Содержание

Выбор сечения кабеля по току и мощности

Основополагающим документом в проведении электромонтажа является ПУЭ (привила устройства электроустановок). Я не ставлю задачу процитировать все нормы и правила, это займет массу нашего времени. Рассмотрим основное, наиболее чисто встречающееся в повседневной жизни. Одно из первых вопросов возникающие при проведении электромонтажных работ является расчет нагрузок и сечения кабеля по току. Рассмотрим несколько таблиц из ПУЭ в которых указаны допустимые токи для разного сечения кабеля.

ПУЭ Глава 1.3

Раздел: допустимые длительные токи для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией
Таблица 1.3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, нейритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

 

 

 

Ток *, А, для проводов и кабелей

 

Сечение токопро-водящей

одно-жильных

двух-жильных

трех-жильных

жилы, мм

 

при прокладке

 

 

 

в воздухе

в воздухе

в земле

в воздухе

в земле

___________

* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

 

1,5

 

23

19

33

19

27

2,5

 

30

27

44

25

38

  4

 

41

38

55

35

49

6

 

50

50

70

42

60

10

 

80

70

105

55

90

16

 

100

90

135

75

115

25

 

140

115

175

95

150

35

 

170

140

210

120

180

50

 

215

175

265

145

225

Комментарий
Как мы видим из таблицы самые распространенные кабели 1,5мм2 и 2,5мм2, проложенные открыто выдерживают токи 19 и 25 ампер соответственно, а если те же кабели проложены в земле (или замоноличены в стене) токи еще более увеличиваются. По правилам для защиты групповой линии с установленным шестнадцати амперным автоматом можно использовать кабели обоих сечений.

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

 

 

 

Ток, А, для проводов, проложенных

 

Сечение токо-

прово- дящей

 

 

 

в одной трубе

 

жилы, мм

открыто

двух одно-

жильных

 

трех одно-

жильных

четырех одно-

жильных

одного

двух-

жильного

одного трех-

жильного

1,5

 

23

19

17

16

18

16

2,5

 

30

27

25

25

25

21

4

 

41

38

35

30

32

27

6

 

50

46

42

40

40

34

10

 

80

70

60

50

55

50

16

 

100

85

80

75

80

70

25

 

140

115

100

90

100

85

35

 

170

135

125

115

125

100

50

 

215

185

170

150

160

135

Комментарий
Внимательно изучив эту таблицу видно, что токи, которые выдерживают медные провода несколько ниже. Когда мы приходим в магазин, для покупки кабеля, там висит именно эта таблица. Продавцам значительно выгоднее продать Вам кабель более большого сечения.  Однако в соответствии с правилами мы должны пользоваться первой таблицей. Именно в ней внесены нужные нагрузки! Во второй таблице прописаны максимальные токи для проводов и шнуров, это существенно отличается от кабеля!

ПУЭ Глава 7.1 

Раздел: Электропроводки и кабельные линии

В жилых зданиях сечения медных проводников должны соответствовать расчетным значениям, но быть не менее указанных в таблице 7.1.1.

Таблица 7.1.1 Наименьшие допустимые сечения кабелей
и проводов электрических сетей в жилых зданиях

Наименование линий

Наименьшее сечение кабелей и проводов с медными жилами, мм2

Линии групповых сетей

1,5

Линии от этажных до квартирных щитков и к расчетному счетчику

2,5

Линии распределительной сети (стояки) для питания квартир

4,0

 

Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току

    org/BreadcrumbList”>
  1. Главная
  2. Статьи
  3. Выбор сечения кабеля по допустимому длительному току

Чтобы выбрать сечение кабеля, провода или шнура по допустимому длительному току обратимся к ПУЭ (правила устройства электроустановок). Глава 1.3 ПУЭ посвящена выбору проводников по нагреву, экономической плотности тока и по условиям короны. Полный текст главы приводить не будем, а приведем таблицы допустимых длительных токов для проводов, шнуров и кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией (наиболее широко распространенные марки, такие как ПВС, ВВП, ВПП, ППВ, АППВ, ВВГ, АВВГ и др. ). Напомним, что при упрощенных расчетах (прокладка кабеля дома) ток нагрузки Iн = суммарная мощность приборов (кВт) / 220 В (например, при суммарной мощности подключаемых приборов в 2,2 кВт, Iн = 2,2 кВт / 220 В = 10 А).

Примечание. Данная статья не является прямым руководством по выбору кабелей, проводов или шнуров, а лишь приводит справочные данные для упрощенных предварительных расчетов. Для выбора кабелей, проводов или шнуров рекомендуем проконсультироваться с техническим специалистом.

Таблица 1.3.4. Допустимый длительный ток для проводов и шнуров с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с медными жилами

Сечение
токопроводящей
жилы, мм²
Ток, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
 двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
0,511
0,7515
1171615141514
1,2201816151614,5
1,5231917161815
2262422202319
2,5302725252521
3343228262824
4413835303227
5464239343731
6504642404034
8625451464843
10807060505550
161008580758070
251401151009010085
35170135125115125100
50215185170150160135
70270225210185195175
95330275255225245215
120385315290260295250
150440360330
185510
240605
300695
400830

Таблица 1. 3.5. Допустимый длительный ток для проводов с резиновой и поливинилхлоридной изоляцией с алюминиевыми жилами

Сечение
токопроводящей
жилы, мм²
Ток, А, для проводов, проложенных
открытов одной трубе
 двух одножильныхтрех одножильныхчетырех одножильныходного двухжильногоодного трехжильного
2211918151714
2,5242019191916
3272422212218
4322828232521
5363230272824
6393632303126
8464340373832
10605047394238
16756060556055
251058580707565
3513010095859575
50165140130120125105
70210175165140150135
95255215200175190165
120295245220200230190
150340275255
185390
240465
300535
400645

Таблица 1. 3.6. Допустимый длительный ток для проводов с медными жилами с резиновой изоляцией в металлических защитных оболочках и кабелей с медными жилами с резиновой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной, найритовой или резиновой оболочке, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм²Ток*, А, для проводов и кабелей
одножильныхдвухжильныхтрехжильных
при прокладке
в воздухев воздухев землев воздухев земле
1,52319331927
2,53027442538
44138553549
65050704260
1080701055590
161009013575115
2514011517595150
35170140210120180
50215175265145225
70270215320180275
95325260385220330
120385300445260385
150440350505305435
185510405570350500
240605
* Токи относятся к проводам и кабелям как с нулевой жилой, так и без нее.

Таблица 1.3.7. Допустимый длительный ток для кабелей с алюминиевыми жилами с резиновой или пластмассовой изоляцией в свинцовой, поливинилхлоридной и резиновой оболочках, бронированных и небронированных

Сечение токопроводящей жилы, мм²Ток, А, для кабелей
одножильныхдвухжильныхтрехжильных
при прокладке
в воздухев воздухев землев воздухев земле
2,52321341929
43129422738
63838553246
106055804270
1675701056090
251059013575115
3513010516090140
50165135205110175
70210165245140210
95250200295170255
120295230340200295
150340270390235335
185390310440270385
240465

Примечание. Допустимые длительные токи для четырехжильных кабелей с пластмассовой изоляцией на напряжение до 1 кВ могут выбираться по табл. 1.3.7, как для трехжильных кабелей, но с коэффициентом 0,92.

В следующей статье мы рассмотрим поправочные коэффициенты, которые необходимо учитывать при выборе сечения кабеля и провода.

Выбор сечения кабелей

      Величину тока, полученного по Таблице 1 необходимо умножить на температурную поправку из Таблицы 2. Например, при температуре воздуха +40 градусов однофазный кабель с медными жилами сечением 2,5 кв. миллиметров способен длительно выдерживать ток 27Ах0,79=21,33 А.

В Таблице 3 даны снижающие коэффициенты на количество кабелей в трубе или коробе.

Таблица 3

Количество кабелей в коробе

Снижающий коэффициент (электроприемники с коэффициентом использования до 0, 7)

 4 и менее

1,0

5-6

0,85

7-9

0,75

10-11

0,7

12-14

0,65

15-18

0,6

 

    Величину тока из Таблицы 1 так же необходимо умножить на поправку из Таблицы 3. Например, при прокладке десяти кабелей с медными жилами в коробе (кабели проложены пучком и отсутствует плотное прилегание кабелей между собой по всей длине) снижающий коэффициент равен 0,7. Если, как и в первом примере, максимально – возможная температура окружающей среды равна +40 градусов, то для десяти однофазных кабелей сечением 2,5 кв. миллиметров, проложенных в коробе,  максимальный допустимый ток составит 27Ах0,79х0,7=14,9 А.

    При плотном прилегании кабелей друг к другу, например при однослойной прокладке, снижение допустимого тока может быть еще большим.

    Сейчас на рынках можно купить кабели некоторых изготовителей, сечение у которых на 10 – 20 % ниже номинального. Допустимый длительный ток у них существенно меньше расчетного.

    Как видно из приведенных примеров, если не учитывать поправки на температуру окружающей среды и на количество кабелей в трубе или коробе, то возможна значительная перегрузка кабелей излишне большим током, что может вызвать их перегрев и стать причиной пожара.

    В Таблице 4 даны зависимости допустимых длительных токов для кабелей с алюминиевыми жилами в зависимости от сечения. Кабели с алюминиевыми жилами сечением 10 и менее кв. миллиметров в настоящее время рекомендовано не использовать, поэтому они из таблицы убраны.

Таблица 4

Сечение алюминиевой токопроводящей

жилы, мм2

Ток, А, для кабелей, при:

однофазной нагрузке

трехфазной нагрузке (кабель без нулевой жилы)

при прокладке:

при прокладке:

в воздухе

в земле

в воздухе

в земле

16

70

105

60

90

25

90

135

75

115

35

105

160

90

140

50

135

205

110

175

70

165

245

140

210

95

200

295

170

255

120

230

340

200

295

150

270

390

235

335

185

310

440

270

385

Температура окружающей среды +25 градусов для воздуха и +15 градусов для земли. Указанные величины токов предполагают нагрев жил до + 65 градусов.

    В таблице 4 при однофазной нагрузке кабель содержит три жилы: фазную, рабочего нуля и защитного заземления. Токи для трехфазных кабелей с нулевой жилой выбираем из таблицы с коэффициентом 0, 92.

