Modul de determinare a secțiunii transversale a unui fir în funcție de diametru și invers: tabele pregătite și formule de calcul

Firurile sunt utilizate pe scară largă în domeniul rețelelor electrice în diverse scopuri. La prima vedere, transportul de energie prin produse prin cablu și sârmă pare simplu și simplu.

Cu toate acestea, pentru a asigura funcționarea în siguranță a cablurilor electrice, este necesar să se țină seama de o serie de nuanțe importante în proiectarea și construcția rețelelor electrice. Unul dintre aceste detalii este capacitatea de a calcula corect secțiunea transversală a sârmei în diametru, deoarece limita curentului admis care trece prin conductor depinde de precizia determinării.

Cum se determină secțiunea transversală sau diametrul, există o diferență între acești parametri? Vom încerca să înțelegem articolul. În plus, am pregătit tabele sumare care vă vor ajuta să alegeți un conductor în funcție de condițiile de instalare a rețelei electrice, de materialul pentru fabricarea miezului de cablu și de caracteristicile de putere ale unităților conectate.

Necesitatea și procedura pentru calcul

O varietate de echipamente cu capacități diferite sunt alimentate de curent electric. Și gama de capacități este foarte extinsă.

Fiecare aparat electric individual reprezintă o sarcină, în funcție de mărimea căreia este necesar un curent de o anumită rezistență.

Prin ignorare „implicită” sau banală a elementelor de bază ale electricienilor, conductorii sunt ușor de conectat, ignorând toate cerințele existente pentru diametre și secțiuni transversale. O altă întrebare este ce se poate obține dintr-o astfel de practică în timpul funcționării.

Cantitatea necesară de curent pentru sarcina necesară poate fi trecută prin fire de diferite diametre (secțiuni transversale).

Dar în condițiile unei secțiuni transversale insuficiente a conductorului pentru trecerea unui volum dat de curent, apare efectul unei rezistențe sporite. Drept urmare, se observă încălzirea firului (cablului).

Dacă ignorați acest fenomen și continuați să treceți curent, există un pericol real de încălzire până la momentul aprinderii. Această situație amenință cu o urgență gravă.De aceea, calculele și selecția circuitelor de transfer de curent la sarcină necesită o atenție specială.

Consecințele calculelor inexacte ale conductoarelor electrice de-a lungul secțiunii transversale (diametrul) pot fi însoțite de fenomene de la o ușoară deformare a materialului izolant la foc real și incendiu major

Calcul corect, selecție competentă cabluri și fire afectează pozitiv funcționarea echipamentelor care acționează ca o sarcină.

Deci, pe lângă factorul de siguranță, calculul secțiunilor transversale ale cablului electric în diametru sau invers este o acțiune obligatorie din punctul de vedere al asigurării funcționării eficiente a mașinilor electrice.

Determinarea diametrului miezului conductorului

De fapt, această operație poate fi efectuată prin măsurare liniară simplă. Pentru o măsurare exactă, se recomandă utilizarea unui instrument de punct, de exemplu, un etrier vernier, sau chiar mai bine, un micrometru.

Un rezultat relativ scăzut în precizie, dar destul de acceptabil pentru multe aplicații de fire, oferă o măsurătoare a diametrului cu o riglă obișnuită.

Măsurarea și determinarea diametrului miezului cu un instrument punct, care este un etrier vernier. Această metodă de măsurare liniară oferă un rezultat suficient de precis pentru calcularea ulterioară a secțiunii transversale a conductorului

Desigur, măsurarea ar trebui să fie efectuată într-o stare a unui conductor gol, adică anterior stratul de izolare este îndepărtat.

Apropo, un înveliș izolant, de exemplu, dintr-un fir de cupru, este de asemenea considerat un strat subțire de pulverizare a lacului, care de asemenea trebuie eliminat atunci când este necesar un calcul foarte precis.

Există o metodă „casnică” pentru măsurarea diametrului, potrivită în cazurile în care nu există instrumente de măsurare a punctelor la îndemână. Pentru a aplica metoda, este necesară o șurubelniță a unui electrician și un conducător de școală.

Conductorul pentru măsurare este dezbrăcat în mod preliminar de izolare, după care este înfășurat strâns pentru a se roti pe bara șurubelniței. De obicei, o duzină de rotații sunt înfășurate - un număr convenabil pentru calculele matematice.

