Как проверить сечение и материал жил кабеля с помощью лабораторного блока питания и мультиметра

К сожалению не все электрические кабели имеют честное сечение (даже если на них написано «ГОСТ») и жилы из обещанной меди. При покупке сечение жил традиционно проверяют штангенциркулем, но в случае, если жилы изготовлены из омеднённого сплава, это не поможет.

Самым точным методом определения свойств жил является измерение их сопротивления, но у толстых силовых проводов оно составляет десятые или сотые доли Ома, поэтому для непосредственного измерения нужен не обычный мультиметр с функцией измерения сопротивления, а довольно редкий прибор — миллиомметр с четырёхпроводным подключением и зажимами Кельвина.

Впрочем, есть способ, позволяющий достаточно точно измерить сверхмалые сопротивления проводов. Понадобится только лабораторный источник питания с возможностью регулировки тока и обычный мультиметр. А поможет нам закон того самого Георга Симона Ома.

Прежде, чем рассказать о методике измерения, сообщу о неприятности, с которой случайно столкнулся. Многие используют для измерения сопротивления проводов популярный тестер внутреннего сопротивления аккумуляторов YR1035+, ведь он имеет миллиомметр и оснащён разъёмами Кельвина и четырёхпроводным подключением. Оказалось, что этим прибором нельзя измерять сопротивление кабеля в бухте. Из-за того, что этот прибор производит измерение на переменном токе с частотой 1000 Гц на точность измерения влияет индуктивность, а бухта кабеля образует собой большую катушку. Ошибка измерения этим прибором сопротивления кабеля в бухте может достигать десятков процентов.

Итак, берём отрезок кабеля известной длины (чем длиннее, тем лучше, но в крайнем случае хватит и одного метра) и подключаем начало и конец одного провода к выходу лабораторного источника питания, на котором выставляем напряжение 1 вольт и ток 1 ампер. Включаем и убеждаемся, что ток 1 ампер достигнут (если нет, повышаем напряжение).

Измеряем мультиметром напряжение на концах кабеля (важно, чтобы щупы мультиметра касались именно жил измеряемого кабеля, а не контактов блока питания).

При токе 1 ампер измеренное напряжение в вольтах будет равно сопротивлению кабеля в Омах (если выбрали ток больше, по закону Ома делим напряжение на ток).

Для более высокой точности измерения можно предварительно проверить, насколько точно задаёт ток лабораторный источник питания, для этого включаем мультиметр в режиме измерения больших токов (10А или 20А) в разрыв цепи кабеля и записываем показанное им значение — на него и будем делить напряжение, которое потом измерим тем же мультиметром.

Чтобы получить сопротивление километра кабеля делим измеренное сопротивление на длину кабеля в метрах и умножаем на 1000.

В ГОСТ 22483 есть таблица 1 «Жилы одножильных и многожильных кабелей и проводов», нормирующая максимальное сопротивление жил разных сечений.

Фактически, в ГОСТовской таблице уже есть небольшой допуск на занижение сечения, к примеру в таблице указано максимальное сопротивление километра медной жилы 6 мм² 3.08 Ом, но такое сопротивление соответствует сечению 5.585 мм², а при сечении 6 мм² сопротивление километра медной жилы должно составлять 2.867 Ом.

Но всё же, для того, чтобы понять, соответствует ли кабель ГОСТу, можно сравнивать его сопротивление со значениями, указанными в таблице. Если они меньше — кабель соответствует ГОСТ, если больше — нет.

А теперь пара примеров. Вот 25-метровая бухта кабеля ВВГ-Пнг(A)-LS 3 x 6 мм² ГОСТ, купленная на Озоне за 4300 рублей (это дешевле других предложений).

Подключаем концы одного провода к ЛБП, выставляем ток 1 А, напряжение 1 В. Измеряем напряжение на проводе, получилось 84.3 мВ (0.0843 В).

Сопротивление двадцати пяти метров провода 0.0843 Ом, соответственно сопротивление километра 3.372 Ом. Кабель не соответствует ГОСТ (должно быть не более 3.08 Ом). С помощью онлайн-калькулятора можно рассчитать, что фактическое сечение провода, при условии, что он сделан из чистой меди, составляет 5.1 мм².

Диаметр жилы при измерении штангенциркулем 2.58 мм, сечение 5.23 мм².

Второй пример — 20-метровая бухта провода ШВВП 2x0.75 ГОСТ, купленная в Леруа Мерлене.

Напряжение 501 мВ, таким образом при токе 1 А сопротивление двадцати метров провода 0.501 Ом, соответственно сопротивление километра 25.05 Ом. По таблице для провода 0.75 мм² должно быть не более 24.5 Ом. Этот кабель тоже не соответствует ГОСТ, но «не дотягивает» совсем чуть-чуть. Судя по сопротивлению его сечение 0.688 мм².

Важно помнить, что на точность измерения влияет длина кабеля (точнее, расстояния между точками подключения проводов от лабораторного блока питания).