Сечение проводов и диаметр: Таблицы по диаметру провода и сечению проводов: расчет допустимой мощности проводников
Калькулятор расчета сечения кабеля по диаметру
Правильный выбор электрического кабеля для питания электрооборудования – залог длительной и стабильной работы установок. Использование неподходящего провода влечет за собой серьезные негативные последствия.
Физика процесса порчи электрической линии вследствие использования неподходящего провода такова: из-за недостатка места в кабельной жиле для свободного передвижения электронов повышается плотность тока; это приводит к избыточному выделению энергии и повышению температуры металла. Когда температура становится слишком высокой, оплавляется изоляционная оболочка линии, что может стать причиной пожара.
Чтобы избежать неприятностей, необходимо использовать кабель с жилами подходящей толщины. Один из способов определить площадь сечения кабеля – отталкиваться от диаметра его жил.
Калькулятор расчета сечения по диаметру
Для простоты вычислений разработан калькулятор расчета сечения кабеля по диаметру. В его основе лежат формулы, по которым можно найти площадь сечения одножильных и многожильных проводов.
Измерять сечение нужно измеряя жилу без изоляции иначе нечего не получится.
Когда речь идет о вычислении десятков и сотен значений, онлайн-калькулятор способен существенно упростить жизнь электрикам и проектировщикам электрических сетей за счет удобства и повышения скорости расчетов. Достаточно ввести значение диаметра жилы, а при необходимости указать количество проволок, если кабель многожильный, и сервис покажет искомое сечение провода.
Формула расчета
Вычислить площадь сечения электрического провода можно разными способами в зависимости от его типа. Для всех случаев применяется единая формула расчета сечения кабеля по диаметру. Она имеет следующий вид:
D – диаметр жилы.
Диаметр жилы обычно указывается на оплетке провода или на общем ярлыке с другими техническими характеристиками. При необходимости определить это значение можно двумя способами: с применением штангенциркуля и вручную.
Первым способом измерить диаметр жилы очень просто. Для этого ее необходимо очистить от изоляционной оболочки, после чего воспользоваться штангенциркулем. Значение, которое он покажет, и есть диаметр жилы.
Если провод многожильный, необходимо распустить пучок, пересчитать проволоки и измерить штангенциркулем только одну из них. Определять диаметр пучка целиком смысла нет – такой результат будет некорректным из-за наличия пустот. В этом случае формула расчета сечения будет иметь вид:
D – диаметр жилы;
а – количество проволок в жиле.
При отсутствии штангенциркуля диаметр жилы можно определить вручную. Для этого ее небольшой отрезок необходимо освободить от изоляционной оболочки и намотать на тонкий цилиндрический предмет, например, на карандаш. Витки должны плотно прилегать друг к другу. В этом случае формула вычисления диаметра жилы провода выглядит так:
L – длина намотки проволоки;
N – число полных витков.
Чем больше длина намотки жилы, тем точнее получится результат.
Выбор по таблице
Зная диаметр провода, можно определить его сечение по готовой таблице зависимости. Таблица расчета сечения кабеля по диаметру жилы выглядит таким образом:
| Диаметр проводника, мм | Сечение проводника, мм2 |
| 0.8 | 0.5 |
| 1 | 0.75 |
| 1.1 | 1 |
| 1.2 | 1.2 |
| 1.4 | 1.5 |
| 1.6 | 2 |
| 1.8 | 2.5 |
| 2 | 3 |
| 2.3 | 4 |
| 2.5 | 5 |
| 2.8 | 6 |
| 3.2 | 8 |
| 3.6 | 10 |
| 4.5 | 16 |
Когда сечение известно, можно определить значения допустимых мощности и тока для медного или алюминиевого провода. Таким образом удастся выяснить, на какие параметры нагрузки рассчитана токопроводящая жила. Для этого понадобится таблица зависимости сечения от максимального тока и мощности.
| В воздухе (лотки, короба,пустоты,каналы) | Сечение,кв.мм | В земле | |||||||||
| Медные жилы | Алюминиевые жилы | Медные жилы | Алюминиевые жилы | ||||||||
| Ток. А | Мощность, кВт | Тон. А | Мощность, кВт | Ток, А | Мощность, кВт | Ток. А | Мощность,кВт | ||||
| 220 (В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | 380 (В) | 220(В) | |||||
| 19 | 4.1 | 17.5 | 1,5 | 77 | 5.9 | 17.7 | |||||
| 35 | 5.5 | 16.4 | 19 | 4.1 | 17.5 | 7,5 | 38 | 8.3 | 75 | 79 | 6.3 |
| 35 | 7.7 | 73 | 77 | 5.9 | 17.7 | 4 | 49 | 10.7 | 33.S | 38 | 8.4 |
| *2 | 9.7 | 77.6 | 37 | 7 | 71 | 6 | 60 | 13.3 | 39.5 | 46 | 10.1 |
| 55 | 17.1 | 36.7 | 47 | 9.7 | 77.6 | 10 | 90 | 19.8 | S9.7 | 70 | 15.4 |
| 75 | 16.5 | 49.3 | 60 | 13.7 | 39.5 | 16 | 115 | 753 | 75.7 | 90 | 19,8 |
расчёт и пользование матрицей при выборе диаметра проводника
Безопасности электрических сетей уделяется повышенное внимание, существует ряд типоразмеров проводников для различных условий работы. Чтобы правильно подобрать нужный размер, вычисляют сечение кабеля по мощности и таблицам. Это позволяет обеспечить токопроводимость на оптимальном уровне, не допуская перегрева и разрушения изоляции жил. Расчёт диаметра проводов можно выполнить и по токовой нагрузке с помощью математических формул и табличных матриц.
Срез провода и жилы кабеля
Неправильный выбор сечения проводов опасен возможностью возгорания изоляции при недостаточной площади среза. Обратная ситуация — избыточный диаметр приводит к удорожанию электросети и чрезмерному весу конструкции. Форма сечения проводника обычно круглая, но бывает и прямоугольной, площадь, соответственно, определяется по формулам круга S=(3,14*D2)/4=0,785*D2 и четырёхугольника S=a*b, где:
- S — сечение провода, мм2;
- D — Ø проволоки, мм;
- a и b — стороны квадрата в миллиметрах.
Чтобы рассчитать площадь многопроволочного проводника, определяют квадратуру единичного электропровода и умножают на их количество. Измерить диаметр можно штангенциркулем или обычной линейкой. Есть и упрощённый способ: снять размер всего пучка свитых проволок и определить площадь по той же формуле, но с введением поправочного коэффициента 0,91 на неплотность прилегания проводников. Для удобства пользования существуют таблицы зависимости площади среза от диаметра проводника.
| Ø одной проволоки или пучка, мм | 1,0 | 1,6 | 2,5 | 3,2 | 4,5 |
| Площадь сеч. провода/свивки, мм2 | 0,7/0,6 | 2,0/1,8 | 5,0/4,5 | 8,0/7,3 | 16,0/14,5 |
Толщину тонкой проволочки определяют микрометром, а при его отсутствии — линейкой. Сначала снимается изоляция, металлическая нить вплотную наматывается на участок карандаша. Затем замеряется длина покрытого отрезка и делится на количество витков — получится искомый диаметр. Чем больше оборотов сделано вокруг стержня, тем точнее замер.
В электротехнике применяются чаще медные проводники — они имеют меньший диаметр при равной токовой пропускной способности, удобны в монтаже и долговечны. Регламент ПУЭ предписывает использовать в жилых зданиях кабели с жилами из меди. Преимущества перед алюминиевыми проводами сохраняются на малых диаметрах: при возрастании площади масса и стоимость изделий увеличивается. При токовой нагрузке I ≥50 А явное превосходство меди исчезает, и электрики переходят на использование кабелей с жилами из алюминия.
Для обустройства ЛЭП применяются самонесущие изолированные провода — СИП электро. В отличие от ранее применявшихся оголённых с креплением на изоляторах и разнесённых в пространстве, новые изделия представляют собой пучок покрытых диэлектриком (светостойкий полиэтилен) алюминиевых проводов с проложенным внутри стальным сердечником или без него. Такая конструкция позволяет ставить опоры на большем расстоянии и без изоляторов передавать напряжение до 35 тысяч вольт.
Значение протяжённости и факторы нагрева
Обстоятельства, влияющие на подсчёт сеч. кабеля по киловаттам и токовой нагрузке, можно условно разделить на 2 группы: факторы, касающиеся нагрева проводников, и показатели, относящиеся к протяжённости электросети. От правильности подбора характеристик кабелей и проводов зависит безопасность жилых и производственных помещений, здоровье и жизнь людей, в них находящихся.
Причины роста температуры провода
Движение электронов по проводнику вызывает его нагревание. Считается, что допустимый ток не должен поднимать температуру жил кабельного шланга больше, чем на 60ºС. Когда провод горячий, нужно немедленно принимать меры к устранению нарушений. Причиной нагрева могут быть следующие факторы:
- Площадь сечения проводника не соответствует приложенной нагрузке: сила тока превышает допустимый ампераж. Необходимо пересчитать подключённую мощность потребителей и заменить проводку новой.
