Cum se determină secțiunea transversală a unui fir după diametru și invers: tabele gata făcute și formule de calcul

Firele sunt utilizate pe scară largă în domeniul rețelelor electrice în diverse scopuri.La prima vedere, transportul energiei prin cabluri și fire pare simplu și de înțeles.

Cu toate acestea, pentru a asigura funcționarea în siguranță a cablurilor electrice, este necesar să se țină seama de o serie de nuanțe importante atunci când proiectați și aranjați rețelele electrice. Unul dintre aceste detalii este capacitatea de a calcula corect secțiunea transversală a unui fir după diametru, deoarece limita curentului admisibil care curge prin conductor depinde de precizia determinării.

Cum se determină secțiunea transversală sau diametrul, există o diferență între acești parametri? Să încercăm să ne dăm seama în articol. În plus, am pregătit tabele rezumative care vă vor ajuta să alegeți un conductor în funcție de condițiile de instalare a rețelei electrice, de materialul miezului cablului și de caracteristicile de putere ale unităților conectate.

Necesitatea și procedura de calcul

Curentul electric alimentează o mare varietate de echipamente cu diferite niveluri de putere. Și gama de putere este foarte largă.

Fiecare dispozitiv electric individual reprezintă o sarcină, în funcție de mărimea căreia este necesară o alimentare cu curent cu o anumită putere.

Prin „implicit” sau prin simpla ignorare a elementelor de bază ale ingineriei electrice, este ușor să conectați conductorii, ignorând toate cerințele existente pentru diametre și secțiuni transversale. O altă întrebare este ce poate ieși din această practică în timpul funcționării.

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

Dar atunci când secțiunea transversală a conductorului este insuficientă pentru a trece o anumită cantitate de curent, apare efectul creșterii rezistenței. Ca urmare, se remarcă încălzirea firului (cablului).

Dacă ignorați acest fenomen și continuați să treceți curent, există un pericol real de a se încălzi până la punctul de foc. Această situație amenință o urgență gravă. De aceea, trebuie acordată o atenție sporită calculelor și selectării circuitelor de transmisie a curentului la sarcină.

Consecințele calculelor inexacte ale conductoarelor electrice după secțiune transversală (diametru) pot fi însoțite de fenomene care variază de la deformarea minoră a materialului izolator până la un incendiu real și un incendiu major.

Calcul corect, selecție competentă cabluri și fire are un efect pozitiv asupra funcționării echipamentelor care acționează ca sarcină.

Deci, pe lângă factorul de siguranță, calcularea secțiunilor transversale ale cablului electric după 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 cu o simplă măsurare liniară. Pentru măsurători precise, se recomandă folosirea unui instrument punct, cum ar fi un șubler, sau chiar mai bine, un micrometru.

Un rezultat de precizie relativ scăzut, dar destul de acceptabil pentru multe aplicații de fire, se obține prin măsurarea diametrului cu o riglă obișnuită.

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

Desigur, măsurarea trebuie efectuată în starea unui conductor gol, adică înainte se îndepărtează învelișul izolator.

Apropo, stratul izolator, de exemplu, a unui fir de cupru este, de asemenea, considerat a fi un strat subțire de lac pulverizat, care trebuie, de asemenea, îndepărtat atunci când este necesar un calcul foarte precis.

Există o metodă „casnică” de măsurare a diametrului, potrivită în cazurile în care instrumentele de măsurare punctuale nu sunt disponibile. Pentru a utiliza această metodă, veți avea nevoie de o șurubelniță de electrician și o riglă de școală.

Conductorul pentru măsurare este mai întâi dezbrăcat de izolație, după care este înfășurat strâns pentru a porni tija șurubelniței. De obicei, sunt înfășurate zece spire - un număr convenabil pentru calcule matematice.

Măsurarea diametrului liniar este o altă metodă utilizată pe scară largă pentru determinarea unui parametru conductor pentru calcularea puterii (debitului). Se folosește folosind o riglă obișnuită și orice bază unde este permisă bobinarea unui conductor (+)

În continuare, bobina înfășurată pe tija șurubelniței se măsoară cu o riglă de la prima până la ultima tură. Valoarea rezultată pe riglă trebuie împărțită la numărul de spire (în acest caz, 6). Rezultatul acestui calcul simplu va fi diametrul miezului de sârmă.

Calcularea secțiunii transversale a unui fir electric

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

În esență, secțiunea transversală a unui miez conductor este aria secțiunii transversale - adică aria unui cerc. Diametrul căruia este determinat prin metoda descrisă mai sus.

Secțiunea transversală a miezului este de fapt aria unui cerc.În consecință, calculul acestui segment de matematică geometrică poate fi efectuat folosind formula tradițională, cu condiția ca diametrul sau raza să fie cunoscute.

Pe baza valorii diametrului, este ușor să obțineți valoarea razei împărțind diametrul la jumătate.

De fapt, va trebui să adăugați constanta „π” (3.14) la datele obținute, după care puteți calcula valoarea secțiunii transversale folosind una dintre formulele:

S = π*R² sau S = π/4*D²,

Unde:

• D - diametrul;
• R — raza;
• S - secțiune transversală;
• π este o constantă corespunzătoare lui 3.14.

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

În special, se calculează inițial secțiunea transversală a unui miez dintr-un pachet, după care rezultatul rezultat este înmulțit cu numărul total de miezuri.

Este posibil să se calculeze secțiunea transversală a unui conductor spiralat folosind aceeași metodă matematică care este aplicată unui singur fir, dar numărul de conductori existenți este luat în considerare suplimentar ca multiplicator

De ce ar trebui să fie considerat un factor important? definiția secțiunii? Un punct evident legat direct de legea Joule-Lenz este că parametrul secțiunii transversale a conductorului determină limita curentului admisibil care curge prin acest conductor.

