Закрыть

Как узнать сечение кабеля: Как определить сечение кабеля по диаметру, формула, таблица

Содержание

Как определить сечение жилы провода (кабеля)

При проведении электромонтажных работ довольно часто возникает необходимость определения сечения жилы провода или кабеля. Для опытного электрика данная задача не вызывает особых сложностей, но человека, который в первые приступает к электромонтажным работам, данный вопрос может завести в тупик. Ниже рассмотрим способы определения сечения жил кабельно-проводниковой продукции, приведем наглядные примеры определения сечения. Для начала отметим, для чего все-таки необходимо определять сечение кабеля или провода? Например, у вас есть в наличии кабель, но вы не знаете, какого он сечения и на нем нет соответствующих маркировок. В данном случае целесообразно определить сечение жил данного кабеля, чтобы в дальнейшем определить, подойдет данный кабель по нагрузке для той или иной линии электропроводки или нет. К примеру, вы рассчитали, что для одной из линий проводки вам необходимо провести кабель сечением 2,5 кв. мм. В наличии есть кабель, визуально похож на кабель сечением 2,5 кв. мм, но фактически его сечение составляет 1,5 кв. мм. К чему может привести монтаж такого кабеля? Во-первых, данная линия электропроводки может повредиться по причине того, что ток нагрузки будет превышать максимально допустимый для кабеля. Согласно расчетам, номинальная нагрузка на данной линии электропроводки составляет 25 А. Для кабеля сечением 1,5 кв. мм данная нагрузка недопустима, так как она превышает номинальный ток нагрузки для данного кабеля на 10-12 А. Бывают случаи, когда приобретенный кабель имеет сечение, которое несколько ниже заявленного. Например, вы приобрели кабель сечением 4 кв. мм, а фактически его сечение составляет 3,5 кв. мм. В таком случае нагрузочная способность кабеля также уменьшается, что также нежелательно и может в дальнейшем привести к негативным последствиям. То есть в любом случае целесообразно определять сечение приобретенной кабельно-проводниковой продукции. Итак, для определения площади поперечного сечения жилы необходимо знать диаметр данной жилы.
Далее, используя формула для определения площади окружности: Sкр=п*r2 находим искомую величину. Для упрощения расчетов преобразуем формулу. Диаметр d в два раза больше радиуса r, исходя из этого, преобразуем формулу следующим образом: Sкр=(п*d2)/4, где п – постоянная величина, ее значение составляет 3,14. Произведем дальнейшее преобразование формулы для удобства проведения расчетов. Sкр=0,785*d2. То есть для определения сечения жилы кабеля или провода необходимо взять диаметр этой жилы, возвести его в квадрат и умножить на 0,785. Теперь рассмотрим, как определить диаметр жилы. Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр. Микрометр позволяет измерить диаметр жилы кабеля (провода) с высокой точностью.

Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр

Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр Но, как правило, не у каждого в хозяйстве есть данный измерительный прибор. Что делать, если в доме нет штангенциркуля? Для электромонтажника, который очень часто сталкивается с необходимостью проведения замеров, приобретение штангенциркуля целесообразно. Но для человека, которому необходимо произвести замер всего один раз, в процессе монтажа домашней электропроводки, приобретать штангенциркуль нецелесообразно. Существует альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля (провода). Для этого понадобится карандаш и линейка. Если приложить линейку к разрезу жилы, то очевидно, что с ее помощью невозможно точно определить диаметр. Способ определения диаметра с высокой точностью следующий. Необходимо взять провод, диаметр которого необходимо узнать, и зачистить его на длину 30-40 см. Далее берется карандаш (трубка, ручка и другой подобный предмет) и наматывается на него зачищенный провод. Витки наматываемого провода должны лежать плотно друг к другу. Если между витками будут зазоры, то результат будет с большой погрешностью.

Альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля

Альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля Далее считаем количество намотанных витков и замеряем их общую длину. Приведем пример. Вы намотали 21 виток провода, общая длина витков – 37 мм. Поделив общую длину витков на количество витков, получаем диаметр провода: 37/21=1,762 мм. Подставляем полученное значение диаметра в вышеприведенную формулу: Sкр=0,785*1,7622 и, округлив до сотых, получаем сечение жилы данного провода - 2,44 кв. мм. Следует отметить, что точность выполненных замеров диаметра зависит от количества наматываемых витков. Чем больше витков, тем меньше погрешность и соответственно точнее результат. Если вы часто сталкиваетесь с необходимость определения сечения жил кабельно-проводниковой продукции, то для упрощения расчетов можно воспользоваться специальными справочными данными, в которых указываются сечения провода и соответствующие значения диаметров.

Как определить сечение кабеля по диаметру жилы

Многих мастеров интересует, как определить сечение жилы кабеля подручными средствами. В этой статье вы узнаете, какие существуют наиболее эффективные способы решения этой задачи.

Чтобы при работе электрооборудования обойтись без коротких замыканий и расплавленной изоляции проводов, при монтаже проводки необходимо грамотно подобрать материалы с учетом токовых нагрузок. Проблемы возникают, когда проводка не выдерживает напряжение. По этой причине каждый мастер должен владеть инструкцией, как узнать сечение кабеля по диаметру жилы: таблица, представленная на страницах нашего сайта, поможет избежать ошибок при планировании ремонтных работ. Если выбран проводник с недостаточным сечением, повышается вероятность замыкания и пожара.

Почему возникает повреждение изоляционного слоя?

К сожалению, даже правильный расчет сечения кабеля АВБбШв 4х120/АВБбШв 4х240 или других видов не всегда способен застраховать от ошибок. Бывают случаи, что человек приобретает на первый взгляд хороший провод, обладающий необходимыми характеристиками, производит монтаж, но уже через короткое время сталкивается с проблемами отключения автомата. Подобная ситуация может происходить по двум причинам:

  • Возникновение повреждений на участке линии;
  • Короткое замыкание.

При осмотре провода выясняется, что его изоляция расплавилась вследствие перегрева. Скорее всего, многие начнут раздумывать, в чем же заключается причина подобной ситуации. Если помнить, как определить сечение кабеля по диаметру жилы при помощи соответствующей таблицы и уметь правильно применять расчетные формулы, то ошибок в расчетах быть не должно.

Это абсолютно верное предположение, поскольку реальная причина поломки может заключаться в недобросовестности некоторых производителей кабельно-проводниковой продукции. В подобных случаях покупателю предлагается товар, реальные характеристики которого не соответствуют заявленным в технической документации. При уменьшенном сечении провода нужно меньше материалов на его изготовление. Если недобросовестный производитель указывает в документах одну цифру, а на деле размеры немного меньше, при больших объемах производства достигается существенное снижение затрат сырья.

Именно поэтому мастеру стоит знать, как определить сечение кабеля по диаметру при помощи подручных инструментов. Даже в случае приобретения недоброкачественного проводника вы сможете избежать проблем в работе сети.

Инструменты для проведения замеров

Чтобы выполнить замеры сечения, необходимо иметь следующие инструменты: штангенциркуль, канцелярский нож, которым снимают слой изоляции. Для ускорения расчетов воспользуйтесь калькулятором.

После снятия изоляционного слоя замерьте штангенциркулем диаметр провода. Далее необходимо воспользоваться формулой для вычисления площади круга:
S кр = π r 2,
где число π = 3,14, а r – радиус провода. Чтобы узнать радиус, диаметр делим пополам, получив формулу S кр = ( π d2 )/4, которую посредством сокращения можно упростить до стандартной Sкр=0,785d 2.

Замеры при помощи подручных средств

Далеко не каждый мастер располагает штангенциркулем. Когда такого устройства нет в вашем арсенале, можно обойтись подручными средствами, которые найдутся в любом доме. Если вы хотите узнать сечение провода с одной жилой, сделать это можно при помощи обычных карандаша и линейки. Для начала необходимо снять изоляцию на участке 30-40 см, а затем намотать кабель на карандаш или ручку. Проследите, чтобы витки располагались вплотную друг к другу, так как это важно для достоверности расчетов.

Для получения более точных результатов у вас должно быть от 10 и больше витков кабеля ВВГнг-LS 3х1.5/ВВГнг-LS 3х2.5, ВБбШв 4х70, или другого, использованного на конкретном объекте. Запишите их количество, а затем возьмите линейку и измерьте точную длину намотки. Разделите эту величину на количество витков, и вы узнаете диаметр жилы провода. Для определения сечения жилы по диаметру у нас есть уже знакомая стандартная формула Sкр=0,785d 2.

Таблица площади сечения проводов по диаметру жилы

Чтобы не тратить время на точные измерения, либо если у вас нет инструментов для этого, то можете воспользоваться таблицей самых распространенных размеров проводов.

Диаметр проводника Сечение проводника
0,8 мм 0,5 мм2
0,98 мм 0,75 мм2
1,13 мм 1 мм2
1,38 мм 1,5 мм2
1,6 мм 2,0 мм2
1,78 мм 2,5 мм2
2,26 мм 4,0 мм2
2,76 мм 6,0 мм2
3,57 мм 10,0 мм2
4,51 мм 16,0 мм2
5,64 мм 25,0 мм2

Измеряем сечение многопроволочного кабеля

Как узнать сечение кабеля по диаметру, если он состоит из нескольких жил (типа ВБбШв 4х240 или АСБл-10 3х240) или является многопроволочным? Произвести расчет совсем несложно, если следовать нашей инструкции. Для выполнения работы вам необходимо снять изоляцию с одного участка, рассоединить жилы и пересчитать их количество. После измерения диаметра одной жилы по привычной формуле, указанной выше, определяется сечение жилы. Чтобы выявить общее сечение провода, следует умножить полученную цифру на количество проволочек.

В то же время следует помнить, что между токопроводящими элементами имеются воздушные прослойки. По этой причине при выполнении расчетов используют коэффициент 0,91. Например, при проведении расчетов вы узнали, что общее сечение проводника равно трем квадратным миллиметрам. Умножьте эту сумму на коэффициент 0,91, чтобы получить точное значение.

Как узнать сечение провода по диаметру: вычисления, таблица

Определить какого сечения провода вам нужны — это только полдела. Надо еще требуемое сечение найти. Дело в том, что некоторые производители для увеличения прибыли выпускают кабели с проводами намного меньшего сечения, чем заявлено в сопроводительных документах. Например, заявлены жилы по 4 мм2, а в реале — 3,6 мм2 или даже меньше. Это приличная разница. Если ее во время не заметить, проводка может греться а это, в свою очередь, может привести к пожару. Потому дальше будем говорить о том, как узнать сечение провода по диаметру, ведь диаметр всегда можно измерить. Дальше по результатам измерений узнаем фактические параметры жилы. 

Содержание статьи

Способы измерения диаметра проводника

При покупке электрического кабеля или провода для проверки сечения жилы необходимо измерить ее диаметр. Для этого есть несколько способов. Можно использовать измерительные приборы типа штангенциркуля или микрометра. Ими измеряют размер оголенной части проводника. Прибор просто приставляется к жиле, зажимается между губками, а результат отображается на шкале.