    Поправки на температуру окружающей среды можно взять из Таблицы 2, а снижающие коэффициенты на количество проложенных кабелей в трубе или коробе из Таблицы 3.

    При больших длинах кабелей необходимо выполнять расчеты потерь в кабеле и

сопротивление цепи фаза – ноль .

 

23 февраля 2013 г.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

Максимальный ток меди


образование … веселье … дух алоха

Звоните прямо! (регистрация не требуется)

—–

Продолжающееся обсуждение, начавшееся еще в 2001 году …

2001 г.

В. Может ли кто-нибудь объяснить мне точную связь между площадью меди, током, который она проводит, и повышением температуры.

Короче говоря, вопрос будет следующим: какую площадь поперечного сечения меди я бы использовал, если бы я пропускал ток 1 А в течение x часов.


2001 г.

A. Ответ усложняется тем фактом, что в решении присутствует некоторая термодинамика, и, если вы не укажете удельное сопротивление провода, условия окружающей среды, включая изоляцию, влажность и т. Д. Для тепловых потерь, опытный инженер-механик не сможет сделайте симуляцию за вас, и вы все равно можете получить бесполезный теоретический ответ. Я бы упростил ситуацию так:

1) В зависимости от калибра каждый провод / прядь рассчитана на определенное ограничение тока.Вы только посмотрите на таблицу. Кто-то проделал за нас эту работу столетие назад. Вы можете экстраполировать необходимую информацию из этой таблицы.

) Проведите эксперимент для ваших конкретных условий окружающей среды и изоляции. Получите источник питания переменного тока и пропустите увеличивающийся ток через интересующий провод. Присоедините к проводу термопару и измерьте температуру.


2004

ФИО, пожалуйста, Кумар – это место товарищества, а не анонимности 🙂

Самый быстрый способ подобрать размер автобуса – (в английских единицах) 1000 А / кв.


2006 г.

A. Насколько мне известно (я слышал это от кого-то, кто работал в моей компании):
Сначала вы должны знать плотность тока проводника; возьмем, например, у меди 4,02 А / кв. мм. как плотность тока. Итак, вы хотите пропустить ток 2 А через медный проводник, тогда вам понадобится проводник с площадью:
площадь = ток в амперах / плотность тока.
площадь = 2 / 4,02
площадь = 0,5 кв.мм
Они используют эту формулу для расчета толщины шины, которую они используют в больших электрических панелях.


5 марта 2013 г.

А. Привет, народ. Допустимая пропускная способность по току фактически определяется как величина тока, который может переноситься без плавления проводника или изоляции. Погуглив «текущая пропускная способность медных проводников» сразу же выдаст дюжину сайтов с одинаковым определением и одинаковыми диаграммами.

Но во многих случаях мы не хотим пропускать через проводники почти такой большой ток. В гальванической промышленности мы всегда использовали допустимый ток 1000 А / квадратный дюйм для неизолированной шины постоянного тока, что равняется 1.55 А / мм2 – практически то же самое, что и число Свамулу. Это эмпирический вывод, основанный на признании того факта, что мы не хотим большого падения напряжения на проводниках, потому что это может помешать процессу покрытия и потратить много энергии, а горячая голая шина представляет реальную возможность для операторов сгорел или загорелся.

Я думаю, что числа Mandar & Rajiv могут быть действительными для некоторых приложений, но намного больше для низковольтных шин постоянного тока. См. Письмо 50556, «Размеры медных шин для низковольтных и высоких нагрузок постоянного тока» для дальнейшего обсуждения ходов низковольтных шин.



Чтобы свести к минимуму усилия по поиску и предложить несколько точек зрения, мы объединили ранее отдельные темы на этой странице. Пожалуйста, простите за любое последующее повторение, нарушение хронологического порядка или то, что может выглядеть как неуважение читателей к предыдущим ответам – этих других ответов на странице в то время не было 🙂



Расчет потерь мощности в шине

30 июня 2008 г.

Меня интересует этот вопрос, чтобы выяснить, какие реальные потери происходят в алюминиевых шинах.У меня есть 13 печных трансформаторов номиналом 500 кВА. его номинальное напряжение I / P составляет 6600 / 60–160 вольт, 57,57 / 3600 ампер. Вторичная обмотка трансформатора соединена с верхним и нижним электродами через алюминиевые шины. Технические характеристики сборных шин: толщина-10мм, ширина-100мм, длина-6000мм. для этой одной длины шины я хочу рассчитать фактические потери мощности, которые могут быть на этой большой площади. Постоянный ток, протекающий через шину, составляет 2500 ампер. Так что, используя эту информацию, кто-нибудь может помочь мне выяснить фактические потери в алюминиевых сборных шинах.



17 мая 2019 г.

В.
finish.com стало возможным благодаря …
этот текст заменяется на bannerText

Заявление об ограничении ответственности: на этих страницах невозможно полностью диагностировать проблему отделки или опасности операции. Вся представленная информация предназначена для общего ознакомления и не отражает профессионального мнения или политики работодателя автора. Интернет в основном анонимный и непроверенный; некоторые имена могут быть вымышленными, а некоторые рекомендации могут быть вредными.

Если вы ищете продукт или услугу, относящуюся к отделке металла, пожалуйста, проверьте эти каталоги:

О нас / Контакты – Политика конфиденциальности – © 1995-2021 finish.com, Pine Beach, New Jersey, USA

Практическое руководство по акустическим кабелям

Последняя редакция: 14 мая 2019 г.

Акустические кабели являются наиболее загадочными и переоцененными компонентами аудиосистем. Несмотря на заявления производителей высококачественных аудиокабелей, действительно важен тщательный выбор калибра провода. Акустические провода не обладают магическими свойствами, а передача сигнала по проводам полностью понятна инженерам и ученым.

Это руководство представляет собой смесь хорошо известных фактов (например,г. схемотехнические модели) и немного собственной работы (эксперименты, схемотехнический анализ). Широко известно, что потери индуктивности в акустических кабелях незначительны до нескольких метров, но сколько? Я подробно изучил потери в индуктивности и обнаружил, что ключевым понятием, помимо индуктивности кабеля, является характеристика импеданса высокочастотных динамиков.

▶ Конструкция
▶ Несколько слов об экранированных и скрученных кабелях громкоговорителей
▶ Разъемы и клеммы проводов громкоговорителей
▶ Сопротивление, индуктивность и емкость
▶ Импеданс громкоговорителя
▶ Определение минимального поперечного сечения
▶ Таблица рекомендуемых расстояний между кабелями
▶ Затухание из-за индуктивности

Конструкция

Акустические кабели состоят из двух многожильных медных проводов, окруженных изоляцией из ПВХ. Роль изоляции – помимо изоляции двух проводов друг от друга – заключается в предотвращении окисления меди. Существуют акустические кабели, которые стоят 100 долларов за метр и более, но на самом деле это просто «звуковые украшения», они выглядят круто, но не имеют никаких звуковых преимуществ (а некоторые из них могут быть хуже, чем обычный акустический кабель). Кабель динамика должен иметь очень низкое последовательное сопротивление и последовательную индуктивность – вот и все.

Самая распространенная медь в электротехнике – это так называемая электролитическая медь с твердым шагом (ETP) с содержанием 99.9% -99,95% содержания меди. Бескислородная медь (OFC) считается лучшей для аудио, но на самом деле она имеет те же электрические и механические свойства, что и обычная электролитическая медь. И если кто-то продает кабель «99,9% OFC», то это просто электрическая медь, а не OFC.

Между акустическими проводами (также известными как zip-шнурки) и акустическими кабелями есть большая разница. Акустические кабели имеют внешнюю оболочку, поэтому они более прочные и лучше подходят для усиленного живого усиления. Кроме того, внешняя оболочка обязательна для установки в стене.Акустические провода (молнии) не имеют внешней оболочки и предназначены для использования в домашних аудиосистемах (домашний кинотеатр, стерео).

Некоторые кабельные компании предлагают акустические кабели со скрученными или лужеными медными проводниками. Луженая медь имеет более низкую скорость окисления, чем «чистая медь» (полезна вблизи моря). Витая пара снижает индуцированное магнитное поле вокруг кабеля и снижает напряжение, индуцированное в кабеле внешними магнитными полями.

Несколько слов об экранированных и скрученных акустических кабелях (и электромагнитных помехах)

Поскольку акустические кабели подключаются к усилителям мощности с низким выходным сопротивлением, они не требуют защиты от электрических и магнитных полей в диапазоне звуковых частот.Нет необходимости беспокоиться о радиочастотных помехах (RFI) в типичной комнате для прослушивания – если только кто-то не живет в непосредственной близости от НЧ или СЧ радиопередатчика . .. Таким образом, экранирование и даже скручивание одиночных кабелей динамика совершенно не нужны.

Самая распространенная и почти единственная форма электромагнитных помех в системе проводов громкоговорителей – это перекрестные помехи между прямыми и неэкранированными парами проводов в многожильных кабелях или между связанными кабелями громкоговорителей .Если несколько кабелей громкоговорителей связаны вместе или установлены в кабелепроводе рядом, и они подключены к разным каналам усилителя, настоятельно рекомендуется использовать витую пару. Для двухполосного усиления скручивание с трехканальным усилением не требуется, и можно использовать многожильный кабель с прямыми проводами без каких-либо дополнительных проблем (могут быть небольшие перекрестные помехи между высокочастотным динамиком и низкочастотным динамиком, но это не слышно). Перекрестные помехи между теми акустическими кабелями, которые лежат на полу, равны нулю.

Штекеры и клеммы проводов динамиков

В домашней аудиосистеме есть два основных типа клемм усилителей и динамиков: зажимные штыри и пружинные зажимы. В таблице ниже приведены возможные соединения между клеммами динамика / усилителя и клеммами кабеля. Хотя штыревые штекеры могут входить в крепежные штыри, их не рекомендуется использовать с этим типом разъема динамика / усилителя.

Пружинные зажимы подходят для неизолированного провода сечением до 14 AWG / 2 мм 2 . Стойки для привязки дают больше свободы, поскольку они могут работать напрямую с кабелями до 10 AWG / 6 мм 2 .Но гораздо лучше заделать кабели соответствующими разъемами, потому что оголенные концы проводов можно быстро повредить.

