Как да определите напречното сечение на проводник по диаметър и обратно: готови таблици и формули за изчисление
Проводниците се използват широко в областта на електрическите мрежи за различни цели.На пръв поглед транспортирането на енергия чрез кабели и проводници изглежда просто и разбираемо.
Въпреки това, за да се осигури безопасна работа на електрическото окабеляване, е необходимо да се вземат предвид редица важни нюанси при проектирането и подреждането на електрическите мрежи. Една от тези подробности е възможността за правилно изчисляване на напречното сечение на проводник по диаметър, тъй като границата на допустимия ток, протичащ през проводника, зависи от точността на определянето.
Как да определите напречното сечение или диаметър, има ли разлика между тези параметри? Нека се опитаме да го разберем в статията. Освен това сме подготвили обобщени таблици, които ще ви помогнат да изберете проводник в зависимост от условията на монтаж на електрическата мрежа, материала на жилото на кабела и мощностните характеристики на свързаните модули.
Съдържанието на статията:
Необходимост и ред за изчисляване
Електрическият ток захранва голямо разнообразие от оборудване с различни нива на мощност. И диапазонът на мощността е много широк.
Всяко отделно електрическо устройство представлява товар, в зависимост от големината на който е необходим ток с определена сила.
Необходимото количество ток за необходимото натоварване може да се прекара през проводници с различни диаметри (сечения).
Но когато напречното сечение на проводника е недостатъчно за преминаване на дадено количество ток, възниква ефектът на повишено съпротивление. В резултат на това се отбелязва нагряване на проводника (кабела).
Ако пренебрегнете това явление и продължите да пропускате ток, има реална опасност от нагряване до точката на пожар. Тази ситуация заплашва сериозна извънредна ситуация. Ето защо трябва да се обърне повишено внимание на изчисленията и избора на вериги за предаване на ток към товара.
Правилно изчисление, компетентен подбор кабели и жици има положителен ефект върху работата на оборудването, действащо като товар.
Така че, в допълнение към коефициента на безопасност, изчисляването на напречните сечения на електрическия кабел по диаметър или обратното е задължително действие от гледна точка на осигуряване на ефективна работа на електрическите машини.
Определяне на диаметъра на жилото на проводника
Всъщност тази операция може да се извърши с просто линейно измерване. За точни измервания се препоръчва да използвате точков инструмент, като шублер или дори по-добре микрометър.
Резултат с относително ниска точност, но доста приемлив за много приложения на проводници, се получава чрез измерване на диаметъра с обикновена линийка.
Разбира се, измерването трябва да се извърши в състояние на гол проводник, тоест преди изолационното покритие се отстранява.
Между другото, изолационното покритие например на меден проводник също се счита за тънък слой напръскан лак, който също трябва да се отстрани, когато се изисква много прецизно изчисление.
Съществува "домакински" метод за измерване на диаметър, подходящ в случаите, когато няма налични точкови измервателни уреди. За да използвате този метод, ще ви е необходима отвертка за електротехник и училищна линийка.
Проводникът за измерване първо се освобождава от изолация, след което се навива плътно, завъртайки, за да завъртите пръта на отвертката. Обикновено се навиват десет оборота - удобно число за математически изчисления.
След това бобината, навита на пръта на отвертката, се измерва с линийка от първия до последния завой. Получената стойност на владетеля трябва да бъде разделена на броя на завоите (в този случай 6). Резултатът от това просто изчисление ще бъде диаметърът на телената сърцевина.
Изчисляване на напречното сечение на електрически проводник
За да определите стойността на напречното сечение на сърцевината на проводника, ще трябва да използвате математическа формулировка.
По същество напречното сечение на сърцевината на проводника е площта на напречното сечение - тоест площта на кръг. Диаметърът на който се определя по описания по-горе метод.
Въз основа на стойността на диаметъра е лесно да се получи стойността на радиуса, като се раздели диаметърът наполовина.
Всъщност ще трябва да добавите константата "π" (3.14) към получените данни, след което можете да изчислите стойността на напречното сечение, като използвате една от формулите:
S = π*R2 или S = π/4*D2,
Където:
- д — диаметър;
- Р — радиус;
- С - напречно сечение;
- π е константа, съответстваща на 3.14.
Тези класически формули се използват и за определяне на напречното сечение на многожилни проводници. Стратегията за изчисление остава практически непроменена, с изключение на някои детайли.
По-специално, първоначално се изчислява напречното сечение на едно ядро от пакет, след което полученият резултат се умножава по общия брой на ядрата.
Защо трябва да се счита за важен фактор? дефиниция на раздел? Очевидна точка, свързана пряко със закона на Джаул-Ленц, е, че параметърът на напречното сечение на проводника определя границата на допустимия ток, протичащ през този проводник.
Определяне на диаметъра по сечение
Чрез математическо изчисление е възможно да се определи диаметърът на сърцевината на проводника, когато параметърът на напречното сечение е известен.
Това, разбира се, не е най-практичната опция, като се има предвид наличието на по-прости начини за определяне на диаметъра, но използването на тази опция не е изключено.
За да извършите изчислението, ще ви е необходима почти същата числена информация, която е била използвана при изчисляване на напречното сечение с помощта на математическа формула.
Тоест, константата "π" и стойността на площта на кръга (сечението).
Прилагането на тези стойности на формулата по-долу дава стойността на диаметъра:
D = √4S/π,
Където:
- д — диаметър;
- С - напречно сечение;
- π е константа, съответстваща на 3.14.
Използването на тази формула може да е от значение, когато параметърът на сечението е известен и няма подходящи инструменти под ръка за измерване на диаметъра.
Параметърът на напречното сечение може да бъде получен например от документацията за проводника или от таблицата за изчисление, която представя най-често използваните класически опции.
Таблици за избор на подходящ проводник
Удобен и практичен вариант за избор на желания проводник (кабел) е използването на специални таблици, в които са посочени диаметрите и сеченията спрямо пренасяната мощност и/или токове.
Наличието на такава таблица под ръка е лесен и лесен начин за бързо определяне на проводника за необходимата електрическа инсталация.
Като се има предвид, че традиционните проводници за електрически инсталации са продукти с медни или алуминиеви проводници, има таблици и за двата вида метали.
Също така, табличните данни често представят стойности за напрежения от 220 волта и 380 волта.Освен това се вземат предвид условията на монтаж - затворени или отворено окабеляване.
Всъщност се оказва, че един лист хартия или снимка, заредена в смартфон, съдържа обемна техническа информация, която ви позволява да се справите без гореспоменатите математически (линейни) изчисления.
Освен това много производители на кабелни продукти, за да улеснят купувача при избора на правилния проводник, например за инсталиране на гнезда, предлагат таблица, в която са въведени всички необходими стойности.
Остава само да се определи какво натоварване е планирано за конкретна електрическа точка и как ще се извърши инсталацията и въз основа на тази информация изберете правилния проводник с медни или алуминиеви проводници.
Примери за такива опции за изчисляване на диаметъра на напречното сечение на проводника са дадени в таблицата, в която се разглеждат опциите за медни и алуминиеви проводници, както и методите за полагане на окабеляване - отворен или скрит тип. От първата таблица можете да определите индикатора мощност и токови напречни сечения.
Таблица с диаметри на напречното сечение на медни и алуминиеви проводници в зависимост от условията на монтаж
| Мощност, W | Ток, А | Медно проводящо ядро | Алуминиево проводящо ядро | ||||||
| Отворен тип | Затворен тип | Отворен тип | Затворен тип | ||||||
| S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Освен това има стандарт за напречни сечения и диаметри, който се прилага за кръгли (профилни) незапечатани и запечатани проводими проводници на кабели, жици и шнурове. Тези параметри са регулирани ГОСТ 22483-2012.
Стандартът обхваща кабели от мед (медна калайдисана), алуминиева тел без метално покритие или с метално покритие.
Медните и алуминиевите проводници на кабели и проводници за стационарна инсталация се разделят на класове 1 и 2. Проводниците, шнуровете, кабелите за нестационарна и стационарна инсталация, където се изисква повишена степен на гъвкавост при монтаж, се разделят на класове от 3 до 6.
Таблица за съответствие по класове за кабелни (жични) медни проводници
| Номинално напречно сечение на сърцевината, mm2 | Максимално допустим диаметър на медни проводници, mm | ||||
| едножилен (клас 1) | заседнал (клас 2) | заседнал (клас 3) | заседнал (клас 4) | гъвкав (5 и 6 клас) | |
| 0,05 | — | — | — | 0,35 | — |
| 0,08 | — | — | — | 0,42 | — |
| 0,12 | — | — | — | 0,55 | — |
| 0,20 | — | — | — | 0,65 | — |
| 0,35 | — | — | — | 0,9 | — |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | — | — | 1,6 | 1,6 | — |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | — | — | 1,9 | 2,0 | — |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | — | — | 2,5 | 2,6 | — |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | — | — | 3,0 | 3,2 | — |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | — | — | 4,0 | 4,2 | — |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | — | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | — | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | — | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | — | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | — | 29,2 | 43,5 | — | 35,0 |
| 625 | — | 33,0 | — | — | — |
| 630 | — | 33,2 | — | — | 39,0 |
| 800 | — | 37,6 | — | — | — |
| 1000 | — | 42,2 | — | — | — |
За алуминиеви проводници и кабели GOST 22483-2012 също така предоставя параметри за номиналното напречно сечение на сърцевината, които съответстват на съответния диаметър, в зависимост от класа на сърцевината.
Освен това, съгласно същия GOST, посочените диаметри могат да се използват за меден проводник от клас 1, ако трябва да изчислите минималния му диаметър.
Таблица за съответствие по класове за кабелни (телни) алуминиеви проводници
| Номинално напречно сечение на сърцевината, mm2 | Диаметър на кръглите сърцевини (алуминий), мм | |||
| клас 1 | клас 2 | |||
| минимум | максимум | минимум | максимум | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | — | — | 22,9 | 24,6 |
| 500 | — | — | 25,7 | 27,6 |
| 625 | — | — | 29,0 | 32,0 |
| 630 | — | — | 29,3 | 32,5 |
Допълнителни препоръки за избор на вида проводници и кабели за подреждане на електрически мрежи в апартамент и къща са дадени в статиите:
- Кой проводник да използвате за окабеляване в къщата: препоръки за избор
- Кой кабел да използвате за окабеляване в дървена къща: видове незапалим кабел и неговата безопасна инсталация
- Кой кабел да използвате за окабеляване в апартамент: преглед на проводниците и избор на най-добрия вариант
Изводи и полезно видео по темата
Видеото по-долу демонстрира практически пример за определяне на напречното сечение на проводник с помощта на прости методи.
Гледането на видеото е препоръчително, тъй като ясно представената информация спомага за увеличаване на обема на знанията:
Работата с електрически проводници винаги изисква отговорно отношение от изчислителна гледна точка.
Следователно електротехник от всякакъв ранг трябва да знае методологията на изчисление и да може да използва съществуващите технически таблици. Това постига не само значителни спестявания на разходите за монтаж поради точни изчисления, но най-важното е, че е гарантирана безопасността на работа на въведената линия.
Имате ли нещо да добавите или имате въпроси относно определянето на напречното сечение на проводника? Можете да оставяте коментари за публикацията, да участвате в дискусии и да споделяте собствения си опит при избора на проводници за инсталиране на електрическа мрежа в къща или апартамент. Формата за контакт се намира в долния блок.
Сега трябва да проверите напречното сечение на всеки проводник. Тези, които правят кабелни продукти по спецификации, спестяват много от мед и правят проводниците по-тънки от указаното.
Добър ден, Егор.
Съмнявам се, че производителите се излагат на мащабни съдебни спорове и нека обясня - действителният диаметър наистина може да се окаже по-малък от посочения на табелката. Причината обаче далеч не е криминална.
Нека обясня - в статията има параграф: „Освен това има стандарт за напречни сечения и диаметри, който се прилага за кръгли (оформени) незапечатани и запечатани проводими жила на кабели, проводници, шнурове. Тези параметри се регулират от GOST 22483-2012.
Този GOST регулира проводимите свойства на сърцевината при определена температура - няма твърда връзка с напречното сечение. Предоставих таблицата в екранна снимка - приложена след коментара.
Защо разработчиците на GOST направиха това? За производството на проводници е разрешено използването на мед и алуминий с определени отклонения в състава. Ако получите лош метал, вените ще бъдат „по-дебели“. И обратно.