Как измерить диаметр жилы — взять штангенциркуль или микрометр

Для частного применения измерения достаточно точные, с небольшой погрешностью. Особенно, если приборы электронные.

Для второго способа нужны только линейка и какой-то ровный стержень. Но в этом случае еще придется заниматься расчетами, правда, очень простыми. Об этом способе — дальше.

Линейка+стержень

Если измерительных приборов в хозяйстве нет, можно обойтись обычной линейкой и любым стержнем одинакового диаметра. Этот метод имеет высокую погрешность, но если постараться будет достаточно точно.

Берем кусок провода длиной около 10-20 см, снимаем изоляцию. Оголенную медную или алюминиевую проволоку накручиваем на стержень одинакового диаметра (подойдет любая отвертка, карандаш, ручка и т.п.). Витки укладываем аккуратно, вплотную один к другому. Количество витков — 5-10-15. Считаем количество полных витков, берем линейку и измеряем расстояние, которое на стержне занимает намотанный провод. Затем делим это расстояние на количество витков. В результате получаем диаметр проводника.

Как измерить диаметр провода без приборов

Например, намотали 10 витков (считать проще), на стержне они заняли 3,8 см (или 38 мм). Далее делим расстояние на количество витков, 38/10=3,8 мм, получаем что диаметр намотанного провода 3,8 мм.

Как видите, тут присутствует погрешность. Во-первых, можно неплотно уложить провод. Во-вторых, недостаточно точно провести измерения. Но если делать все тщательно, расхождения с реальными размерами будут не такими уж большими.

Как измерять диаметр многожильного провода

Если вам надо узнать диаметр многожильного провода, измерения проводят с одной из проволочек, его составляющих. Процесс такой же: снять изоляцию, удалить оплетку (если она есть), распушить проволочки, выделив одну, провести измерения любым способом (микрометром или намотав на стержень).

Как определить сечение провода по диаметру если жил много?

Найденный размер умножить на количество проволочек в одном проводнике (распушите и пересчитайте). Вот и все, диаметр многожильного проводника вы нашли. Осталось узнать, как узнать сечение провода по диаметру, потому что при планировании проводки используется именно площадь сечения проводов.

Как вычислить по формуле

Так как сечение провода — круг, использовать будем формулу площади круга (на фото).  Как видим, рассчитать сечение провода можно используя измеренный диаметр или высчитать радиус (поделить диаметр на 2). Для наглядности приведем пример. Пусть измеренный размер провода 3,8 мм. Подставляем эту цифру в формулу и получаем: 3,14 / 4 * 3,82 = 11.3354 мм2. Можно результат округлить — это будет 11,3 мм2. Внушительный кабель.

Формула сечения кабеля по диаметру

Вторая часть формулы использует радиус. Это — половина диаметра. То есть, чтобы найти радиус, диаметр делим на 2, получаем 3,8 / 2 = 1,9 мм2. Далее подставляем в формулу и получаем: 3,14 * 1,92 = 11.3354 мм2.

Цифры совпадают, что и должно быть. Итак, при диаметре провода 3,8 мм, площадь его сечения — 11,34 мм2. Вы знаете, как узнать сечение провода по формуле. Но не всегда есть возможность заниматься подсчетами. В этом случае могут помочь таблицы.

Определение сечения провода по диаметру по таблицам

Для кабельно-проводниковой продукции есть определенный набор сечений, которые прописаны в нормативах. Зная какое сечение вам требуется, по таблице находим диаметр проводника. Далее только надо найти продукцию с нужными параметрами.

Сечение проводникаДиаметр
0,5 мм20,8 мм
0,75 мм20,98 мм
1,0 мм21,13 мм
1,5 мм21,38 мм
2,0 мм21,6 мм
2,5 мм21,78 мм
4,0 мм22,26 мм
6,0 мм22,76 мм
10,0 мм 23,57 мм

Теперь немного о том, как работать с этой таблицей. Вы идете за продукцией с определенными параметрами. Например, вы знаете, что вам нужен кабель с сечением жилы 4 мм2. Найдя по таблице соответствующее значение, ищем требуемые параметры в кабельной продукции. В данном случае надо будет найти провода диаметром 2,26 мм. Если в магазине или на рынке находим близкие параметры — это уже хорошо. Случается, что указанные на бирке параметры завышены, т.е. реальное сечение проводников меньше.

Есть два пути найти требуемое. Первый — искать продукцию, которая соответствует заявленным параметрам. Возможно, потратив какое-то время, вам удастся найти. Но времени на поиски уйдет много. Слишком мало стало ответственных производителей. Есть, кстати признак, по которому можно ориентироваться. Это цена. Она значительно выше средней. Это потому, что потрачено большее количество меди или алюминия. Если пользоваться этим признаком, времени уйдет меньше.

Второй вариант — посмотреть продукцию с заявленным большим номиналом. В нашем случае рассуждаем так: нам нужен провод в 4 квадрата. Следующий по — 6 мм2. Очень вероятно, что параметры этого кабеля в реале будут близки к требуемым 4 квадратам. Возможно, сечение проводников будет больше, но это хорошо — проводка точно не будет греться. Минус этого варианта в том, что потратите вы больше денег, так как такие кабели стоят больше.

В общем, вы знаете не только как узнать сечение провода по диаметру, но и то, как выбрать нужный. Даже если заявленные характеристики не совпадают с реальными.

Как узнать сечение кабеля по диаметру – как определить длину проводника?

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет – купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем.

На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам. Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см.

Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении – вверх или вниз, например.

Количество витков не важно – около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае – 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Способы измерения диаметра проводника

При подборе электрического кабеля или провода для проверки сечения жилы необходимо измерить ее диаметр. Для этого есть несколько способов. Можно использовать измерительные приборы типа штангенциркуля или микрометра. Ими измеряют размер оголенной части проводника.

Прибор просто приставляется к жиле, зажимается между губками, а результат отображается на шкале. Для частного применения измерения достаточно точные, с небольшой погрешностью. Особенно, если приборы электронные.

Для второго способа нужны только линейка и какой-то ровный стержень. Но в этом случае еще придется заниматься расчетами, правда, очень простыми. Об этом способе – дальше.

Линейка+стержень

Если измерительных приборов в хозяйстве нет, можно обойтись обычной линейкой и любым стержнем одинакового диаметра. Этот метод имеет высокую погрешность, но если постараться будет достаточно точно.
Берем кусок провода длиной около 10-20 см, снимаем изоляцию.

Оголенную медную или алюминиевую проволоку накручиваем на стержень одинакового диаметра (подойдет любая отвертка, карандаш, ручка и т.п.). Витки укладываем аккуратно, вплотную один к другому. Количество витков – 5-10-15. Считаем количество полных витков, берем линейку и измеряем расстояние, которое на стержне занимает намотанный провод. Затем делим это расстояние на количество витков. В результате получаем диаметр проводника.

Например, намотали 10 витков (считать проще), на стержне они заняли 3,8 см (или 38 мм). Далее делим расстояние на количество витков, 38/10=3,8 мм, получаем что диаметр намотанного провода 3,8 мм.

Как видите, тут присутствует погрешность. Во-первых, можно неплотно уложить провод. Во-вторых, недостаточно точно провести измерения. Но если делать все тщательно, расхождения с реальными размерами будут не такими уж большими.

Применение измерительных приборов

Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность, существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.

Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся электромонтажными работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях.

Заниженное сечение провода – в чем опасность

Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.

Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться.

Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания. Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 2) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27 А, обычно, считают 25 А.

Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 мм2 до 2 мм2 (это при заявленных 2,5 мм2). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 мм2 может длительно пропускать ток 19 А.

Поэтому случись ситуация, когда по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 мм2, потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание.

Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.

А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко.

Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток. Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы.

А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.

Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.

Параллельное соединение проводов электропроводки

Бывают безвыходные ситуации, когда срочно нужно проложить проводку, а провода требуемого сечения в наличии нет. В таком случае, если есть провод меньшего, чем необходимо, сечения, то можно проводку сделать из двух и более проводов, соединив их параллельно. Главное, чтобы сумма сечений каждого из них была не меньше расчетной.

Например, есть три провода сечением 2, 3 и 5 мм2, а нужен по расчетам 10 мм2. Соединяете их все параллельно, и проводка будет выдерживать ток до 50 ампер. Да Вы и сами многократно видели параллельное соединение большего количества тонких проводников для передачи больших токов.

Например, для сварки используется ток до 150 А и для того, чтобы сварщик мог управлять электродом, нужен гибкий провод. Его и делают из сотен параллельно соединенных тонких медных проволочек. В автомобиле аккумулятор к бортовой сети тоже подключают с помощью такого же гибкого многожильного провода, так как во время пуска двигателя стартер потребляет от аккумулятора ток до 100 А.

А при установке и снятии аккумулятора необходимо провода отводить в сторону, то есть провод должен быть достаточно гибким. Способ увеличения сечения электропровода путем параллельного соединения нескольких проводов разного диаметра можно использовать только в крайнем случае. При прокладке домашней электропроводки допустимо соединять параллельно только провода одинакового сечения, взятые из одной бухты.

Определить какого сечения провода вам нужны — это только полдела. Надо еще требуемое сечение найти. Дело в том, что некоторые производители для увеличения прибыли выпускают кабели с проводами намного меньшего сечения, чем заявлено в сопроводительных документах. Например, заявлены жилы по 4 мм2, а в реале — 3,6 мм2 или даже меньше. Это приличная разница. Если ее во время не заметить, проводка может греться а это, в свою очередь, может привести к пожару. Потому дальше будем говорить о том, как узнать сечение провода по диаметру, ведь диаметр всегда можно измерить. Дальше по результатам измерений узнаем фактические параметры жилы.

При покупке электрического кабеля или провода для проверки сечения жилы необходимо измерить ее диаметр. Для этого есть несколько способов. Можно использовать измерительные приборы типа штангенциркуля или микрометра. Ими измеряют размер оголенной части проводника. Прибор просто приставляется к жиле, зажимается между губками, а результат отображается на шкале.

Как измерить диаметр жилы — взять штангенциркуль или микрометр

Для частного применения измерения достаточно точные, с небольшой погрешностью. Особенно, если приборы электронные.

Для второго способа нужны только линейка и какой-то ровный стержень. Но в этом случае еще придется заниматься расчетами, правда, очень простыми. Об этом способе — дальше.

Если измерительных приборов в хозяйстве нет, можно обойтись обычной линейкой и любым стержнем одинакового диаметра. Этот метод имеет высокую погрешность, но если постараться будет достаточно точно.

Берем кусок провода длиной около 10-20 см, снимаем изоляцию. Оголенную медную или алюминиевую проволоку накручиваем на стержень одинакового диаметра (подойдет любая отвертка, карандаш, ручка и т.п.). Витки укладываем аккуратно, вплотную один к другому. Количество витков — 5-10-15. Считаем количество полных витков, берем линейку и измеряем расстояние, которое на стержне занимает намотанный провод. Затем делим это расстояние на количество витков. В результате получаем диаметр проводника.