Разъемы для проводов громкоговорителей имеют некоторые реальные преимущества перед оголенными проводами:

Сопротивление, индуктивность и емкость

Так как кабели громкоговорителей соединяют усилитель с низким выходным сопротивлением (~ 100 мОм) с нагрузкой с низким сопротивлением (3 … 50 Ом) , последовательные электрические параметры кабеля (последовательное сопротивление и индуктивность) более важны, чем параллельные параметры (емкость и шунтирующая проводимость).

Сопротивление, индуктивность и емкость кабеля прямо пропорциональны его длине. Таким образом, чем длиннее провод, тем больше у него будет сопротивления, индуктивности и емкости. Более толстый провод будет иметь меньшее сопротивление при той же длине, что и провод меньшего сечения. Удвоение эффективной площади поперечного сечения провода снижает его сопротивление вдвое.

Ток, протекающий по проводу, вызывает падение напряжения в соответствии с законом Ома (напряжение = сопротивление * ток). Поэтому провод динамика должен иметь низкое сопротивление, чтобы минимизировать падение напряжения.Индуктивность приводит к высокочастотным потерям, которые слышны только при использовании очень длинных кабелей (см. В конце этой статьи). Емкость влияет только на частотную характеристику типичного твердотельного усилителя класса AB выше 200 кГц. Настоящая проблема экзотических кабелей с высокой емкостью (таких как ленточные кабели, переплетенные кабели) заключается в том, что они закорачивают усилитель в очень широком диапазоне частот около четвертьволновой резонансной частоты (от 1 МГц до 10 МГц). Нет такой проблемы со шнурками на молнии или витыми парами…

Геометрия кабеля, расстояние между проводниками определяют индуктивность и емкость. Чем больше расстояние между двумя проводниками, тем больше индуктивность кабеля и меньше его емкость. Поэтому не рекомендуется разделять провода на большие расстояния, поскольку это увеличивает индуктивность. (Для шнуров с застежкой-молнией типичные значения индуктивности на метр находятся в диапазоне от 600 нГн / м до 700 нГн / м.)

Импеданс динамика

Номинальное сопротивление динамика является просто номинальным значением.Фактически, импеданс динамика (~ сопротивление переменного тока) зависит от частоты: динамик с номиналом 4 Ом может упасть до 3,2 Ом и стать очень высоким – скажем, 40 Ом или более – на разных частотах.

Минимальное значение импеданса динамика определяет максимальное затухание из-за сопротивления проводов и выходного сопротивления усилителя. Чем меньше минимальный импеданс, тем выше затухание для данного кабеля и усилителя. Согласно стандарту IEC 268-5 минимальное сопротивление громкоговорителя не должно быть ниже 80% от номинального сопротивления, поэтому для динамика с сопротивлением 8 Ом минимальное сопротивление будет равно 6.4 Ом, а для динамика на 4 Ом это будет 3,2 Ом.

Иногда на этикетке на задней панели громкоговорителя отображается что-то вроде «4-8 Ом». В этом случае у динамика есть драйверы с разными значениями импеданса, например вуфер на 4 Ом и твитер на 8 Ом. При определении поперечного сечения этот тип динамиков следует учитывать как динамики с сопротивлением 4 Ом. При расчетах индуктивности значение имеет импеданс твитера (или секции твитера).

Определение минимального поперечного сечения

Существует минимальная площадь поперечного сечения провода или калибр (AWG) для данного импеданса динамика, длины кабеля и допустимых потерь (дБ).Или иначе: существует максимальная длина кабеля для данного импеданса динамика, площади поперечного сечения провода и допустимых потерь.

Более точный расчет может включать выходное сопротивление усилителя и индуктивность кабеля. Для еще большей точности выходную индуктивность усилителя можно использовать в качестве дополнительного параметра.

Выходное сопротивление усилителя (в случае усилителей мощности звука – это выходное сопротивление) можно рассчитать по коэффициенту демпфирования.Как коэффициент демпфирования, так и выходной импеданс зависят от частоты. В настоящее время выходное сопротивление фирменных усилителей звука (домашний кинотеатр, стерео) даже на частоте 10 кГц не превышает или чуть превышает 100 мОм. Таким образом, 100 мОм – хорошее приближение для расчета потерь.

Выходная индуктивность составляет от 1 до 2 мкГенри. Источником этой индуктивности является то, что в подавляющем большинстве усилителей есть небольшая катушка индуктивности, параллельная резистору, для предотвращения колебаний с длинными (и «плохими») кабелями.1 мкГенри – это индуктивность 1,5-метрового шнура.

Таблица с рекомендуемыми расстояниями между кабелями

В таблице ниже описаны рекомендуемые максимальные расстояния между кабелями для различных размеров кабелей (сечений) и нагрузок на динамики с потерями 0,3 дБ и 0,5 дБ. Выходное сопротивление усилителя является регулируемым параметром: его можно установить на ноль (идеальный усилитель) или 100 мОм (близко к реальному усилителю класса AB).

AWG (Американский калибр проволоки): чем выше номер калибра, тем меньше диаметр и тоньше проволока.

Вверх ▲

(Для переключения между модулями и выходным сопротивлением усилителя требуется JavaScript.)

Как это работает? Установите выходное сопротивление усилителя на 100 мОм (предпочтительно) и выберите столбец с желаемыми потерями, затем выберите длину и соответствующее поперечное сечение.

Примечания:

Выбор правильных кабелей для 8-омных динамиков даже при потере 0,3 дБ – простая задача в домашней аудиосистеме, с другой стороны, невозможно достичь уровня выше 0.Погрешность 3 дБ с реальными усилителями и динамиками 4 Ом точно (полагаясь только на расчеты, без проведения реальных измерений). Причина этого проста: наибольшей погрешностью в расчетах является выходное сопротивление усилителей. Усилитель, используемый в измерениях производителем динамиков, вероятно, имеет другой тип по сравнению с усилителем, который питает динамики дома. Разница между выходными сопротивлениями может достигать 100 мОм (например, 30 мОм против 130 мОм, оба довольно хороших значения).Это приводит к потерям 0,27 дБ при нагрузке 4 Ом и потерям 0,13 дБ при нагрузке 8 Ом. Учитывая величину отражений в типичной комнате, на самом деле это просто игра с числами, и эта ошибка не сделает хорошую систему хуже, но она по-прежнему является ее частью.

Расчет потерь (передаточной функции):

потерь = 20 · log (R динамик / (R кабель + R amp + R динамик )) [дБ]
R динамик = 0,8 · Z номинал [Ом]
R кабель = 2 · ρ · l / A [Ω]
ρ = 17 мОм · мм 2 / м (удельное сопротивление меди)

Затухание из-за индуктивности

Индуктивность длинных акустических кабелей может вызвать некоторую потерю самых высоких слышимых частот. Фактический спад высоких частот зависит от индуктивности кабеля и номинального импеданса высокочастотного динамика (точнее, кривой импеданса высокочастотного динамика, измеренной от клемм динамика). Индуктивность кабеля зависит от длины и конструкции кабеля.

К счастью, купольные твитеры с одинаковым номинальным сопротивлением имеют схожую (почти одинаковую) кривую импеданса между 10 кГц и 20 кГц, поэтому провода громкоговорителей одинаковой длины и конструкции будут иметь очень похожее затухание.Разница между двумя 8-омными 25-миллиметровыми (1-дюймовыми) купольными твитерами практически равна нулю на глубине 10 метров и примерно 0,1 дБ на 20 метрах. На приведенном ниже графике показаны расчетные потери для твитеров на 8 и 4 Ом и для чисто резистивных нагрузок. При резистивной нагрузке затухание будет меньше.

График действителен для обычных акустических кабелей и шнуров на молнии (распределенная индуктивность этих кабелей: 600 наноГенри / метр – 700 наноГенри / метр). Недействительно для коаксиальных, звездообразных, плетеных кабелей CAT5, лент, кабелей типа «больше проводов, чем цветов радуги».

Затухание сопротивления и индуктивности кабеля является аддитивным, однако сложение не является идеальным суммированием, общие потери на частоте 20 кГц немного меньше суммы двух потерь. Если допустить потерю 0,5 дБ для сопротивления, то дополнительные потери 0,5 дБ на 20 кГц для индуктивности все еще допустимы.

А как насчет слышимости потерь индуктивности и длины кабеля? Во-первых, я не думаю, что мы можем определить точный предел длины кабеля.Если бы мне пришлось выбирать предел, я бы выбрал 7 метров для 4 Ом и 15 метров для 8-омных динамиков. С другой стороны, для можно с уверенностью сказать, что потери индуктивности не слышны на расстоянии до пяти метров для твитеров с сопротивлением 4 Ом и до 10 метров для твитеров с сопротивлением 8 Ом . Следовательно, нет необходимости в акустических кабелях со сверхнизкой индуктивностью.

Иногда бывает небольшой выброс в ответе из-за взаимодействия между реактивной нагрузкой, представленной кроссовером, и индуктивностью кабеля.Это может произойти, если длина кабеля превышает десять метров, а его поперечное сечение большое (> 2,5 мм 2 ). Величина выброса очень мала (

Заключительные примечания

Кабели динамиков являются наиболее загадочными компонентами цепи аудиосигнала. И все же они являются самыми простыми и дешевыми. Смена положения слушателя имеет более драматический эффект, чем переключение к кабелю с немного большим поперечным сечением.

Csaba Horvath

См. также:
Объяснение соединительных аудиокабелей
Видеоуроки: Введение в измерения звука, развенчание мифов об аудио

Главная страница

Основы оптоволоконной связи

SMA – из-за своей конструкции из нержавеющей стали и механизма фиксации волокна с низкой точностью, этот соединитель используется в основном в приложениях, требующих соединения мощных лазерных лучей с многомодовыми волокнами с большой сердцевиной.Типичные области применения включают системы доставки лазерного луча в медицине, биомедицине и промышленности. Типичные вносимые потери разъема SMA превышают 1 дБ.

ST – соединитель ST широко используется как в полевых условиях, так и в оптоволоконных ЛВС внутри помещений. Его высокоточный керамический наконечник позволяет использовать его как с многомодовыми, так и с одномодовыми волокнами. Байонетный соединительный механизм с ключом и блокировкой коннектора при нажатии и повороте предотвращает чрезмерное затягивание и повреждение конца волокна.Вносимое затухание разъема ST составляет менее 0,5 дБ, при этом обычно достигаются типичные значения 0,3 дБ. Просверленные металлические соединители ST с вносимыми потерями> 1 дБ используются с волокнами Newport с большой сердцевиной (> 140 мкм).