Determinarea diametrului după secțiune

Prin calcul matematic este posibil să se determine diametrul miezului conductorului atunci când parametrul secțiunii transversale este cunoscut.

Aceasta, desigur, nu este cea mai practică opțiune, având în vedere disponibilitatea unor modalități mai simple de a determina diametrul, dar utilizarea acestei opțiuni nu este exclusă.

Măsurarea diametrului cu mare precizie folosind o unealtă de prelucrare a metalelor - un micrometru, dă aproape același rezultat atunci când calculele sunt efectuate folosind formula

Pentru a efectua calculul, veți avea nevoie practic de aceleași informații numerice care au fost utilizate la calcularea secțiunii transversale folosind o formulă matematică.

Adică, constanta „π” și valoarea ariei cercului (secțiunii).

Aplicarea acestor valori formule de mai jos dă valoarea diametrului:

D = √4S/π,

Unde:

• D - diametrul;
• S - secțiune transversală;
• π este o constantă corespunzătoare lui 3.14.

Utilizarea acestei formule poate fi relevantă atunci când parametrul secțiunii este cunoscut și nu există instrumente adecvate la îndemână pentru a măsura diametrul.

Parametrul secțiunii transversale poate fi obținut, de exemplu, din documentația pentru conductor sau din tabelul de calcul, care prezintă cele mai frecvent utilizate opțiuni clasice.

Tabele pentru selectarea unui conductor potrivit

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

Având la îndemână o astfel de masă este o modalitate ușoară și simplă de a determina rapid conductorul pentru instalația electrică necesară.

Determinarea valorilor necesare folosind un tabel clasic este una dintre cele mai convenabile moduri de a selecta conductorul necesar în timpul lucrărilor de instalare

Avand in vedere ca conductorii traditionali pentru instalatii electrice sunt produse cu conductori din cupru sau aluminiu, exista tabele pentru ambele tipuri de metale.

De asemenea, datele tabelare prezintă adesea valori pentru tensiuni de 220 și 380 de volți.În plus, se ține cont de condițiile de instalare - închis sau cablare deschisă.

De fapt, se dovedește că o coală de hârtie sau o imagine încărcată într-un smartphone conține informații tehnice voluminoase care vă permit să faceți fără calculele matematice (liniare) menționate mai sus.

Mai mult, mulți producători de produse prin cablu, pentru a facilita cumpărătorului să aleagă conductorul potrivit, de exemplu, pentru instalarea prizei, oferă un tabel în care sunt introduse toate valorile necesare.

Tot ce rămâne este să determinați ce sarcină este planificată pentru un anumit punct electric și cum va fi efectuată instalația și, pe baza acestor informații, selectați firul corect cu conductori de cupru sau aluminiu.

Exemple de astfel de opțiuni pentru calcularea diametrului secțiunii transversale a unui fir sunt date în tabel, care discută opțiunile pentru conductorii de cupru și aluminiu, precum și metodele de așezare a cablurilor - de tip deschis sau ascuns. Din primul tabel puteți determina indicatorul secțiunile transversale de putere și curent.

Tabel cu diametrele secțiunii transversale ale conductorilor de cupru și aluminiu în funcție de condițiile de instalare

În plus, există un standard pentru secțiuni transversale și diametre care se aplică conductoarelor conductoare rotunde (în formă) neetanșați și etanșați de cabluri, fire și cabluri. Acești parametri sunt reglați GOST 22483-2012.

Standardul acoperă cablurile din cupru (cupru cositorit), sârmă de aluminiu fără acoperire metalică sau cu acoperire metalică.

Conductoarele din cupru și aluminiu ale cablurilor și firelor pentru instalații staționare sunt împărțite în clasele 1 și 2. Firele, cablurile, cablurile pentru instalații nestaționare și staționare, unde este necesar un grad crescut de flexibilitate în instalare, sunt împărțite în clase de la 3 la 6.

Tabel de conformitate pe clase pentru conductorii de cupru de cablu (sârmă).

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

În plus, conform aceluiași GOST, diametrele indicate pot fi utilizate pentru conductorul de cupru de clasa 1 dacă trebuie să calculați diametrul minim al acestuia.

Tabel de conformitate pe clase pentru conductorii de aluminiu de cablu (sârmă).

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

1. Ce fir să folosiți pentru cablarea în casă: recomandări de alegere
2. Ce cablu să folosiți pentru cablarea unei case din lemn: tipuri de cabluri neinflamabile și instalarea lui în siguranță
3. Ce cablu să utilizați pentru cablarea unui apartament: prezentare generală a firelor și alegerea celei mai bune opțiuni

Concluzii și video util pe această temă

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

Se recomandă vizionarea videoclipului, deoarece informațiile prezentate clar ajută la creșterea cantității de cunoștințe:

Lucrul cu fire electrice necesită întotdeauna o atitudine responsabilă din punct de vedere al calculului.

Prin urmare, un electrician de orice rang trebuie să cunoască metodologia de calcul și să poată folosi tabelele tehnice existente. Acest lucru realizează nu numai economii semnificative la costurile de instalare datorită calculelor precise, dar, cel mai important, siguranța de funcționare a liniei introduse este garantată..

Aveți ceva de adăugat sau aveți întrebări despre determinarea secțiunii transversale a firului? Puteți lăsa comentarii la publicație, puteți participa la discuții și puteți împărtăși propria experiență în selectarea cablurilor pentru instalarea unei rețele electrice într-o casă sau apartament. Formularul de contact este situat în blocul inferior.