Как измерить диаметр провода без приборов

Например, намотали 10 витков (считать проще), на стержне они заняли 3,8 см (или 38 мм). Далее делим расстояние на количество витков, 38/10=3,8 мм, получаем что диаметр намотанного провода 3,8 мм.

Как видите, тут присутствует погрешность. Во-первых, можно неплотно уложить провод. Во-вторых, недостаточно точно провести измерения. Но если делать все тщательно, расхождения с реальными размерами будут не такими уж большими.

Как измерять диаметр многожильного провода

Если вам надо узнать диаметр многожильного провода, измерения проводят с одной из проволочек, его составляющих. Процесс такой же: снять изоляцию, удалить оплетку (если она есть), распушить проволочки, выделив одну, провести измерения любым способом (микрометром или намотав на стержень).

Как определить сечение провода по диаметру если жил много?

Найденный размер умножить на количество проволочек в одном проводнике (распушите и пересчитайте). Вот и все, диаметр многожильного проводника вы нашли. Осталось узнать, как узнать сечение провода по диаметру, потому что при планировании проводки используется именно площадь сечения проводов.

Определение сечения провода по диаметру по таблицам

Для кабельно-проводниковой продукции есть определенный набор сечений, которые прописаны в нормативах. Зная какое сечение вам требуется, по таблице находим диаметр проводника. Далее только надо найти продукцию с нужными параметрами.

Сечение проводника Диаметр
0,5 мм2 0,8 мм
0,75 мм2 0,98 мм
1,0 мм2 1,13 мм
1,5 мм2 1,38 мм
2,0 мм2 1,6 мм
2,5 мм2 1,78 мм
4,0 мм2 2,26 мм
6,0 мм2 2,76 мм
10,0 мм 2 3,57 мм

Теперь немного о том, как работать с этой таблицей. Вы идете за продукцией с определенными параметрами. Например, вы знаете, что вам нужен кабель с сечением жилы 4 мм2. Найдя по таблице соответствующее значение, ищем требуемые параметры в кабельной продукции. В данном случае надо будет найти провода диаметром 2,26 мм. Если в магазине или на рынке находим близкие параметры — это уже хорошо. Случается, что указанные на бирке параметры завышены, т.е. реальное сечение проводников меньше.

Есть два пути найти требуемое. Первый — искать продукцию, которая соответствует заявленным параметрам. Возможно, потратив какое-то время, вам удастся найти. Но времени на поиски уйдет много. Слишком мало стало ответственных производителей. Есть, кстати признак, по которому можно ориентироваться. Это цена. Она значительно выше средней. Это потому, что потрачено большее количество меди или алюминия. Если пользоваться этим признаком, времени уйдет меньше.

Второй вариант — посмотреть продукцию с заявленным большим номиналом. В нашем случае рассуждаем так: нам нужен провод в 4 квадрата. Следующий по — 6 мм2. Очень вероятно, что параметры этого кабеля в реале будут близки к требуемым 4 квадратам. Возможно, сечение проводников будет больше, но это хорошо — проводка точно не будет греться. Минус этого варианта в том, что потратите вы больше денег, так как такие кабели стоят больше.

В общем, вы знаете не только как узнать сечение провода по диаметру, но и то, как выбрать нужный. Даже если заявленные характеристики не совпадают с реальными.

Расчет сечения кабеля. По мощности, току, длине

Как рассчитать кабель по току, напряжению и длине. Кабели, как известно, бывают разного сечения, материала и с разным количеством жил. Какой из них надо выбрать, чтобы не переплачивать, и одновременно обеспечить безопасную стабильную работу всех электроприборов в доме? Для этого необходимо произвести расчет кабеля. Расчет сечения проводят, зная мощность приборов, питающихся от сети, и ток, который будет проходить по кабелю. Необходимо также знать несколько других параметров проводки.

Основные правила

При прокладке электросетей в жилых домах, гаражах, квартирах чаще всего используют кабель с резиновой или ПВХ изоляцией, рассчитанный на напряжение не более 1 кВ. Существуют марки, которые можно применять на открытом воздухе, в помещениях, в стенах (штробах) и трубах. Обычно это кабель ВВГ или АВВГ с разной площадью сечения и количеством жил.
Применяют также провода ПВС и шнуры ШВВП для подсоединения электрических приборов.

После расчета выбирается максимально допустимое значение сечения из ряда марок кабеля.

Основные рекомендации по выбору сечения находятся в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ). Выпущено 6-е и 7-е издания, в которых подробно описывается, как прокладывать кабели и провода, устанавливать защиту, распределяющие устройства и другие важные моменты.

За нарушение правил предусмотрены административные штрафы. Но самое главное состоит в том, что нарушение правил может привести к выходу из строя электроприборов, возгоранию проводки и серьезным пожарам. Ущерб от пожара измеряется порой не денежной суммой, а человеческими жертвами.

Важность правильного выбора сечения

Почему расчет сечения кабеля так важен? Чтобы ответить, надо вспомнить школьные уроки физики.

Ток протекает по проводам и нагревает их. Чем сильнее мощность, тем больше нагрев. Активная мощность тока вычисляют по формуле:

P=UI cos φ=I²*R

R – активное сопротивление.

Как видно, мощность зависит от силы тока и сопротивления. Чем больше сопротивление, тем больше выделяется тепла, то есть тем сильнее провода нагреваются. Аналогично для тока. Чем он больше, тем больше греется проводник.

Сопротивление в свою очередь зависит от материала проводника, его длины и площади поперечного сечения.

R=ρ*l/S

ρ – удельное сопротивление;

l – длина проводника;

S– площадь поперечного сечения.

Видно, что чем меньше площадь, тем больше сопротивление. А чем больше сопротивление, тем проводник сильнее нагревается.

Если покупаете провод и замеряете его диаметр, то не забудьте, что площадь рассчитывается по формуле:

S=π*d²/4

d – диаметр.

Не стоит также забывать удельное сопротивление. Оно зависит от материала, из которого сделаны провода. Удельное сопротивление алюминия больше, чем меди. Значит, при одинаковой площади сильнее нагреваться будет алюминий. Сразу становится понятно, почему алюминиевые провода рекомендуют брать большего сечения, чем медные.

Чтобы каждый раз не вдаваться в длинный расчет сечения кабеля, были разработаны нормы выбора сечения проводов в таблицах.

Расчет сечения провода по мощности и току

Расчет сечения провода зависит от суммарной мощности, потребляемой электрическими приборами в квартире. Ее можно рассчитать индивидуально, или воспользоваться средними характеристиками.

Для точности расчетов составляют структурную схему, на которой изображены приборы. Узнать мощность каждого можно из инструкции или прочитать на этикетке. Наибольшая мощность у электрических печек, бойлеров, кондиционеров. Суммарная цифра должна получиться в диапазоне приблизительно 5-15 кВт.

Зная мощность, по формуле определяют номинальную силу тока:

I=(PK)/(Ucos φ)

P – мощность в ваттах

U=220 Вольт

K=0,75 – коэффициент одновременного включения;

cos φ=1 для бытовых электроприборов;

Если сеть трехфазная, то применяют другую формулу:

I=P/(U√3cos φ)

U=380 Вольт

Рассчитав ток, надо воспользоваться таблицами, которые представлены в ПУЭ, и определить сечение провода. В таблицах указан допустимый длительный ток для медных и алюминиевых проводов с изоляцией различного типа. Округление всегда производят в большую сторону, чтобы был запас.

Можно также обратиться к таблицам, в которых сечение рекомендуют определять только по мощности.

Разработаны специальные калькуляторы, по которым определяют сечение, зная потребляемую мощность, фазность сети и протяженность кабельной линии. Следует обращать внимание на условия прокладки (в трубе или на открытом воздухе).

Влияние длины проводки на выбор кабеля

Если кабель очень длинный, то возникают дополнительные ограничения по выбору сечения, так как на протяженном участке происходят потери напряжения, которые в свою очередь приводят к дополнительному нагреву. Для расчета потерь напряжения используют понятие «момент нагрузки». Его определяют как произведение мощности в киловаттах на длину в метрах. Далее смотрят значение потерь в таблицах. Например, если потребляемая мощность составляет 2 кВт, а длина кабеля 40 м, то момент равняется 80 кВт*м. Для медного кабеля сечением 2,5 мм кв. это означает, что потери напряжения составляют 2-3%.

Если потери будут превышать 5%, то необходимо брать сечение с запасом, больше рекомендованного к использованию при заданном токе.

Расчетные таблицы предусмотрены отдельно для однофазной и трехфазной сети. Для трехфазной момент нагрузки увеличивается, так как мощность нагрузки распределяется по трем фазам. Следовательно, потери уменьшаются, и влияние длины уменьшается.

Потери напряжения важны для низковольтных приборов, в частности, газоразрядных ламп. Если напряжение питания составляет 12 В, то при потерях 3% для сети 220 В падение будет мало заметно, а для низковольтной лампы оно уменьшится почти вдвое. Поэтому важно размещать пускорегулирующие устройства максимально близко к таким лампам.

Расчет потерь напряжения выполняется следующим образом:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Uн

P — активная мощность, Вт.

Q — реактивная мощность, Вт.

r0 — активное сопротивление линии, Ом/м.

x0 — реактивное сопротивление линии, Ом/м.

Uн – номинальное напряжение, В. (оно указывается в характеристиках электроприборов).

L — длинна линии, м.

Ну а если попроще для бытовых условий:

ΔU=I*R

R – сопротивление кабеля, рассчитывается по известной формуле R=ρ*l/S;

I – сила тока, находят из закона Ома;

Допустим, у нас получилось, что I=4000 Вт/220 В=18,2 А.

Сопротивление одной жилы медного провода длиной 20 м и площадью 1,5 мм кв. составило R=0,23 Ом. Суммарное сопротивление двух жил равняется 0,46 Ом.

Кому-то может показаться, что определять площадь сечения провода – лишняя возня, ведь в конце концов в магазине можно уточнить у того же продавца, какую нагрузку способен выдержать конкретный провод, к тому же на каждом проводе указаны все необходимые данные. Однако, на деле такая необходимость возникает очень часто, потому что качество продукции многих поставщиков оставляет желать много лучшего и нуждается в более тщательном осмотре.

Если при замене электропроводки в доме не позаботиться о расчете планируемых нагрузок и, соответственно, необходимого сечения провода, в скором времени может выбить автоматы в электрощитке из-за повреждения провода. Чтобы этого не произошло, нужно решить, сколько приборов будет включено одновременно в квартире. При этом необходимо учитывать самые мощные из них: электроплиту, чайник, утюг, пылесос, стиральную и посудомоечную машины.

При определение сечения провода можно, конечно, довериться опытному электрику, который на глаз может вычислить необходимые данные. Но если такой возможности нет, нужно руководствоваться простой математической формулой. Сечение в данном случае будет обозначаться как площадь круга. При этом радиус окружности, возведённый в квадрат, нужно умножить на число П. Соответственно будет получаться, что чем больше диаметр провода, тем большую мощность тока он может выдержать. Чтобы произвести необходимые замеры нужно будет немного снять изоляцию провода.