FC – FC стал предпочтительным соединителем для одномодовых волокон и в основном используется в оптоволоконных приборах, волоконно-оптических компонентах SM и в высокоскоростных волоконно-оптических линиях связи. Этот высокоточный керамический соединитель с наконечником оснащен ключом, предотвращающим вращение, что снижает повреждение торца волокна и снижает чувствительность волокна к центру вращения.Ключ также используется для повторяемого выравнивания волокон в оптимальном положении с минимальными потерями. Также доступны многомодовые версии этого разъема. Типичные вносимые потери разъема FC составляют около 0,3 дБ. Просверленные металлические соединители FC с вносимыми потерями> 1 дБ используются с волокнами Newport с большой сердцевиной (> 140 мкм).

SC – разъем SC становится все более популярным в одномодовом оптоволоконном телекоммуникационном и аналоговом кабельном телевидении, в полевых каналах.Конструкция высокоточного керамического наконечника оптимальна для юстировки одномодовых оптических волокон. Внешний квадратный профиль разъемов в сочетании с механизмом двухтактного соединения обеспечивает большую плотность упаковки разъемов в приборах и патч-панелях. Внешний корпус с шпонками предотвращает чувствительность к вращению и повреждение торца волокна. Также доступны многомодовые версии этого разъема. Типичные вносимые потери разъема SC составляют около 0,3 дБ.

Подготовка торца разъема

После того, как оптическое волокно будет заделано определенным соединителем, подготовка торца соединителя определит, какими будут возвратные потери соединителя, также известные как обратное отражение.Обратное отражение – это соотношение между светом, распространяющимся через соединитель в прямом направлении, и светом, отраженным обратно в источник света поверхностью соединителя. Минимизация обратного отражения имеет большое значение в высокоскоростных и аналоговых волоконно-оптических линиях связи, в которых используются источники с узкой шириной линии, такие как DFB-лазеры, которые подвержены скачкам мод и флуктуациям их выходного сигнала.

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время

У вас недостаточно прав для чтения этого закона в это время Логотип Public.Resource.OrgЛоготип представляет собой черно-белую линию улыбающегося тюленя с усами. Вокруг печати находится красная круглая полоса с белым шрифтом, в верхней половине которого написано «Печать одобрения», а в нижней половине – «Public.Resource.Org». На внешней стороне красной круглой марки находится круг. серебряная круглая полоса с зубчатыми краями, напоминающая печать из серебряной фольги.

Public.Resource.Org

Хилдсбург, Калифорния, 95448
США

Этот документ в настоящее время недоступен для вас!

Уважаемый гражданин:

В настоящее время вам временно отказано в доступе к этому документу.

Public Resource ведет судебный процесс за ваше право читать и говорить о законах. Для получения дополнительной информации см. Досье по рассматриваемому судебному делу:

Американское общество испытаний и материалов (ASTM), Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA), и Американское общество инженеров по отоплению, холодильной технике и кондиционированию воздуха (ASHRAE) против Public.Resource.Org (общедоступный ресурс), DCD 1: 13-cv-01215, Объединенный окружной суд округа Колумбия [1]

Ваш доступ к этому документу, который является законом Соединенных Штатов Америки, был временно отключен, пока мы боремся за ваше право читать и говорить о законах, по которым мы предпочитаем управлять собой как демократическим обществом.

Чтобы подать заявку на получение лицензии на ознакомление с этим законом, ознакомьтесь с Сводом федеральных нормативных актов или применимыми законами и постановлениями штата. на имя и адрес продавца. Для получения дополнительной информации о постановлениях правительства и ваших правах гражданина в соответствии с нормами закона , пожалуйста, прочтите мое свидетельство перед Конгрессом Соединенных Штатов. Вы можете найти более подробную информацию о нашей деятельности на общедоступных ресурсах. в нашем реестре деятельности за 2015 год. [2] [3]

Спасибо за интерес к чтению закона.Информированные граждане – фундаментальное требование для работы нашей демократии. Благодарим вас за усилия и приносим извинения за возможные неудобства.

С уважением,

Карл Маламуд
Public.Resource.Org
7 ноября 2015 г.

Банкноты

[1] http://www.archive.org/download/gov.uscourts.dcd.161410/gov.uscourts.dcd.161410.docket.html

[2] https://public.resource.org/edicts/

[3] https://public.resource.org/pro.docket.2015.html

Размер кабеля | GoHz.com

Выбор кабеля зависит не только от нагрузки. Также существует требование, чтобы кабель выдерживал весь ток короткого замыкания, который может выдать источник. Он должен проводить этот большой ток без значительных повреждений в течение всего времени, необходимого для срабатывания защиты цепи. Этот метод применяется к кабелям с номинальным напряжением до 600 В фаза-нейтраль (или 1 кВ фаза-фаза) и имеет некоторую основу в МЭК 60287.

Первым шагом является определение максимального предполагаемого тока короткого замыкания (PSC), который может протекать в любой части кабеля. Если вы не знаете, как это сделать, используя импеданс трансформатора, импеданс кабеля питания и т. Д., То безопасно использовать потенциальный ток на вторичных клеммах трансформатора. Для трансформатора с сопротивлением 4% ток короткого замыкания может в 25 раз превышать номинальный номинальный вторичный ток. Таким образом, трехфазный трансформатор на 200 кВА, если он рассчитан на 240 вольт между фазой и нейтралью, будет иметь номинальный вторичный ток 200000/3/240 = 277.7 ампер и ток PSC 277,7 * 25 = 6945 ампер (скажем, 7000 ампер) в условиях короткого замыкания. Обратитесь в службу снабжения, чтобы они сообщили вам о потенциальном токе короткого замыкания в вашем помещении.

Главный автоматический выключатель после трансформатора может быть рассчитан на 250 ампер на фазу, но будут автоматические выключатели, защищающие фонари или розетки, рассчитанные на 20 ампер на фазу. PSC на автоматическом выключателе на 20 ампер по-прежнему составляет 7 кА. Если вам известна длина и полное сопротивление сети потребителя и любых кабелей от главного автоматического выключателя до 20-амперного выключателя, то вы можете рассчитать небольшое снижение PSC на 20-амперном выключателе.

Проверьте данные производителя выключателя, чтобы определить время срабатывания выключателя для отключения тока, равного PSC. Если у вас нет этих данных, обычно предполагается время работы в одну секунду.

Затем примените формулу:
I²t = K²S²
Где
I = ток короткого замыкания в амперах
t = продолжительность короткого замыкания в секундах
K = постоянная величина, зависящая от материала проводника, его начальной и конечной температуры (из таблицы в стандарте)
S = площадь поперечного сечения токоведущего проводника.

Если у вас нет доступа к Стандарту (IEC 60287), то для медного кабеля с изоляцией из ПВХ можно принять значение K = 111.

Итак, для установки с трансформатором 200 кВА рядом с цепью выключатель:
I = 7000, t = 1 и K = 111, найдите S.
7000² x 1² = 111² x S²
49 000 000 = 12 321 x S²
63 = S
Таким образом, минимальный размер кабеля должен быть не менее 63 квадратных миллиметров. (ближайший коммерчески доступный размер – 70 мм².)
Все кабели, даже для нагрузки 20 А, идущие от главного распределительного щита рядом с трансформатором на 200 кВА, должны иметь длину не менее 70 мм² из-за возможного тока короткого замыкания.. Если вы используете небольшой кабель, например 2,5 мм², короткое замыкание полностью разрушит кабель до срабатывания автоматического выключателя. Если кто-то задействует прерыватель (20A) после того, как он сработал из-за короткого замыкания. Возможно, что металлоконструкции распределительного щита окажутся под напряжением, если поврежденный кабель теперь соприкоснется с какими-либо металлическими частями.

Многие люди не понимают важности выбора кабеля, который не только должен постоянно пропускать ток нагрузки, но и должен пропускать ток короткого замыкания до тех пор, пока не сработает автоматический выключатель или предохранитель.Некоторые ошибочно полагают, что максимальный ток в 7,5 раз больше нормального. Это момент, когда выключатель мгновенно сработает при работе на магнитном поле.

Кабель должен быть выбран таким образом, чтобы он удовлетворял всем следующим условиям:
– допустимая нагрузка при длительном токе
– падение напряжения
– предполагаемая устойчивость к короткому замыканию
– полное сопротивление контура замыкания на землю

Примечания в этом комментарии описывают только предполагаемое короткое замыкание выдержать. Если вы работаете в стране, где используется NEC, соблюдайте местные правила подключения.

Руководство по сварке алюминия: советы и методы

Алюминий – легкий, мягкий, малопрочный металл, который легко лить, ковать, обрабатывать, формовать и сваривать.

Если он не легирован специальными элементами, он подходит только для низкотемпературных применений.

Алюминий легко соединяется сваркой, пайкой и пайкой.

Во многих случаях алюминий соединяют с другими металлами с помощью обычного оборудования и технологий.Однако иногда может потребоваться специальное оборудование или методы.

Сплав, конфигурация соединения, требуемая прочность, внешний вид и стоимость являются факторами, определяющими выбор процесса. У каждого процесса есть определенные преимущества и ограничения.

Цвет

Алюминий имеет цвет от светло-серого до серебристого, очень яркий при полировке и тусклый при окислении.

Характеристики

Излом в алюминиевых профилях показывает гладкую яркую структуру. Алюминий не дает искр при испытании на искру и не показывает красный цвет до плавления.На расплавленной поверхности мгновенно образуется тяжелая пленка белого оксида.

Алюминий легкий и сохраняет хорошую пластичность при отрицательных температурах. Он также обладает высокой устойчивостью к коррозии, хорошей электрической и теплопроводностью, а также высокой отражательной способностью как к теплу, так и к свету.

Чистый алюминий плавится при 1220ºF (660ºC), тогда как алюминиевые сплавы имеют приблизительный диапазон плавления от 900 до 1220ºF (482-660ºC). При нагревании до диапазона сварки или пайки цвет алюминия не меняется.

Сочетание легкости и высокой прочности делает алюминий вторым по популярности свариваемым металлом.

Однопроводная сварка алюминия MIG

Алюминий против сварки стали

Одна из причин, по которой алюминий отличается от стали при сварке, заключается в том, что он не приобретает цвета по мере приближения к температуре плавления до тех пор, пока не поднимется выше точки плавления, после чего он станет тускло-красным.