Măsurarea diametrului liniar este o altă metodă utilizată pe scară largă pentru determinarea parametrului conductor pentru calculul puterii (debit). Se utilizează cu o riglă obișnuită și cu orice bază unde este permis să se înfășoare conductorul (+)

În continuare, bobina pe tijă de șurubelniță este măsurată cu o riglă de la prima până la ultima rotire. Valoarea rezultată pe linie trebuie împărțită la numărul de rotații (în acest caz, 6). Rezultatul unui astfel de calcul simplu va fi diametrul miezului de sârmă.

Calcularea secțiunii transversale a firului electric

Pentru a determina valoarea secțiunii transversale a miezului conductorului, va trebui să utilizați formularea matematică.

De fapt, secțiunea transversală a miezului conductor este zona secțiunii transversale - adică zona cercului. Al cărui diametru este determinat de metoda descrisă mai sus.

Secțiunea principală este de fapt aria unui cerc. În consecință, calculul acestui segment de matematică geometrică poate fi efectuat folosind o formulă tradițională, cu condiția ca valoarea cunoscută a diametrului sau a razei

Pe baza valorii diametrului, este ușor de obținut valoarea razei prin împărțirea diametrului în jumătate.

De fapt, trebuie să adăugați constanta π (3.14) la datele obținute, după care puteți calcula valoarea secțiunii transversale folosind una dintre formule:

S = π * R² sau S = π / 4 * D²,

în cazul în care:

• D - diametru;
• R - raza;
• S - secțiune transversală;
• π Este o constantă corespunzătoare 3.14.

Aceste formule clasice sunt, de asemenea, utilizate pentru a determina secțiunea transversală a conductoarelor fără fir. Strategia de calcul rămâne practic neschimbată, cu excepția unor detalii.

În special, secțiunea transversală a unui miez din grindă este calculată inițial, după care rezultatul este înmulțit cu numărul total de fire.

Secțiunea transversală a unui conductor multicore poate fi calculată folosind aceeași metodă matematică care se aplică unui singur fir, dar numărul de nuclee existente ca factor este în plus luat în considerare

De ce trebuie considerat un factor important determinarea secțiunii? Punctul evident, conectat direct de legea Joule-Lenz, se datorează faptului că parametrul secțiunii transversale a conductorului determină limita curentului admis care trece prin acest conductor.

Determinarea diametrului secțional

Este permis prin calcul matematic să se determine diametrul miezului conductorului când se cunoaște parametrul secțiunii.

Aceasta, desigur, nu este cea mai practică opțiune, având în vedere disponibilitatea unor metode mai simple de determinare a diametrului, dar utilizarea acestei opțiuni nu este exclusă.

Măsurarea diametrului cu o precizie ridicată folosind un instrument de banc - un micrometru, oferă aproape același rezultat atunci când calculele sunt efectuate folosind formula

Pentru a efectua calculul, veți avea nevoie de aceleași informații numerice utilizate pentru calcularea secțiunii transversale folosind o formulă matematică.

Adică constanta „π” și valoarea zonei cercului (secțiune).

Aplicând aceste valori ale formulei de mai jos, se obține valoarea diametrului:

D = √4S / π,

în cazul în care:

• D - diametru;
• S - secțiune transversală;
• π Este o constantă corespunzătoare 3.14.

Aplicarea acestei formule poate fi relevantă atunci când este cunoscut parametrul secțiunii și nu există instrumente adecvate pentru măsurarea diametrului la îndemână.

Parametrul secțiunii transversale poate fi obținut, de exemplu, din documentația pentru conductor sau din tabel pentru calcule, unde sunt prezentate cele mai utilizate opțiuni clasice.

Tabele pentru alegerea unui conductor adecvat

O opțiune convenabilă și practică pentru selectarea sârmei (cablului) dorit este utilizarea tabelelor speciale, care indică diametrele și secțiunile în raport cu puterea și / sau curenții conduși.

A avea o astfel de masă la îndemână este un mod simplu și simplu de a determina rapid conductorul pentru instalarea electrică necesară.

Determinarea valorilor dorite folosind tabelul clasic este una dintre cele mai convenabile modalități de a selecta conductorul necesar în timpul lucrărilor de instalare

Având în vedere că conductoarele tradiționale de instalare electrică sunt produse cu conductoare de cupru sau aluminiu, există tabele pentru ambele tipuri de metale.