Если провод многожильный, достаточно выполнить ту же самую операцию и умножить получившиеся число на количество проводов. Очень пригодится в замерах небольшой штангенциркуль, стоит он копейки, и для обращения с ним никаких особых навыков не нужно.

Когда штангенциркуля нет под рукой, можно воспользоваться обычной линейкой и карандашом. Небольшую длину провода нужно зачистить от изоляции, плотно намотать на карандаш. Лучше сделать около 10 витков и уточнить длину намотки. Далее необходимо рассчитать диаметр одного витка, разделив длину на число витков, и уже исходя из него, вычислить диаметр провода, который поможет определить площадь сечения. Чтобы не пришлось возиться с инструментами, можно обзавестись полезной шпаргалкой, которая представляет собой таблицу значений для измерения сечения кабеля. Новичкам лучше пользоваться самым простым вариантом, учитывающим особенности медного и алюминиевого провода.

Людям, которые только знакомятся ближе с электричеством, обязательно нужно знать, как определить сечения кабеля по диаметру. Этот параметр можно считать одним из самых важных и поэтому информацией касательно него должен владеть каждый электрик. Но все же, начинающим электрикам или студентам немного сложно определить сечение кабеля по диаметру жилы и поэтому данный вопрос следует обсудить детальнее.

Нужно понимать то, что любой кабель состоит из некоторого количества жил, которые в сечении имеют форму круга. Именно от того, какую площадь будет иметь в сечении конкретный кабель и будут определяться параметры его проводимости. Чем толще кабель, тем больше электроэнергии он сможет проводить.

Детальная инструкция по проведению замеров

Весь процесс вычисления параметров сечения кабеля можно разделить на 6 этапов, каждый из которых имеет свою специфику и должен подчиняться конкретным правилам.

1 этап

Нужно взять кабель, для которого человек собирается определять параметр сечения. Чаще всего для такой цели используются провода, состоящие из 2 или 4 жил. Жилы должны быть изолированы друг от друга специальными материалами.

Как правило, жилы внутри кабеля обладают одинаковыми показателями диаметра, но можно и встретить такие варианты провода, где одна из жил намного тоньше остальных вариантов. Если в кабеле есть одна тонкая жила, значит, она предназначается для заземления.

2 этап

Жилы необходимо очень аккуратно очистить от изоляции провода – с этой целью нужно использовать небольшой, но очень острый нож.

Затем взять штангенциркуль или микрометр и, воспользовавшись инструментом, рассчитать диаметр жилы. Полученное в миллиметрах значение стоит куда-то записать. Используя этот параметр, нужно будет рассчитать такой показатель, как площадь поперечного сечения. Чтобы это сделать, человеку придется умножить коэффициент 0,25 на число П, которое ровняется 3,14, а также на полученное значение диаметра в квадрате. Общая формула для этого расчета выглядит так – S=0,25xПxD в квадрате. Полученное значение необходимо умножить на количество жил, которые присутствуют в определенном кабеле.

Дополнительно нужно вычислить сопротивление провода, для чего понадобятся следующие показатели:

  • длина провода;
  • сечение кабеля;
  • материал, из которого изготовлен кабель.

Имея эти параметры, можно без проблем вычислить показатель сопротивления.

3 этап

Чтобы понять, как делаются замеры на практике и узнать нужную информацию, нужно рассмотреть момент расчета на конкретном примере. Если у пользователя в руках есть медный кабель, который состоит из 4 жил, а параметр его диаметра составляет 2мм, то можно искать площадь его сечения.

Совет! Для проведения замеров лучше использовать микрометр, который позволит получить более точные показатели, а значит, и весь расчет будет максимально точным и правильным.

Чтобы определить этот параметр, стоит заняться моментом расчета площади поперечного сечения для одной из жил. Сделать это позволяет следующая формула:

S=0,25х3,14х2 в квадрате = 3,14мм в квадрате

Принцип расчета очень простой и максимально понятный. Определив параметр поперечного сечения одного из проводов, можно найти этот показатель для целого кабеля. Чтобы его определить, достаточно умножить полученный по формуле, указанной выше показатель, на общее количество кабелей.

4 этап

Определив параметр сечения, человек может узнать, какой максимальный ток может протекать именно по выбранному кабелю. Также, имея выше указанный показатель на руках, человек может определить сопротивление. К примеру, максимальный ток именно для кабеля из меди можно рассчитать, используя соотношение 8А на 1мм в квадрате. Исходя из этого, предельное значение тока будет составлять 8х12,56=100,5А. для алюминиевого кабеля используются немного другие параметры, которые составляют 5А на 1мм квадратный.

5 этап

Зная значение длины кабеля, можно легко опередить его сопротивление. Чтобы понять, как это делается, нужно рассмотреть все на конкретном примере. К примеру, если длина конкретного кабеля составляет 200м, то чтобы определить показатель сопротивления, нужно умножить удельное сопротивление материала на длину кабеля и поделить на площадь его поперечного сечения. Сделав эти расчеты, можно без проблем определить нужный параметр.

Дополнительные сведенья и советы

Если поставить дома некачественный кабель, то он просто может сгореть от малейших колебаний в сети. Чтобы этого не случалось, мастера, перед установкой проводки, измеряют сечение кабеля по его диаметру. Это помогает понять, насколько большое напряжение выдержит конкретный провод и стоит ли его ставить. Если расчет сечения проведен и параметр оказался заниженным, то пользователь рискует столкнуться со следующей опасностью:

  • падает нагрузочная способность провода;
  • если по проводу продут меньший или больший ток, то он полностью разрушится;
  • может случиться возгорание в любой зоне кабеля и начаться пожар.

Статистика говорит о том, что сейчас насчитывается очень много пожаров из-за того, что система электрических проводов работает некачественно. Поэтому, чтобы избежать фатальных последствий, стоит проводить расчет сечения кабеля по его диаметру.

Совет! Выбирая в магазине кабель, не всегда стоит верить информации, которая на нем указана. Часто, производители ставят лучшие технические данные, чем они есть на самом деле, чтобы только реализовать свою продукцию и хорошо заработать на этом.

Определение сечения кабеля с помощью линейки

Измерить сечение кабеля возможно за счет использования простой линейки. Это очень старый способ проведения замеров, но он не менее эффективный, чем проведение таких же действий с помощью специальных приборов. Чтобы выполнить измерение, используя обычную линейку, нужно действовать согласно следующей инструкции:

  • аккуратно зачистить жилу от изоляции;
  • плотно накрутить жилу на обычный карандаш;
  • измерить с помощью линейки общую длину намотки;
  • разделить длину намотки на общее количество жил, присутствующих в кабеле.

Наматывая на карандаш жилу, нужно проследить за тем, чтобы получилось не менее 15 витков. Витки должны очень плотно прижиматься друг к другу, так, чтобы между ними не оказалось свободного промежутка. Нужно проводить замеры не один, а несколько раз, чтобы результат получился максимально точным.

Это важно! Такой способ подходит исключительно для определения диаметра тонких проводков. Если кабель толстый, то его будет очень сложно накручивать, что не позволит сделать все качественно и провести точный замер.

Вывод

Определить сечение кабеля по диаметру можно достаточно быстро. Для того, чтобы визуализировать этот параметр, человек может воспользоваться одним из нескольких доступных способов. Главное, выполняя процесс замеров, проводить все действия внимательно и аккуратно. Чтобы быстрее рассчитать нужный показатель, можно воспользоваться специальной таблицей, в которой указаны все данные. Если человек не пользуется таблицей, то он сможет выполнить все расчеты по специальной формуле.

В пользу какого способа бы не сделал выбор человек, все действия стоит проводить аккуратно и внимательно. Провести замеры такого характера сможет каждый, учитывая при этом советы, которые дают профессиональные электрики. Проводить замеры можно с помощью специальных приборов или обычной линейки.

Измерить сечение кабеля можно буквально за пару минут, узнав, можно ли его использовать для конкретных целей. Выбирая кабель, нужно всегда помнить о том. Что маркировка на них не всегда соответствует действительности. Именно поэтому стоит проверить нужные параметры самостоятельно, чтобы знать, продукция какого качества используется. Рассчитав нужный параметр, человек может убедиться в качестве кабеля и использовать его для замены проводки. Главное, провести все замеры правильно и тогда используемый провод будет максимально безопасным для домашнего использования, риска возникновения каких-то замыканий или других неприятностей фактически не будет.

Как определить сечение провода по его диаметру — таблицы, технологии расчета

Говорят, что ремонт в доме сродни пожару. И в какой-то степени это действительно так. Ведь даже если начать делать только небольшую косметику, одна работа начинает тянуть за собой другую, а так и до полного ремонта недалеко.

И, конечно же, редко ремонт проходит без замены проводки. Ведь где-то необходимо поставить дополнительную розетку, а где-то и сам провод уже приходит в негодность (особенно это касается алюминиевых изделий). И вот тогда приходится думать, какую толщину провода выбрать, чтобы и в монтаже он был не слишком сложен, и не переплатить за лишние, ненужные квадратные сантиметры, но, в то же время, и чтобы хватило на все электроприборы, которых с каждым годом становится в квартирах все больше и больше.

Конечно, вопрос характеристик провода не только очень важен, но и сложен. Он требует серьезного подхода, расчетов и внимательности.

Сейчас попытаемся понять, как правильно определить сечение провода по диаметру, мощности, силе тока, а также как приобрести правильную толщину (измеряется в мм2). Ведь иногда и маркировка может не совпадать с реальным диаметром.

Маркировка кабеля

Для начала имеет смысл разобраться с сечением токопроводящих изделий, которая указана на маркировке, на внешней стороне. К примеру, провод маркирован как АВВГ 3х2,5. Из этого обозначения можно узнать, что это алюминиевый проводник с изоляцией жил из ПВХ, с общей изоляцией из того же материала, без брони, т говоря на языке электриков, «голый». Но эта информация, которую можно узнать из буквенного обозначения, хотя и важна, но не настолько, как числовая маркировка. А по цифрам можно узнать, что кабель трехжильный, а площадь поперечного сечения проводника, то есть жилы, равна 2,5 мм.

Но часто бывает, что маркировка не совсем точна, погрешность может составить до 40 %, а это величина немалая (к примеру, написано КГ 3х16, а в действительности не более 12 мм2). Ну а последствия такой неточности, естественно — прогоревшие кабеля (хорошо, если не сгоревшая квартира), а возможно, и испорченная бытовая техника.

Но, о способах, при помощи которых можно выполнить измерение сечения кабеля при покупке чуть ниже, а сейчас стоит рассмотреть материалы, из которых изготавливаются провода. Необходимо помнить что для одной и той же нагрузки сечение алюминиевого кабеля требуется большее, нежели медного. К тому же медь дает меньшие потери электропроводности, а также намного долговечнее. Конечно, и стоимость медных проводов выше, но это компенсируется при эксплуатации, а потому, такие кабеля предпочтительнее.

Таблица сечений медных кабелей

Расчет сечения провода по диаметру

Первое, что необходимо сделать перед тем, как идти в магазин за проводом — это вычислить необходимое сечение кабеля для того или иного помещения. Для этого нужно понять, какие приборы будут «нагружать» помещение. Суммировав мощности всех бытовых приборов, взять общую, и уже по ней, согласно таблице, выбрать нужные характеристики кабеля.

Аналогичным образом ведутся расчеты и по силе тока. Главное в этом деле ничего не упустить. Оптимальным будет кабель, толщина которого на 15–20 % больше требуемой по нагрузке. Тогда, при необходимости, можно подключить еще какие-то приборы, которые могут со временем появиться в помещении.

Все таблицы для выбора сечения провода по мощности или силе тока приведены в этой статье. Но как определить сечение кабеля, не глядя на маркировку, ведь она может не соответствовать действительности? Высчитать площадь сечения провода несложно.

Расчёт сечения с учётом длины провода

Как посчитать сечение при покупке

При приобретении кабеля необходимо убедиться, что его сечение соответствует заявленной маркировке. Для этого можно приобрести пробный образец. Обычно минимальная длина в продаже составляет 0,5 метра — этой длины вполне будет достаточно.

Для замера найдите и возьмите с собой с собой штангенциркуль (механический или электронный, что предпочтительнее) или микрометр. Электронные приборы, конечно же, точнее, но они не у каждого имеются, а вот механический найдется практически у каждого.

Но даже если его нет, может выручить простая отвертка и линейка. Сейчас попробуем разобраться, как вычислить параметры сечения по рассчитанному радиусу.

Замеры микрометром или штангенциркулем

Для того, чтобы высчитать площадь сечения проводника, для начала необходимо зачистить одну из жил провода, диаметр которого нам требуется. Достаточная длина для замера подобным способом — 1 см. Далее, при помощи штангенциркуля или микрометра замеряется толщина жилы — это, как можно догадаться, и будет диаметр кабеля. Но для расчета соотношения сечения к диаметру по формуле нужна такая величина, как радиус, а потому делим полученное значение на 2. После такого перевода диаметр больше не используется, все считают с данными радиуса.

После произведенных замеров используется формула, по которой и вычисляется поперечное сечение кабеля, то есть площадь сечения кабеля — S = π*r2, где π — постоянная величина, равная 3,14.

Таким образом, если диаметр жилы составил 3,6 мм, тогда расчеты будут следующими:

3,6:2 = 1,8; после 3,14 х (1,8х1,8) = 3,14 х 3,24 = 10,17. Отсюда следует, что площадь сечения определяемого кабеля, диаметр жилы которого составила 3,6 мм. равна 10,17 кв. мм.

Аналогичным образом можно рассчитать толщину многопроволочного гибкого токопроводящего изделия, но при подобных расчетах нужно замерить диаметр одной проволоки из жилы, после умножить получившуюся цифру на количество проволок, которые составляют жилу, а потом уже высчитать толщину кабеля по вышеуказанной формуле.

Как становится ясно, вычислить толщину проводника по диаметру не так уж и сложно, причем, еще на стадии проекта можно перевести сечение в диаметр, тогда не нужно будет высчитывать данные, стоя у прилавка, в чем и плюс данного действия.

Замеры кабеля линейкой

Вычисление диаметра при помощи линейки и отвёртки

При отсутствии высокоточных приспособлений для замера толщины провода, можно воспользоваться обычной линейкой и отверткой. Для замера понадобится зачистить не менее 10 см жилы (чем больше будет зачищено, тем точнее можно вычислить диаметр).

После снятия изоляции голая жила наматывается на отвертку таким образом, чтобы между витками не было зазоров, а получившаяся на жале отвертки спираль замеряется при помощи линейки. Для удобства желательно брать целое число в миллиметрах. Для примера, от начального края провода до края 10 витка получилось 23 мм. Тогда необходимо 23 мм разделить на количество витков, что будет равно 23:10 = 2.3 мм. Это и будет необходимое значение  для того, чтобы вычислить толщину жилы кабеля. Ну а дальше снова по той же формуле — 2.3:2 = 1.15х1.15 = 1.3225х3.14 = 4.15. Вот и перевели диаметр в сечение проводника.

Аналогично производятся расчеты и по гибким многопроволочным проводам.

Определение сечения провода по таблицам

Как определить поперечное параметры кабеля, если не хочется возле прилавка производить расчеты? Для подобных случаев есть таблица для определения сечения и диаметра провода, которая также представлена в данной статье. Но при этом необходимо быть готовым к тому, что нужного диаметра жилы в них не окажется. В таком случае лучше принять за необходимое ближайшее меньшее значение. По крайней мере, в таком случае образуется небольшой запас по мощности.

Таблица сечений и диаметров

Также, еще на стадии проектирования электромонтажа, необходимо определение при помощи таблиц сечения кабеля, которое будет нужно. Надо понимать, что на этот параметр провода влияет много факторов.

Конечно же, главным образом необходимо учесть потребляемую мощность или потребляемый ток всех бытовых электроприборов. Но, кроме этого, учитывается и длина кабеля, то есть расстояние от распределительного щита до прибора или до распределительной коробки, от которой могут пойти кабеля меньшего диаметра. Также на толщину провода влияет и окружающая температура. Если проводка монтируется в помещении с повышенной температурой, то смело можно добавлять 15–20%. 

Опять же, если монтаж электропроводки ведется наружным способом, возможно применение кабеля меньшего диаметра, так как окружающий воздух будет лучше охлаждать жилы провода.

Материал изготовления провода

Как известно, медный и алюминиевый провода имеют разное сопротивление, равно как и различный срок службы, из чего можно сделать вывод, что и расчеты по мощности или току их сечения требуется производить отдельно.

Медный провод, как уже упоминалось, требуется меньшей толщины, чем алюминиевый, при одинаковой нагрузке на кабель, и вот почему. Удельное сопротивление у алюминия выше, чем у меди, а потому токовые потери больше. А как раз за счет этого и идет нагрев кабеля, так как бытовые электроприборы не разбирают, посредством какого материала на них поступило напряжение. Они берут именно столько, сколько им необходимо.

А вот медь, которая имеет сопротивление, равное 0,017 Ом*кВ мм/м. потребляет на нагрев меньшее количество электроэнергии, чем алюминий с его удельным сопротивлением в 0.028 Ом*кв. мм/м. В результате нагрев меди меньший, провод необходим тоньше, а коэффициент полезного действия медного кабеля выше.

Именно по этому, несмотря на высокую стоимость по сравнению с алюминием, медные провода более востребованы на рынке электротехники.

Разница между сечениями проводов на 220 и 380 вольт

Особенности сечения провода на 380 вольт

Выбирая сечение или диаметр провода, который будет работать с напряжением в 380 вольт, необходимо учитывать, что фаза по такому кабелю подается не по одной, а по трем жилам. А потому и нагрузка будет распределена по всем трем. Как узнать сечение провода с тремя жилами? Да очень просто. Нужно также определить диаметр одной из жил, после, зная как найти сечение двухжильного провода, произвести перевод в этот параметр.

А после этого полученную цифру можно смело умножать на три. Либо изначально делить максимальную нагрузку на то же.

Вообще, подобные кабеля используются в основном в промышленности, так как в обычной жилой квартире нет оборудования, которое работает на подобном напряжении, а потому слишком глубоко рассматривать этого вопрос не стоит.

Вместо послесловия

Теперь вопрос определения сечение провода по диаметру не кажется таким уж сложным.

Выбирая необходимый диаметр кабеля для монтажа электропроводки в квартире не стоит слишком надеяться на добросовестность производителя, в любом случае большая их часть заботится не о нашей безопасности, а о своем финансовом благополучии. Многие из них увеличивают толщину изоляции, уменьшая при этом реальные параметры. В итоге товар выглядит внешне так, как и должен, но мощность, на которую должен быть рассчитан, уже не выдерживает. А потому имеет смысл всегда пересчитывать толщину вышеописанным способом, даже если это изделие проверенного производителя.

Как говорится, доверяй, но проверяй. Ведь не производителю пользоваться смонтированной проводкой, и не ему переделывать ее в случае прогорания. А потому, каждый сам должен заботиться о своем удобстве и комфорте проживания.

Похожие статьи:

Прибор для измерения сечения кабеля. Выбор сечения провода кабеля для электропроводки

Одной из важных и основных частей электропроводки являются кабели, проводящие ток. Для того чтобы все работало как надо, без коротких замыканий и расплавленных проводов, важно подобрать проводку так, чтобы она выдерживала напряжение. Убедиться в том, что провод надежный, безопасный и соответствует требованиям эксплуатации, можно рассчитав сечение провода. Если провод будет с недостаточным сечением, это может привести к замыканию и пожару в доме. Давайте разберемся, как определить сечение провода, чтобы избежать таких последствий.

Серьезный вопрос

Если у вас по плану замена электропроводки, то первым делом вам нужно определиться, какое сечение провода необходимо. Когда вы подсчитаете планируемую нагрузку на провод по току, сразу будет ясно, какое сечение нужно для нормальной работы. Для этой цели воспользуйтесь таблицей, которая находится ниже.


Допустим, подсчитав все, вы определили силу тока в 27 А. Выходит, что вам необходим двужильный провод, сечение которого составляет 2,5 мм 2 . Вы пошли в магазин, купили хороший провод, с заявленным от производителя сечением в 2,5 мм 2 и произвели монтаж электрических проводов. По истечении времени, когда система была запущена и работала, у вас отключается автомат на щитке. Это может говорить о поврежденной линии.

После того как вы осмотрите проводку, может выясниться, что было короткое замыкание. Причина проста – изоляция на проводе расплавилась из-за сильного нагрева. Но как же так? Вы же все сделали как надо, рассчитали, приобрели нужный провод. А все дело не в расчетах и вашей ошибке с подключением. Вся причина кроется в обмане. Да, именно в обмане, так как очень часто производители, изготавливающие провода, поставляют товар, который не соответствует заявленному сечению. К примеру, вы купили кабель с площадью провода в 2,5 мм 2 , но когда вы проверили его самостоятельно, оказалось, что сечение кабеля составляет всего 2,1 мм 2 , что меньше, чем необходимо вам по мощности. Вот и получается, что провод греется, и повышается риск возникновения замыкания.


Но зачем это делать фирмам по производству кабелей? Все дело в жадности, так как, понижая сечение провода, компания-производитель экономит довольно значительную сумму денег. Посудите сами: чтобы изготовить 1000 м проводов сечением в 2,5 мм 2 , понадобится приблизительно 22,3 кг меди. Но если сделать их с меньшим сечением, в 2,1 мм 2 , то на их производство потребуется 18,8 кг. Получается, что экономия в пользу производителя составляет 3,5 кг меди. А когда производятся большие объемы продукции, то эта цифра вырастает в разы.

Вот и получается, что определение сечения провода – важный и серьезный этап, который нужно выполнить при монтаже проводки. Таким образом вы сможете избежать плавления изоляции, замыкания и, как следствие, пожара.

Каким образом можно определить сечение кабеля

Итак, вы купили провод, давайте узнаем, как можно произвести замер его сечения. Для этой цели вам понадобится:

  • штангенциркуль;
  • калькулятор;
  • сам кабель;
  • канцелярский нож или стриппер для снятия изоляции.


Определяется сечение по диаметру провода. Давайте рассмотрим, как это сделать поэтапно.

  1. Возьмите провод и снимите с него изоляцию при помощи стриппера или канцелярского ножа.
  2. Используя штангенциркуль, измерьте диаметр провода.
  3. Теперь, вам придется вспомнить уроки геометрии в школе. Для того чтобы определить площадь круга существует определенная формула:

S кр = π r 2 ,

где число π = 3,14, а r – радиус провода.

Но вот тут у нас возникает проблема: при помощи штангенциркуля измерить радиус невозможно – только диаметр. Поэтому формулу нужно немного изменить под диаметр. Как нам известно, радиус – это половина диаметра. Чтобы наши данные подходили, формулу нужно переделать так:

S кр = (π d 2)/4,

где d – диаметр жилы.

В таком случае формулу можно сократить, разделив число π на четыре. В итоге выходим на стандартную формулу для вычисления сечения жилы по диаметру:

Осталось только подставить числа к формуле и получить площадь круга, которая и будет его сечением. К примеру, диаметр вашего медного провода составляет 1,68 мм. Это число в квадрате составляет 2,8224. Умножаем 2,8224 на 0,785. Если округлить, то в итоге искомое сечение получилось 2,2 мм 2 .

Вот и все, как видите, много времени и усилий эта процедура не займет, однако она является очень важной частью работ по монтажу электричества. Ведь даже отклонение в несколько десятых миллиметра может сыграть злую шутку. Но как быть, если вы не электрик и штангенциркуля у вас под рукой нет? Не спешите бежать в магазин, есть простой метод вычисления диаметра с помощью подручных средств.

Простой метод определения диаметра


Все что нужно, есть у каждого под рукой. Для данного способа потребуется только карандаш или ручка и линейка.

  1. Первым делом возьмите провод, сечение которого нужно узнать, и снимите с него 300–400 мм изоляции по длине.
  2. Возьмите карандаш, ручку, фломастер или что будет под рукой, и намотайте на него провод. Для того чтобы добиться наиболее точного результата, витки должны быть подогнаны вплотную один к одному.
    Чем больше витков вы сделаете, тем точнее будет результат. Рекомендуемое количество – 10 и больше витков.
  3. Затем подсчитайте количество витков, которые вы намотали на карандаш, и запишите это число или запомните.
  4. При помощи линейки измеряйте полную длину посчитанных витков. К примеру, у вас получилось 19 витков, которые имеют длину 32 мм.
  5. Чтобы определить диаметр провода осталось только разделить длину на количество витков. Получается так: 32/19= 1,68 мм.

Вот и все, теперь осталось только подставить диаметр провода в формулу и получится сечение провода в 2,2 мм 2 . Такой результат можно считать точным при двух условиях: витки были намотаны вплотную, а их количество превышает 10 штук – чем больше, тем лучше. В результате вам не придется тратить лишние деньги.

Единственный минус такого способа: если жила с большим сечением, намотать ее на карандаш не получится.

Как измерять сечение, если провод многожильный


Хорошо, скажете вы, если провод один, вычислить сечение легко. А как быть, если он многожильный? Там таких отдельных проволок много, как узнать его в таком случае? Определить сечение многожильного провода не так тяжело как кажется. Все что нужно, определить сечение одной из жил.

  1. Для начала возьмите провод и снимите с него изоляцию.
  2. Теперь все проводки нужно рассоединить между собой и пересчитать их количество.
  3. Возьмите одну из жил и измерьте ее диаметр.
  4. Применив формулу, которая представлена выше, определите площадь одной жилы.
  5. Имея сечение одной жилы, можно узнать общее сечение. Для этого площадь одной проволоки умножьте на их общее количество. К примеру, у вас есть провод, состоящий из 15 жил. Вы узнали, что сечение одной проволоки составляет 0,2 мм 2 . Для того чтобы узнать их общее сечение, 0,2 нужно умножить на 15. Получаем: 0,2 × 15 = 3 мм 2 .


Но следует учесть, что все жилы в проводе не могут быть соединены вплотную. Из-за того, что они круглые, между ними образуется воздушный зазор. Его нужно учитывать. Для этого получившийся результат умножьте на 0,91. Допустим, если сечение провода составило 3 мм 2 , то, умножив его на коэффициент 0,91, получаем сечение 2,7 мм 2 . Вот и все. Сложного ничего нет, нужно только придерживаться инструкции.

Как видите, определить сечение провода под силу всем, кто умеет пользоваться формулами. Но, несмотря на простоту такой работы, она является одним из важнейших этапов, которые необходимо сделать перед тем, как проводить проводку по всему дому.

Как определить сечение провода? И мастера-новички, и простые ребята рано или поздно к этому вопросу приходят. Определение сечения провода помогает произвести замену проводки: нагрузку рассчитали и стало ясно, что данным условиям и току требуются определенные параметры сечения провода.

Допустим, 2,5 мм2. Вы покупаете кабель или провод, устанавливаете электропроводку. Через какое-то время внезапно повреждается линия. Канал вскрывают и выясняется, что изоляция проводов расплавилась. Если сечение не соответствует нагрузке, такая ситуация просто неизбежна.

Поводом для случившегося может стать:

  1. неправильный расчет и подбор сечения провода;
  2. отсутствие технической информации на упаковке провода либо ее недостоверность.

Неправильное определение сечения может привести к негативным последствиям. Супер важно уметь грамотно производить калькуляцию параметров сечения. Так можно избежать неприятных ситуаций и сэкономить приличную сумму.

Сегодня редакторы рассказывают, как узнать сечение провода. Бонус — составили несколько вариантов вычисления, чтобы каждый смог выбрать для себя оптимальный.

Как определить сечение провода: 3 основных способа

Штангенциркуль

Карандаш + линейка

Таблица

Вариант №1: узнаем сечение провода при помощи штангенциркуля

Рисунок 1 - На проводе есть марка и сечение. Бывает, что кабель бракованный, то есть усеченный. Например, вам нужен ВВГ 3х2.5, но по факту 3х2.1, хотя на нем и указано 3х2.5

Для определения поперечного или треугольного сечения жилы провода и кабеля применяют штангенциркуль. Ниже — пример расчетов с использованием прибора.

Для начала работы вспоминаем формулу определения площади круга:

где п=3,14; r — радиус окружности.

Мы будем использовать упрощенный вариант формулы, адаптированный под наш случай:

d – диаметр окружности (жилы).

Для наглядности разделим число п на 4. В результате получается формула:

Определяем диаметр провода: так мы узнаем площадь поперечного сечения. Для этого необходимо очистить жилу провода. Потом измерить ее диаметр при помощи штангенциркуля.

Получилось 1,78 мм. Это число необходимо поставить в выражение. В итоге:

Округлим до сотых и получим значение сечения провода 2,79 мм2.

Вариант №2: определяем сечение провода при помощи карандаша и линейки

Не у всех дома найдется специальное оборудование. Да и покупать его для разового использования глупо. Рассказываем, как определить сечение без профессиональных приборов.

Берем провод и зачищаем его по длине. Достаточно 30-50 см. После наматываем провод на ручку или карандаш. Наматывать нужно плотно друг к другу. Потом считаем число получившихся витков, измеряем длину. Допустим, получилось 19 витков с общей длиной 32 мм.

Чтобы узнать диаметр, нужно длину разделить на количество витков. В нашем случае 32:19=1,684. По принципу, приведенному в первом варианте, подставляем диаметр в формулу. У нас получилось 2,23 мм в квадратах.

Насколько этот метод точный? Величина погрешности будет зависеть от количества витков: чем их больше, тем меньше погрешность.

ВАЖНО! Этот вариант измерения не подходит для промышленных масштабов, однако, для домашнего режима — то, что нужно.

Вариант №3: определяем сечение провода при помощи таблицы

Можно использовать и таблицы соответствия ПУЭ. Они упрощают работу, так как в них указаны длительные допустимые токи для медного и алюминиевого проводов. При этом учитываются разновидности изоляции и оболочки.

Ниже представлена таблица в упрощенном варианте для наиболее комфортного использования. С ее помощью можно определить сечение трехжильных, четырехжильных, а также пятижильных проводов в условиях однофазной и трехфазной нагрузок (220 В/380 В). Для этого достаточно знать ток нагрузки и ее мощности.

  • В воздухе (лотки, короба, пустоты, каналы)
Медные жилы
Ток, А 220 В 380 В
19 4,1 12,5
25 5,5 16,4
35 7,7 23
42 9,2 27,6
55 12,1 36,2
75 16,5 49,3
95 20,9 62,5
120 26,4 78,9
145 31,9 95,4
180 39,6 118,4
220 48,4 144,8
260 57,2 171,1
305 67,1 200,7
350 77 230,3

Сечение вводного провода: как узнать?

ВАЖНО! Номинал вводного автоматического выключателя обязательно нужно согласовывать в энергоснабжающем учреждении. Без этой процедуры его менять запрещено, потому что это может повлиять на селективность срабатывания аппаратов защиты, размещенных в цепи питания в ВРУ/ТП (в том числе и на выделенную мощность для определенного жилья).

Узнать параметры номинала можно двумя способами:

  • в специализирующейся на энергосбережении организации;
  • в документации, где указаны технические условия на присоединение к сетям.

Для наглядности возьмем условные значения ТУ. Например, мощность — 5 кВт, номинал вводного автомата — 25 А и однофазное питание (220 В).

Все просто. Необходимо учитывать вид электропроводки, используемый материал для производства жил и напряжение. Сечение выбираем так, чтобы длительный допустимый ток кабеля был выше номинала вводного автомата.

Например, мы решили вводной кабель в дом осуществить медным трехжильным марки ВВГнг, прокладывая его открытым способом. Потому подходящее сечение составит не менее, чем 4 мм2, а это значит, что нужно купить ВВГнг (3х4).

Помните про «условный ток отключения» автомата: автомат, предусматривающий номинальный ток 25 А, имеет «условный ток отключения» 1,45·25=36,25 А.

В таких условиях автомат в холодном состоянии отключится приблизительно через час.

Кабель с сечением 4 мм2 обладает длительно-допустимым током 35 А, показатель “условного тока отключения” составляет 36,25 А. Значения отличаются не сильно, можно ничего не менять. Однако лучше выбрать вводный кабель на 6 мм2 с длительным допустимым током в 42 А.

Как определить, какое сечение провода розеточных линий?

У каждого электроприбора есть мощность. Параметры можно узнать в паспорте товара либо на наклейке, прилагаемой производителем. Измеряется она в Ваттах. В качестве примера предложим условные параметры.

Допустим, нужна питающая линия для стиральной машины. Мощность прибора — 2,4 кВт. Используем медный трехжильный кабель марки ВВГнг, прокладываем его так, чтобы его не было видно. Из этого делаем вывод, что сечение должно быть не менее 1,5 мм2. Это значит, что потребуется кабель ВВГнг (3х1,5).

Если использовать розетку только для подключения стиральной машины, этих параметров будет достаточно. Для защиты кабеля понадобится автомат с номинальным током 10 А.

Однако редко ставят розетки из таких соображений. Например, понадобится подключить в эту же сеть другое устройство, а у каждого электрического прибора своя мощность. Более целесообразно для розеточных линий использовать медный кабель, сечение которого 2,5 мм2. Для защиты нужно установить автомат с номиналом 16 А.

Как узнать сечение провода трехфазного двигателя?

Предположим, есть трехфазный асинхронный двигатель типа АИР71А4У2. Его мощность составляет 550 Вт, а обмотки подключены звездой на напряжение 380 В. Чтобы узнать, какое сечение будет оптимальным, необходимо посмотреть номинальный ток двигателя, который указан на наклейке устройства. Допустим, он составляет 1,6 А.

ВАЖНО! Иногда бывают так, что наклейки нет. Тогда можно поискать данные в справочных таблицах. Мы будем использовать медный кабель, проложим его по воздуху. Для определения сечения обращаемся к таблице. У нас получается 1,5 мм2. Его можно узнать и по мощности потребителя.

В зависимости от ситуации, можно выбрать самый удобный способ. Говорят, опытные электрики способны определить сечение визуально на глаз. Но пока новичкам мы советуем воздержаться и все-таки воспользоваться нашими рекомендациями. Гуд лак!

В быту каждому из нас регулярно приходится иметь дело с электропроводкой и техникой. Нас повсюду окружают всевозможные провода и кабели: в доме, в гараже, в строительных постройках, в автомобиле и так далее. Никакой ремонт не обходится без диагностики или замены электропроводки . В этой статье мы расскажем о том, как определить поперечное сечение одножильных и многожильных кабелей .

Электрики , имеющие солидный опыт работы в области электромонтажа , редко прибегают к научным методам определения поперечного сечения проводов, прикидывая его «на глаз». Чтобы избежать ошибок, площадь поперечного сечения лучше определять математическими расчетами.

Расчет площади сечения одножильного провода

Сначала разрезаем кабель и замеряем диаметр его жилы, после чего приступаем к расчетам. Так как форма сечения проводов круглая, то рассчитывать ее будем за формулой определения площади круга:

S = π . d²/4, где:

S — искомая площадь поперечного сечения, кв. мм;

d — диаметр жилы, мм;

В принципе, формулу можно сразу сократить, разделив π на 4, в итоге мы получим: S = 0,8 . d².

Давайте рассмотрим конкретный случай. Допустим, диаметр жилы составляет 2 мм, тогда S = 0,8 . 2² = 3,2 кв.мм.

Расчет площади сечения многожильного провода

После того, как мы разрежем провод, необходимо подсчитать точное количество жил в связке. Теперь измеряем диаметр одной из них и за уже знакомой формулой S = π . d²/4 определяем площадь ее сечения. Общая площадь поперечного сечения провода будет сумой площади сечения его жил.

Например, мы имеем провод, в котором 25 жил, диаметр каждой из них - 0,5 кв. мм.

s = 0,8 . d² = 0.8 . 0.5 . 0.5 = 0,2 кв. мм.

Следовательно, общая площадь провода будет: S = 25 . s = 25 . 0,2 = 5 кв. мм.

Что касается диаметра жил, то его можно измерить с помощью штангенциркуля или микрометра. Поскольку, не каждый имеет дома эти инструменты, то диаметр жилы будем определять, воспользовавшись линейкой и карандашом. Плотно наматываем жилу на карандаш (чем больше вы сделаете витков, тем точнее будет измерение), а затем линейкой измеряем длину намотки. Полученное число разделяем на количество витков и получаем нужный нам размер диаметра жилы.

- - - - -
Статью подготовил: samparam (from Advego - прим. ред. ) специально для официального сайта компании "Электро911".

Инструкция

Способ вычисления сечения электрического провода зависит от конструкции этого провода . Для вычисления сечения применяются формулы площади круга или прямоугольника. Расчет производится в следующей последовательности. Очистите провод от изоляции на длину около 10 мм.

Для определения сечения круглого проводника измерьте его диаметр, с помощью микрометра или штангенциркуля. Если микрометра под рукой не оказалось, диаметр провода можно приблизительно определить, используя обычную линейку. Что бы воспользоваться этим методом, очистите провод от изоляции на длину от полуметра до одного метра. Намотайте 10 витков провода на линейку. Намотка должна быть плотной, виток к витку. Определите длину намотки по шкале линейки и поделите на десять. Полученное значение и есть искомый диаметр провода . Для повышения точности определения диаметра, увеличьте количество наматываемых витков.

Диаметр провода , выраженный в миллиметрах, возведите в квадрат. Полученное значение умножьте на число ПИ, а затем поделите на четыре. Результатом всех действий станет сечение провода , в квадратных миллиметрах. Значение числа ПИ для получения удовлетворительной точности достаточно принять равным 3,14. Количество математических действий можно уменьшить, если заранее произвести деление числа ПИ на четыре. В этом случае, диаметр, возведенный в квадрат, умножается на 0,785.

Несколько сложнее вычисляется сечение многожильного провода . Чтобы его найти, сосчитайте количество отдельных жил. Выберите одну жилу и измерьте ее диаметр. Рассчитайте сечение этой жилы. Искомое сечение многожильного провода найдите, перемножив количество жил на сечение одной жилы.

Если используется провод прямоугольного сечения, определите его ширину и высоту, используя один из вышеназванных измерительных инструментов. Полученные значения должны иметь размерность – миллиметры. Умножьте длину на ширину. Результат перемножения есть величина сечения прямоугольного провода .

Часто в электрических сетях указывается площадь сечения провода. Как правило , оно измеряется в мм². Рассчитайте диаметр провода, поделив площадь его сечения на число 3,14. Извлеките из результата квадратный корень и умножьте получившееся число на 2. Это и будет диаметр провода в мм.

В том случае, когда провод включен в электрическую сеть или трудно доступен, а его сечение неизвестно, измерьте его диаметр другим способом . Узнайте, из какого материала сделан проводник . По таблице удельных сопротивлений найдите его удельное сопротивление в Ом мм²/м. Тестером измерьте напряжение на проводе, диаметр которого измеряется. Тестер настройте на измерение напряжения в вольтах, и присоедините к проводнику параллельно. Если по проводнику протекает постоянный электрический ток, при подключении соблюдайте полярность. Затем переключите тестер в режим амперметра и включите его в цепь последовательно с проводником. Измерьте силу тока в амперах .

С помощью линейки или рулетки, в зависимости от длины проводника, измерьте его длину. Результат измерения получите в метрах . После этого можно приступать к расчетам:
1. Найдите электрическое сопротивление проводника. Для этого напряжение, измеренное на нем, поделите на силу тока в цепи проводника R=U/I.

2. Найдите площадь поперечного сечения проводника. Чтобы сделать это, произведение удельного сопротивления на длину проводника поделите на его электрическое сопротивление S=ρ l/R.

3. Рассчитайте диаметр проводника, считая, что его поперечное сечение представляет собой круг. Для этого площадь сечения поделите на 3,14, из полученного числа извлеките квадратный корень, а результат умножьте на 2.

Видео по теме

Источники:

  • площадь сечения провода

Вся жизнь современного общества построена на практически непрерывном потреблении электроэнергии. Промышленность и сельское хозяйство, транспорт и личное жилье постоянно нуждаются в электричестве. Для того, чтобы энергия поступала бесперебойно и безаварийно, необходимо правильно рассчитать сечение проводов электропроводки.

Вам понадобится

  • Калькулятор, строительная рулетка, таблица расчета сечения провода

Инструкция

Общую длину электропроводки. Это можно сделать двумя способами: измерив расстояния между щитками, розетками, выключателями на монтажной схеме и умножив результат на масштаб схемы, или проведя измерения непосредственно на месте, где будет прокладываться электропроводка. Поскольку провода будут соединяться между собой, сделайте поправку на соединение и удлините каждый отрезок не менее чем на 100 мм.

Рассчитайте общую нагрузку потребляемой электроэнергии. Для этого суммируйте номинальные мощности всех электроприборов, которые сейчас находятся в эксплуатации, и подумайте, какие еще приборы, возможно, будут использоваться в будущем. Расчет нужно проводить с запасом прочности и надежности. Полученную сумму умножьте на коэффициент одновременности, равный 0,7.

Для предотвращения аварий на электрической линии на вводной кабель необходимо поставить автоматический выключатель. В жилых помещениях используется однофазный ток напряжением 220 В. Подсчитанную общую нагрузку разделите на величину напряжения (220 В) и получите ток, который будет проходить через вводной автомат. Если в продаже нет автомата с таким номиналом, покупайте с близкими параметрами, но с запасом по токовой нагрузке.

Сечение провода рассчитывается по двум параметрам: допустимой длительной токовой нагрузке и потере напряжения. Потеря напряжения происходит в проводах, соединяющих источник тока и потребителя. Если вы рассчитываете электропроводку для отдельного помещения и приборов небольшой мощности, этот показатель можете не учитывать, поскольку потери напряжения будут пренебрежимо малы.

Кабель должен быть трехжильным, поскольку один проводник используется для заземления. Лучше выбирать медный провод, поскольку электрические показатели меди лучше, чем алюминия. Определитесь, какой тип электромонтажа вы будете использовать – закрытый или открытый. Теперь, когда вы знаете расчетный ток, выбрали тип кабели и вариант проводки, в таблице найдите необходимое сечение провода.

Видео по теме

Полезный совет

При расчете потребляемой мощности учитывайте, что количество электроприборов в помещении может увеличиваться.

Автоматический выключатель и сечение провода выбирайте с запасом.

Источники:

  • как рассчитать сечение кабеля для электропроводки

Под сечение м провода понимают площадь его поперечного сечения. Ее можно узнать непосредственно при покупке провода. Если это не удалось, измерьте диаметр провода штангенциркулем и посчитайте площадь поперечного сечения как площадь круга. Также площадь поперечного сечения можно найти с помощью амперметра, вольтметра и линейки.

Вам понадобится

  • штангенциркуль, линейка, амперметр, вольтметр и таблица удельных сопротивлений веществ.

Инструкция

Определение сечения геометрическими методамиПодавляющее большинство проводников имеет круглую форму поперечного сечения. Для его определения с помощью штангенциркуля определите диаметр провода в миллиметрах, предварительно сняв с него при необходимости изоляцию. Диаметр возведите в квадрат умножьте на 3,14, результат поделите на 4 (S=D² 3,14/4). Получите сечение провода в мм². В том случае, если провод имеет прямоугольное сечение, измерьте штангенциркулем длину и ширину сечения в метрах и их значения перемножьте. Более сложные формы сечений измеряйте другими методами.

Определение сечения провода в электрической цепиПрисоедините проводник к источнику тока, включите в цепь амперметр, а к концам проводника присоедините вольтметр. Если источник дает постоянный ток, обязательно учитывайте полярность при подсоединении приборов. Положительный полюс прибора должен примыкать к положительному полюсу источника. Для переменного тока полярность значения не имеет. После этого замкните цепь и снимите показания с амперметра и вольтметра, соответственно, в амперах и вольтах. Определите материал, из которого сделан провод и по таблице удельных сопротивлений материалов определите удельное сопротивление провода в Ом мм²/м.