При пайке алюминия горелкой используется флюс.Флюс будет плавиться, когда температура основного металла приблизится к требуемой температуре. Сначала высыхает флюс и плавится по мере того, как основной металл достигает правильной рабочей температуры.

При сварке горелкой в ​​кислородно-ацетиленовой или кислородно-водородной среде поверхность основного металла сначала плавится и приобретает характерный влажный и блестящий вид. (Это помогает узнать, когда достигаются температуры сварки.) При сварке газовой вольфрамовой дугой или газовой металлической дугой цвет не так важен, потому что сварка завершается до того, как прилегающая область плавится.

Расплавленный алюминиевый наполнитель

Правильно добавлен алюминиевый наполнитель в расплавленную сварочную ванну

Сварочные свойства и сплавы

Алюминий и алюминиевые сплавы удовлетворительно свариваются металлической дугой, угольной дугой и другими процессами дуговой сварки. Чистый алюминий можно сплавить со многими другими металлами для получения широкого диапазона физических и механических свойств.

Способы, с помощью которых легирующие элементы упрочняют алюминий, используются в качестве основы для классификации сплавов на две категории: нетермообрабатываемые и термически обрабатываемые.Деформируемые сплавы в виде листов и пластин, труб, экструдированных и катаных профилей, а также поковок имеют одинаковые характеристики соединения независимо от формы.

Алюминиевые сплавы также производятся в виде отливок в виде песка, постоянной формы или литья под давлением. Практически одинаковые методы сварки, пайки или пайки используются как для литого, так и для кованого металла.

Литье под давлением не нашли широкого применения там, где требуется сварная конструкция. Однако они были приклеены и в некоторой степени припаяны.Последние разработки в области вакуумного литья под давлением улучшили качество отливок до такой степени, что их можно удовлетворительно сваривать для некоторых применений.

Основным преимуществом использования процессов дуговой сварки является то, что дуга дает высококонцентрированную зону нагрева.

По этой причине предотвращается чрезмерное расширение и деформация металла.

Алюминий обладает рядом свойств, которые отличают сварку от сварки сталей.Это: покрытие поверхности оксидом алюминия; высокая теплопроводность; высокий коэффициент теплового расширения; низкая температура плавления; и отсутствие изменения цвета при приближении температуры к точке плавления.

Нормальные металлургические факторы, применимые к другим металлам, применимы и к алюминию.

Алюминий – это активный металл, который реагирует с кислородом воздуха, образуя твердую тонкую пленку оксида алюминия на поверхности.

Температура плавления оксида алюминия составляет приблизительно 3600 ° F (1982 ° C), что почти в три раза выше точки плавления чистого алюминия (1220 ° F (660 ° C)).Кроме того, эта пленка оксида алюминия поглощает влагу из воздуха, особенно когда она становится толще.

Влага является источником водорода, который вызывает пористость в сварных швах алюминия. Водород также может поступать из масла, краски и грязи в зоне сварного шва. Это также происходит из-за оксидов и посторонних материалов на электроде или присадочной проволоке, а также из основного металла. Водород попадает в сварочную ванну и растворяется в расплавленном алюминии. Когда алюминий затвердевает, он будет удерживать гораздо меньше водорода.

Водород не выделяется во время затвердевания. При высокой скорости охлаждения свободный водород остается внутри сварного шва и вызывает пористость. Пористость в зависимости от количества снижает прочность и пластичность сварного шва.

Сварочные стержни

Алюминий для сварки палкой (алюминиевые сварочные стержни) доступны с толщиной примерно 1/8 дюйма от стали. Это отличный выбор для ремонта резервуаров и трубопроводов в полевых условиях. Также хороший выбор при работе в ветреную погоду.Это не для точной работы.

Обратной стороной использования алюминиевых сварочных стержней является необходимость значительного количества практики. Также существует проблема с потоком. флюс сильно горит и его трудно удалить. Он также прожигает краску.

Существуют превосходные альтернативы алюминиевым сварочным стержням, такие как сварка с подачей проволоки.

Нумерация из алюминиевого сплава

Было разработано множество алюминиевых сплавов. Важно знать, какой сплав будет свариваться. Система четырехзначных чисел была разработана Aluminium Association, Inc., для обозначения различных типов деформируемых алюминиевых сплавов.

Эта система групп сплавов выглядит следующим образом:

  1. 1XXX серия . Это глинозем с чистотой 99% или выше, которые используются в основном в электрической и химической промышленности.
  2. 2XXX серии . Медь является основным сплавом в этой группе, который обеспечивает чрезвычайно высокую прочность при правильной термообработке. Эти сплавы не обладают такой хорошей коррозионной стойкостью и часто плакируются чистым алюминием или алюминиевым специальным сплавом.Эти сплавы используются в авиастроении.
  3. 3ХХХ серии . Марганец является основным легирующим элементом в этой группе, который не поддается термической обработке. Содержание марганца ограничено примерно 1,5%. Эти сплавы обладают средней прочностью и легко обрабатываются.
  4. 4XXX серии . Кремний является основным легирующим элементом в этой группе. Его можно добавлять в количествах, достаточных для значительного снижения температуры плавления, и он используется для пайки сплавов и сварочных электродов.Большинство сплавов этой группы не поддаются термической обработке.
  5. 5XXX серии . Магний является основным легирующим элементом этой группы, представляющей собой сплавы средней прочности. Они обладают хорошими сварочными характеристиками и хорошей устойчивостью к коррозии, но объем холодных работ следует ограничивать.
  6. 6ХХХ серии . Сплавы этой группы содержат кремний и магний, что делает их пригодными для термической обработки. Эти сплавы обладают средней прочностью и хорошей коррозионной стойкостью.
  7. 7XXX серии . Цинк является основным легирующим элементом в этой группе. Магний также входит в состав большинства этих сплавов. Вместе они образуют термически обрабатываемый сплав очень высокой прочности, который используется для изготовления корпусов самолетов.

Очистка

Поскольку алюминий имеет большое сродство к кислороду, на его поверхности всегда присутствует пленка оксида. Эта пленка должна быть удалена перед любой попыткой сваривать, паять или припаять материал. Также необходимо предотвратить его образование во время процедуры соединения.

При подготовке алюминия к сварке, пайке или пайке соскоблите эту пленку острым инструментом, проволочной щеткой, наждачной бумагой или аналогичными средствами. Использование инертных газов или обильное нанесение флюса предотвращает образование оксидов в процессе соединения.

Алюминий и алюминиевые сплавы нельзя очищать каустической содой или чистящими средствами с pH выше 10, так как они могут вступать в химическую реакцию.

Пленку оксида алюминия необходимо удалить перед сваркой. Если его не удалить полностью, мелкие частицы нерасплавленного оксида будут задерживаться в сварочной ванне и вызовут снижение пластичности, отсутствие плавления и, возможно, растрескивание сварного шва.

Оксид алюминия можно удалить механическим, химическим или электрическим способом. Механическое удаление включает соскребание острым инструментом, наждачной бумагой, проволочной щеткой (нержавеющая сталь), опиливание или любой другой механический метод.

Химическое удаление можно выполнить двумя способами. Один из них заключается в использовании чистящих растворов, травильных или нетравильных. Типы без заедания следует использовать только при запуске с относительно чистыми деталями и вместе с другими очистителями на основе растворителей.Для лучшей очистки рекомендуются растворы для травления, но их следует использовать с осторожностью.

При использовании окунания настоятельно рекомендуется горячее и холодное ополаскивание. Растворы типа травления – щелочные растворы. Время нахождения в растворе необходимо контролировать, чтобы не произошло слишком сильного травления.

Химическая очистка

Химическая очистка включает использование сварочных флюсов. Флюсы используются для газовой сварки, пайки и пайки. Покрытие покрытых алюминиевых электродов также сохраняет флюсы для очистки основного металла.Всякий раз, когда используется очистка травлением или очистка флюсом, флюс и щелочные травильные материалы должны быть полностью удалены из зоны сварки, чтобы избежать коррозии в будущем.

Электрическая система удаления оксидов

В системе удаления оксидов электричества используется катодная бомбардировка. Катодная бомбардировка происходит во время полупериода сварки вольфрамовым электродом на переменном токе, когда электрод является положительным (обратная полярность).

Это электрическое явление, при котором оксидное покрытие стирается, чтобы получить чистую поверхность.Это одна из причин, почему дуговая сварка вольфрамовым электродом на переменном токе так популярна для сварки алюминия.

Поскольку алюминий настолько активен химически, оксидная пленка немедленно начинает преобразовываться. Время налипания не очень быстрое, но сварные швы следует выполнять после очистки алюминия в течение не менее 8 часов для качественной сварки. Если наступит более длительный период времени, качество сварного шва снизится.

Теплопроводность

Алюминий обладает высокой теплопроводностью и низкой температурой плавления.В зависимости от сплава она отводит тепло в три-пять раз быстрее, чем сталь.

Алюминий требует больше тепла, даже если температура плавления алюминия вдвое меньше, чем у стали. Из-за высокой теплопроводности для сварки более толстых секций часто используется предварительный нагрев. Если температура слишком высока или период времени слишком велик, прочность сварного соединения как в термообработанных, так и в закаленных сплавах может снизиться.

Предварительный нагрев алюминия не должен превышать 400ºF (204ºC), и детали не должны выдерживаться при этой температуре дольше, чем необходимо.Из-за высокой теплопроводности в процедурах следует использовать высокоскоростные сварочные процессы с большим тепловложением. Этому требованию удовлетворяют как газовая вольфрамовая дуга, так и дуговая газовая дуга.

Высокая теплопроводность алюминия может быть полезной, поскольку сварной шов очень быстро затвердевает, если тепло отводится от сварного шва очень быстро. Наряду с поверхностным натяжением это помогает удерживать металл шва в нужном положении и делает практичную сварку во всех положениях газовой вольфрамовой дугой и газовой дуговой сваркой металлическим электродом.

Тепловое расширение алюминия в два раза больше, чем у стали. Кроме того, алюминиевые сварные швы уменьшаются в объеме примерно на 6 процентов при затвердевании из расплавленного состояния. Это изменение размера может вызвать деформацию и растрескивание.

Сварка алюминиевых листов

Для сварки алюминиевых листов из-за сложности управления дугой, стыковые и угловые швы трудно производить на листах толщиной менее 1/8 дюйма (3,2 мм). При сварке листа тяжелее 1/8 дюйма (3,2 мм) соединение, подготовленное со скосом 20 градусов, будет иметь прочность, равную прочности сварного шва, выполненного кислородно-ацетиленовой технологией.