- Материал проводника — в квартире должны быть проложены электросети из медных кабельных жил, они имеют меньшее сопротивление по сравнению с алюминием. Участки, не соответствующие требованиям правил, следует заменить.
- Тип проводника — одиночная проволока или свивка из нескольких нитей. Многожильная конструкция более гибкая, но при одинаковом диаметре токовая пропускная способность монопроводника выше, нагревается он меньше.
Способ прокладки кабеля также влияет на температурный режим: плотно уложенные в трубу силовые магистрали греются сильнее, чем рассредоточенные на открытом пространстве. Поэтому скрытая в стене проводка принимается несколько большего сечения против расчетной величины. Изоляционное покрытие — ещё один параметр: низкое качество диэлектрика приводит к скорому его разрушению от нагрева.
Зависимость потерь от протяжённости линии
На подсчёт сеч. кабеля воздействует удалённость источника тока от потребителя. Если напряжение на токоприёмнике меньше исходного на 5% и больше, длина магистрали учитывается при определении размера проводника. Существуют таблицы сечения проводов по току и мощности, учитывающие потери от сопротивления движению электронов на дальние расстояния. Вот пример: значения длин указаны в десятках метров, а сеч. жил кабельного рукава (верхняя строка) — в мм2.
| Передаваемая мощность, кВт | Сила тока, А | 4 | 10 | 16 | 25 | 35 | 50 | 70 | 95 |
| 1 | 4,6 | 13,5 | 33,5 | 53 | |||||
| 5 | 23 | 3 | 7 | 10,5 | 17 | 23,5 | 31,5 | 46,0 | 63 |
| 10 | 45 | 3,4 | 5,4 | 8,4 | 12 | 15,5 | 23,0 | 32 | |
| 16 | 73 | 5,3 | 7,4 | 9,9 | 14,5 | 20 | |||
| 18 | 82 | 4,7 | 6,5 | 8,8 | 12,5 | 17,5 | |||
| 20 | 91 | 5,9 | 7,9 | 11,5 | 16 |
Чтобы правильно выбрать сечение проводника, нужно учесть весь комплекс факторов, обозначенных в п. 1.3 ПУЭ. Некоторые поправки к расчётам вводятся через коэффициенты. Обязательно обращают внимание на такие характеристики:
- температура окружающей среды, в какой будет эксплуатироваться кабель; обычно это +25ºС, при отклонении пользуются таблицами ПУЭ;
- комплектация электрощита: не стоит все провода подключать к одному автомату, иначе клеммы будут перегружены и сработает защита;
- количество токоприёмников, находящихся в помещении, их мощность суммируется.
Основным фактором для выбора кабеля и его сечения остаётся нагрузка на электросеть или ток. Все иные обстоятельства также учитываются в расчётах, а результат увеличивается на 20-30% для создания резерва пропускной способности проводника.
Расчёт диаметра проводника по мощности
Прежде чем определять соотношение сечения кабеля и нагрузки на него, необходимо сделать подготовку. Каждый провод способен выдержать только ту мощность, которая не превысит разрешённых значений. Последовательность расчёта:
- Переписываются все электроприборы, которые будут подключены посредством планируемого кабеля, с указанием данных шильдика — бирки токоприёмника или технического паспорта о мощности.
- Собираются сведения о времени работы каждого потребителя для определения коэффициента одновременности включения нагрузки.
- Суммированные показатели мощности с учётом коэф. использования во времени дают расчётную нагруженность сети.
- Сверяются с таблицей сечения провода и нагрузки для определения диаметра жил кабельного изделия. Найденная по матрице из правил цифра увеличивается на 10―15% и принимается за рассчитанное сеч.
В соответствии с изложенным порядком, расчётную мощность сети определяют по формуле Роб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)*Ко, где Ко — коэффициент одновременности. Если подключаются электроплита 2,9 кВт, чайник 0,8 и утюг мощностью 1,7 киловатта, то при Ко=0,8: Роб=(2,9+0,8+1,7)*0,8=4,3. С поправкой на 15% — 5,0 кВт. Дальше смотреть таблицу сечения медного провода по мощности.
| Сеч. провода, мм2 | Рассчитанная Роб для сети 220 V, кВт | То же, в сети 380 В |
| 1,5 | 4,1 | 10,5 |
| 2,5 | 5,9 | 16,5 |
| 6,0 | 10,1 | 26,4 |
| 10,0 | 15,4 | 33,0 |
Поскольку бытовая сеть 220 вольт, а ближайшая величина нагрузки 5,9 кВт, то пл. сеч. медного провода принимается 2,5 мм². Соотношения мощности и толщины провода из алюминия будут иными.
Формула определения сечения по току
Аналогичным образом высчитывается сечение провода из таблицы по току и мощности. Используется формула общей силы тока Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Р n)/220 для 220 V. Для 380 вольт Iоб=(Р1+Р2+Р3+…+Рn)/(√3*380), ампер. В качестве примера приводится расчёт алюминиевого проводника для сети 220 В: общая нагрузка Р=10 кВт; Iоб=10000/220=45,5 А. По таблице сечения кабеля по мощности и току подбирается ближайший типоразмер.
| Размер провода, жилы из Al, мм2 | Ток, А: потенциалы 220/380 В | Потребление в сети, кВт: значения 220/380 вольт |
| 2,5 | 20/19 | 4,4/12,5 |
| 4 | 28/23 | 6,1/15,1 |
| 6 | 36/30 | 7,9/19,8 |
| 10 | 50/39 | 11,0/25,7 |
Из матрицы видно, что искомым параметром является пл. сеч. 10 мм². Если те же 10 кВт подключаются в сети 380 V, будет достаточно жилы 2,5 мм². Матрицы ПУЭ составлены для различных условий подсчётов, ими удобно пользоваться.
фото, видео, формулы для расчета диаметра провода и площади поперечного сечения
Автор Aluarius На чтение 6 мин. Просмотров 296 Опубликовано
Когда появляется необходимость провести электрическую проводку в новом доме или сделать замену старой, то чаще всего неопытные электрики сталкиваются с проблемой подбора самого кабеля. То есть, какой он должен быть, из какого материала и какого сечения. Для этого существует таблица сечения проводов, которую можно найти в интернете. Но что делать если доступа к мировой паутине нет, то есть, вы за городом, возводите свой собственный дом, а в поселке с интернетом проблемы. Выход один – самостоятельно подобрать сечение провода, сделав несколько математических выкладок, даже в уме.
Итак, начать надо с пояснения, что электрический ток, проходящий по электрическому кабелю с определенной мощностью, выделяет некоторое количество тепла. И если мощность будет достаточно большой, то изоляция провода может не выдержать тепловой энергии. Она просто расплавится, а это стопроцентное короткое замыкание между двумя жилами, расположенными в одном кабеле. И хорошо, если сработает автоматический выключатель в распределительном щите, который предотвратит возгорание.
То есть, протекающий по проводам ток зависит от нагрузки в сети. Поэтому формула тока такова:
I=P/U, где
- I – сила тока;
- P – потребляемая мощность;
- U – напряжение.
Но сам ток также зависит от сопротивления кабеля. И чем оно больше, тем труднее току проходить по жилам провода (объяснения по-простому). Поэтому данный показатель необходимо обязательно учитывать, определяя сечение провода. Сопротивление зависит от сечения кабеля, от его длины и материала, из которого изготовлен. Если говорить о частном домостроении, то длину кабеля можно в расчет и не брать, слишком небольшие участки в схеме разводки дома. А вот материал и сечение играют важную роль.
Расчет сечения
Если перед вами лежит кабель, сечение которого вы не знаете (нет маркировки), то этот показатель можно самостоятельно рассчитать, используя формулу площади круга:
S=πd²/4=0,8d².
То есть, замеряете своими руками при помощи штангенциркуля диаметр жилы и вставляете данный показатель в формулу. Если маркировка на проводе осталась, к примеру, ВВГ 3х1,5, то это значит, что перед вами трехжильный провод с сечением 1,5 мм².
Внимание! Чем больше сечение провода, тем большую токовую нагрузку он может нести.
Но необходимо учитывать и тот факт, что провода бывают разные в плане материала, из которого они изготавливаются. В основе всех электрических кабелей лежит или медь, или алюминий. Так вот медные кабели выдерживают большую токовую нагрузку, чем алюминиевые. К тому же они практически не окисляются, поэтому, когда перед вами стоит выбор, то предпочтение лучше всего отдать медному варианту.
Есть еще один момент, который необходимо учитывать. Этот способ проводки схемы электроснабжения. То есть, электрический кабель уложен в штробы и заштукатурен, или проводка была проведена в гофрированном шланге, или была сделана открытая электропроводка. В чем разница?
Все дело в том, что внутренняя проводка (скрытая) создает условия, при которых провод оказывается в замкнутом пространстве. То есть, нагреваясь, он не отдает тепло воздуху, который его окружает. А, значит, перегревается быстрее и больше. А это, в свою очередь, снижает ресурс эксплуатации и создает условия быстрого выхода из строя. То есть, в такой проводке необходимо использовать провода сечением чуть больше, чем по номиналу.
