Como determinar a seção transversal de um fio por diâmetro e vice-versa: tabelas prontas e fórmulas de cálculo

Os fios são amplamente utilizados no campo de redes elétricas para diversos fins. À primeira vista, o transporte de energia através de produtos de cabos e fios parece simples e direto.

No entanto, para garantir a operação segura da fiação elétrica, é necessário levar em consideração várias nuances importantes no projeto e na construção de redes elétricas. Um desses detalhes é a capacidade de calcular corretamente a seção transversal do fio por diâmetro, porque o limite da corrente permissível que passa pelo condutor depende da precisão da determinação.

Como determinar a seção transversal ou o diâmetro, existe uma diferença entre esses parâmetros? Vamos tentar entender o artigo. Além disso, preparamos tabelas de resumo que ajudarão você a escolher um condutor, dependendo das condições de instalação da rede elétrica, do material para a fabricação do núcleo do cabo e das características de energia das unidades conectadas.

A necessidade e procedimento para o cálculo

Uma variedade de equipamentos com diferentes capacidades é alimentada por corrente elétrica. E a gama de capacidades é muito extensa.

Cada aparelho elétrico individual representa uma carga, dependendo da magnitude da qual é necessária uma corrente de uma certa força.

Por "padrão" ou ignorância banal do básico dos eletricistas, os condutores são fáceis de conectar, ignorando todos os requisitos existentes para diâmetros e seções transversais. Outra questão é o que pode ser obtido com essa prática durante a operação.

A quantidade de corrente necessária para a carga necessária pode ser passada através de fios de diferentes diâmetros (seções transversais).

Porém, em condições de seção transversal insuficiente do condutor para a passagem de um determinado volume de corrente, surge o efeito de maior resistência. Como resultado, é observado o aquecimento do fio (cabo).

Se você ignorar esse fenômeno e continuar passando a corrente, há um risco real de aquecer até o momento da ignição. Esta situação ameaça com uma emergência grave.É por isso que os cálculos e a seleção de circuitos de transferência de corrente para a carga requerem atenção especial.

As conseqüências de cálculos imprecisos dos condutores elétricos ao longo da seção transversal (diâmetro) podem ser acompanhados por fenômenos, desde uma leve deformação do material isolante até o fogo real e o fogo maior

O cálculo correto, seleção competente cabos e fios afeta positivamente a operação do equipamento que atua como uma carga.

Assim, além do fator de segurança, o cálculo das seções transversais do cabo elétrico por diâmetro ou vice-versa é uma ação obrigatória do ponto de vista de garantir a operação eficiente de máquinas elétricas.

Determinação do diâmetro do núcleo do condutor

Na verdade, esta operação pode ser realizada por medição linear simples. Para uma medição precisa, é recomendável usar um instrumento pontual, por exemplo, um paquímetro, ou, melhor ainda, um micrômetro.

Um resultado relativamente baixo em precisão, mas bastante aceitável para muitas aplicações de fios, fornece uma medição de diâmetro com uma régua comum.

Medição e determinação do diâmetro do núcleo com um instrumento pontual, que é um compasso de calibre vernier. Este método de medição linear fornece um resultado preciso o suficiente para o cálculo subsequente da seção transversal do condutor

Obviamente, a medição deve ser realizada no estado de um condutor desencapado, ou seja, anteriormente o revestimento de isolamento é removido.

A propósito, um revestimento isolante, por exemplo, de um fio de cobre, também é considerado uma fina camada de pulverização de verniz, que também precisa ser removida quando é necessário um cálculo muito preciso.

Existe um método “doméstico” para medir diâmetro, adequado nos casos em que não há instrumentos de medição pontuais à mão. Para aplicar o método, serão necessárias uma chave de fenda de eletricista e uma régua escolar.

O condutor para medição é eliminado preliminarmente do isolamento, após o que é enrolado firmemente de um lado para outro na barra da chave de fenda. Normalmente, uma dúzia de voltas é feita - um número conveniente para cálculos matemáticos.

A medição do diâmetro linear é outro método amplamente utilizado para determinar o parâmetro do condutor para calcular a potência (taxa de transferência). É usado usando uma régua comum e qualquer base onde seja permitido enrolar o condutor (+)

Em seguida, a bobina enrolada na haste da chave de fenda é medida com uma régua da primeira à última volta. O valor resultante na linha deve ser dividido pelo número de voltas (neste caso, 6). O resultado de um cálculo tão simples será o diâmetro do núcleo do fio.

Cálculo da seção transversal do fio elétrico

Para determinar o valor da seção transversal do núcleo do condutor, você terá que usar a formulação matemática.

De fato, a seção transversal do núcleo do condutor é a área da seção transversal - ou seja, a área do círculo. O diâmetro é determinado pelo método descrito acima.

A seção principal é na verdade a área de um círculo. Dessa forma, o cálculo desse segmento da matemática geométrica pode ser realizado usando uma fórmula tradicional, desde que o valor conhecido do diâmetro ou raio

Com base no valor do diâmetro, é fácil obter o valor do raio dividindo o diâmetro pela metade.

Na verdade, você precisa adicionar a constante π (3.14) aos dados obtidos, após o qual você pode calcular o valor da seção transversal usando uma das fórmulas:

S = π * R² ou S = π / 4 * D²,

onde:

• D - diâmetro;
• R - raio;
• S - seção transversal;
• π É uma constante correspondente a 3,14.

Essas fórmulas clássicas também são usadas para determinar a seção transversal de condutores trançados. A estratégia de cálculo permanece praticamente inalterada, com exceção de alguns detalhes.

Em particular, a seção transversal de um núcleo da viga é inicialmente calculada, após o que o resultado é multiplicado pelo número total de fios.

A seção transversal de um condutor multicore pode ser calculada usando o mesmo método matemático que se aplica a um único fio, mas o número de núcleos existentes como fator é levado em consideração adicionalmente

Por que deve ser considerado um fator importante determinação da seção? O ponto óbvio, conectado diretamente pela lei de Joule-Lenz, é porque o parâmetro da seção transversal do condutor determina o limite da corrente permissível que flui através desse condutor.

Determinação do diâmetro seccional

É permitido pelo cálculo matemático determinar o diâmetro do núcleo do condutor quando o parâmetro de seção é conhecido.

Obviamente, essa não é a opção mais prática, dada a disponibilidade de métodos mais simples para determinar o diâmetro, mas o uso dessa opção não é excluído.

A medição do diâmetro com alta precisão usando uma ferramenta de bancada - um micrômetro, fornece quase o mesmo resultado quando os cálculos são realizados usando a fórmula

Para executar o cálculo, você precisará praticamente das mesmas informações numéricas usadas para calcular a seção transversal usando uma fórmula matemática.

Ou seja, a constante "π" e o valor da área do círculo (seção).

Aplicando esses valores de fórmula abaixo, o valor do diâmetro é obtido:

D = √4S / π,

onde:

• D - diâmetro;
• S - seção transversal;
• π É uma constante correspondente a 3,14.

A aplicação desta fórmula pode ser relevante quando o parâmetro de seção é conhecido e não existem ferramentas adequadas para medir o diâmetro em questão.

O parâmetro de seção transversal pode ser obtido, por exemplo, na documentação do condutor ou na tabela de cálculos, onde são apresentadas as opções clássicas mais usadas.

Mesas para escolher um condutor adequado

Uma opção conveniente e prática para a seleção do fio (cabo) desejado é o uso de tabelas especiais, que indicam os diâmetros e seções transversais em relação à potência e / ou correntes conduzidas.

Ter essa mesa em mãos é uma maneira fácil e simples de determinar rapidamente o condutor para a instalação elétrica necessária.

Determinar os valores desejados usando a tabela clássica é uma das maneiras mais convenientes de selecionar o condutor necessário durante o trabalho de instalação

Dado que os condutores tradicionais de instalação elétrica são produtos com condutores de cobre ou alumínio, existem tabelas para ambos os tipos de metais.

Além disso, os dados tabulares geralmente apresentam valores para tensões de 220 volts e 380 volts. Além disso, os valores das condições de instalação são considerados - fechados ou fiação aberta.

De fato, verifica-se que em uma folha de papel ou em uma imagem baixada para um smartphone contém informações técnicas volumosas que podem prescindir dos cálculos matemáticos (lineares) mencionados acima.

Além disso, muitos fabricantes de produtos a cabo, para simplificar a escolha do condutor necessário para o comprador, por exemplo, para instalar tomadas, oferecem uma tabela na qual todos os valores necessários são inseridos.

Resta apenas determinar qual carga está planejada para um ponto elétrico específico e como a instalação será realizada e, com base nessas informações, selecione o fio correto com condutores de cobre ou alumínio.

Exemplos dessas opções para o cálculo do diâmetro do fio sobre a seção transversal são apresentados na tabela, onde são consideradas as opções para condutores de cobre e alumínio, bem como maneiras de instalar a fiação - do tipo aberto ou oculto. Na primeira tabela, você pode determinar o indicador seções de potência e corrente.

Tabela de correspondência para o diâmetro dos condutores de cobre e alumínio, dependendo das condições de instalação

Além disso, existe um padrão para seções transversais e diâmetros que se aplica a condutores condutores redondos (moldados) não vedados e vedados de cabos, fios e cordões.Estes parâmetros são regulados GOST 22483-2012.

Cabos de cobre (cobre estanhado), fio de alumínio sem revestimento de metal ou com revestimento de metal se enquadram na norma.

Os condutores de cobre e alumínio dos cabos e fios de assentamento estacionário são divididos nas classes 1 e 2. Os fios, cordões, cabos de assentamento instável e estacionário, onde é necessário um maior grau de flexibilidade na instalação, são divididos em classes de 3 a 6.

Tabela de classificação para condutores de cobre com cabos

Para condutores e cabos de alumínio, o GOST 22483-2012 também fornece parâmetros para a seção transversal nominal do núcleo, que corresponde ao diâmetro correspondente, dependendo da classe do núcleo.

Além disso, de acordo com o mesmo GOST, os diâmetros indicados podem ser usados ​​para um condutor de cobre classe 1, se for necessário calcular seu diâmetro mínimo.

Tabela de classificação para condutores de alumínio com cabos

Recomendações adicionais sobre a escolha do tipo de fios e cabos para organizar redes elétricas em um apartamento e uma casa são fornecidas nos artigos:

1. Qual fio usar para a fiação da casa: recomendações para seleção
2. Que cabo fazer a fiação em uma casa de madeira: tipos de cabos não combustíveis e sua instalação segura
3. Que cabo usar para a fiação no apartamento: uma revisão dos fios e a escolha da melhor opção

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo abaixo demonstra um exemplo prático de determinação da seção transversal de um condutor por métodos simples.

É recomendável assistir ao vídeo, pois as informações apresentadas claramente ajudam a aumentar o volume de conhecimento:

O trabalho com fios elétricos sempre requer uma atitude responsável em termos de cálculo.

Portanto, um eletricista de qualquer categoria deve conhecer a metodologia de cálculo e usar as tabelas técnicas existentes. Assim, não apenas economias significativas nos custos de instalação são alcançadas devido a cálculos precisos, mas o mais importante - a segurança da operação da linha de entrada é garantida.

Existe algo para complementar ou tiver dúvidas sobre como determinar a seção transversal do fio? Você pode deixar comentários sobre a publicação, participar de discussões e compartilhar sua própria experiência na seleção de fios para organizar a rede elétrica em uma casa ou apartamento. O formulário de contato está localizado no bloco inferior.