Этот сварной шов может быть пористым и не подходить для герметичных соединений с жидкостями или газами. Однако дуговая сварка металла особенно подходит для тяжелых материалов и используется для обработки листов толщиной до 2-1 / 2 дюйма (63,5 мм).

Настройки тока и полярности

Настройки тока и полярности зависят от типа электродов каждого производителя. Используемая полярность должна быть определена путем пробного соединения выполняемых соединений.

Подготовка кромки пластины

В целом конструкция сварных соединений для алюминия вполне соответствует конструкции сварных соединений для стальных соединений.Однако из-за более высокой текучести алюминия под сварочной дугой следует помнить о некоторых важных общих принципах. Для алюминиевых листов меньшей толщины предпочтительнее меньшее расстояние между канавками, когда разбавление сварного шва не играет роли.

Управляющим фактором является совместная подготовка. Специально разработанная V-образная канавка отлично подходит там, где сварка может выполняться только с одной стороны и где требуется гладкий проникающий валик. Эффективность этой конкретной конструкции зависит от поверхностного натяжения и должна применяться ко всем материалам размером более 1/8 дюйма.(3,2 мм) толщиной.

Дно специальной V-образной канавки должно быть достаточно широким, чтобы полностью вместить корневой проход. Это требует добавления относительно большого количества присадочного сплава для заполнения канавки.

Превосходный контроль проплавления и получение прочных корневых швов. Такую подготовку кромок можно использовать для сварки во всех положениях. Это устраняет трудности, связанные с прожогом или проплавлением в положениях при перегреве и горизонтальной сварке. Он применим ко всем свариваемым основным сплавам и всем присадочным сплавам.

Сварка алюминия MIG

Полностью автоматическая однопроволочная сварка MIG

Газовая дуговая сварка металла (MIG) (GMAW)

Этот быстрый, адаптируемый процесс используется с постоянным током обратной полярности и инертным газом для сварки алюминиевых сплавов большой толщины в любом положении, от 1/016 дюйма (1,6 мм) до нескольких дюймов. TM 5-3431-211-15 описывает работу типичного сварочного аппарата MIG.

Защитный газ

Необходимо принять меры для обеспечения максимальной эффективности газовой защиты.Для сварки алюминия используются аргон, гелий или смесь этих газов. Аргон дает более плавную и стабильную дугу, чем гелий. При определенном токе и длине дуги гелий обеспечивает более глубокое проникновение и более горячую дугу, чем аргон.

Напряжение дуги выше у гелия, и данное изменение длины дуги приводит к большему изменению напряжения дуги. Профиль валика и характер проплавления алюминиевых швов, выполненных аргоном и гелием, различаются. У аргона профиль шарика уже и выпуклее, чем у гелия.Схема проникновения показывает глубокий центральный разрез.

Гелий дает более плоский и широкий шарик и более широкий рисунок проникновения под шариком. Смесь примерно 75 процентов гелия и 25 процентов аргона обеспечивает преимущества обоих защитных газов без нежелательных характеристик ни одного из них.

Диаграмма проникновения и контур валика показывают характеристики обоих газов. Стабильность дуги сравнима с аргоном. Угол наклона пистолета или горелки более важен при сварке алюминия в инертном защитном газе.Рекомендуется передний угол хода 30 °.

Наконечник электродной проволоки должен быть больше алюминия. В Таблице 7-21 представлены технологические схемы сварки алюминия газовой дуговой сваркой.

Сварка алюминия GMAW

Алюминиевый шов, выполненный методом GMAW. Сварщик «укладывает валик» из расплавленного металла, который становится сварным швом без шлака.
Техника для сварки алюминия

Проволока электрода должна быть чистой. Дуга зажигается, когда электродная проволока выступает примерно на 1/2 дюйма.(12,7 мм) от чашки.

Часто используется метод зажигания дуги примерно на 1,0 дюйма (25,4 мм) перед началом сварки, а затем быстрое подведение дуги к начальной точке сварки, изменение направления движения и продолжение обычной сварки. В качестве альтернативы дуга может быть зажжена за пределами сварной канавки на начальном выступе.

При окончании или прекращении сварки аналогичная практика может сопровождаться изменением направления сварки на противоположное и одновременным увеличением скорости сварки для уменьшения ширины ванны расплава до разрыва дуги.Это помогает предотвратить появление кратеров и трещин. Обычно используются вкладки стока.

Установив дугу, сварщик перемещает электрод вдоль стыка, сохраняя угол переда от 70 до 85 градусов относительно работы.

Обычно предпочтительнее использовать струны из бисера. Следует следить за тем, чтобы угол переда не изменялся или не увеличивался по мере приближения к концу сварного шва. Скорость движения дуги контролирует размер валика.

При сварке алюминия этим процессом важно поддерживать высокие скорости хода.При сварке одинаковой толщины угол между электродом и рабочим углом должен быть одинаковым с обеих сторон сварного шва.

При сварке в горизонтальном положении наилучшие результаты достигаются, если направить пистолет немного вверх. При сварке толстых листов с тонкими пластинами полезно направлять дугу в сторону более тяжелого участка.

Небольшой угол обратной стороны иногда бывает полезным при сварке тонких секций с толстыми. Корневой проход стыка обычно требует короткой дуги для обеспечения желаемого проплавления.При последующих проходах можно использовать дугу немного большей длины и более высокое напряжение дуги.

Оборудование подачи проволоки для сварки алюминия должно быть хорошо отрегулировано для обеспечения эффективной подачи проволоки. Используйте лайнеры нейлонового типа в кабельных сборках. Для алюминиевой проволоки и размера электродной проволоки необходимо выбрать соответствующие приводные ролики.

Труднее протолкнуть алюминиевую проволоку чрезвычайно малого диаметра через длинные кабельные сборки пистолета, чем стальную проволоку. По этой причине для электродных проволок малого диаметра используются катушки-пистолеты или недавно разработанные пистолеты с линейным двигателем подачи.

Требуются пистолеты с водяным охлаждением, кроме слаботочной сварки. Для сварки алюминия используются как источник питания постоянного тока (CC) с согласованным механизмом подачи проволоки с измерением напряжения, так и источник питания постоянного напряжения (CV) с механизмом подачи проволоки постоянной скорости. Кроме того, механизм подачи проволоки с постоянной скоростью иногда используется с источником питания постоянного тока.

В целом, система CV предпочтительнее при сварке тонких материалов и использовании электродной проволоки любого диаметра. Это обеспечивает лучшее зажигание и регулировку дуги.Система CC предпочтительна при сварке толстого материала с использованием электродной проволоки большего диаметра.

Качество сварки с этой системой кажется лучше. Источник постоянного тока с умеренным падением напряжения от 15 до 20 вольт на 100 ампер и механизм подачи проволоки с постоянной скоростью обеспечивают наиболее стабильную подводимую мощность к сварному шву и высочайшее качество сварки.

Конструкция сварного соединения алюминия

Кромки могут быть подготовлены к сварке распиловкой, механической обработкой, круговым строганием, фрезерованием или дуговой резкой.

Полностью автоматическая однопроволочная сварка алюминия MIG

Пример сварки алюминия: присадочная проволока: AA 5183 (AlMg4,5Mn) 2,4 мм Основной материал: AA 5356 (AlMg5) Размер: 500 x 150 x 15 мм (предварительный нагрев не допускается) Защитный газ: Ar70 / He30 Скорость сварки: 60/40 см / мин Положение сварки: 1 G Двухслойный второй слой> осциллирующий

Газовая вольфрамо-дуговая сварка (GTAW)

Меры предосторожности

Процесс газовой вольфрамовой дуговой сварки (TIG) используется для сварки более тонких профилей алюминия и алюминиевых сплавов.При использовании этого процесса следует упомянуть несколько мер предосторожности.

  1. Переменный ток рекомендуется для универсальных работ, так как он обеспечивает половину цикла очищающего действия. В Таблице 7-22 представлены графики процедуры сварки для использования процесса на разной толщине для получения различных сварных швов. Сварка переменным током, обычно с высокой частотой, широко используется как в ручном, так и в автоматическом режиме. Необходимо строго соблюдать процедуры и уделять особое внимание типу вольфрамового электрода, размеру сварочного сопла, типу газа и расходу газа.При ручной сварке длина дуги должна быть небольшой и равной диаметру электрода. Вольфрамовый электрод не должен выступать слишком далеко за конец сопла. Вольфрамовый электрод следует содержать в чистоте. Если он случайно коснулся расплавленного металла, его необходимо исправить.
  2. Сварка алюминия Следует использовать источники сварочного тока, предназначенные для дуговой сварки вольфрамовым электродом. Новое оборудование обеспечивает программирование, предварительную и продувку защитного газа, а также пульсирование.
  3. Сварка алюминия Для автоматической или машинной сварки можно использовать отрицательный электрод постоянного тока (прямая полярность). Очистка должна быть чрезвычайно эффективной, поскольку катодная бомбардировка не помогает. При использовании отрицательного электрода постоянного тока можно получить чрезвычайно глубокое проникновение и высокие скорости. В Таблице 7-23 приведены графики процедуры сварки для отрицательной сварки электродом постоянного тока.
  4. Защитные газы для сварки алюминия – это аргон, гелий или их смесь. Аргон используется с меньшим расходом.Гелий увеличивает проникновение, но требуется более высокая скорость потока. При использовании присадочной проволоки она должна быть чистой. Оксид, не удаленный с присадочной проволоки, может содержать влагу, которая создает полярность в наплавленном шве.

Ручная сварка алюминия MIG

Ручная сварочная горелка с «квазиподобной» геометрией стыка Диаметр проволоки: AA 5183 (1,6 мм) Основной материал: AA 6061 (AlMgSi) Толщина: 15 мм

Сварка на переменном токе

Характеристики процесса

Сварка алюминия методом газовой вольфрамо-дуговой сварки на переменном токе дает эффект очистки от оксидов.

В качестве защитного газа используется аргон. Лучшие результаты достигаются при сварке алюминия переменным током с использованием оборудования, предназначенного для создания сбалансированной волны или равного тока в обоих направлениях.