Плотность тока
Постепенно, разбираясь в электрических проводах, а точнее, в выборе сечения кабеля, мы подошли к еще одному не менее важному показателю – плотности тока. Что это такое? По сути, это все та же сила тока, измеряемая в амперах, которая проходит через стандартную величину сечения электрического провода, равную одному миллиметру в квадрате.
Скажем так, что это относительная величина, поэтому ее можно использовать в формуле, определяющей диаметр провода:
d=1,1*√I/Ip, где Ip – плотность тока.
Теперь можно вычислить сечение провода, подставляя значение «d» в формулу площади. В конечном итоге получаем, что S=I/Ip.
Но где тогда взять показания «Ip»? Это стандартные величины, зависящте опять-таки от материала, из которого изготавливаются провода, и вида проводки. Нижняя таблица показывает данную зависимость.
Площадь круга
| Материал | Медь | Алюминий |
| Скрытая проводка | 6 А/мм² | 4 |
| Открытая проводка | 10 | 6 |
Как мы и говорили выше, медь в данном случае предпочтительнее.
Давайте рассмотрим один простой пример расчета. Вводные данные:
- Провод медный.
- Открытая проводка.
- Нагрузка на кабель 2,2 кВт.
Сначала находим силу тока в электрической цепи: I=P/U=2200 Вт:220 В= 10 А.
Теперь находим сечение самого провода: S=I/Ip=10:10=1 мм², где второе число «10» выбираем из вышеупомянутой таблицы. Таким образом, можно самостоятельно рассчитать все сечения кабелей на каждом участке электрической сети дома. Главное – правильно рассчитать потребляемую мощность на каждом шлейфе. А это, как вы знаете, суммарная мощность все бытовых приборов и лампочек освещения. К примеру, если рассчитывается участок кухни, то придется сложить мощность всех аппаратов, а это холодильник, микроволновка, кофеварка, электрический чайник, вытяжка, блендер и так далее, плюс освещение. Данный показатель указывается на бирках приборов и стеклянном корпусе ламп.
В принципе, для себя можно такую таблицу сечения проводов собрать самостоятельно, учитывая все раскладки, о которых написано выше. То есть, если знать потребляемую мощность на всех электрических контурах, то можно по участкам разбить кабели в зависимости от их сечения.
Мощность некоторых бытовых электроприборов
- Во-первых, это упростит проведение монтажа. То есть, вы никогда не запутаетесь, где какой кабель должен быть проложен.
- Во-вторых, можно будет подсчитать расходы, связанные с покупкой проводки, и тем самым определить бюджет ремонта.
- В-третьих, таблица поможет в будущем. Если потребляемая мощность не изменится с годами, то вам не надо будет опять проводить все расчеты. Достаточно достать таблицу и вспомнить, какого сечения кабель, где был уложен.
Заключение по теме
Итак, к чему мы пришли? Создавая таблицу сечения проводов в своем собственном доме, вы просто обеспечиваете себе безопасность, связанную с эксплуатацией электрической сети дома. Плюс облегчаете себе работу, когда дело дойдет до замены или ремонта.
Таблица перевода диаметра провода в сечение
В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами. Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью. Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.
Применение измерительных приборов
Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность, существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.
Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся электромонтажными работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях. После получения необходимых данных остается только воспользоваться специальной формулой: Результатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.
Определение сечения линейкой
Экономичным и точным методом считается определение сечение кабелей и проводов с помощью обыкновенной линейки. Кроме нее потребуется простой карандаш и сама проволока. Для этого жила провода зачищается от изоляции, а затем плотно накручивается на карандаш. После этого, с помощью линейки измеряется общая длина намотки.
Полученный результат измерений нужно разделить на количество витков. В итоге получается диаметр провода, который понадобится для последующих вычислений. Сечение кабеля определяется по предыдущей формуле. Для получение более точных результатов, намотанных витков должно быть как можно больше, но не менее 15-ти. Витки плотно прижимаются между собой, поскольку свободное пространство способствует значительному увеличению погрешности в расчетах. Снизить погрешность можно с помощью большого количества замеров, производимых в разных вариантах.
Существенным недостатком данного способа является возможность измерений только относительно тонких проводников. Это объясняется сложностями, возникающими при накручивании толстого кабеля. Кроме того, требуется заранее купить образец продукции для выполнения предварительных измерений.
Таблица соотношений диаметров и сечений
Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.
При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.
Калькулятор определения сечение провода по диаметру
Выбору площади поперечного сечения проводов (иначе говоря, толщины) уделяется большое внимание на практике и в теории.
Основные показатели, определяющие сечение провода:
- Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы
- Рабочее напряжение, В
- Потребляемая мощность, кВт и токовая нагрузка, А
Расчет сечения провода.
Опытному электрику, ежедневно сталкивающемуся с проводами, легко определить «на глаз» сечение кабеля или провода. Но порой даже профессионал делает это с трудом, не говоря уже о новичках. Сделать расчет сечения провода по диаметру – это важная задача.
В этой статье попробуем разобраться с понятием «площадь сечения» и проанализируем справочные данные.
Чтобы рассчитать сечение провода нужно воспользоваться формулой:
S – площадь сечения,
D – диаметр токо-проводящей жилы провода, мм. Его можно измерить штангенциркулем,
Эту формулу также можно записать таким образом:
Однако для расчета сечения можно обойтись без штангенциркуля. Этот способ расчета применяется для нахождения сечения провода с одной жилой (для проводов с двумя и тремя жилами это не подойдет, с ними мы разберемся ниже). При этом измерительные инструменты не используются. Бесспорно, применение штангенциркуля или микрометра для этих целей считается самым оптимальным. Но ведь эти инструменты не всегда есть в наличии.Все витки должны располагаться как можно более плотно друг к другу, чтобы не было зазоров. Подсчитываем, сколько витков получилось. Я насчитал 16 витков. Теперь нужно измерять длину намотки. У меня получилось 25 мм. Делим длину намотки на число витков.
L – длина намотки, мм;
N – количество полных витков;
D – диаметр жилы.
Полученное значение является диаметром провода. Для нахождения сечения пользуемся выше описанной формулой. D = 25/16 = 1.56 кв. мм. S = (3.14/4)*(1.56)2 = 1.91 кв. мм. Получается при измерении штангенциркулем сечение составляет 1.76 кв.мм., а при измерении линейкой 1.91 кв. мм. – ну погрешность есть погрешность.
В таком случае найдите предмет цилиндрической формы. Например, обычную отвертку. Берем любую жилу в кабеле, длина произвольная. Снимаем изоляцию, чтобы жила была полностью чистой. Наматываем оголенную жилу провода на отвертку или же карандаш. Измерение будет тем точнее, чем больше витков вы сделаете.
Для примера возьмем медные провода, так как они часто используется в электропроводке. Они удобны в монтаже, реже портятся. Сами провода тонкие, но ток в них остается такой же силы как в алюминиевых проводах.
Цена качественного медного кабеля – это единственный, и, пожалуй, главный недостаток, который перечеркивает массу достоинств этого изделия. Поэтому алюминий применяют там где ток превышает значение 50 ампер. В этом случае применяется кабель с алюминиевой жилой толщиной более 10 мм. Но нужно учитывать, что при использовании алюминиевых проводов значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2 кв. мм. максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это – 22 А), для жил сечением 4 кв. мм. – не более 6 кВт. Алюминий пропускает ток хуже меди. Для алюминия при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%. Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.
Основные площади сечения кабеля: 0,75,1,5,2,5,4 кв. мм.
При выборе площади сечения проводов следует руководствоваться тремя основными принципами:
1. Площадь сечения провода должна быть такой, что при прохождении максимально возможного в данном случае тока, нагрев провода был допустимым.
2. Нельзя, чтобы из-за сечения, падение напряжения провода превышало допустимое значение.
3. Толщина провода и его защитная изоляция должна обеспечивать его механическую прочность, а значит надежность.
Если вы отошли от этих правил, то неприятностей не избежать, зачастую такие ошибки делают неопытные электрики.
Для выбора сечения жил провода кабеля нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования.
Выбор толщины провода зависит от максимальной рабочей температуры. Если ее превысить, начнет плавиться провод и изоляция на нем, что приведет к короткому замыканию или взрыву
На рабочую температуру влияет не только электрическое напряжение, но еще и окружающие факторы, например температура воздуха в помещении или на улице, влажность и т.д.
Еще провода принято делить на одножильные, двужильные и трехжильные. Различие этих категорий в количестве жил для проводов в одной изоляции. Одножильные провода означают, что на близком расстоянии не проходит больше никаких проводов, двужильные, что два провода соединены вместе в одной изоляции, а трехжильные, что соединены три провода.
Для выбора сечения жил провода кабеля нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования.
Как правило двужильные провода менее эффективны, чем одножильные и максимальный ток в них гораздо меньше, возможно из-за взаимного нагрева, но они намного прочнее, и возни с ними меньше.
Ниже дана общеизвестная таблица сечения провода для подбора площади сечения медных проводов в зависимости от тока.
Сечение токо-проводящей жилы, мм 2
Ток, А, для проводов, проложенных
По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.
Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)
Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.
Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем
Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.
Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.
Определение диаметра провода при помощи линейки
Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.
Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.
Ищем сечение провода по диаметру: формула
Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).
Определяем сечение провода по диаметру: формула
Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу
S = π * R 2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 мм 2
Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.
Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.
S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм 2
В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.
Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения
Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.
| Диаметр проводника | Сечение проводника |
|---|---|
| 0,8 мм | 0,5 мм2 |
| 0,98 мм | 0,75 мм2 |
| 1,13 мм | 1 мм2 |
| 1,38 мм | 1,5 мм2 |
| 1,6 мм | 2,0 мм2 |
| 1,78 мм | 2,5 мм2 |
| 2,26 мм | 4,0 мм2 |
| 2,76 мм | 6,0 мм2 |
| 3,57 мм | 10,0 мм2 |
| 4,51 мм | 16,0 мм2 |
| 5,64 мм | 25,0 мм2 |
Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм 2 . Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.
Как работать с таблицей
Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.
Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным
Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.
Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.
И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.
Как определить сечение многожильного провода
Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.
Сечение многожильного провода считается аналогично
Сечение и диаметр разница
Одной из основных характеристик как бытовой, так и промышленной электропроводки является площадь поперечного сечения проводника, которая непосредственно связана с диаметром токопроводящих жил. От этого показателя зависит передаваемая проводником полезная мощность, степень нагрева проводника и общая безопасность системы электроснабжения. При недостаточной площади поперечного сечения существенно повышается пожароопасность электрической системы вследствие перегрева токопроводящих жил.
Сечение провода и диаметр таблица, отражающая взаимосвязь между этими параметрами будет приведена ниже, формируют основные параметры любых линий электропередач. Использование правильно подобранных проводов существенно увеличивает срок службы линий электропередач и повышает надежность работы.
Для правильного определения площади поперечного сечения проводника существует несколько распространенных методов. Прежде всего, необходимо с достаточной степенью точности измерить диаметр провода.
Как измерить диаметр проводов по сечению
В настоящее время заявленные в технических условиях параметры проводов далеко не всегда соответствуют действительности. Такой важный параметр как диаметр токопроводящей жилы может быть занижен, что приводит к резкому увеличению плотности тока и, как следствие, к перегреву и выходу из строя изоляции, а иногда и к возникновению пожара.
Для того чтобы избежать подобных неприятных ситуаций, не лишним будет прежде чем приобрести провод самостоятельно измерить диаметр жилы и удостовериться в соответствии заявленных характеристик действительным.
Использование микрометра является наиболее точным методом измерения диаметра, однако в бытовых условиях такой инструмент используется редко, поэтому заменить его с достаточной степенью точности можно штангенциркулем.
В случае отсутствия этих измерительных приборов, с достаточной степенью точности можно измерить диаметр провода при помощи обыкновенной линейки. Для этого необходимо снять изоляционный материал на расстоянии порядка 10—15см. После чего нужно плотно прижимая витки друг к другу, намотать на стержень 10 витков проволоки и измерить линейный размер полученной навивки. Полученный размер делится на число витков и таким образом вычисляется диаметр токопроводящей жилы.
Само по себе определение диаметра провода является принципиальным моментом и служит для определения такого важного параметра, как площадь поперечного сечения проводника, однако не стоит недооценивать важность этого замера.
Определение сечения проводов по диаметру
Для определения поперечного сечения проводника при известном диаметре используется формула известная со школьного курса геометрии:
S =π * R 2 , или S = π/4 * D 2
S – искомая площадь, мм 2 ;
D – измеренный диаметр токопроводящей жилы, мм;
R – радиус, мм; R=D/2;
В случае использования многожильных кабелей площадь определяется как сумма площадей отдельных токопроводящих жил.
После вычисления таким образом поперечного сечения провода, можно с достаточной степенью точности провести расчеты нагрузочных и эксплуатационных параметров электропроводки.
Диаметр и сечение проводов в таблице
При покупке электрических проводов не всегда удобно производить вычисление поперечного сечения проводов, хотя определить диаметр токопроводящей жилы не сложно. Для этого случая разработаны специальные таблицы, отражающие взаимосвязь между диаметром проводника и площадью его поперечного сечения. Использование таких таблиц чрезвычайно удобно для определения параметров незнакомого провода.
На первый взгляд, использование таких таблиц не целесообразно, поскольку на бирке проводника указаны его основные параметры, однако и здесь не обошлось без определенных тонкостей. Дело в том, что заявленные производителем параметры далеко не всегда соответствуют действительности, а вот параметры, приведенные в таблице абсолютно объективны.
Если при замере диаметра результат, приведенный в таблице, не существенно отличается от заявленного, значит, вы имеете дело с качественным проводом, но бывают случаи, когда площадь поперечного сечения не соответствует измеренному диаметру провода, в этом случае использование таблицы позволит избежать покупки некачественного кабеля.
Подписка на рассылку
Когда используется кабель многожильный, который не соответствует заявленным характеристикам, изготовлен не по ГОСТу, могут возникнуть нежелательные последствия. Причем в продаже можно встретить кабели, на маркировке и упаковке которых указаны недостоверные показатели. Заявленное сечение может не соответствовать истинной цифре. Получается, что жила кабеля, купленного с учетом конкретной нагрузки, не справляется с током, который должна пропускать. В результате изоляция плавится. Риск возникновения аварийной ситуации, в том числе короткого замыкания, возрастает в разы. Чтобы подобного не произошло, нужно знать, как определить сечение многожильного кабеля.
Особенности расчета сечения однопроволочной (монолитной) жилы
Итак, вы приобрели кабель с однопроволочной жилой и решили замерить его сечение. Чтобы это стало возможно, для начала необходимо обзавестись штангенциркулем, калькулятором, стриппером для снятия изоляции и канцелярским ножиком. Установите сечение по диаметру кабеля. Для этого сделайте следующее:
• Снимите изоляцию с кабеля.
• Измерьте диаметр жилы (при помощи штангенциркуля).
• Вспомните школьную геометрию, а именно формулу, которая позволяет рассчитать площадь круга (токопроводящией жилы круглой формы):
S = π r2, где π = 3,14, а r — это радиус жилы.
Благодаря штангенциркулю можно узнать только диаметр, а требуется — радиус. Следует видоизменить формулу. Известно, что радиус составляет половину диаметра. Формула будет выглядеть так:
S = (π d2)/4, где d — диаметр жилы.
Для сокращения формулы можно поделить число π на 4. Получится стандартная формула для расчета сечения жилы по диаметру:
Произведем расчет на примере кабеля ВВГ-П 2х1,5, у которого диаметр жил при измерении штангенциркулем равен 1,35 мм. Подставляем значение в формулу:
S = 0,785*1,352 = 1,43 мм²
Из расчетов видно, что фактическое сечение жилы на 4,7 % меньше заявленного, что является допустимым занижением.
Выполнить расчет однопроволочного проводника, как показывает практика, несложно. Главное — быть внимательным и не перепутать диаметр с радиусом и наоборот.
Тонкости расчета сечения многопроволочной жилы
Не все кабели имеют однопроволочные жилы, и в таких случаях возникает вопрос: как определить сечение многожильного кабеля с многопроволочными жилами?
Осведомленность в вопросе о том, как замерить сечение многожильного кабеля, позволит быть уверенными в безопасности и надежности использования изделия. Здесь также все предельно понятно. Площадь сечения многожильного кабеля с многопроволочными жилами нужно измерять, отталкиваясь от площади одной проволоки из жил. Действуйте в следующем порядке:
1. Возьмите кабель и снимите с него оболочку и изоляцию с одной из жил.
2. Распушите жилу и пересчитайте все проволоки.
3. Произведите замер диаметра одной из проволок, из которых состоит жила.
4. Воспользуйтесь указанной выше формулой для расчета однопроволочной жилы. Это позволит вам узнать площадь одной проволоки.
5. Полученное значение умножьте на общее число жил.
Например, у вас есть кабель КГВВнг(A) 5х1,5. Зачистив, распушив жилу, замерив микрометром одну из проволок, а также посчитав количество проволок, получим следующие данные:
• Количество проволок — 28 шт.
• Диаметр одной проволоки — 0,26 мм
Для начала высчитаем сечение одной проволоки:
S = 0,785*0,262 = 0,053 мм²
Теперь полученное значение необходимо умножить на количество проволок в жиле — и получим сечение 1,378 мм²
Однако при расчете сечения многопроволочных жил необходимо также учитывать коэффициент укрутки проволок, который будет равен 1,053 для кабелей с многопроволочными жилами класса 5. В итоге получаем сечение жилы равное 1,45 мм² — фактическое сечение жилы также меньше заявленного на 3,3 %, что является допустимым.
Расчет сечения одножильного и многожильного кабеля может осуществить каждый желающий. Для этого необходимо лишь воспользоваться указанными выше формулами. Зная, как замерить сечение многожильного кабеля, удастся правильно выбрать изделие, и в итоге не возникнет никаких проблем. Поэтому перед проведением тех или иных манипуляций, связанных с использованием кабеля, обязательно производите данный расчет.
