Jak określić przekrój drutu według średnicy i odwrotnie: gotowe tabele i wzory obliczeniowe

Przewody są szeroko stosowane w sieciach elektrycznych do różnych celów.Na pierwszy rzut oka transport energii za pomocą kabli i przewodów wydaje się prosty i zrozumiały.

Aby jednak zapewnić bezpieczną pracę przewodów elektrycznych, należy wziąć pod uwagę szereg ważnych niuansów przy projektowaniu i układaniu sieci elektrycznych. Jednym z tych szczegółów jest możliwość prawidłowego obliczenia przekroju drutu według średnicy, ponieważ od dokładności określenia zależy granica dopuszczalnego prądu przepływającego przez przewodnik.

Jak określić przekrój lub średnicę, czy jest różnica pomiędzy tymi parametrami? Spróbujmy to rozgryźć w artykule. Dodatkowo przygotowaliśmy tabele zbiorcze, które pomogą Państwu w wyborze przewodu w zależności od warunków montażu sieci elektrycznej, materiału rdzenia kabla oraz charakterystyki mocy podłączonych jednostek.

Konieczność i procedura obliczania

Prąd elektryczny zasila szeroką gamę urządzeń o różnym poziomie mocy. A zakres mocy jest bardzo szeroki.

Każde indywidualne urządzenie elektryczne reprezentuje obciążenie, w zależności od wielkości, którego wymagane jest zasilanie prądem o określonej sile.

Przez „domyślną” lub zwykłą nieznajomość podstaw elektrotechniki łatwo jest podłączyć przewody, ignorując wszystkie istniejące wymagania dotyczące średnic i przekrojów. Inną kwestią jest to, co może wyniknąć z tej praktyki podczas eksploatacji.

Wymaganą ilość prądu dla wymaganego obciążenia można przepuścić przez przewody o różnych średnicach (przekrojach).

Kiedy jednak przekrój przewodnika jest niewystarczający, aby przepuścić określoną ilość prądu, pojawia się efekt zwiększonego oporu. W rezultacie odnotowuje się nagrzewanie drutu (kabla).

Jeśli zignorujesz to zjawisko i będziesz nadal przepuszczał prąd, istnieje realne niebezpieczeństwo nagrzania się do punktu pożaru. Sytuacja ta grozi poważną sytuacją nadzwyczajną. Dlatego też należy zwrócić większą uwagę na obliczenia i dobór obwodów przesyłu prądu do obciążenia.

Konsekwencjom niedokładnych obliczeń przewodów elektrycznych według przekroju (średnicy) mogą towarzyszyć zjawiska od drobnego odkształcenia materiału izolacyjnego po prawdziwy pożar i poważny pożar

Prawidłowe obliczenia, właściwy wybór kable i przewody pozytywnie wpływa na pracę urządzeń pełniących funkcję obciążenia.

Zatem oprócz współczynnika bezpieczeństwa obliczanie przekrojów kabla elektrycznego według średnicy lub odwrotnie jest działaniem obowiązkowym z punktu widzenia zapewnienia wydajnego działania maszyn elektrycznych.

Wyznaczanie średnicy rdzenia przewodu

W rzeczywistości operację tę można wykonać za pomocą prostego pomiaru liniowego. Aby uzyskać dokładne pomiary, zaleca się użycie narzędzia punktowego, takiego jak suwmiarka lub jeszcze lepiej mikrometr.

Stosunkowo niski wynik dokładności, ale całkiem akceptowalny dla wielu zastosowań drutów, uzyskuje się mierząc średnicę zwykłą linijką.

Pomiar i określenie średnicy rdzenia za pomocą narzędzia punktowego, jakim jest suwmiarka. Ta metoda pomiaru liniowego daje wynik wystarczająco dokładny do późniejszego obliczenia przekroju przewodu

Oczywiście pomiar należy przeprowadzić w stanie gołego przewodnika, czyli przed usunięto pokrycie izolacyjne.

Nawiasem mówiąc, za powłokę izolacyjną np. drutu miedzianego uważa się również cienką warstwę natryskiwanego lakieru, którą również należy usunąć, gdy wymagane są bardzo dokładne obliczenia.

Istnieje „domowa” metoda pomiaru średnicy, odpowiednia w przypadkach, gdy nie są dostępne punktowe przyrządy pomiarowe. Aby skorzystać z tej metody, będziesz potrzebować śrubokręta dla elektryków i linijki szkolnej.

Przewód do pomiaru jest najpierw pozbawiony izolacji, po czym jest ciasno nawinięty, aby włączyć pręt śrubokręta. Zwykle nawija się dziesięć zwojów - wygodna liczba do obliczeń matematycznych.

Pomiar średnicy liniowej to kolejna szeroko stosowana metoda określania parametrów przewodnika do obliczania mocy (przepustowości). Stosuje się go za pomocą zwykłej linijki i dowolnej podstawy, w której dopuszczalne jest nawijanie przewodu (+)

Następnie za pomocą linijki mierzy się cewkę nawiniętą na pręt śrubokręta od pierwszego do ostatniego obrotu. Wynikową wartość na linijce należy podzielić przez liczbę zwojów (w tym przypadku 6). Wynikiem tego prostego obliczenia będzie średnica rdzenia drutu.

Obliczanie przekroju przewodu elektrycznego

Aby określić wartość przekroju rdzenia przewodnika, będziesz musiał użyć wzoru matematycznego.

Zasadniczo przekrój rdzenia przewodnika jest polem przekroju poprzecznego, czyli obszarem koła. Którego średnicę określa się metodą opisaną powyżej.

Przekrój rdzenia jest w rzeczywistości polem koła.W związku z tym obliczenia tego segmentu matematyki geometrycznej można wykonać przy użyciu tradycyjnego wzoru, pod warunkiem, że znana jest średnica lub promień

Na podstawie wartości średnicy łatwo jest uzyskać wartość promienia, dzieląc średnicę na pół.

Właściwie do uzyskanych danych będziesz musiał dodać stałą „π” (3.14), po czym możesz obliczyć wartość przekroju za pomocą jednego ze wzorów:

S = π*R² Lub S = π/4*D²,

Gdzie:

• D - średnica;
• R — promień;
• S - Przekrój;
• π jest stałą odpowiadającą 3,14.

Te klasyczne wzory służą również do wyznaczania przekroju przewodów linkowych. Strategia obliczeń pozostaje praktycznie niezmieniona, z wyjątkiem niektórych szczegółów.

W szczególności początkowo oblicza się przekrój jednego rdzenia z wiązki, po czym uzyskany wynik mnoży się przez całkowitą liczbę rdzeni.

Możliwe jest obliczenie przekroju przewodu linkowego tą samą metodą matematyczną, jaką stosuje się w przypadku pojedynczego drutu, ale dodatkowo uwzględniana jest liczba istniejących przewodów jako mnożnik

Dlaczego należy uznać to za ważny czynnik? definicja sekcji? Oczywistym punktem związanym bezpośrednio z prawem Joule'a-Lenza jest to, że parametr przekroju przewodnika określa granicę dopuszczalnego prądu przepływającego przez ten przewodnik.

Określanie średnicy według przekroju

Za pomocą obliczeń matematycznych można określić średnicę rdzenia przewodnika, gdy znany jest parametr przekroju.

Nie jest to oczywiście najbardziej praktyczna opcja, biorąc pod uwagę dostępność prostszych sposobów określania średnicy, ale zastosowanie tej opcji nie jest wykluczone.

Pomiar średnicy z dużą dokładnością za pomocą narzędzia do obróbki metalu - mikrometru, daje prawie taki sam wynik, gdy obliczenia przeprowadza się za pomocą wzoru

Do wykonania obliczeń potrzebne będą praktycznie te same informacje liczbowe, które zostały użyte przy obliczaniu przekroju za pomocą wzoru matematycznego.

Oznacza to stałą „π” i wartość pola koła (przekroju).

Zastosowanie poniższych wartości wzorów daje wartość średnicy:

D = √4S/π,

Gdzie:

• D - średnica;
• S - Przekrój;
• π jest stałą odpowiadającą 3,14.

Zastosowanie tego wzoru może być istotne, gdy znany jest parametr przekroju, a nie ma pod ręką odpowiednich narzędzi do pomiaru średnicy.

Parametr przekroju można uzyskać np. z dokumentacji przewodu lub z tabeli obliczeniowej, która przedstawia najczęściej stosowane klasyczne opcje.

Tabele wyboru odpowiedniego przewodnika

Wygodną i praktyczną opcją wyboru żądanego przewodu (kabla) jest skorzystanie ze specjalnych tabel, które wskazują średnice i przekroje w zależności od przenoszonej mocy i/lub prądów.

Posiadanie takiej tabeli pod ręką to łatwy i prosty sposób na szybkie określenie przewodu dla wymaganej instalacji elektrycznej.

Określenie wymaganych wartości za pomocą klasycznej tabeli jest jednym z najwygodniejszych sposobów wyboru wymaganego przewodu podczas prac instalacyjnych

Biorąc pod uwagę, że tradycyjne przewodniki do instalacji elektrycznych to produkty z przewodnikami miedzianymi lub aluminiowymi, istnieją tabele dla obu rodzajów metali.

Ponadto dane tabelaryczne często przedstawiają wartości dla napięć 220 woltów i 380 woltów.Ponadto brane są pod uwagę warunki instalacji - zamknięte lub otwarte okablowanie.

Tak naprawdę okazuje się, że na jednej kartce papieru lub zdjęciu załadowanym do smartfona znajduje się obszerna informacja techniczna, która pozwala obejść się bez wspomnianych wyżej obliczeń matematycznych (liniowych).

Ponadto wielu producentów wyrobów kablowych, aby ułatwić kupującemu wybór odpowiedniego przewodnika, na przykład do montażu gniazd, oferuje tabelę, w której wpisane są wszystkie niezbędne wartości.

Pozostaje tylko ustalić, jakie obciążenie jest planowane dla konkretnego punktu elektrycznego oraz w jaki sposób zostanie wykonana instalacja i na tej podstawie wybrać odpowiedni przewód z żyłami miedzianymi lub aluminiowymi.

Przykłady takich opcji obliczania średnicy przekroju drutu podano w tabeli, w której omówiono opcje dla przewodów miedzianych i aluminiowych, a także metody układania przewodów - typu otwartego lub ukrytego. Z pierwszej tabeli możesz określić wskaźnik przekroje mocy i prądu.

Tabela średnic przekrojów przewodów miedzianych i aluminiowych w zależności od warunków montażu

Ponadto istnieje norma dotycząca przekrojów poprzecznych i średnic, która ma zastosowanie do okrągłych (kształtowych) nieuszczelnionych i uszczelnionych przewodów przewodzących kabli, drutów i sznurów. Parametry te są regulowane GOST 22483-2012.

Norma obejmuje kable wykonane z miedzi (miedź cynowana), drutu aluminiowego bez powłoki metalicznej lub z powłoką metaliczną.

Żyły miedziane i aluminiowe kabli i przewodów do instalacji stacjonarnej dzielą się na klasy 1 i 2. Druty, sznury, kable do instalacji niestacjonarnej i stacjonarnej, gdzie wymagana jest zwiększona elastyczność w instalacji, dzielą się na klasy od 3 do 6.

Tabela zgodności według klas dla przewodów miedzianych kabli (drutów).

W przypadku przewodów i kabli aluminiowych GOST 22483-2012 zapewnia również parametry nominalnego przekroju rdzenia, które odpowiadają odpowiedniej średnicy, w zależności od klasy rdzenia.

Ponadto, zgodnie z tym samym GOST, wskazane średnice można zastosować dla przewodu miedzianego klasy 1, jeśli trzeba obliczyć jego minimalną średnicę.

Tabela zgodności według klas dla przewodów aluminiowych do kabli (drutów).

Dodatkowe zalecenia dotyczące wyboru rodzaju przewodów i kabli do układania sieci elektrycznych w mieszkaniu i domu podano w artykułach:

1. Którego drutu użyć do okablowania w domu: zalecenia dotyczące wyboru
2. Jakiego kabla użyć do okablowania w domu drewnianym: rodzaje niepalnego kabla i jego bezpieczny montaż
3. Którego kabla użyć do okablowania w mieszkaniu: przegląd przewodów i wybór najlepszej opcji

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Poniższy film pokazuje praktyczny przykład wyznaczania przekroju przewodu prostymi metodami.

Zalecane jest obejrzenie filmu, gdyż przejrzyście przedstawione informacje pomagają zwiększyć ilość wiedzy:

Praca z przewodami elektrycznymi zawsze wymaga odpowiedzialnego podejścia z punktu widzenia obliczeń.

Dlatego elektryk dowolnej rangi musi znać metodologię obliczeń i umieć korzystać z istniejących tabel technicznych. Pozwala to nie tylko uzyskać znaczne oszczędności w kosztach instalacji dzięki dokładnym obliczeniom, ale co najważniejsze, gwarantuje bezpieczeństwo pracy wprowadzonej linii..

Masz coś do dodania lub masz pytania dotyczące określenia przekroju przewodu? Możesz komentować publikację, brać udział w dyskusjach i dzielić się własnymi doświadczeniami w doborze przewodów do instalacji sieci elektrycznej w domu lub mieszkaniu. Formularz kontaktowy znajduje się w dolnym bloku.