Выбор проводов

Если при малых токах вопрос о сечении проводников возникает редко, то когда речь идёт о токах в десятки и сотни ампер, этим пренебрегать ни в коем случае нельзя! Важное значение имеют падение напряжения и тепловыделение на погонный метр провода. Например, на 10 метрах медного провода сечением 4 мм² при токе в 10 А теряется 0.44 Внапряжения и 4.4 Вт мощности, а при токе в 25 А — 1.1 В и 27.5 Вт. Для низковольтной системы это очень много, — так, для 12 В эти потери составят более 3.5% и более 9% соответственно, — а с учётом того, что ток всегда течёт по замкнутому контуру и обычно возвращается обратно по второй такой же жиле, бесполезные потери удваиваются! По этой причине длины проводов низковольтной части должны быть минимальными, особенно в том её сегменте, где ток «сконцентрирован» и потому наиболее силён, т.е. между контроллером, аккумулятором и инвертором (если первичных источников несколько, желательно подключать их к контроллеру «звездой», а не «шлейфом» — это не только позволяет при необходимости отключать и подключать источники индивидуально, но и снижает ток по каждой паре проводов, а стало быть, и потери).

Схемы параллельного подключения нескольких одинаковых электроустройств к одному узлу. Слева — «звезда», справа — «шлейф». Толщина линий условно показывает токовую нагрузку на соответствующий участок цепи.

В таблице указаны предельные токи, допустимые в длительном режиме для разных сечений изолированных проводов из различных материалов, а также приведены потери напряжения на погонный метр провода при предельном токе по нему (омические потери мощности вычисляются перемножением тока на падение напряжения).

В таблице приведены старые (ещё советские) нормы для проводов с тканево-резиновой изоляцией, обладающей довольно плохой теплопроводностью. Более современная пластиковая изоляция обеспечивает лучший теплоотвод и позволяет пропускать бóльшие токи. Например, Орловский кабельный завод для медного провода ВВГбм всех модификаций в качестве предельного тока устанавливает 19.5 А для сечения 1.5 мм² и 26.3 А для сечения 2.5 мм². Однако я всё же рекомендую без крайней необходимости не выходить за рамки значений, указанных в данной таблице, поскольку они имеют «запас прочности», который снизит вероятность перегрева проводов, проложенных в местах с плохим теплоотводом (штробах, кабель-каналах и т.п.).

Следует сказать, что алюминий «течёт» под механической нагрузкой и быстро окисляется, а железо имеет слишком большое сопротивление и легко ржавеет, поэтому их использование для передачи сильных токов крайне нежелательно, — ухудшение сильноточного контакта тут же ведёт к его перегреву, а перегрев ещё быстрее ухудшает контакт. Всегда старайтесь работать с медным проводом. Кроме того, нельзя допускать прямого стыка медных и алюминиевых проводников — малейшее увлажнение сразу запускает интенсивную электрохимическую коррозию и соединение быстро выходит из строя, а влага в воздухе есть всегда! Эти металлы должны соединяться только через сталь (с помощью «орешков» или хотя бы стального болта, на котором медь и алюминий разделены стальной шайбой или гайкой). Наконец, важное значение имеет площадь контакта в зажимах, поэтому в бытовых применениях лучше использовать многожильные провода, а все соединения должны фиксироваться хорошо затянутыми винтами. Помимо надёжной фиксации затяжка винта «плющит» провод и обеспечивает увеличенную площадь контакта.

Если используется пайка, то необходимо обеспечить большое сечение сильноточного соединения проводников за счёт достаточно длиного «нахлёста» проводников в месте пайки, — оно должно как минимум в 10, а лучше в 15.. 20 раз превышать сечение спаиваемых медных проводов. В противном случае из-за гораздо более высокого сопротивления оловянно-свинцового припоя паяное соединение будет перегреваться — вплоть до его расплавления. По той же причине не стоит залуживать концы мощных проводов для сильноточных обжимных соединений — здесь голая медь лучше даже минимального слоя припоя.