Дисбаланс приведет к потере мощности и снижению очищающего действия дуги. Характеристики стабильной дуги – это отсутствие щелчков или трещин, плавное зажигание дуги и притяжение добавленного присадочного металла к сварочной ванне, а не склонность к отталкиванию.Стабильная дуга приводит к меньшему количеству включений вольфрама.

Ручная сварка алюминия MIG

Техника для сварки алюминия

Для ручной сварки алюминия переменным током электрододержатель удерживается в одной руке, а присадочный стержень, если он используется, – в другой. Первоначальная дуга зажигается на пусковом блоке для нагрева электрода.

Затем дуга разрывается и снова зажигается в суставе. Этот метод снижает вероятность появления включений вольфрама в начале сварки. Дуга удерживается в начальной точке до тех пор, пока металл не станет жидким и не образуется сварочная ванна.

Создание и поддержание подходящей сварочной ванны очень важно, и сварка не должна продолжаться перед лужей.

Если требуется присадочный металл, он может быть добавлен к передней или передней кромке бассейна, но с одной стороны от центральной линии. Обе руки двигаются в унисон с легкими движениями вперед и назад вдоль сустава. Вольфрамовый электрод не должен касаться присадочного стержня.

Горячий конец присадочного стержня не должен выниматься из аргонового экрана.Необходимо поддерживать короткую длину дуги, чтобы обеспечить достаточное проплавление и избежать подрезов, чрезмерной ширины сварного шва и, как следствие, потери контроля проплавления и контура сварного шва.

Одно из правил – использовать длину дуги, приблизительно равную диаметру вольфрамового электрода. При разрыве дуги в кратере сварного шва могут возникнуть усадочные трещины, что приведет к дефектному сварному шву.

Этот дефект можно предотвратить, постепенно увеличивая длину дуги и добавляя в кратер присадочный металл.Затем быстро разорвите и повторно зажгите дугу несколько раз, добавляя в кратер дополнительный присадочный металл, или используйте педаль для уменьшения тока в конце сварного шва. Прихватывание перед сваркой помогает контролировать деформацию.

Прихваточные швы должны быть достаточного размера и прочности, перед окончательной сваркой на концах должны быть вырезаны сколы или сужаться.

Конструкция сварного шва

Конструкции соединений применимы к процессу газовой вольфрамо-дуговой сварки с небольшими исключениями.Неопытным сварщикам, которые не могут поддерживать очень короткую дугу, может потребоваться более широкая подготовка кромок, прилегающий угол или расстояние между стыками.

Соединения могут быть сплавлены с помощью этого процесса без добавления присадочного металла, если сплав основного металла также является удовлетворительным присадочным сплавом. Кромочные и угловые сварные швы выполняются быстро без добавления присадочного металла и имеют хороший внешний вид, но очень важно, чтобы прилегание было очень плотным.

Постоянный ток, прямая полярность

Характеристики процесса

Этот процесс с использованием гелиевых и торированных вольфрамовых электродов полезен для многих автоматических сварочных операций, особенно при сварке тяжелых профилей.Поскольку существует меньшая склонность к нагреванию электрода, для заданного сварочного тока можно использовать электроды меньшего размера. Это будет способствовать сохранению узкого сварного шва.

Использование постоянного тока прямой полярности (dcsp) обеспечивает больший подвод тепла, чем при использовании переменного тока. В сварочной ванне выделяется больше тепла, поэтому она становится глубже и уже.

Методы

Для зажигания дуги следует использовать ток высокой частоты. Запуск от касания приведет к загрязнению вольфрамового электрода.Нет необходимости образовывать лужу, как при сварке на переменном токе, поскольку плавление происходит в момент зажигания дуги. Следует проявлять осторожность, чтобы зажглась дуга в зоне сварки, чтобы предотвратить нежелательную маркировку материала.

Используются стандартные методы, такие как отводы и ножные регуляторы нагрева. Они полезны для предотвращения или заполнения кратеров, для регулировки силы тока при рабочем нагреве и для корректировки изменения толщины сечения. При сварке постоянным током горелка постоянно перемещается вперед.Присадочная проволока равномерно подается в переднюю кромку сварочной ванны или накладывается на стык и плавится по мере продвижения дуги.

Во всех случаях кратер должен быть заполнен до точки выше сварного шва, чтобы устранить трещины кратера. Размер галтели можно регулировать, варьируя размер присадочной проволоки. DCSP адаптируется к ремонтным работам. Предварительный нагрев не требуется даже для тяжелых секций, а зона термического влияния будет меньше с меньшими искажениями.

Конструкции сварных соединений алюминия

Для ручного DCSP концентрированное тепло дуги дает отличное закрепление корня.Поверхность корня может быть толще, канавки уже, а нарост можно легко контролировать, варьируя размер присадочной проволоки и скорость перемещения.

Сварка прямоугольным переменным током (TIG)

Методы

Для зажигания дуги следует использовать ток высокой частоты. Запуск от касания приведет к загрязнению вольфрамового электрода. Нет необходимости образовывать лужу, как при сварке на переменном токе, поскольку плавление происходит в момент зажигания дуги. Следует проявлять осторожность, чтобы зажглась дуга в зоне сварки, чтобы предотвратить нежелательную маркировку материала.

Используются стандартные методы, такие как отводы и ножные регуляторы нагрева. Они полезны для предотвращения или заполнения кратеров, для регулировки силы тока при рабочем нагреве и для корректировки изменения толщины сечения. При сварке постоянным током горелка постоянно перемещается вперед.

Присадочная проволока равномерно подается в переднюю кромку сварочной ванны или укладывается на стык и плавится по мере продвижения дуги. Во всех случаях кратер должен быть заполнен до точки над валиком сварного шва, чтобы устранить трещины кратера.

Размер скругления можно регулировать, варьируя размер присадочной проволоки. DCSP адаптируется к ремонтным работам. Предварительный нагрев не требуется даже для тяжелых секций, а зона термического влияния будет меньше с меньшими искажениями.

Конструкции сварных соединений алюминия

Для ручного DCSP концентрированное тепло дуги дает отличное закрепление корня. Поверхность корня может быть толще, канавки уже, а нарост можно легко контролировать, варьируя размер присадочной проволоки и скорость перемещения.

Экранированная дуговая сварка металлов

В процессе дуговой сварки металлическим электродом с защитным слоем используется электрод с покрытием из пропитанного окунанием или прессованным флюсом.Покрытие электродов аналогично покрытию обычных стальных электродов. Покрытие из флюса обеспечивает газовый экран вокруг дуги и лужи расплавленного алюминия, а также химически объединяет и удаляет оксид алюминия, образуя шлак.

При сварке алюминия процесс довольно ограничен из-за разбрызгивания дуги, неустойчивого управления дугой, ограничений на тонкий материал и коррозионного действия флюса, если он не удален должным образом.

Экранированная углеродно-дуговая сварка

Для соединения алюминия можно использовать процесс дуговой сварки в среде защитного угля.Для этого требуется флюс, и он позволяет производить сварные швы такого же внешнего вида, прочности и структуры, как и сварные швы, полученные при кислородно-ацетиленовой или кислородно-водородной сварке. Сварка в среде защитного угля производится как вручную, так и автоматически.

Угольная дуга используется в качестве источника тепла, а присадочный металл подается от отдельного присадочного стержня. После сварки необходимо удалить флюс; в противном случае возникнет сильная коррозия.

Ручная дуговая сварка в среде защитного угля обычно ограничивается толщиной менее 3/8 дюйма.(9,5 мм), выполненная тем же способом, что и при ручной дуговой сварке других материалов. Подготовка стыков аналогична той, что используется при газовой сварке. Используется стержень, покрытый флюсом.

Сварка на атомарном водороде

Этот процесс сварки заключается в поддержании дуги между двумя вольфрамовыми электродами в атмосфере газообразного водорода.

Процесс может быть ручным или автоматическим с процедурами и методами, близкими к тем, которые используются при кислородно-ацетиленовой сварке.

Поскольку водородный экран, окружающий основной металл, исключает кислород, для объединения или удаления оксида алюминия требуется меньшее количество флюса.Увеличивается видимость, меньше флюсовых включений, наплавляется очень прочный металл.

Сварка шпилек

Приварка алюминиевых шпилек может выполняться с помощью обычного оборудования для дуговой приварки шпилек с использованием методов разряда конденсатора или разрядки конденсатора с вытяжкой.

Обычный процесс дуговой приварки шпилек можно использовать для приваривания алюминиевых шпилек диаметром от 3/16 до 3/4 дюйма (от 4,7 до 19,0 мм).

К сварочному пистолету для приварки алюминиевых шпилек добавлен специальный адаптер для регулирования подачи защитных газов высокой чистоты, используемых во время сварочного цикла.Дополнительный вспомогательный элемент управления для контроля врезания шпильки по завершении цикла сварки существенно повышает качество сварки и снижает потери от разбрызгивания.

Используется обратная полярность: электрод-пистолет положительный, а деталь – отрицательный. Небольшой цилиндрический или конусообразный выступ на конце алюминиевой шпильки инициирует дугу и помогает установить большую длину дуги, необходимую для сварки алюминия.

Процессы

Процессы приварки шпилек неэкранированного конденсатора или разрядки конденсатора протянутой дугой используются с алюминиевыми шпильками от 1/16 до 1/4 дюйма.(От 1,6 до 6,4 мм) диаметром.

Конденсаторная сварка использует низковольтную электростатическую накопительную систему, в которой энергия сварочного шва накапливается при низком напряжении в конденсаторах с высокой емкостью в качестве источника питания. В процессе приварки шпильки конденсаторным разрядом небольшой наконечник или выступ на конце шпильки используется для зажигания дуги.

В процессе приварки шпильки разрядом конденсатора протянутой дугой используется шпилька с заостренным или слегка закругленным концом. Для зажигания дуги не требуется зубчатый наконечник или выступ на конце шпильки.В обоих случаях цикл сварки аналогичен обычному процессу приварки шпилек. Однако использование выступа на основании шпильки обеспечивает наиболее стабильную сварку.

Короткое время горения дуги в процессе разряда конденсатора ограничивает плавление, что приводит к неглубокому проникновению в заготовку. Минимальная толщина алюминиевой заготовки, которая считается практичной, составляет 0,032 дюйма (0,800 мм).

Электронно-лучевая сварка

Электронно-лучевая сварка – это процесс соединения плавлением, при котором заготовка бомбардируется плотным потоком высокоскоростных электронов, и практически вся кинетическая энергия электронов при ударе преобразуется в тепло.