Компания «Кабель.РФ ® » является одним из лидеров по продаже кабельной продукции и располагает складами, расположенными практически во всех регионах Российской Федерации. Проконсультировавшись со специалистами компании, вы можете приобрести нужную вам марку многожильного кабеля по выгодным ценам.
Перед покупкой любого провода или кабеля вы сначала рассчитываете его сечение и только потом идете в магазин. Просите продавца, чтобы он дал вам хороший кабель, и чтобы его сечение соответствовало ГОСТу, а не какую-нибудь подделку. Правильно?
Почему кабели одного сечения имеют разный диаметр жил?
Давайте сначала определимся с некоторой терминологией.
Номинальное сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, указываемая в маркировке кабельного изделия. То есть это те цифры, которые вы читаете на бирке кабеля или на его изоляции.
Фактическое сечение жилы – это площадь поперечного сечения токопроводящей жилы, определенная путем измерений. Это когда вы с помощью штангенциркуля измеряете диаметр жилы и потом высчитываете ее площадь.
С этим разобрались, идем дальше.
При производстве кабелей и проводов заводы должны придерживаться ГОСТа 22483-2012 «Жилы токопроводящие для кабелей, проводов и шнуров». Давайте верить, что производители придерживаются данных стандартов. Так спится лучше.
В данном документе говорится, что токопроводящие жилы должны соответствовать только одному основному параметру – это электрическому сопротивлению постоянному току. Есть нормы, которые не должен превышать 1 километр жилы при 20 0 С. В таблице ниже приведены эти значения некоторых популярных сечений.
Вот номинальное сечение жил кабеля данный ГОСТ жестко не нормирует. Там написано:
“Для каждого конкретного размера жилы установлено требование по максимальному значению электрического сопротивления. Фактическое сечение жил может отличаться от номинального при соответствии электрического сопротивления требованиям настоящего стандарта.”
Однако есть таблица, в которой указан максимальный диаметр жил для каждого сечения. Как видите уменьшать диаметр, а значит и сечение можно.
| Диаметр круглых медных жил, мм, не более | ||
| Провода класса 1 (однопроволочные) | Провода класса 2 (многопроволочные) | |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 |
| 4,0 | 2,4 | 2,7 |
| 6,0 | 2,9 | 3,3 |
| 10,0 | 3,7 | 4,2 |
| 16,0 | 4,6 | 5,3 |
| 25,0 | 5,7 | 6,6 |
Так вот поэтому получается, что фактическое сечение жил (измеренное вами) может отличаться от номинального (указанного на бирке). В этом по сути ничего страшного нет, если завод изготовитель не превысил нормированное значение электрического сопротивления постоянному току. К сожалению, этот параметр вы не сможете проверить в магазине. Конечно, если измеренное сечение будет намного меньше номинального, то лучше воздержитесь от покупки такого кабеля.
Почему тогда диаметр проводов разный при одном и том же электрическом сопротивлении токопроводящей жилы?
Это во многом зависит от материала и самого процесса изготовления. Это мы думаем, что медь она и в Африке медь. На самом деле не так. Медь бывает разных марок, и производство жил имеет разный технологический процесс.
Разные технологии позволяют выдерживать электрическое сопротивление, но при этом уменьшать затраты на изготовление кабеля, путем уменьшения фактического сечения и ухудшения очистки меди от разных примесей. Попробуйте дома в каком-нибудь дешёвом китайском устройстве магнитом проверить провода. Я не удивлюсь, если они будут притягиваться к магниту, так как видел такое. Медь и алюминий не магнитится, следовательно там присутствуют дешевые стальные сплавы.
Как видите уменьшение фактического сечения жил разрешено ГОСТом. Значит все сводится к совести завода изготовителя, т.е. делается это законно. А мы знаем, что совесть у них чиста и прозрачна, что ее не видать. Особенно у китайских производителей.
Не забываем улыбаться:
Во время операции гаснет свет.
— Доктор, мы его теряем! Теряем! Все, потеряли…
— Ничего, сейчас электрики свет починят и тогда найдем. Далеко не уползет. Он под наркозом. Тем более, я уже разрез сделал…
Диаметр кабеля по сечению таблица, как расчитать
Общая информация о кабеле и проводе
При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.
Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку). Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.
Материалы проводников
Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:
- Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
- Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
- Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.
Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току).
Особенности электрических проводов
Наиболее широкое применение находят марки проводов ПУHП и ПУГHП, а также ВПП, ПHCB и PKГM, которые обладают следующими, очень важными для получения безопасного подключения основными техническими характеристиками:
- ПУНП — плоское проводное изделие установочного или так называемого монтажного типа, с однопроволочными жилами из меди в ПВХ-изоляции. Такая разновидность отличается количеством жил, а также номинальным напряжением в пределах 250 В с частотой 50 Гц и температурным эксплуатационным режимом от минус 15 °C до плюс 50 °C;
- ПУГНП — гибкая разновидность с многопроволочными жилами. Основные показатели, которые представлены номинальным уровнем напряжения, частотой и температурным эксплуатационным режимом, не отличаются от аналогичных данных ПУHП;
- AПB — алюминиевая одножильная разновидность, круглый провод, имеющий защитную ПВХ-изоляцию и однопроволочную или многопроволочную жилу. Отличием данного вида является устойчивость к повреждениям механического типа, вибрациям и химическим соединениям. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 70 °C;
- ПBC — многожильная медная разновидность с ПBX-изоляцией, придающей проводу высокие показатели плотности и традиционную округлую форму. Термоустойчивая жила рассчитана для номинального уровня 380 В при частоте 50 Гц;
- PKГM — силовая монтажная разновидность, представленная одножильным медным проводом с кремнийорганической резиновой или стекловолоконной изоляцией, пропитанной термостойким составом. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 60 °C до плюс 180 °C;
- ПHCB — нагревательная одножильная разновидность в виде однопроволочного провода на основе оцинкованной или вороненой стали. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 80 °C;
- ВПП — одножильная медная разновидность с многопроволочной жилой и изоляцией на основе ПBX или полиэтилена. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 40 °C до плюс 80 °C.
В условиях невысокой мощности применяется медный провод ШBBП с защитной внешней ПBX-изоляцией. Многопроволочного типа жила обладает прекрасными показателями гибкости, а само проводное изделие рассчитано максимум на 380 В, при частоте в пределах 50 Гц.
Проводные изделия самых распространенных типов реализуются в бухтах, и чаще всего имеют белое окрашивание изоляции.
Площадь поперечного сечения проводника
В последние годы отмечается заметное понижение качественных характеристик изготавливаемой кабельной продукции, в результате чего страдают показатели сопротивления — сечение проводов. Диаметр любого проводника в обязательном порядке должен обладать соответствием всем заявленным производителем параметрам.
Любое отклонение, составляющее даже 15-20 %, может стать причиной значительного перегрева электрической проводки или оплавления изоляционного материала, поэтому выбору площади или толщины проводника нужно уделять повышенное внимание не только на практике, но и с точки зрения теории.
Поперечное сечение проводников
Параметры, наиболее важные для правильного выбора сечения проводника, отражены в следующих рекомендациях:
- толщина проводника — достаточная для беспрепятственного прохождения электротока, при максимально возможном нагреве провода в пределах 60 °C;
- сечение проводника — достаточное для резкого понижения напряжения, не превышающего допустимые показатели, что особенно важно для очень длинной электропроводки и значительных токов.
Особое внимание требуется уделять максимальным показателям рабочего температурного режима, при превышении которого проводник и защитная изоляция приходят в негодность.
Сечением используемого проводника и его защитной изоляцией должна в обязательном порядке обеспечиваться полноценная механическая прочность и надежность электрической проводки.
Формула поперечного сечения проводника
Как правило, провода обладают круглым сечением, но допустимые токовые показатели должны рассчитываться согласно площади поперечного сечения. С целью самостоятельного определения площади сечения в одножильном или многожильном проводе осторожно вскрывается оболочка, представляющая собой изоляцию, после чего в одножильном проводнике замеряется диаметр.
Площадь определяется в соответствии с хорошо известной даже школьникам физической формулой:
S = π х D²/4 или S = 0,8 х D², где:
- S является площадью сечения в мм2;
- π — число π, стандартная величина, равная 3,14;
- D является диаметром в мм.
Проводник
Замеры многожильного провода потребуют его предварительного распушения, а также последующего подсчета количества всех жилок внутри пучка. Затем измеряется диаметр одного составляющего элемента и вычисляется площадь сечения в соответствии со стандартной формулой, указанной выше. На заключительном этапе замеров суммируются площади жилок с целью определения показателей их общего сечения.
С целью определения диаметра проводной жилы используется микрометр или штангенциркуль, но при необходимости можно воспользоваться стандартной ученической линейкой или сантиметром. Замеряемую жилку провода нужно максимально плотно намотать на палочку двумя десятками витков. При помощи линейки или сантиметра требуется замерить расстояние намотки в мм, после чего показатели используются в формуле:
D = l/n,
Где:
- l представлено расстоянием намотки жилки в мм;
- n является числом витков.
Следует отметить, что большее сечение провода позволяет обеспечивать запас по показателям тока, в результате чего уровень нагрузки на электропроводку можно незначительно превышать.
Чтобы самостоятельно определить проводное сечение монолитной жилы, требуется посредством обычного штангенциркуля или микрометра выполнить замеры диаметра внутренней части кабеля без защитной изоляции.
Таблица соответствия диаметров проводов и площади их сечения
Определение кабельного или проводного сечения по стандартной физической формуле относится к числу достаточно трудоемких и сложных процессов, не гарантирующих получение максимально точной результативности, поэтому целесообразно использовать с этой целью специальные, уже готовые табличные данные.
| Диаметр кабельной жилы | Показатели сечения | Проводники с жилой медного типа | ||
| Мощность в условиях сети 220 В | Ток | Мощность в условиях сети 380 В | ||
| 1,12 мм | 1,0 мм2 | 3,0 кВт | 14 А | 5,3 кВт |
| 1,38 мм | 1,5 мм2 | 3,3 кВт | 15 А | 5,7 кВт |
| 1,59 мм | 2,0 мм2 | 4,1 кВт | 19 А | 7,2 кВт |
| 1,78 мм | 2,5 мм2 | 4,6 кВт | 21 А | 7,9 кВт |
| 2,26 мм | 4,0 мм2 | 5,9 кВт | 27 А | 10,0 кВт |
| 2,76 мм | 6,0 мм2 | 7,7 кВт | 34 А | 12,0 кВт |
| 3,57 мм | 10,0 мм2 | 11,0 кВт | 50 А | 19,0 кВт |
| 4,51 мм | 16,0 мм2 | 17,0 кВт | 80 А | 30,0 кВт |
| 5,64 мм | 25,0 мм2 | 22,0 кВт | 100 А | 38,0 кВт |
| 6,68 мм | 35,0 мм2 | 29,0 кВт | 135 А | 51,0 кВт |
Расчет сечения кабеля: зачем он необходим и как правильно выполнить
Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.
Для чего необходим расчет кабеля
В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:
где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.
Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:
R = ρ · L/S (2),
где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.
Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.
Что будет, если неправильно рассчитать сечение
Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:
- Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
- Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.
Что еще влияет на нагрев проводов
Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:
- Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
- Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.
Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16
Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.
Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.
Порядок расчета сечения по мощности
В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:
- Суммарная мощность всех приборов.
- Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
- ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
- Материал проводника: медь или алюминий.
- Тип проводки: открытая или закрытая.
Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:
ΣP = (P₁ + Р₂ + … + Рₙ) · Кс · Кз,
где P1, P2 и т. д. – мощность подключаемых приборов, Кс – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, Кз – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. Кс определяется так:
- для двух одновременно включенных приборов – 1;
- для 3-4 – 0,8;
- для 5-6 – 0,75;
- для большего количества – 0,7.
Кз в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.
Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм2.
Правила расчета по длине
Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:
- L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
- ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм2·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
- I – номинальная сила тока, А.
Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = 8000/220 = 36 А,
где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, Кс – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.
Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):
R = ρ · L/S.
Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:
dU = 0,05 · 220 В = 11 В.
Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:
S = ρ · L/R = 0,0175 · 40/0,31 = 2,25 мм2.
В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм2. Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.
Как рассчитать сечение по току
Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ).
Для трехфазной сети используется другая формула:
I=P/(U√3cos φ),
где U будет равно уже 380 В.
Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:
I = (P · Кс) / (U · cos ϕ) = (5000 · 0,75) / (220 · 1) = 17,05 А, при округлении 18 А.
BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм2. У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r2 = 3,14 · (1,5/2)2 = 1,8 мм2, что полностью соответствует указанному требованию.
Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.
С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм2. У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:
S = π · r2 = 3,14 · (4,5/2)2 = 15,89 мм2.
Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).
Расчёт для многожильного провода
Многожильный провод (многопроволочный) представляет собой свитые вместе одножильные проволоки. Кто хоть немного дружит с математикой, тот прекрасно понимает, что необходимо посчитать количество этих проволочек в многожильном проводе. После этого измеряется сечение одной тонкой проволочки и умножается на их общее количество. Рассмотрим следующие варианты.
Расчёт с помощью штангенциркуля
Измерение проводится штангенциркулем с обычной шкалой (или микрометром). У опытных мастеров этот инструмент всегда находится под рукой, но не все же профессионально занимаются электрикой.
Для этого на примере кабеля ВВГнг разрежьте ножом толстую оболочку и разведите жилы в разные стороны.
Потом выберете одну жилу и зачистите ножом или ножницами. Далее произведите замер этой жилы. Должен получиться размер 1,8 мм. В качестве доказательства правильности измерения обратитесь к расчетам.
Полученная в результате вычисления цифра 2,54 мм2 – это фактическое сечение жилы.
Измерение с помощью ручки или карандаша
Если у вас не оказалось под рукой штангенциркуля, то можно воспользоваться подручными методами, используя карандаш и линейку. Сначала возьмите измеряемый провод, зачистите его и намотайте на карандаш или ручку так, чтобы витки ложились вплотную друг другу. Чем больше витков, тем лучше. Теперь подсчитаем количество намотанных витков и измерим их общую длину.
К примеру, получилось 10 витков с общей длиной намотки 18 мм. Нетрудно подсчитать диаметр одного витка, для этого общую длину делим на количество витков.
В результате всех производимых расчётов по формуле получите искомый диаметр жилы. В этом случае он составляет 1,8 мм. Так как диаметр одной жилы известен, то нетрудно посчитать сечение всего провода ВВГнг по известной уже формуле.
Можно заметить, что результаты получились равными.
Использование таблиц
Как можно узнать и измерить сечение кабеля, если под рукой не оказалось ни штангенциркуля, ни линейки, ни микрометра. Вместо того чтобы ломать себе голову над сложными математическими формулами, достаточно вспомнить, что есть уже готовые таблицы значений для измерения сечения кабеля. Существуют, конечно, очень сложные таблицы с множеством параметров, но, в принципе, для начала достаточно воспользоваться самой простой из двух колонок. В первой колонке вписывается диаметр проводника, а во второй колонке приводятся готовые значения сечения провода.
Таблица сечения проводя для закрытой проводки
Существует и другой «приблизительный» метод, который не требует измерения толщины отдельных проводков. Можно просто измерить сечение (диаметр) всего толстого свитка. Таким методом обычно пользуются опытные электрики. Они могут узнать сечение кабеля как «на глаз», так и с помощью инструментов.
Параллельное соединение проводов электропроводки
Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.
Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм², а нужен по расчетам 10 мм². Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов. Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек.
В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А. А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким.
Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.
Источники
- https://electric-220.ru/sechenie-provoda-kabelja-po-diametru-formula-tablica
- https://proprovoda.ru/provodka/provoda-i-kabelya/poperechnoe-sechenie-provodnika.html
- https://www.boncom.by/papers/raschet-secheniya-kabelya
- https://220.guru/electroprovodka/provoda-kabeli/kak-uznat-sechenie.html
[свернуть]
Площадь сечения в круглых мил. Таблица конверсии /
Преобразователь калибра для проволоки и иглы, площадь сечения проволоки
Американский калибр для проволоки — это стандарт, используемый в США с 1857 года для меди, алюминия, золота, серебра и т. Д. Он также известен как калибр Brown & Sharpe . Чем больше номер калибра, тем меньше диаметр проволоки. Провода толще 0 калибра обозначаются как 00 (или 2/0 ), 000 (или 3/0 ) и т. Д.
Washburn & Moen Калибр для стальной проволоки используется в США для обработки стали. Он также известен как US Steel Wire или Roebling Gauge .
Британский стандартный калибр для проволоки больше не пользуется популярностью, но все еще используется для измерения струн гитары. Он также известен как Imperial Wire Gauge или British Standard Gauge . SVG определяет только датчики от 7/0 до 50 .
Birmingham Wire Gauge теперь является устаревшим.Его размеры не являются ни геометрически, ни арифметически прогрессивными и, следовательно, не имеют определенного отношения друг к другу. B.W.G определяет размеры от 5/0 до 36 .
IEC 60228 — это международный стандарт, который, помимо прочего, определяет набор стандартных проводов. Размеры проводов в этом стандарте обозначаются по их площади поперечного сечения, выраженной в мм². ГОСТ 22483-2012 — это немного измененная версия IEC 60228 , которая используется в России, Беларуси, Кыргызстане и Узбекистане.Он добавляет несколько меньших размеров проводов к международному стандарту.
Если площадь сечения или диаметр провода не соответствует калибру, используется ближайший из них, а разница в площади отображается в процентах.
Единицы:
Американский калибр проводов, AWG
/
Washburn & Moen Gauge для стальной проволоки, W&M
/
Британский стандартный калибр проводов, SWG
/
Калибр для железной проволоки Бирмингема или Стабса, B.W.G.
/
Калибр стальной проволоки заглушек
/
IEC 60228: 2004 Стандартное поперечное сечение провода
(мм²)
/
Сечение провода стандартное ГОСТ 22483-2012.
(мм²)
Провода и кабели
Провода, как мы определяем здесь:
используется для передачи электричества или электрических сигналов.Провода
бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры
известно о двух
важные моменты:
-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких
провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает множество проблем , таких как
скин-эффект и эффекты близости.
1. Удельное сопротивление / импеданс
2.Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов
4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов
1.) Поведение электричества
в проводах: сопротивление и импеданс
Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока
имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему
Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока. Инженеры любят
С.П. Штейнмецу пришлось
сначала разберитесь с математикой и физикой.
Питание переменного тока:
В сети переменного тока любит путешествовать рядом
поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает
вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие
соседние провода (например, в обмотке), вызывающие
эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело
при проектировании цепи переменного тока.
Питание постоянного тока:
In Постоянный ток проходит через весь провод.
Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):
Электричество легче передается в местах с высокой проводимостью.
элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие
материал, тем больше диаметр должен быть для того, чтобы выдерживать ту же токовую нагрузку.
Инженеры выбирают правильно
диаметр проволоки для работы, повышение тока в проволоке увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.
Как вы увидите на схеме ниже, медь
может выдерживать больше тока, чем алюминий, при той же нагрузке.
Внизу: Когда сэр Хамфри
Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился.
и сделал первую лампу накаливания!
но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за
тепло, вызванное сопротивлением в проводе.
Качество материала: примеси и кристаллы:
Большинство материалов содержат примеси.
В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость,
поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется иначе
чем медь, которая скоро станет водопроводом.
Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).
Монокристаллическая медь или алюминий лучше
проводимость, чем поликристаллические металлы, однако крупнокристаллическая медь очень дорога в
производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.
Удельное сопротивление:
Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе.
материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности.
На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без использования
медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии. Это сделало мощность постоянного тока
не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.
Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома
чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы
потеряет на расстоянии.
I = V / R Амперы = Вольт, деленное на сопротивление
Формулы сопротивления и проводимости:
Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление
Когда сопротивление хорошее:
Создание
нагрев проволоки обычно является признаком потери энергии, однако вольфрамовый
или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который
может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей
потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и
ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии
поскольку большая часть пропускаемой энергии теряется в виде тепла и света.
По мощности
передача мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим
для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла.
Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров.
Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.
Сверхпроводящий провод и сопротивление:
Вверху: сверхпроводящий |
Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие
использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира
первый магнит на 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово
поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.
Одно из отличных решений для передачи энергии — это сверхпроводники.
Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает
проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет.
Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые
смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология
недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.
Магнитные поля (индуктивность и импеданс):
Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В
магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения
провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный
магнитная сила.
Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей
и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.
В то время как удельное сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность
провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление
не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не
чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока.
Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля.
поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.
2.) Эффект кожи:
В сети переменного тока электроны любят течь по
вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад
вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.
Глубина кожи
Глубина скин-слоя — это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем больше сжатый ток
на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет
не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны
При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть
сайт Википедии для
формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.
Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. | |
Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад
тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота
блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на
право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так,
он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка
несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи
каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет
большое количество тока для прохождения.
Вверху: Компактный люминесцентный |
|
AWG в мм / мм2 | Преобразование размера в мм
Американский калибр проволоки (AWG) в мм и мм 2 Калькулятор преобразования, таблица и способ преобразования.
Калькулятор преобразования
AWG в мм
* Значения диаметра и площади округлены до ближайшего значения AWG.
Калькулятор калибра провода ►
AWG к калькулятору общей площади
Как преобразовать AWG в мм
При вычислении AWG по диаметру или площади поперечного сечения диаметр и площадь поперечного сечения округляются до ближайших значений, эквивалентных AWG.
Расчет диаметра проволоки
Проволока калибра n, диаметр d n
в миллиметрах (мм) равно 0.127 мм умножить на 92 в степени 36 минус число n, разделенное на 39:
d n (мм) = 0,127 мм × 92 (36- n ) / 39
0,127 мм — диаметр калибра № 36.
Расчет площади поперечного сечения провода
Площадь поперечного сечения провода калибра n A n
в квадратных миллиметрах (мм 2 )
равно пи, деленному на 4 диаметра квадратной проволоки d в миллиметрах (мм):
A n (мм 2 ) = (π / 4) × d n 2
= 0.012668 мм 2 × 92 (36- n ) /19,5
Таблица преобразования
AWG в мм
| AWG # | Диаметр (мм) | Диаметр (дюйм) | Площадь (мм 2 ) |
|---|---|---|---|
| 0000 (4/0) | 11,6840 | 0,4600 | 107.2193 |
| 000 (3/0) | 10,4049 | 0.4096 | 85.0288 |
| 00 (2/0) | 9,2658 | 0,3648 | 67.4309 |
| 0 (1/0) | 8,2515 | 0,3249 | 53,4751 |
| 1 | 7,3481 | 0,2893 | 42,4077 |
| 2 | 6.5437 | 0.2576 | 33,6308 |
| 3 | 5,8273 | 0,2294 | 26.6705 |
| 4 | 5,1894 | 0,2043 | 21.1506 |
| 5 | 4.6213 | 0,1819 | 16,7732 |
| 6 | 4,1154 | 0,1620 | 13.3018 |
| 7 | 3,6649 | 0,1443 | 10,5488 |
| 8 | 3,2636 | 0,1285 | 8,3656 |
| 9 | 2,9064 | 0,1144 | 6,6342 |
| 10 | 2,5882 | 0,1019 | 5,2612 |
| 11 | 2.3048 | 0,0907 | 4,1723 |
| 12 | 2,0525 | 0,0808 | 3.3088 |
| 13 | 1,8278 | 0,0720 | 2,6240 |
| 14 | 1,6277 | 0,0641 | 2,0809 |
| 15 | 1.4495 | 0.0571 | 1,6502 |
| 16 | 1,2908 | 0,0508 | 1,3087 |
| 17 | 1,1495 | 0,0453 | 1.0378 |
| 18 | 1.0237 | 0,0403 | 0,8230 |
| 19 | 0,9116 | 0,0359 | 0.6527 |
| 20 | 0,8118 | 0,0320 | 0,5176 |
| 21 | 0,7229 | 0,0285 | 0,4105 |
| 22 | 0,6438 | 0,0253 | 0,3255 |
| 23 | 0,5733 | 0,0226 | 0,2582 |
| 24 | 0.5106 | 0,0201 | 0,2047 |
| 25 | 0,4547 | 0,0179 | 0,1624 |
| 26 | 0,4049 | 0,0159 | 0,128 |
| 27 | 0,3606 | 0,0142 | 0,1021 |
| 28 | 0,3211 | 0.0126 | 0,0810 |
| 29 | 0,2859 | 0,0113 | 0,0642 |
| 30 | 0,2546 | 0,0100 | 0,0509 |
| 31 | 0,2268 | 0,0089 | 0,0404 |
| 32 | 0,2019 | 0,0080 | 0.0320 |
| 33 | 0,1798 | 0,0071 | 0,0254 |
| 34 | 0,1601 | 0,0063 | 0,0201 |
| 35 | 0,1426 | 0,0056 | 0,0160 |
| 36 | 0,1270 | 0,0050 | 0,0127 |
| 37 | 0.1131 | 0,0045 | 0,0100 |
| 38 | 0,1007 | 0,0040 | 0,0080 |
| 39 | 0,0897 | 0,0035 | 0,0063 |
| 40 | 0,0799 | 0,0031 | 0,0050 |
См. Также
Диаметр сечения длинного соленоида 3.2 см, как показано на рис. 9.1.
Вопрос 1
(а)
Государственный закон электромагнитной индукции Фарадея. [2]
(б)
Диаметр поперечного сечения длинного соленоида 3,2 см, т.к.
показано на рис. 9.1.
Рис. 9.1
Катушка C, с 85
витков провода, плотно намотан на центральную часть соленоида.
Магнитный поток
плотность B , в тесла, при
центр соленоида задается выражением
B = π × 10 -3 × I
где I
— ток в соленоиде в амперах.
Покажи это для
ток I 2,8 А в
соленоид, магнитопровод катушки C
составляет 6.0 × 10 -4 Вб. [1]
(в)
Ток I в соленоиде (б)
переворачивается за 0,30 с.
Рассчитать среднее
э.м.ф. индуцируется в катушке C. [2]
(г)
Ток I в соленоиде (б)
теперь изменяется со временем t , как показано на рис.9.2.
Рис. 9.2
Используйте свой ответ на (c)
, чтобы показать на рис. 9.3 изменение во времени t
э.д.с. E индуцируется в катушке C.
Рис. 9.3
[4]
[Всего: 9]
Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене — Документы 41 и 43 Q9 за ноябрь 2016 г.
Решение:
(а)
Фарадея
Закон электромагнитной индукции гласит, что (индуцированная) e.м.ф. является
пропорциональна скорости изменения (магнитного) потока (связи).
(б)
{Площадь A = π × r 2 }
потокосцепление = BAN
потокосцепление = π × 10 -3 × 2,8 × π × (1,6 × 10 -2 ) 2 × 85
= 6,0 × 10 -4 Вт
(в)
э.м.ф. = Δ N Φ / Δ т
э.м.ф. = (6,0 × 10 -4 × 2) / 0.30
э.м.ф. = 4,0 мВ
(г)
эскиз:
{Э.д.с. индуцированный пропорционален скорости
изменения потока. Если ток постоянный (не меняется), нет
изменение потока. Итак, ЭДС нет. индуцировано (ноль).}
E = 0 для t = 0 → 0,3 с, 0,6 с → 1,0 с,
1,6 с → 2,0 с
{В качестве
вычисленное из части (c), когда ток меняется на противоположное, э.д.с. индуцированный = 4
мВ}
E = 4 мВ для t = 0.3 с → 0,6 с (либо
полярность)
{Из
t = 1,0 с → 1,6,
Э.д.с. индуцированный составляет 2 мВ (половина предыдущего значения), поскольку время 2 раза
дольше. (ЭДС = Δ N Φ / Δ t ).}
E = 2 мВ для t = 1,0 с → 1,6 с с
противоположная полярность
Ветряная турбина Поперечное сечение радара
Поперечное сечение радара (RCS) ветряной турбины является показателем качества для оценки его влияния на работу электронных систем. В этой статье представлены основные уравнения для оценки сигнала помех от ветряных турбин в радарах и системах связи.Обобщены методы прогнозирования RCS с указанием их преимуществ и недостатков. Показаны бистатические и моностатические схемы RCS для двух конфигураций ветряных турбин, трехлопастной конструкции с горизонтальной осью и спиральной конструкции с вертикальной осью. Также обсуждаются уникальные особенности электромагнитного рассеяния, влияние материалов и методы уменьшения помех от ветряных турбин.
1. Введение
Количество ветроэнергетических установок (ветряных электростанций) увеличивается во всем мире примерно на 20 процентов ежегодно [1, 2].Растущее число и плотность ветряных электростанций ставят их ближе к микроволновым устройствам передачи и приема, таким как радары, радио, телевидение, GPS, сотовые и беспроводные сети. Приемники в этих системах полагаются на обнаружение и обработку очень слабых сигналов. Ветряные электростанции и даже отдельные ветряные турбины во многих случаях могут существенно повлиять на принимаемые сигналы. Большое поперечное сечение рассеяния опор и лопастей приводит к появлению сильных сигналов, которые могут насыщать приемник или маскировать полезные сигналы.Кроме того, движение лопастей приводит к доплеровскому сдвигу, который может снизить эффективность обработки. Чтобы гарантировать, что высокопроизводительный датчик или система связи могут работать вблизи ветряных электростанций, может потребоваться подробный анализ, измерения или моделирование.
Поперечное сечение радара (RCS) — это показатель качества, который может использоваться для оценки влияния ветряной турбины на производительность системы. Были выполнены многочисленные исследования по оценке RCS ветряных электростанций и их влияния на радары и системы связи.Исследования влияния ветряных турбин на характеристики радаров представлены в [3–8]. В источниках [3, 6, 8] для оценки рассеяния ветровой турбины и его влияния на характеристики радара использовались измерения в полевых условиях или на измерительной установке. В [9] обсуждается более общая проблема радиочастотных установок с ветряными турбинами в ближнем поле антенны, а в [10] конкретно рассматриваются помехи при приеме цифрового телевидения. В источниках [11–13] рассматриваются вопросы снижения RCS ветряных турбин и управления ими, чтобы минимизировать помехи для радиочастотных систем.
В данной статье исследуются некоторые фундаментальные характеристики рассеяния ДВС ветряной турбины. В разделе 2 определяется RCS и представлены основные уравнения для прогнозирования рассеянной мощности от ветряной турбины. В разделе 3 обсуждаются различные вычислительные методы, которые можно использовать для прогнозирования RCS, с указанием их преимуществ и недостатков. В разделе 4 показаны результаты моделирования RCS для двух конфигураций ветряных турбин: трехлопастной конструкции с горизонтальной осью и спиральной конструкции с вертикальной осью.В разделе 5 рассматривается вопрос снижения RCS и управления ветровыми турбинами. Наконец, Раздел 6 содержит резюме результатов, выводов и предлагаемых направлений будущих исследований.
2. Уравнения дальности и связи радара
На рисунке 1 показан общий сценарий с несколькими системами электронной связи и датчиков, работающих вблизи ветряных электростанций. Большинство современных операционных радиолокационных систем являются моностатическими, в которых передатчик и приемник размещены вместе, если смотреть со стороны цели.Отражения радара от ветряной электростанции могут быть намного больше, чем у большинства целей, что затрудняет обнаружение и отслеживание объектов, пересекающих ветряную электростанцию [3]. Даже если цель находится за пределами области ветряной электростанции, сильные отражения от башни и лезвий могут замаскировать слабые отражения цели. Доплеровское распространение, вызванное ротором, может маскировать движущиеся цели или ошибочно приниматься за эхо погоды. Часть возврата ветряной турбины из-за своих характеристик может не распознаваться и обрабатываться радаром как помехи.
Рассматриваемые системы являются достаточно узкополосными, так что можно использовать векторную нотацию (предполагается и подавить временную зависимость) и выполнять анализ на одной частоте, обычно несущей.
RCS точечной цели (т. Е. Цели, протяженность которой намного меньше размера ячейки разрешения радара) определяется для падающей плоской волны [14, 15]
где — расстояние от цели, — частота, нижний индекс / верхний индекс обозначают падающий, рассеянный и представляют собой компоненты в сферической полярной системе координат, как показано на рисунке 2. Процесс ограничения в (1) гарантирует, что рассеянное поле пропорционально 1 /.
Кополяризованный RCS относится к случаю, когда, тогда как кросс-поляризованный RCS.Обычно записывается в виде скаляра, и функциональные зависимости от частоты и угла подавляются. Обычно это единица децибел или дБсм, определяемая как
Полученная мощность от цели на расстоянии для моностатического радара определяется уравнением дальности действия обычного радара (RRE) [16]
где — мощность передатчика, усиление антенны в направлении цели, длина волны, RCS цели () и — коэффициент различных потерь системы.
Коэффициент — это коэффициент усиления (распространения) на тракте одностороннего напряжения (или поля). Оно возводится в квадрат, чтобы получить мощность, и снова в квадрат для обхода, что дает четвертую степень. Коэффициент усиления на трассе — это сложная величина, которая учитывает соответствующие режимы распространения между радаром и целью. Как правило, поскольку большинство рассматриваемых систем работает вблизи земли, это может включать многолучевость (или «дребезг от земли»). Он также будет включать потери из-за осадков и листвы.
Обычно показатели рабочих характеристик радара и системы связи, такие как вероятность обнаружения и вероятность ошибки в битах, основаны на соотношении сигнал / шум (SNR). В нашем случае мы не будем учитывать влияние шума по сравнению с помехами от ветряных турбин и будем использовать отношение сигнал / помехи (SCR) в качестве основы для оценки производительности. Возврат мощности отражения от точечной цели ветряной турбины с RCS на дальности составляет
Обратите внимание, что RCS цели и ветровой турбины меняются со временем.Для ветряной турбины это происходит из-за движения ротора и связанного с ним изменения многолучевого распространения из-за движения ротора; для цели это происходит из-за изменения угла обзора, скорости и многолучевости.
Из (3) и (4) получаем SCR для моностатического случая
Видно, что SCR не может быть увеличен путем увеличения мощности передатчика, потому что мощность помех увеличивается вместе с целевой мощностью. Рисунок 3 иллюстрирует компромисс между факторами в (5) для условия прямой видимости (LOS) ().Кривые построены для эталонных дБ. Кривые применимы к любым другим SCR, перемещая их по вертикальной оси на разницу. В ситуации, когда и цель, и ветряная турбина не находятся в основном луче, низкие боковые лепестки эффективны для уменьшения помех.
Из-за сложной среды распространения и геометрии относительные фазы между компонентами цели и препятствия можно рассматривать как случайные. Полная мощность в приемнике определяется с использованием суммы комплексных напряжений и отраженных сигналов от цели и препятствий соответственно.В этом случае, поскольку нас интересует средняя мощность, можно аппроксимировать полученную полную мощность суммой мощностей цели и препятствия. Если импеданс приемника (реальный), то общая средняя принимаемая мощность представляет собой некогерентную сумму
где обозначает ожидаемое значение. Это приближение позволяет нам рассматривать каждый компонент индивидуально.
Бистатическая геометрия возникает, когда передатчик и приемник достаточно разнесены по углу. Бистатический радар не так распространен, как моностатический; однако общий бистатический случай охватывает системы вещания, сотовое радио и GPS.Ссылаясь на рисунок 4, прямой сигнал от передатчика к приемнику равен [17]
Лучшее сечение провода — Выгодные предложения на отрезок провода от глобальных продавцов сечения провода
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для раздела проводов. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях.Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, которые предлагают быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот верхний сегмент провода должен стать одним из самых популярных бестселлеров в кратчайшие сроки. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что получили раздел с проводами на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в разделе проводов и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов.Мы поможем вам разобраться, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе.Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести wire section по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации.