Drôty sú široko používané v oblasti elektrických sietí rôznych účelov. Na prvý pohľad sa zdá, že preprava energie prostredníctvom produktov káblových vodičov je jednoduchá a priamočiara.
Pre zaistenie bezpečnej prevádzky elektrických rozvodov je však potrebné brať do úvahy množstvo dôležitých nuancií pri projektovaní a výstavbe elektrických sietí. Jedným z takýchto detailov je schopnosť správne vypočítať prierez vodiča podľa priemeru, pretože limit povoleného prúdu cez vodič závisí od presnosti určenia.
Ako určiť časť alebo priemer, je rozdiel medzi týmito parametrami? Pokúsime sa tento článok pochopiť. Okrem toho sme pripravili súhrnné tabuľky, ktoré vám pomôžu vybrať si vodič v závislosti od podmienok inštalácie elektrickej siete, materiálu výroby káblového jadra a výkonových charakteristík pripojených jednotiek.
Potreba a postup výpočtu
Elektrický prúd je poháňaný rôznymi zariadeniami s rôznymi kapacitami. A rozsah výkonu je veľmi rozsiahly.
Každé samostatne odoberané elektrické zariadenie je záťaž v závislosti od veľkosti, pri ktorej sa vyžaduje prúdová dodávka určitej sily.
Podľa "štandardné" alebo samozrejmosť neznalosť základy, elektrikári vodiče sa ľahko pripojiť, ignoruje všetky existujúce požiadavky na priemery a sekcie. Ďalšou otázkou je, čo je možné z týchto praktík počas prevádzky dosiahnuť.
Požadované množstvo prúdu pod požadovaným zaťažením môže prechádzať drôtmi rôzneho priemeru (prierez).
Ale v podmienkach nedostatočného prierezu vodiča pre prechod daného množstva prúdu nastáva účinok zvýšenej rezistencie. V dôsledku toho je zaznamenané zahriatie vodiča (kábla).
Ak tento jav ignorujete a budete pokračovať v prúde prúdu, hrozí skutočné nebezpečenstvo ohrevu až do okamihu požiaru. Táto situácia ohrozuje vážny stav núdze. Preto je potrebné venovať osobitnú pozornosť výpočtom a výberu prúdových prenosových okruhov do záťaže.
Dôsledky nepresných výpočtov elektrických vodičov v priereze (priemere) môžu byť sprevádzané javmi od miernej deformácie izolačného materiálu po skutočný požiar a veľký požiar.
Správny výpočet, kompetentný výber káblov a vodičov má pozitívny vplyv na prevádzku zariadenia pôsobiaceho ako záťaž.
Okrem bezpečnostného faktora je výpočet prierezu elektrického kábla podľa priemeru alebo naopak povinným opatrením z hľadiska zabezpečenia efektívnej prevádzky elektrických strojov.
Stanovenie priemeru jadra vodiča
Túto operáciu môžete vykonávať jednoduchým lineárnym meraním. Pre presné meranie sa odporúča použiť bodový nástroj, napríklad kaliper alebo ešte lepšie - mikrometer.
Výsledok, relatívne nízka presnosť, ale celkom prijateľný pre mnohé aplikácie drôtov, dáva meranie priemeru pomocou konvenčného pravítka.
Meranie a stanovenie priemeru jadra bodovým nástrojom, ktorý je posuvným meradlom. Táto metóda lineárneho merania poskytuje výsledok dostatočne presný pre následný výpočet prierezu vodiča
Meranie by sa samozrejme malo vykonávať v stave holého vodiča, to znamená, že izolačný povlak sa predtým odstráni.
Mimochodom, izolačná vrstva, napríklad medený drôt, sa tiež považuje za tenkú vrstvu striekaného laku, ktorá sa tiež musí odstrániť, keď sa vyžaduje veľmi presný výpočet.
Na meranie priemeru sa používa metóda „domácnosti“, ktorá je vhodná v prípadoch, keď nie sú k dispozícii žiadne bodové meracie prístroje. Ak chcete použiť metódu, budete potrebovať elektrikár skrutkovač a školské pravítko.
Vodič pod meraním je predizolovaný z izolácie, po ktorej je cievka pevne navinutá na cievku na tyči skrutkovača. Zvyčajne točí tucet otočení - vhodné číslo pre matematické výpočty.
Meranie lineárneho priemeru je ďalším bežným spôsobom určenia parametra vodiča na výpočet výkonu (priepustnosti). Aplikuje sa bežným pravítkom a základňou, kde je dovolené navíjať vodič (+)
Potom sa cievka navinutá na tyč skrutkovača meria pravítkom od prvého až po posledný závit. Výsledná hodnota na pravítku musí byť vydelená počtom otáčok (v tomto prípade 6). Výsledkom tohto jednoduchého výpočtu bude priemer vodičového vodiča.
Výpočet prierezu elektrického vodiča
Na určenie hodnoty prierezu vodiča vodiča musíte použiť matematickú formuláciu.
V skutočnosti je časť jadra vodiča oblasť prierezu - to znamená oblasť kruhu. Priemer, ktorý je určený vyššie opísaným spôsobom.
Prierez jadra je vlastne oblasťou kruhu V súlade s tým je výpočet tohto segmentu geometrickej matematiky povolený pomocou tradičného vzorca za predpokladu, že priemer alebo polomer je známy.
Na základe hodnoty priemeru je ľahké získať hodnotu polomeru delením priemeru na polovicu.
K získaným údajom bude potrebné pridať konštantu „π“ (3.14), po ktorej môžete pomocou jedného zo vzorcov vypočítať hodnotu prierezu:
S = π * R2 alebo S = π / 4 * D2,
kde:
- D je priemer;
- R je polomer;
- S je prierez;
- π je konštanta zodpovedajúca 3.14.
Tieto klasické vzorce sa používajú na určenie prierezu spletených vodičov. Stratégia výpočtu zostáva takmer nezmenená, s výnimkou niektorých detailov.
Najskôr sa najprv vypočíta prierez jedného jadra lúča, po ktorom sa výsledok vynásobí celkovým počtom jadier.
Vypočítať prierez viacžilového vodiča je prípustný pomocou rovnakej matematickej metódy, ktorá sa vzťahuje na jeden vodič, ale navyše berie do úvahy počet existujúcich žíl ako násobiteľ
Prečo by mala byť definícia prierezu dôležitým faktorom? Zrejmým bodom, priamo súvisiacim s Joule-Lenzovým zákonom, je to, že parameter prierezu vodiča definuje hranicu prípustného prúdu, ktorý prúdi cez tento vodič.
Určenie priemeru prierezu
Matematickým výpočtom je dovolené určiť priemer jadra vodiča, keď je známy parameter rezu.
Toto samozrejme nie je najpraktickejšia možnosť vzhľadom na dostupnosť jednoduchších metód na určenie priemeru, ale použitie tejto možnosti nie je vylúčené.
Meranie priemeru s vysokou presnosťou pomocou inštalačného nástroja - mikrometra, dáva takmer rovnaký výsledok, keď sa výpočty vykonávajú pomocou vzorca
Na vykonanie výpočtu budete potrebovať rovnaké numerické informácie, ktoré boli použité pri výpočte sekcie pomocou matematického vzorca.
To znamená konštantu "π" a hodnotu plochy kruhu (prierez).
Pomocou týchto hodnôt nižšie uvedeného vzorca získame hodnotu priemeru:
D = S4S / π,
kde:
- D je priemer;
- S je prierez;
- π je konštanta zodpovedajúca 3.14.
Použitie tohto vzorca môže byť relevantné, keď je známy parameter rezu a neexistujú žiadne vhodné nástroje na meranie priemeru po ruke.
Parameter sekcie je možné získať napríklad z dokumentácie na vodiči alebo z tabuľky pre výpočty, kde sú prezentované najčastejšie používané klasické varianty.
Tabuľky pre výber vhodného vodiča
Praktickou a praktickou voľbou pre výber požadovaného vodiča (kábla) je použitie špeciálnych tabuliek, kde sú uvedené priemery a prierezy vzhľadom na výkon a / alebo prúd.
Prítomnosť takéhoto stola po ruke je jednoduchý a jednoduchý spôsob, ako rýchlo určiť vodič pre požadovanú elektrickú inštaláciu.
Určenie požadovaných hodnôt pomocou klasickej tabuľky je jedným z najvhodnejších spôsobov výberu požadovaného vodiča počas inštalácie.
Vzhľadom na to, že tradičné vodiče elektrickej inštalácie sú výrobky z medených alebo hliníkových vodičov, existujú tabuľky pre oba typy kovov.
Tabulkové údaje tiež často predstavujú hodnoty 220 voltov a 380 voltov. Okrem toho sa berú do úvahy hodnoty inštalačných podmienok - uzavreté alebo otvorené vodiče.
V skutočnosti sa ukazuje, že na jednom hárku papiera alebo na obrázku vloženom do smartfónu existuje množstvo technických informácií, ktoré vám umožnia bez vyššie uvedených matematických (lineárnych) výpočtov.
Okrem toho mnohí výrobcovia káblových výrobkov, aby sa zjednodušila voľba požadovaného vodiča pre kupujúceho, napríklad pre montáž zásuviek, ponúkajú tabuľku, do ktorej sú zapísané všetky potrebné hodnoty.
Bude len potrebné určiť, aké zaťaženie je plánované pre konkrétny elektrický bod a ako bude inštalácia vykonaná, a na základe týchto informácií vybrať správny vodič s medenými alebo hliníkovými vodičmi.
Príklady takých možností pre výpočet priemeru drôtu v celom úseku sú uvedené v tabuľke, kde sú uvažované možnosti pre medené a hliníkové vodiče, ako aj spôsoby položenia vedenia - otvorený alebo skrytý typ. Z prvej tabuľky môžete určiť indikátor prierezu pre napájanie a prúd.
Korešpondenčná tabuľka priemeru medených a hliníkových vodičov v závislosti od podmienok inštalácie
| Výkon W | Prúd, A | Vodič medených vodičov | Hliníkový vodič | ||||||
| Otvorený typ | Uzavretý typ | Otvorený typ | Uzavretý typ | ||||||
| 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 |
Okrem toho existuje norma pre sekcie a priemery, ktorá je rozdelená na okrúhle (tvarované) nekonsolidované a zhutnené vodivé vodiče káblov, vodičov, šnúr. Tieto parametre sú regulované GOST 22483-2012 .
Norma zahŕňa káble z medi (pocínovaná meď), hliníkový drôt bez kovového povlaku alebo kovový povlak.
Medené a hliníkové drôty káblov a vodičov stacionárneho uloženia sú rozdelené do tried 1 a 2. Drôty, šnúry, káble nestacionárneho a stacionárneho uloženia, kde je pri inštalácii potrebný zvýšený stupeň flexibility, sú rozdelené do tried od 3 do 6.
Klasifikačná tabuľka pre káblové (drôtené) medené vodiče
| Menovitý prierez jadra, mm 2 | Maximálny povolený priemer medených drôtov, mm | ||||
| jeden vodič
(trieda 1) | plietol
(trieda 2) | plietol
(trieda 3) | plietol
(trieda 4) | pružný
(triedy 5 a 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 | - | - | - |
Pre hliníkové vodiče a káble GOST 22483-2012 sú tiež uvedené parametre menovitého prierezu jadra, ktoré zodpovedajú príslušnému priemeru v závislosti od triedy jadra.
Okrem toho, podľa rovnakej GOST, tieto priemery môžu byť použité pre triedy 1 medený vodič, ak je potrebné vypočítať jeho minimálny priemer.
Klasifikačná tabuľka pre káblové (drôtové) hliníkové vodiče
| Menovitý prierez jadra, mm 2 | Priemer kruhových žíl (hliník), mm | |||
| Trieda 1 | Trieda 2 | |||
| minimum | maximum | minimum | 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 |
Ďalšie odporúčania pre výber typu vodičov a káblov pre usporiadanie elektrických sietí v byte a dome sú uvedené v nasledujúcich článkoch:
- Aký kábel použiť pre kabeláž v dome: odporúčania pre výber
- Aký druh kábla urobiť kabeláž v drevenom dome: typy nehorľavého kábla a jeho bezpečná inštalácia
- Aký kábel použiť pre kabeláž v byte: preskúmanie drôtov a výber najlepšej možnosti
Závery a užitočné video na túto tému
Video nižšie ukazuje praktický príklad definovania prierezu vodiča pomocou jednoduchých metód.
Prezeranie videa sa odporúča, pretože jasne prezentované informácie pomáhajú zvýšiť množstvo vedomostí:
Práca s elektrickými vodičmi si vždy vyžaduje zodpovedný prístup z hľadiska výpočtu.
Preto musí elektrikár akejkoľvek hodnosti poznať spôsob výpočtu a byť schopný používať existujúce technické tabuľky. Tým sa dosiahne presná kalkulácia nielen podstatných úspor nákladov na inštaláciu, ale hlavná vec je, že prevádzková bezpečnosť vstupného vedenia je zaručená .
Je niečo na doplnenie, alebo máte otázky týkajúce sa definície prierezu drôtu? Môžete zanechať komentáre k publikácii, zúčastniť sa diskusií a podeliť sa o svoje vlastné skúsenosti s výberom vodičov pre usporiadanie elektrickej siete v dome alebo byte. Formulár pre komunikáciu je v dolnom bloku.