Электронно-лучевая сварка обычно проводится в вакуумированной камере. Размер камеры является ограничивающим фактором для размера сварного изделия. При обычном дуговом и газовом обогреве плавится немного больше, чем поверхность. Дальнейшее проникновение происходит исключительно за счет отвода тепла во всех направлениях от этого пятна расплавленной поверхности. Зона слияния расширяется по мере необходимости.

Электронный луч способен к настолько интенсивному локальному нагреву, что почти мгновенно испаряет отверстие по всей толщине стыка.Стенки этого отверстия расплавлены, и по мере того, как отверстие перемещается по стыку, все больше металла на продвигающейся стороне отверстия расплавляется. Он имеет дефекты вокруг отверстия и затвердевает на задней стороне отверстия, чтобы сделать сварной шов.

Интенсивность луча можно уменьшить, чтобы получить частичное проникновение с такой же узкой конфигурацией. Электронно-лучевая сварка обычно применяется для кромочных, стыковых, угловых, сквозных и точечных сварных швов. Присадочный металл применяется редко, кроме наплавки.

Сварка Сопротивлением Сварка

Способы контактной сварки алюминия (точечная, шовная и оплавление) важны при производстве алюминиевых сплавов. Эти процессы особенно полезны при соединении высокопрочных термически обрабатываемых сплавов, которые трудно соединить сваркой плавлением, но которые могут быть соединены методом контактной сварки практически без потери прочности.

Естественное оксидное покрытие алюминия имеет довольно высокое и непостоянное электрическое сопротивление.Чтобы получить точечные или шовные сварные швы максимальной прочности и однородности, обычно необходимо уменьшить это оксидное покрытие перед сваркой.

Сварка Точечная сварка

Сварные швы с неизменно высокой прочностью и хорошим внешним видом зависят от стабильно низкого поверхностного сопротивления между рабочими местами. В большинстве случаев перед точечной или шовной сваркой алюминия необходимы некоторые операции по очистке.

Подготовка поверхности к сварке обычно состоит из удаления жира, масла, грязи или идентификационной маркировки, а также уменьшения и улучшения консистенции оксидной пленки на поверхности алюминия.Удовлетворительное качество точечной сварки в процессе эксплуатации в значительной степени зависит от конструкции соединения.

Точечные сварные швы всегда должны выдерживать поперечные нагрузки. Однако, когда можно ожидать растяжения или комбинированных нагрузок, следует провести специальные испытания для определения фактической прочности соединения при эксплуатационной нагрузке.

Прочность точечной сварки при прямом растяжении может варьироваться от 20 до 90 процентов прочности на сдвиг.

Сварка швов

Шовная сварка алюминия и его сплавов очень похожа на точечную сварку, за исключением того, что электроды заменены колесами.

Места, оставленные аппаратом для шовной сварки, могут перекрываться, образуя газонепроницаемое или непроницаемое для жидкости соединение. Регулируя синхронизацию, машина для шовной сварки может производить точечные сварные швы с равномерным интервалом, равные по качеству тем, которые производятся на обычном аппарате для точечной сварки, и с большей скоростью. Эта процедура называется точечной сваркой или прерывистым швом.

Сварка алюминия оплавлением

Все алюминиевые сплавы можно соединять оплавлением. Этот процесс особенно подходит для выполнения стыковых или угловых соединений между двумя частями одинакового поперечного сечения.Он был адаптирован для соединения алюминия с медью в виде стержней и трубок. Полученные таким образом соединения выходят из строя за пределами области сварного шва при приложении растягивающих нагрузок.

Газовая сварка алюминия

Газовая сварка алюминия выполняется с использованием пламени как ацетилена, так и водорода. В любом случае требуется абсолютно нейтральное пламя. В качестве присадочного стержня используется флюс. Этот процесс также не слишком популярен из-за низкого тепловложения и необходимости удаления флюса.

Электрошлаковая сварка

Электрошлаковая сварка используется для соединения чистого алюминия, но не подходит для сварки алюминиевых сплавов.Сварка под флюсом используется в некоторых странах, где нет инертного газа.

Другие процессы

Большинство процессов сварки в твердом состоянии, включая сварку трением, ультразвуковую сварку и холодную сварку, используются для алюминия. Алюминий также можно соединять пайкой и пайкой. Пайка может выполняться большинством методов пайки. Используется наполнитель из сплава с высоким содержанием кремния.

Для дополнительного чтения

Газовая сварка алюминия

Пайка алюминия

Подробнее о сварке алюминия методом TIG

IEC 60287 Максимальный ток кабелей

IEC 60287 «Расчет номинального продолжительного тока кабелей (коэффициент нагрузки 100%)» – это международный стандарт, который определяет процедуры и уравнения, которые должны использоваться при определении допустимой нагрузки кабеля по току.Стандарт применим ко всем кабелям переменного и постоянного тока напряжением до 5 кВ.

В этом примечании будут представлены концепции, принятые в стандарте, даны некоторые рекомендации по использованию стандарта и даны указания читателю к дополнительным ресурсам.

Тепловая проблема


Принцип – простой провод из однородного материала
Методология, принятая для определения размеров кабелей, заключается в том, чтобы рассматривать проблему как тепловую проблему.

Потери в кабеле приводят к выделению тепла. В зависимости от условий установки это тепло будет рассеиваться в окружающую среду с заданной скоростью. По мере нагрева кабеля скорость рассеивания тепла будет увеличиваться.

При некоторой температуре скорость, с которой тепло отводится в окружающую среду, будет такой же, как скорость, с которой оно генерируется (из-за потерь). В этом случае кабель находится в тепловом равновесии.

Потери (и выделяемое тепло) зависят от силы тока, протекающего по кабелю.По мере увеличения тока потери увеличиваются, и температура теплового равновесия кабеля увеличивается.

При некотором заданном уровне тока температура кабеля при тепловом равновесии будет равна максимально допустимой температуре изоляции кабеля. Это максимальная допустимая токовая нагрузка кабеля для условий прокладки, указанных в расчетах.

Чтобы проиллюстрировать принцип, мы можем рассмотреть упрощенный сценарий постоянного тока. кабель (как показано на рисунке), окруженный изоляционным материалом и помещенный в однородный теплопроводящий материал.

Дано:

I – ток проводника, А
R ‘- постоянный ток сопротивление жилы на единицу длины, Ом / м

Θ – максимальная рабочая температура жилы, ° C
Θ a – температура окружающей среды, ° C
ΔΘ – перепад температур (Θ-Θ a ), K

T – тепловое сопротивление на единицу длины между проводником и окружающей средой, км / Вт

Потери (ватты на единицу длины), создаваемые проводником, определяются по формуле:

Тепловой поток (ватт на единицу длины) от проводник имеет следующий вид:

При тепловом равновесии они будут равны, и их можно переставить, чтобы получить пропускную способность кабеля по току (в амперах):

В качестве примера рассмотрим определение проводимого тока емкость 50 мм проводника 2 с непосредственно заглубленной изоляцией XPLE (с тепловым сопротивлением изоляции 5.88 км / Вт и термическое сопротивление почвы 2,5 км / Вт) и при температуре окружающей среды 25 ° C

, используя ссылки на соответствующие ресурсы, указанные в конце сообщений, мы можем найти следующее:

  • сопротивление кабеля постоянному току составляет 0,387 мОм / м
  • максимально допустимая температура для изоляции из сшитого полиэтилена составляет 90 ° C

и общее тепловое сопротивление 5,88 + 2,5 = 8,38 (изоляция плюс грунт)

ΔΘ = 90-25 = 65 K, что дает

I = √ [65 / (0.000387 * 8,38)] = 142 A

Подробнее о стандарте


Применение стандарта
IEC 60287 (щелкните, чтобы увеличить)
Реальная установка любого кабеля сложнее, чем описано выше. Изоляционные материалы имеют диэлектрические потери, переменный ток вызывает скин-эффект, потери на оболочку и вихревые токи, несколько кабелей одновременно выделяют тепло, а окружающие материалы неоднородны и имеют граничные температурные условия.

Хотя стандарт решает каждую из этих проблем, получаемые в результате уравнения являются более сложными, и их решение требует определенных усилий. Любой, кто пытается применить этот метод, должен работать непосредственно с копией стандарта. В качестве обзора стандарт рассматривает следующие ситуации:

  • различия между системами переменного и постоянного тока при расчете емкости кабеля
  • критические температуры почвы и возможные требования для предотвращения высыхания почвы
  • кабели, непосредственно подверженные солнечному излучению
  • расчет калибра а.c. и d.c. сопротивление проводников (включая скин-эффект, эффект близости и рабочую температуру)
  • диэлектрические потери изоляции
  • потери I2R проводника
  • потери в оболочках и экранах (включая плоские, трилистные и транспонированные формы)
  • потери циркулирующего тока (включая оболочку, броню и трубы)
  • термическое сопротивление (и его расчет)

Каждая из этих областей обсуждается более подробно в следующих сообщениях (которые вместе составляют исчерпывающее руководство по стандарту):

Применение стандарта

В пределах В стандарте есть много уравнений, и это может сбить с толку людей, которые плохо знакомы с методом.Однако его пошаговая работа позволит рассчитать допустимую нагрузку по току. На блок-схеме показан один рекомендуемый путь для работы по определению размеров кабеля в соответствии со стандартом.

Учитывая количество уравнений, которые необходимо решить, утомительно выполнять вычисления в соответствии со стандартом, используя ручные или ручные методы. Более практично используются программные приложения, которые позволяют быстро определять размеры кабелей. Быстрый поиск в Google обнаружит несколько программ, способных выполнять вычисления.

Совет: кабельная трасса может перемещаться через различные среды установки (например, она может начинаться в подвале кабеля, больше через каналы в стене, быть заглублена на некотором участке трассы, подвешена под мостом, снова похоронена, через воздуховоды в приемное здание). В этом случае следует оценивать текущую мощность для каждого типа условий установки и брать наихудший случай. 8 Этапы выбора и определения размеров силового кабеля низкого напряжения – общее руководство по выбору / использованию кабелей низкого напряжения

Свойства изоляции кабеля – типичные свойства различных типов изоляции кабеля

Резюме

В примечании были представлены стандарты IEC 60287 и проблема нахождение текущей емкости кабеля сводилось к тепловому расчету.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *