Comment déterminer la section d'un fil par diamètre et vice versa: tableaux et formules de calcul prêts à l'emploi
Les fils sont largement utilisés dans le domaine des réseaux électriques à des fins diverses. À première vue, le transport de l'énergie à travers les câbles et fils semble simple et direct.
Cependant, pour assurer le fonctionnement sûr du câblage électrique, il est nécessaire de prendre en compte un certain nombre de nuances importantes dans la conception et la construction des réseaux électriques. L'un de ces détails est la capacité de calculer correctement la section du fil en diamètre, car la limite du courant admissible traversant le conducteur dépend de la précision de la détermination.
Comment déterminer la section ou le diamètre, y a-t-il une différence entre ces paramètres? Nous allons essayer de comprendre l'article. De plus, nous avons préparé des tableaux récapitulatifs qui vous aideront à choisir un conducteur en fonction des conditions d'installation du réseau électrique, du matériau de fabrication de l'âme du câble et des caractéristiques de puissance des unités connectées.
Le contenu de l'article:
La nécessité et la procédure de calcul
Une variété d'équipements de capacités différentes est alimentée par le courant électrique. Et la gamme de capacités est très étendue.
Chaque appareil électrique individuel représente une charge, selon l'ampleur dont un courant d'une certaine force est requis.
La quantité de courant requise pour la charge requise peut être passée à travers des fils de différents diamètres (sections).
Mais dans des conditions de section de conducteur insuffisante pour le passage d'un volume donné de courant, l'effet d'une résistance accrue se produit. En conséquence, un échauffement du fil (câble) est constaté.
Si vous ignorez ce phénomène et continuez à faire passer le courant, il y a un réel danger d'échauffement jusqu'au moment de l'allumage. Cette situation menace une grave urgence.C'est pourquoi les calculs et la sélection des circuits de transfert de courant vers la charge nécessitent une attention particulière.
Le calcul correct, une sélection compétente câbles et fils affecte positivement le fonctionnement des équipements agissant comme une charge.
Ainsi, en plus du facteur de sécurité, le calcul des sections transversales du câble électrique par diamètre ou vice versa est une action obligatoire du point de vue d'assurer le bon fonctionnement des machines électriques.
Détermination du diamètre du noyau conducteur
En fait, cette opération peut être effectuée par une simple mesure linéaire. Pour une mesure précise, il est recommandé d'utiliser un instrument ponctuel, par exemple un pied à coulisse ou, mieux encore, un micromètre.
Un résultat relativement faible en précision, mais tout à fait acceptable pour de nombreuses applications de fils, donne une mesure de diamètre avec une règle ordinaire.
Bien entendu, la mesure doit être effectuée à l'état de conducteur nu, c'est-à-dire précédemment le revêtement isolant est retiré.
Soit dit en passant, un revêtement isolant, par exemple, d'un fil de cuivre, est également considéré comme une fine couche de vernis, qui doit également être retiré lorsqu'un calcul très précis est requis.
Il existe une méthode «domestique» pour mesurer le diamètre, adaptée dans les cas où il n'y a pas d'instruments de mesure ponctuels à portée de main. Pour appliquer la méthode, un tournevis d'électricien et une règle d'école sont nécessaires.
Le conducteur de mesure est préalablement dépouillé de l'isolant, après quoi il est enroulé de manière étanche tour à tour sur la barre du tournevis. Habituellement, une douzaine de tours sont enroulés - un nombre pratique pour les calculs mathématiques.
Ensuite, la bobine enroulée sur la tige du tournevis est mesurée avec une règle du premier au dernier tour. La valeur résultante sur la ligne doit être divisée par le nombre de tours (dans ce cas, 6). Le résultat d'un calcul aussi simple sera le diamètre de l'âme du fil.
Calcul de la section transversale du fil électrique
Pour déterminer la valeur de la section transversale du noyau conducteur, vous devrez utiliser la formulation mathématique.
En fait, la section transversale du noyau conducteur est la zone de la section transversale - c'est-à-dire la zone du cercle. Dont le diamètre est déterminé par la méthode décrite ci-dessus.
Sur la base de la valeur du diamètre, il est facile d'obtenir la valeur du rayon en divisant le diamètre en deux.
En fait, vous devez ajouter la constante π (3.14) aux données obtenues, après quoi vous pouvez calculer la valeur de la section efficace en utilisant l'une des formules:
S = π * R2 ou S = π / 4 * D2,
où:
- D - diamètre;
- R - rayon;
- S - coupe transversale;
- π Est une constante correspondant à 3,14.
Ces formules classiques sont également utilisées pour déterminer la section efficace des conducteurs toronnés. La stratégie de calcul reste pratiquement inchangée, à l'exception de certains détails.
En particulier, la section transversale d'un noyau de la poutre est initialement calculée, après quoi le résultat est multiplié par le nombre total de fils.
Pourquoi devrait être considéré comme un facteur important détermination de la section? Le point évident, relié directement par la loi de Joule-Lenz, est que le paramètre de la section du conducteur détermine la limite du courant admissible traversant ce conducteur.
Détermination du diamètre en coupe
Il est permis par calcul mathématique de déterminer le diamètre du noyau conducteur lorsque le paramètre de section est connu.
Ceci, bien sûr, n'est pas l'option la plus pratique, étant donné la disponibilité de méthodes plus simples pour déterminer le diamètre, mais l'utilisation de cette option n'est pas exclue.
Pour effectuer le calcul, vous aurez besoin pratiquement des mêmes informations numériques que celles utilisées pour calculer la section efficace à l'aide d'une formule mathématique.
Autrement dit, la constante "π" et la valeur de l'aire du cercle (section).
En appliquant ces valeurs de formule ci-dessous, la valeur de diamètre est obtenue:
D = √4S / π,
où:
- D - diamètre;
- S - coupe transversale;
- π Est une constante correspondant à 3,14.
L'application de cette formule peut être pertinente lorsque le paramètre de section est connu et qu'il n'y a pas d'outils appropriés pour mesurer le diamètre à portée de main.
Le paramètre de section peut être obtenu, par exemple, à partir de la documentation du conducteur ou du tableau des calculs, où les options classiques les plus couramment utilisées sont présentées.
Tableaux pour choisir un conducteur approprié
Une option pratique et pratique pour sélectionner le fil (câble) souhaité est l'utilisation de tableaux spéciaux, qui indiquent les diamètres et les sections transversales par rapport à la puissance et / ou aux courants.
Avoir une telle table à portée de main est un moyen facile et simple de déterminer rapidement le conducteur pour l'installation électrique requise.
Étant donné que les conducteurs traditionnels d'installation électrique sont des produits avec des conducteurs en cuivre ou en aluminium, il existe des tableaux pour les deux types de métaux.
De plus, les données tabulaires présentent souvent des valeurs pour des tensions de 220 volts et 380 volts. De plus, les valeurs des conditions d'installation sont considérées - fermées ou câblage ouvert.
En fait, il s'avère que sur une feuille de papier ou sur une image téléchargée sur un smartphone contient des informations techniques volumineuses qui peuvent se passer des calculs mathématiques (linéaires) mentionnés ci-dessus.
De plus, de nombreux fabricants de produits de câbles, afin de simplifier le choix du conducteur nécessaire pour l'acheteur, par exemple pour l'installation de prises, proposent un tableau dans lequel toutes les valeurs nécessaires sont entrées.
Il ne reste plus qu'à déterminer quelle charge est prévue pour un point électrique particulier et comment l'installation sera effectuée, et en fonction de ces informations, sélectionner le bon fil avec des conducteurs en cuivre ou en aluminium.
Des exemples de telles options pour calculer le diamètre du fil sur la section transversale sont donnés dans le tableau, où les options pour les conducteurs en cuivre et en aluminium sont considérées, ainsi que les moyens de poser le câblage - de type ouvert ou caché. À partir du premier tableau, vous pouvez déterminer l'indicateur sections de puissance et de courant.
Tableau de correspondance pour le diamètre des conducteurs en cuivre et en aluminium en fonction des conditions d'installation
| Puissance W | Courant, A | Noyau conducteur en cuivre | Noyau conducteur en aluminium | ||||||
| Type ouvert | Type fermé | Type ouvert | Type fermé | ||||||
| S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
De plus, il existe une norme pour les sections transversales et les diamètres qui s'applique aux conducteurs conducteurs ronds (profilés) non scellés et scellés des câbles, fils et cordons.Ces paramètres sont régulés GOST 22483-2012.
Les câbles en cuivre (cuivre étamé), fil d'aluminium sans revêtement métallique ou avec un revêtement métallique relèvent de la norme.
Les conducteurs en cuivre et en aluminium des câbles et des fils de pose stationnaire sont divisés en classes 1 et 2. Les fils, cordons, câbles de pose stationnaire et stationnaire, où une plus grande flexibilité à l'installation est requise, sont divisés en classes de 3 à 6.
Tableau de classification des conducteurs en cuivre (câbles)
| Section nominale, mm2 | Le diamètre le plus admissible des veines de cuivre, mm | ||||
| fil unique (classe 1) | multi-fils (classe 2) | multi-fils (classe 3) | multi-fils (classe 4) | flexible (classes 5 et 6) | |
| 0,05 | – | – | – | 0,35 | – |
| 0,08 | – | – | – | 0,42 | – |
| 0,12 | – | – | – | 0,55 | – |
| 0,20 | – | – | – | 0,65 | – |
| 0,35 | – | – | – | 0,9 | – |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | – | – | 1,6 | 1,6 | – |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | – | – | 1,9 | 2,0 | – |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | – | – | 2,5 | 2,6 | – |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | – | – | 3,0 | 3,2 | – |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | – | – | 4,0 | 4,2 | – |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | – | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | – | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | – | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | – | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | – | 29,2 | 43,5 | – | 35,0 |
| 625 | – | 33,0 | – | – | – |
| 630 | – | 33,2 | – | – | 39,0 |
| 800 | – | 37,6 | – | – | – |
| 1000 | – | 42,2 | – | – | – |
Pour les conducteurs et câbles en aluminium, GOST 22483-2012 fournit également des paramètres pour la section nominale du noyau, qui correspondent au diamètre correspondant, en fonction de la classe du noyau.
De plus, selon le même GOST, les diamètres indiqués peuvent être utilisés pour un conducteur en cuivre de classe 1 s'il est nécessaire de calculer son diamètre minimum.
Tableau de classification des conducteurs de câbles (fils) en aluminium
| Section nominale, mm2 | Diamètre des veines rondes (aluminium), mm | |||
| Grade 1 | Classe 2 | |||
| minimal | maximum | minimal | maximum | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | – | – | 22,9 | 24,6 |
| 500 | – | – | 25,7 | 27,6 |
| 625 | – | – | 29,0 | 32,0 |
| 630 | – | – | 29,3 | 32,5 |
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Conclusions et vidéo utile sur le sujet
La vidéo ci-dessous montre un exemple pratique de détermination de la section d'un conducteur par des méthodes simples.
Il est recommandé de regarder la vidéo, car des informations clairement présentées contribuent à augmenter le volume de connaissances:
Travailler avec des fils électriques nécessite toujours une attitude responsable en termes de calcul.
Par conséquent, un électricien de n'importe quel grade doit connaître la méthodologie de calcul et être capable d'utiliser les tableaux techniques existants. Ainsi, non seulement des économies importantes de coûts d'installation sont réalisées grâce à un calcul précis, mais surtout - la sécurité de fonctionnement de la ligne d'entrée est garantie.
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Maintenant, tout fil doit être vérifié pour la section transversale. Ceux qui fabriquent des câbles selon TU - économisent considérablement sur le cuivre et rendent les fils plus fins que ceux indiqués.
Bonjour, Egor.
Je doute que les fabricants se substituent aux litiges à grande échelle et je vais vous expliquer que le diamètre réel peut en effet être inférieur à celui indiqué sur la plaque signalétique. Cependant, la raison est loin d'être criminelle.
J'expliquerai - il y a un paragraphe dans l'article: «En outre, il existe une norme pour les sections et les diamètres qui s'applique aux conducteurs conducteurs ronds (profilés) non scellés et scellés des câbles, fils, cordons. Ces paramètres sont réglementés par GOST 22483-2012. »
Ce GOST régule les propriétés conductrices du noyau à une certaine température - il n'y a pas de référence rigide à la section transversale. Il a cité le tableau dans la capture d'écran - joint après le commentaire.
Pourquoi les développeurs GOST ont-ils fait cela? Pour la fabrication de conducteurs, l'utilisation de cuivre, d'aluminium avec certains écarts de composition est autorisée. Vous avez un mauvais métal - les fils seront "plus épais". Et vice versa.