большую нагрузку может выдержать такой провод. При этом кабель не будет перегреваться, что является важнейшим требованием правил пожарной безопасности.

Поэтому сечение токоприсоединения является основным критерием, используемым при выборе электрических проводов в линию. Поэтому предварительно необходимо выяснить, сколько бытовых приборов и какой общей мощности следует подключить к каждому шлейфу.

	Настоящее время, А	Мощность, Вт	Настоящее время, А	Мощность, Вт
0,5	6	1300
0,75	10	2200
1	14	3100
1,5	15	3300	10	2200
2	19	4200	14	3100
2,5	21	4600	16	3500
4	27	5900	21	4600
6	34	7500	26	5700
10	50	11000	38	8400
16	80	17600	55	12100
25	100	22000	65	14300

Например, на кухне обязательно должен быть установлен холодильник, микроволновая печь, кофемолка и кофеварка, чайник и иногда посудомоечная машина. То есть все эти устройства могут быть включены одновременно в одно и то же время. Поэтому в расчетах используется общая вместимость помещения.

Узнать потребляемую мощность каждого устройства можно из паспорта изделия или на этикетке.

Рассмотрим некоторые из них в качестве примера:

1. Чайник — 1-2 кВт.
2. Микроволновка и мясорубка 1,5-2,2 кВт.
3. Кофемолка и кофеварка — 0,5-1,5 кВт.
4. Холодильник 0,8 кВт.

Узнав силу, которая будет действовать на провода, можно подобрать сечение по таблице. Мы не будем рассматривать все показатели в этой таблице, укажем те, которые преобладают в повседневной жизни.

Чем отличается кабель от провода

Перед тем, как перейти к основному содержанию, нам нужно понять, что мы все-таки хотим рассчитать, сечение провода или кабеля, в чем отличия одного от другого!? Несмотря на то, что обыватель использует эти два слова как синонимы, означая что-то свое, но будьте осторожны, разница все же есть.

Итак, провод — это проводящая жила, будь то одножила или набор проводников, изолированных на диэлектрик, на оболочку. Но кабель – это уже несколько таких проводов, объединенных в единое целое, в своей защитно-изолирующей оболочке. Чтобы лучше понять, что к чему, взгляните на картинку.

Итак, теперь мы осознаем, что нам нужно рассчитать точное сечение провода, то есть токопроводящего элемента, а другой уже будет уходить от нагрузки, обратно к питанию.

Но иногда мы забываемся не лучше ваших, так что если вы нас ловите на том, что где-то еще встречаете слово кабель, то не считайте это невежеством, стереотипы делают свое дело.

Выбор кабеля

Внутреннюю проводку лучше всего делать из медных проводов. Хотя алюминий им не уступит. Но есть нюанс, связанный с правильным соединением секций в распределительной коробке. Как показывает практика, соединения часто выходят из строя из-за окисления алюминиевой проволоки.

Другой вопрос, какой провод выбрать: одножильный или многожильный? Одножильный имеет наилучшую проводимость тока, поэтому рекомендуется для использования в бытовой электропроводке. Многожильный обладает высокой гибкостью, а это значит, что его можно сгибать в одном месте несколько раз без ущерба для качества.

Одножильный или многожильный

При монтаже электропроводки обычно применяют провода и кабели марок ПВС, ВВГнг, ППВ, АППВ. В этот список входят как гибкие кабели, так и твердотельные.

Здесь мы хотели бы рассказать вам об одном правиле. Если у вас провода стационарные, то есть не удлинитель, не изгиб, который постоянно меняет положение, то используйте одножильный.

Вы спросите, почему? Все просто! Как бы хорошо не были уложены жилы в защитной изолирующей оплетке, под нее все равно будет попадать воздух, содержащий кислород. Медная поверхность окисляется.

В результате, если проводников много, площадь окисления намного больше, а значит, сечение проводника «плавится» намного сильнее. Да, это длительный процесс, но мы не думаем, что вы будете часто менять провода. Чем больше она работает, тем лучше.

В частности, этот эффект окисления будет сильно проявляться на краях среза кабеля, в помещениях с перепадом температур и при повышенной влажности. Поэтому мы настоятельно рекомендуем вам использовать монокор! Сечение одножильного кабеля или провода со временем немного изменится, а это так важно в наших дальнейших расчетах.

Медь или алюминий

В СССР большинство жилых домов было оборудовано алюминиевой проводкой; это было своего рода нормой, стандартом и даже догмой. Нет, это вовсе не значит, что страна была бедна и не имела достаточно меди. Даже в некоторых случаях бывает наоборот.

Но видимо проектировщики электрических сетей решили, что можно сильно сэкономить в финансовом плане, если вместо меди использовать алюминий. На самом деле темпы строительства были колоссальными, достаточно вспомнить хрущевки, где до сих пор живет полстраны, а значит, эффект от такой экономии был значительным. В этом не может быть никаких сомнений.

Но сегодня реалии другие, и в новых домах не используются алюминиевые кабели, только медные. Это основано на нормах п. 7.1.34 ПУЭ «Кабели и провода с медными жилами следует применять в зданиях…».

Поэтому мы настоятельно не рекомендуем экспериментировать и пробовать алюминий. Его недостатки очевидны. Алюминиевые провода нельзя паять, сваривать тоже очень сложно, в результате со временем могут сломаться контакты в распределительных коробках. Алюминий очень хрупкий, два-три перегиба и провод отвалился.

Будут постоянные проблемы с подключением его к розеткам, выключателю. Опять же, если говорить о проводимой мощности, то медный провод с одинаковым сечением по алюминию 2,5 мм2 допускает непрерывный ток 19А, а по меди 25А. Здесь разница более 1 кВт.

Так что еще раз повторимся — только медь! При этом мы уже будем исходить из того, что рассчитываем сечение для медного провода, а в таблицах приведем значения для алюминия. Никогда не знаешь.

Читайте также: Каким кабелем делать проводку в деревянном доме: обзор негорючих видов

Зачем производится расчет

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить для того, чтобы выбранный провод соответствовал всем требованиям по надежности и безопасной эксплуатации электрических проводов.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если выбрать участок, не соответствующий его нагрузкам по току, то это приведет к перегреву провода, оплавлению изоляции, короткому замыканию и возгоранию.

Поэтому к вопросу выбора сечения провода нужно отнестись очень серьезно.

Что нужно знать

Основным показателем, по которому рассчитывается линия, является ее длительно допустимая токовая нагрузка. Проще говоря, это величина тока, которую он способен пропускать в течение длительного времени.

Чтобы найти значение номинального тока, необходимо рассчитать мощность всех подключенных электроприборов в доме. Рассмотрим пример расчета сечения провода для обычной двухкомнатной квартиры.

Стиральная машина	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Джакузи	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Электрический теплый пол	800 — 1400	3,6 — 6,4
Стационарная электрическая плита	4500 — 8500	20,5 — 38,6
Микроволновая печь	900 — 1300	4,1 — 5,9
Посудомоечная машина	2000 — 2500	9,0 — 11,4
Морозильники, холодильники	140 — 300	0,6 — 1,4
Мясорубка с электроприводом	1100 — 1200	5,0 — 5,5
Чайник	1850 — 2000	8,4 — 9,0
Электрическая кофеварка	630 — 1200	3,0 — 5,5
Соковыжималка	240 — 360	1,1 — 1,6
Тостер	640 — 1100	2,9 — 5,0
Смеситель	250 — 400	1,1 — 1,8
Фен	400 — 1600	1,8 — 7,3
Утюг	900 — 1700	4,1 — 7,7
Пылесос	680 — 1400	3,1 — 6,4
Поклонник	250 — 400	1,0 — 1,8
Телевидение	125 — 180	0,6 — 0,8
Радиооборудование	70 — 100	0,3 — 0,5
Осветительные приборы	20 — 100	0,1 — 0,4

После того, как мощность известна, расчет сечения провода или кабеля сводится к определению силы тока исходя из этой мощности. Силу тока можно найти по формуле:

1) Формула расчета силы тока для однофазной сети 220 В:

расчет силы тока для однофазной сети

где Р — суммарная мощность всех электроприборов, Вт;
U — напряжение сети, В;
KI= 0,75 — коэффициент одновременности;
cos для бытовой техники — для бытовой техники.
2) Формула расчета силы тока в трехфазной сети 380 В:

расчет силы тока для трехфазной сети

Когда известна величина тока, сечение провода можно найти по таблице. Если окажется, что расчетные и табличные значения токов не совпадают, в этом случае выбирается ближайшее большее значение. Например, расчетное значение тока 23 А, по таблице выбираем ближайшее большее 27 А — сечением 2,5 мм2.

Какой провод лучше использовать

Сегодня для монтажа как открытой проводки, так и скрытой, конечно же, очень популярна медная проводка.

Медь более эффективна, чем алюминий

• он прочнее, мягче и не ломается при изгибах по сравнению с алюминием;
• менее подвержен коррозии и окислению. При соединении алюминия в распределительной коробке места поворота со временем окисляются, это приводит к потере контакта;
• проводимость меди выше, чем у алюминия, при одинаковом сечении медный провод способен выдержать большую токовую нагрузку, чем алюминий.

Недостатком медных проводов является их высокая стоимость. Их стоимость в 3-4 раза выше алюминиевых. Хотя медные провода дороже, они более распространены и популярны, чем алюминиевые провода.

Каким током и напряжением следует заряжать аккумулятор

Напряжение заряда аккумулятора зависит от технологии. Однако существуют общие требования, применимые к большинству аккумуляторов.

Самый безопасный и наиболее подходящий способ зарядить аккумулятор — ограничить напряжение до 14,7 В и ток до 1/10 емкости аккумулятора. Предполагая емкость 70 (Ач), тогда зарядный ток должен быть 7 ампер.

Качество заряда аккумулятора и сила тока имеют обратную зависимость, т.е чем меньше сила тока, тем лучше качество аккумулятора и медленнее заряд. Если есть время, то лучше выбрать силу тока даже ниже 1/20 емкости аккумулятора. Например, для аккумулятора емкостью 70 Ач это будет 3,5 А.

Для необслуживаемых батарей выберите силу тока, не превышающую 1/20 емкости батареи. Другими словами, если емкость 60 Ач, ток должен быть 3 А. Такой низкий ток обусловлен конструкцией самой батареи.

Так как аккумулятор необслуживаемый, выделяющемуся газу при закипании электролита деваться некуда, и аккумулятор может лопнуть под давлением газа. Во избежание закипания электролита выбирают низкие зарядные токи.

Когда батарея заряжена, напряжение повысится до 14,7 В, а ток будет постоянным, пока это значение не будет достигнуто. Когда напряжение достигнет 14,7В, оно перестанет расти, так как ограничено настройками зарядного устройства.

Если зарядка продолжается, напряжение теперь ограничено, и по мере продолжения зарядки ток будет уменьшаться до тех пор, пока не будет достигнут конец зарядки (примерно 1–0,5 А). Если ток не снижается через два-три часа, аккумулятор полностью заряжен в этом режиме зарядки.

После завершения зарядки отключите зарядное устройство и оставьте аккумулятор на несколько минут, чтобы электролит перестал выделять газы. Измерьте плотность.

Если плотность электролита не достигла оптимальных значений 1,27-1,28 г/см3, можно попытаться увеличить ее путем зарядки более высоким напряжением. Для этого установите ограничение по напряжению 16,3 В и ограничение по току не более 1/20 от емкости аккумулятора. Ток можно установить еще ниже, до 0,5 А.

Это замедлит работу аккумулятора, но уменьшит вероятность выкипания электролита и, следовательно, риск поломки пластин аккумулятора. В этом состоянии держите батарею заряженной от одного до четырех часов. Это время зависит от того, насколько быстро плотность электролита придет в норму.

Если используется автоматическое зарядное устройство, оно способно заряжать аккумулятор правильным напряжением и зарядным током.

Обратите внимание на следующее! Напряжение до 16 вольт совместимо не со всеми типами аккумуляторов. Это напряжение может убить их. Гелиевые и гибридные батареи могут работать только до 14,4 В!

Хорошее эмпирическое правило — проверить максимальное напряжение, указанное на аккумуляторе или в его паспорте. Это будет вызываться с помощью цикла, а максимальный ток будет называться максимальным пусковым током.

Общепринятые сечения для проводки в квартире

Как было сказано выше, для современных квартир используется кабель исключительно с медными жилами. Сечение измеряется в квадратных метрах мм, при этом 1 кв мм соответствует допустимой силе тока 10 А. Так, для розеток обычно используется кабель на 2,5 кВ мм, для осветительных приборов — 1,5 кв мм.

Выбор сечения провода по количеству потребителей

При расчете сечения электрического кабеля в квартире рекомендуется для начала показать провода схематично. На рисунке должны быть указаны все приборы, которые используют электричество. Схема разделена на разные отсеки, так как для каждого можно использовать провод разного сечения.

Форма подключения для потребителей

Электрическая сеть разделена на несколько цепей. Каждая цепь соответствует только подключенным к ней электроприборам. Чтобы выбрать кабель, соединяющий все цепи, нужно рассчитать общую суммарную мощность.

Это главный критерий выбора сечения. Каждая последующая ветвь (ветвь) будет приводить к уменьшению суммарной силы и, следовательно, к уменьшению необходимого сечения.

Токовые нагрузки в сетях с постоянным током

При расчете токовой нагрузки в сети постоянного тока контролируются одножильным кабелем. Напряжение такого тока равно 12 В. Расчет нагрузки на провод, к которому подключена лампочка мощностью 0,1 кВт (например, в фаре автомобиля), выглядит так:

• I = P/U = 100/12~8,35 А.

После этого легко рассчитать сопротивление:

• R = U/I = 12/8,35 = 1,44 Ом.

В таблице вы найдете удельное сопротивление меди, из которой изготовлены жилы современных проводников. Также предположим, что длина кабеля составляет 2 м. Используйте формулу, приведенную в пунктах выше, чтобы получить площадь поперечного сечения подходящего провода:

• S = (ρ * L) / R = (1,68 * 10-8 * 2) / 1,44 = 1,2 мм кв.

Выбор сечения кабеля для сетей постоянного тока

При изучении ПУЭ можно найти бесчисленное множество таблиц, определяющих токовую нагрузку для сетей переменного тока с однофазными и трехфазными цепями. Поэтому нет необходимости выполнять такие сложные расчеты.

Причины нагрева кабеля

Проводники могут перегреваться по нескольким причинам, напрямую связанным с характером электрического тока. Электрическое поле приводит в движение электроны, которые движутся по выбранному проводнику. В кристаллической решетке, из которой состоят металлы, существуют прочные молекулярные связи.

Представьте мячик для настольного тенниса и паутину. Второй более-менее крепкий, первый легкий, поэтому, чтобы мяч разорвал сетку, нужно приложить больше усилий. Чем сильнее вы качаетесь, тем сильнее напрягаются ваши мышцы.

Чем выше напряжение, тем выше потребляемая энергия. Следовательно, мышцы будут больше разогреваться.

Поэтому электроны вынуждены выделять больше тепла, затрачивая много энергии на преодоление этих молекулярных связей. Этот процесс называется преобразованием электрической энергии в тепловую.

Это явление можно сравнить с выделением тепла при трении. Можно сказать, что электроны вынуждены тереться о кристаллическую решетку металла и тем самым выделять тепло. Эта характеристика металлического троса имеет свои преимущества и недостатки. Нагрев может быть полезен на производственных предприятиях и для бытовых приборов.

Это главное свойство, которое позволяет работать электроплитам, обогревателям, утюгам и чайникам. Но в обычных электрических сетях это может привести к перегреву и разрушению изоляции, а впоследствии и к пожару. Машины и оборудование могут быть повреждены. Это происходит при превышении указанной нормы длительных токовых нагрузок.

Перечислим три основные причины перегрева проводника:

1. Наиболее распространенным является использование кабеля неподходящего сечения. Каждый проводник имеет уникальный максимально допустимый ток. Измеряется в амперах. Перед подключением бытового прибора нужно определить мощность и в соответствии с ней правильно подобрать сечение. Важно учитывать наценку в 30-40%.
2. Вторая причина – отсутствие качественного контакта в точках подключения линии. Речь идет об участках трассы, где кабель подключается к экрану, автомату или выключателю. Плохой контакт приводит к нагреву. В худшем сценарии — полное выгорание. В большинстве случаев достаточно будет осмотреть контакты и подтянуть все соединения.
3. Старые электрические линии строились на алюминиевых жилах, поэтому при модернизации таких кабельных линий часто приходится переходить на медные жилы. При этом важно соблюдать технику соединения медных и алюминиевых жил. Без использования специальных клеммников появление окисления лишь вопрос времени.

Старая алюминиевая проводка в квартире

Расчет допустимой силы тока по нагреву жил

Если выбран проводник с подходящим сечением, это исключит перепады напряжения и перегрев провода. Таким образом, сечение определяет, насколько оптимальной и экономичной будет работа электрической сети. Кажется, можно просто взять и проложить огромный отрезок кабеля.

Но стоимость медных проводников пропорциональна их сечению, и разница при монтаже электропроводки в одном помещении может составлять несколько тысяч рублей. Поэтому важно уметь правильно рассчитать сечение кабеля: с одной стороны, вы гарантируете безопасность работы сети, с другой стороны, не тратите лишние деньги на покупку чересчур «толстой» жилы.

Для выбора сечения провода необходимо учитывать два важных критерия – допустимый нагрев и потери напряжения. Получив два значения площади поперечного сечения проводника по разным формулам, выбирают большее значение, округляя его в большую сторону.

Воздушные линии особенно чувствительны к падению напряжения. В то же время для подземных линий и кабелей, размещаемых в гофрированных трубах, важно учитывать допустимый нагрев. Таким образом, сечение следует определять в зависимости от типа проводов.

Допустимые температуры нагрева жил кабелей

Iд — допустимая нагрузка на кабель (тепловой ток). Это значение соответствует току, протекающему по проводнику в течение длительного времени. При этом на дисплей выводится установленная, длительно допустимая температура (Td). Расчетная сила тока (Ir) должна соответствовать допустимой (Id), и для ее определения необходимо использовать формулу:

• Ir = (1000*Pn*kz)/√(3*Un*hd*cos j),

куда:

• Рн — номинальная мощность, кВт;
• Kz — коэффициент загрузки (0,85-0,9);
• Неноминальное напряжение на оборудовании;
• hd — КПД оборудования;
• cos j — коэффициент мощности оборудования (0,85-0,92).

Получается, что любому длительно допустимому току, протекающему по проводнику, соответствует определенное значение стабильной длительно допустимой температуры нагрева.

Важно сбалансировать влияние других факторов внешней среды. Сила тока в кабеле напрямую зависит от материала, из которого изготовлена ​​изоляция, способа прокладки, сечения и материала жил жилы.

Даже если принять во внимание одинаковые значения тока, эффект нагрева будет разным в зависимости от температуры окружающей среды. Чем ниже температура, тем эффективнее теплопередача.

Поправочные коэффициенты кабеля в зависимости от температуры окружающей среды

Температура меняется в зависимости от региона и времени года, поэтому таблицы конкретных значений можно найти в ПУЭ. Если температура значительно отличается от расчетной, необходимо использовать поправочные коэффициенты.

Базовая температура в помещении или на улице составляет 25 градусов по Цельсию. Если кабель проложен под землей, температура меняется на 15 градусов Цельсия. Однако именно под землей она остается неизменной.

Условия теплоотдачи

Важным условием теплопередачи считается влажная среда, в которой находится кабель. При прокладке провода в земле теплоотвод напрямую связан с конструкцией и ее составом, а также уровнем влажности.

Для получения максимально точных значений потребуется проанализировать состав грунта, в зависимости от которого сопротивление будет разным. Используя таблицу, проверьте удельное сопротивление.

Благодаря качественной трамбовке эту характеристику можно снизить. Песок и гравий обладают меньшей проводимостью, чем глина, поэтому в идеале провода закапывают последними. Вместо глины можно использовать глинистый грунт без примесей шлака, камней и мусора.

Тепловыделение воздушного кабеля минимально. Параметр уменьшается для линий в кабельных каналах с воздушным зазором. Соседние кабели нагревают друг друга, поэтому токовые нагрузки должны быть как можно меньше.

Допустимые токи рассчитываются по двум различным формулам в зависимости от режима работы — аварийного или продолжительного. В случае короткого замыкания допустимая температура для провода с бумажной изоляцией – 200, с ПВХ – 120 градусов Цельсия.

Важно знать о различных условиях охлаждения кабелей с изоляцией и без нее. В первом случае тепловые потоки, поступающие от нагрева проводников, вынуждены преодолевать дополнительную преграду в виде изолирующего слоя.

Размещение кабеля в траншее

При прокладке кабеля под землей, когда в траншею помещаются одновременно две жилы, процесс охлаждения значительно сократится, что приведет к уменьшению допустимых токовых нагрузок.

С точки зрения электрической и пожарной безопасности правильное определение постоянного тока и сечения кабеля является важной предпосылкой для предотвращения перегрева, нарушения изоляции и возгорания кабельной линии. При расчете следует быть внимательным и учитывать множество дополнительных условий. Определенные корректировки необходимы даже для табличных значений.

Каким током можно заряжать аккумулятор?

Ток заряда автомобильного аккумулятора рассчитывается индивидуально в зависимости от номинальной емкости установленного аккумулятора.

В маркировке аккумулятора указана номинальная емкость, которая говорит о том, насколько сильно будет разряжаться аккумулятор в процессе эксплуатации: работы двигателя, автомагнитолы или кондиционера при выключенном «сердце» автомобиля.

Какой ток рекомендуется для зарядки аккумулятора? Оптимальным значением этой величины заряда считается 10% от номинальной емкости для аккумулятора с низким уровнем износа, для аккумулятора со сроком службы менее трех лет.

Для источников питания с длительным сроком службы рекомендуется добавить к этому значению 0,5 ампера. Современные легковые автомобили оснащаются аккумуляторными батареями емкостью:

• 55 Ач — отечественные легковые автомобили с объемом двигателя от 1,0 до 1,6 л.
• 60 Ач — легковые автомобили с объемом двигателя от 1,3 до 1,9 л.
• 70 Ач — импортные бензиновые автомобили с объемом двигателя до 3,0 л. Кроме того, аккумуляторы такой емкости используются в дизельных двигателях объемом до 2,5 литров.

В настоящее время последние два варианта являются наиболее распространенными.

Каким током должен заряжаться аккумулятор на 60 Ач? По известным данным характерное значение номинальной емкости равно 60. Оптимальный зарядный ток равен 10% от емкости аккумулятора, т.е. (60/100)х10 — зарядный ток 6 ампер.

Какой ток требуется для зарядки аккумулятора емкостью 70 Ач? Используя приведенное выше эмпирическое правило, мы получаем, что электрический ток будет (70/100)x10 = 7 Ампер.

Обратите внимание, что зарядный ток 10% от емкости аккумулятора полезен только тогда, когда в аккумуляторе еще есть остаточная энергия.

Какая мощность требуется для зарядки полностью разряженного аккумулятора? Если аккумулятор близок к нулевому разряду, его следует «оживить» зарядным током 1 ампер.

Ранее мы говорили о зарядке аккумулятора с помощью функции зарядки постоянным током. Но сколько ампер должен заряжать аккумулятор, если используется метод постоянного напряжения?

В этих условиях напряжение контролируют и устанавливают на уровне 14,4±0,2 В, в некоторых ситуациях оптимальное значение может достигать 15 В. Зарядный ток в этом случае будет вдвое меньше, чем при способе зарядки постоянным током. Так, например, для аккумулятора емкостью 60 Ач зарядный ток равен

• способ зарядки постоянным током — 10% от номинала = 6 Ампер;
  метод постоянного напряжения — 10% / 2 мощности = 3 ампера.

Каким максимальным током можно безопасно заряжать аккумулятор?

Иногда допустимо использовать метод быстрой зарядки сильнотоком, например, в экстренной ситуации. Как это сделать: Установите ток зарядки на 20 ампер или больше, и вы сможете зарядить аккумулятор за 5-6 часов.

Стоит отметить, что эту опцию используют очень редко, чтобы не сильно уменьшалось время автономной работы. При более высоких токах химические процессы внутри батареи протекают достаточно интенсивно, что приводит к большему расходу веществ, используемых в реакции восстановления емкости.

ТИПЫ АКБ И ПРЕДЕЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ЗАРЯДКИ

Все аккумуляторы на 12 В можно разделить на 3 электрохимические группы в зависимости от состояния заряда электролита:

• жидкость (WET, EBF, Ca+, Ca+ или Hybrid);
• поглощенный (AGM);
• гель-электрохимия (ГЭЛ).

Последний тип очень перспективен, но пока выпускается в тяговых вариантах с малым пусковым током.

Большинство стартерных аккумуляторов имеют жидкий электролит — классический (WET), герметичные пакеты (EBF), добавляют кальций к положительным и отрицательным пластинам (Ca/Ca), легируют одну часть электродов кальцием, а другую сурьмой (Hybrid).

Для правильного заряда аккумуляторов данного типа, например автомобильных аккумуляторов Banner (Австрия), Hankook (Южная Корея), Zver (Россия), разряженных на 50%, максимальное напряжение не должно превышать 14,2-14,4 В.

При этом для аккумуляторов с электролитом поглощенные стекловолокном, адаптированные к системе старт-стоп, такие как автомобильные аккумуляторы Exide, Bosch, Yuasa AGM, необходимо использовать более высокое восстановительное напряжение 14,7-14,8В.