Щільність струму

Щільність струму


Звичайна життєва ситуація - треба встановити нову розетку або вимикач на дачі. Все для цього є - розетка, дріт, кріпак, обрано місце для установки. Бери і роби. Ан ні! Забули перевірити, а чи можна використовувати наявний дріт? Для визначення такої можливості необхідно скористатися таким поняттям, як щільність струму, і дізнатися її допустиму величину.


Що ж це за показник і чому він такий важливий? Вважається, що за звичайних умов електричний струм проходить по всьому обсягу провідника. Спрощено - значення струму, що протікає через переріз провідника, вважається його щільністю. Для її вимірювання в системі СІ використовується така одиниця, як ампер на квадратний метр (А/кв. м), і служить вона для встановлення допустимої при протіканні по проводу величини струму.

Звідки такі вимоги? Все дуже просто. Будь-який провідник чинить опір струму, що протікає, внаслідок чого «втрачається» його частина. Цей «загублений» струм викликає нагрів провідника. Якщо втрати будуть великі, то піде надмірний нагрів провідника, і він розплавиться. Щоб такого не було, для кожного типу приладу встановлена допустима щільність струму, дотримання вимог якої забезпечить надійну експлуатацію проводки.

Тепер має бути зрозуміло, що якщо переріз провідника вибрано неправильно, тобто передбачається використовувати навантаження, що споживає значну потужність, або одночасно включати кілька побутових приладів (чайник, комп'ютер, телевізор і т. д.), то значний протікаючий струм викличе нагрів проводів, і вони розплавляться. Або послужать причиною виникнення пожежі.

Ось тому при виборі перерізу проводів або в будь-якому іншому випадку, коли планується підключення навантаження, необхідно брати до уваги допустиму щільність електричного струму. При виконанні проектних робіт для цих цілей інженерами застосовуються спеціальні формули і таблиці. Однак розрахунок перерізу проводу за допустимою щільністю струму дає цілком прийнятний з практичної точки зору результат.

Для цього зовсім не обов'язково користуватися складними формулами і громіздкими таблицями. Треба тільки брати до уваги одне значення - щільність струму в мідному проводі не повинна перевищувати шість-десять ампер на кв. міліметр. Наведені дані справедливі саме для міді. Оскільки зараз використовуються переважно мідні дроти, зазначених даних має бути достатньо, щоб визначити можливість його застосування.

Розуміти ці цифри необхідно наступним чином. При тривалій експлуатації щільність струму в ланцюгу не повинна перевищувати 6 А/кв. мм. Тоді електропроводка буде працювати в полегшеному режимі і їй можна користуватися тривалий час. Однак вона може експлуатуватися і в режимі 10 А/кв. мм, але такий режим повинен бути короткочасним.

Як це застосувати на практиці? Треба визначити максимальне навантаження. Нехай буде, наприклад, одночасно включена люстра з п'ятьма лампочками по 100 Вт, телевізор, комп'ютер, холодильник. Загальна потужність не перевищить 5 кВт, ділимо цей показник на напругу мережі, 5000 Вт ділимо на 220V, отримуємо округлено 23A. Значить, для забезпечення в короткочасному режимі проходження такого струму необхідний мідний провід перетином 2,5 кв. міліметра.

Можна підійти до цього питання і по-іншому. Якщо на розетці написано, що вона розрахована на струм 6A, то використовувати мідні дроти перетином більше одного кв. мм немає необхідності, розетка згорить раніше. Просто для інформації - якщо в ролі струмопровідного матеріалу використовується алюміній, то допустима щільність струму дорівнюватиме 4-6 А/кв. мм. Так що, використовуючи наведені цифри можна визначити, якого перетину дроту слід використовувати для пристрою електропроводки.

У вищевказаному матеріалі дано визначення поняттю «щільність струму». Описано необхідність його застосування для вибору потрібного перерізу проводів. Наведено практичні рекомендації щодо використання цього параметра при роботі.