De asemenea, datele tabulare prezintă adesea valori pentru tensiuni de 220 volți și 380 volți. În plus, valorile condițiilor de instalare sunt considerate - închise sau cablare deschisă.

De fapt, se dovedește că pe o foaie de hârtie sau pe o imagine descărcată pe un smartphone conțin informații tehnice voluminoase care se pot descurca fără calculele matematice (liniare) menționate mai sus.

Mai mult, mulți producători de produse pe cablu, pentru a simplifica alegerea conductorului necesar cumpărătorului, de exemplu, pentru instalarea prizelor, oferă un tabel în care sunt introduse toate valorile necesare.

Rămâne doar să stabiliți ce sarcină este planificată pentru un anumit punct electric și cum va fi efectuată instalarea, iar pe baza acestor informații, selectați firul corect cu conductoare de cupru sau aluminiu.

Exemple de astfel de opțiuni pentru calcularea diametrului sârmei pe secțiunea transversală sunt prezentate în tabel, unde sunt luate în considerare opțiunile pentru conductoarele de cupru și aluminiu, precum și modalități de așezare a cablului - tip deschis sau ascuns. Din primul tabel puteți determina indicatorul secțiuni de putere și curent.

Tabel de corespondență pentru diametrul conductoarelor de cupru și aluminiu în funcție de condițiile de instalare

În plus, există un standard pentru secțiunile transversale și diametrele care se aplică conductoarelor conductoare rotunde (în formă), care nu sunt sigilate și sigilate ale cablurilor, firelor, cablurilor.Acești parametri sunt reglementați GOST 22483-2012.

Cablurile din cupru (cupru cositor), sârmă de aluminiu fără acoperire metalică sau cu o acoperire metalică se încadrează în standard.

Conductoarele de cupru și aluminiu ale cablurilor și firelor de așezare staționare sunt împărțite în clasele 1 și 2. Firurile, cablurile, cablurile de instalare neîncetate și staționare, unde este necesar un grad crescut de flexibilitate la instalare, sunt împărțite în clase de la 3 la 6.

Tabel de clasificare pentru conductoare de cablu (sârme) din cupru

Pentru conductoare și cabluri din aluminiu, GOST 22483-2012 oferă, de asemenea, parametri pentru secțiunea transversală nominală a miezului, care corespund diametrului corespunzător, în funcție de clasa de miez.

Mai mult, conform aceluiași GOST, diametrele indicate pot fi utilizate pentru un conductor de cupru de clasa 1 dacă este necesar să se calculeze diametrul său minim.

Tabel de clasificare pentru conductoare din cablu (sârmă) din aluminiu

Recomandări suplimentare privind alegerea tipului de fire și cabluri pentru amenajarea rețelelor electrice într-un apartament și o casă sunt prezentate în articole:

1. Ce fir să folosești pentru cablaj în casă: recomandări pentru selectare
2. Ce cablu trebuie să faceți cablarea într-o casă din lemn: tipuri de cablu incombustibil și instalarea sa în siguranță
3. Ce cablu să folosești pentru cablarea în apartament: o trecere în revistă a firelor și alegerea celei mai bune opțiuni

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul de mai jos prezintă un exemplu practic de determinare a secțiunii transversale a unui conductor prin metode simple.

Vizionarea videoclipului este recomandată, deoarece informațiile prezentate în mod clar contribuie la creșterea volumului de cunoștințe:

Lucrul cu fire electrice necesită întotdeauna o atitudine responsabilă în ceea ce privește calculul.

Prin urmare, un electrician de orice rang ar trebui să cunoască metodologia de calcul și să poată folosi tabelele tehnice existente. Astfel, nu numai economii semnificative în costurile de instalare sunt obținute datorită calculului precis, dar, cel mai important, funcționarea liniei de intrare este garantată.

Există ceva de completat sau aveți întrebări cu privire la determinarea secțiunii transversale a sârmei? Puteți lăsa comentarii despre publicație, participa la discuții și împărtășiți propria experiență în selectarea firelor pentru amenajarea rețelei electrice într-o casă sau apartament. Formularul de contact se află în blocul inferior.