Линейкой измерьте его длину и переведите ее в метры. Перемножьте значения удельного сопротивления материала проводника, его длины и силы тока, протекающего по проводнику.2, где R=D/2Если диаметр выражен в миллиметрах, сечение получится в квадратных миллиметрах, а в электротехнике это обычно и требуется.

Гибкие провода обычно состоят из нескольких жил, находящихся под общей изоляционной оболочкой. Такая конструкция позволяет ему выдерживать частые изгибы (хотя злоупотреблять этим свойством провода не стоит). В этом случае, измерьте диаметр одной жилы, вычислите по нему сечение , а затем пересчитайте жилы в проводе и умножьте результат вычисления на их количество.

Сечение печатного проводника на плате определяйте, измерив его ширину и толщину, а затем перемножив эти величины. Если проводник имеет переменную ширину, измеряйте ее на участке, где она является наименьшей - именно от этого зависит, какой максимальный ток можно через него пропустить. Учтите, что если печатный проводник залужен, определить, какую часть его толщины занимает припой, а какую - медь, затруднительно.Для измерения толщины печатного проводника удобно использовать штатив с индикатором часового типа. Определите расстояние до платы в двух местах: где проводник есть и где его нет. Вычтите одно расстояние из другого, а результат переведите в миллиметры.

Чтобы узнать, какой максимальный ток можно безопасно пропускать через проводник с измеренным вами сечение м, воспользуйтесь специальными таблицами, которые имеются в справочниках по электротехнике.

Кругом называют плоскую геометрическую фигуру, а линию, ее ограничивающую, принято называть окружностью. Основное свойство круга заключается в том, что каждая точка на этой линии находится на одинаковом расстоянии от центра фигуры. Отрезок с началом в центре круга и окончанием на любой из точек окружности называется радиусом, а отрезок, соединяющий две точки окружности и проходящий через центр - диаметром.

Здравствуйте, дорогие посетители сайта «Заметки электрика».

Эта статья про то, как самостоятельно можно определить сечение кабеля по диаметру.

Так вот данная статья тоже имеет прямое отношение к этой теме.

Зачем нам нужно определять сечение кабеля или провода по его диаметру?

А нужно нам это по нескольким причинам.

1. Нет бирки на бухте провода или кабеля

Встречаются ситуации, когда на бухте кабеля или провода отсутствует бирка с его сечением и прочими характеристиками. Конечно, я как , который практически ежедневно сталкиваюсь с этим, могу или кабеля «на глаз». Но скажу честно, иногда бывает и так, что определить сечение очень затруднительно.

2. Покупка проводов и кабелей

Второй причиной, служит покупка этих самых проводов и кабелей. Все Вы знаете, и не раз я Вам об этом рассказывал, что в современных рыночных отношениях кабельная и проводниковая продукция «иногда» не соответствует требованиям современных ГОСТов. Но об этом поговорим подробнее в следующих статьях. Кому интересно, то подписывайтесь на получение уведомлений о выходе новых статей на сайте.

Итак, как же определить сечение жил кабеля или провода по его диаметру?

Способ №1

Первый способ применяется для определения сечения жил однопроволочного кабеля или провода.

Для этого нам необходимо с помощью обычного штангенциркуля или микрометра произвести измерение диаметра жилы кабеля (провода) без изоляции. Микрометра у меня нет, а вот штангенциркуль в моем присутствует всегда.


В качестве примера я приведу определение сечения жилы кабеля ВВГнг двумя способами. В итоге сравним полученные результаты.

Вот этот кабель.


Разделываем кабель и разводим жилы.


Берем одну жилку (я взял синюю) и зачищаем ее, т.е. снимаем изоляцию жилы. Для снятия изоляции лично я пользуюсь стриппером Книпекс 12 40 200 — рекомендую.


С помощью штангенциркуля производим замер диаметра этой жилы.


У меня получилось, что диаметр измеренной жилы равен 1,8 (мм).

Полученное значение 2,54 (кв.мм) — это и есть фактическое сечение жил нашего кабеля.

Способ №2

Второй способ применяется для определения сечения жил однопроволочного кабеля или провода по его диаметру без использования штангенциркуля или микрометра. Этот способ я считаю более сложным и трудоемким.

Лучше все таки воспользоваться первым способом, т.к. он проще и более точный.

Но если нет в наличии штангенциркуля или микрометра, то остается применить только второй способ. Для этого нам потребуется карандаш или ручка. Я воспользовался карандашом, но лучше взять ручку или что то более жесткое.


Все делается аналогично.

Разделываем кабель произвольной длины и откусываем любую жилу (я опять взял синюю жилку).



С провода этой жилы снимаем слой изоляции. А затем провод наматываем на карандаш.



Лучше намотать побольше витков — так измерение будет точнее. Саму намотку выполняем таким образом, чтобы виток плотно прилегал к другому витку (без зазоров).


Вот, что у меня получилось.


После этого измеряем длину намотки.


Длина намотки составляет 18 (мм).

Получаем 1,8 (мм). Это и есть искомый диаметр жилы.

Диаметр жилки интересующего нас кабеля ВВГнг известен. А теперь по уже известной нас формуле определяем фактическое его сечение.

Т.к. диаметр жилы обоими способами получился одинаковый, то соответственно, и сечение их одинаковое.

Что и требовалось доказать.

Способ №3

Третий способ применяется для определения сечения жил многопроволочного (гибкого) кабеля или провода.

Например, количество жилок в пучке составляет 12 штук.

Измерив диаметр одной жилки, мы получили значение 0,4 (мм).

Опять же, применив формулу расчета площади круга, рассчитаем сечение одной жилки в пучке.

А теперь рассчитаем сечение всего многожильного провода, умножив полученное сечение 0,125 (кв.мм) на количество жилок в пучке.

Полученное значение 1,5 (кв.мм) — это и есть фактическое сечение жилки гибкого кабеля или провода.

Способ №4

Четвертый способ применяется для определения сечения жил многопроволочного (гибкого) кабеля или провода без применения штангенциркуля или микрометра.

Делаем все действия, согласно описанного выше способа №2. Разница заключается лишь в том, что на карандаш необходимо наматывать одну жилку из пучка.

Определив диаметр одной жилки из пучка интересующего нас гибкого кабеля или провода, находим его фактическое сечение по алгоритму способа №3.

P.S. Я Вам попытался наглядно продемонстрировать распространенные способы определения сечения кабеля по диаметру. Если возникли вопросы, то задавайте их в комментариях. В следующих статьях я расскажу Вам, что делать с полученным сечением жилы кабеля или провода, и как узнать, что оно соответствует действующим ГОСТам или нет.

Как определить сечение провода по его диаметру? таблица!

Диаметр любого проводника должен совпадать с параметрами, указанными в документации, которая с ним идет. Но в наше время это, к сожалению, редкость. К примеру, если маркировка говорит, что кабель – 3 X 2,5, то сечение его должно быть не менее 2,5 мм2. Но не стоит удивляться, если после проверки окажется, что провод на 20-30% меньше заявленной цифры. Поэтому лучше не лениться и пред покупкой проверять размер проводника, иначе это может привести к плачевным последствиям.

Определение сечение провода по диаметру

Лучше всего для замера толщины (диаметра) провода использовать микрометр или штангенциркуль. Микрометры, не важно – механические или электронные, покажут наиболее точный результат, но и результаты, выданные штангенциркулем, тоже вполне сгодятся. Для замера следует очистить жилу от пластиковой изоляции, но не каждый продавец разрешит вытворять такое с концом провода на выставленной на продажу бухте. Поэтому, лучше всего, купить метр кабеля и потом уже осуществлять замеры. После того, как данные о диаметре жилы получены, можно приступать к расчету сечения.

Видео:

Можно измерить ширину проводника и не прибегая к помощи точных приборов. Зачастую, у человека их попросту нет, а покупать такой инструмент только лишь для того, чтобы единожды замерить диаметр провода – бесполезная трата денег. Поэтому, можно прибегнуть к другому способу.

В этом случае для измерения потребуется отвертка и обычная линейка. Провод для проведения подобной проверки придется зачистить основательно, на сантиметров 15 – 20. Затем очищенный конец жилы обматывается вокруг ровной округлой металлической части отвертки на манер пружины, причем каждый последующий виток должен быть полным и плотно прилегать к предыдущему. Количество витков не критично, но лучше будет довести их до 10. Так будет легче считать. Ширина плотных 10 витков измеряется линейкой, результат делится на 10 и, в итоге, получается диаметр одного витка. Пример вы можете увидит на фото ниже.

Верху предоставлено фото, на котором производится замер такой «пружины». Наглядно видно, что ширина 11 плотно уложенных витков равняется 7,5 мм. Берем калькулятор и делим 7,5 мм на 11. Выходит, что диаметр проверяемой жилы 0,68 мм. Зная его, можно рассчитать сечение провода.

Определяем сечение провода по его диаметру с помощью формулы.

Неважно – провод это или проволока, форма у нее неизменно круглая, а значит в разрезе любая жила кабеля имеет форму окружности. Сечение – это ни что иное, как площадь окружности провода на срезе. А площадь любой окружности, зная ее диаметр (а значит – и радиус), можно легко найти при помощи простой, знакомой всем со школы, формулы: S = πR2. «π» – число неизменное и всегда равно 3,14, «R2» – радиус в квадрате. Подставляем значения в формулу предварительно разделив диаметр на два, чтобы узнать радиус, поскольку в данной формуле площадь узнается именно с его помощью. Получается: S = 3,14 X 0,342. Решив простой пример, получаем цифру 0,36. То есть, сечение проверяемого провода равно 0,36 мм2. Но в силовой сети такой «слабый» провод лучше не использовать.

Также для определения сечения подойдет и формула нахождения площади окружности по диаметру. Выглядит она иначе: S = π/4 X D2. Она более трудоемкая, но, так или иначе, подставив цифры и решив пример, получим тот же результат.

Определение сечение провода по таблице.

Идя в магазин, не лишним будет захватить с собой вот такую таблицу:

Диаметр проводникаСечение проводника
0,8 мм0,5 мм2
0,98 мм0,75 мм2
1,13 мм1 мм2
1,38 мм1,5 мм2
1,6 мм2,0 мм2
1,78 мм2,5 мм2
2,26 мм4,0 мм2
2,76 мм6,0 мм2
3,57 мм10,0 мм2
4,51 мм16,0 мм2
5,64 мм25,0 мм2

Это избавит от потребности производить лишние расчеты. Несмотря на то, что на каждой бухте кабеля имеется бирка, в которой указана его маркировка и все его параметры, не стоит доверять написанному. Лучше будет перестраховаться и измерить диаметр проводника, а затем по таблице приблизительно прикинуть, каково его сечение.

В частности, на бирке будет написано следующее: «ВВНГ 2х4». Отсюда следует, что в кабеле – количество жил – 2, каждая из которых сечением 4 мм2. Чтобы подтвердить или опровергнуть заявленные параметры, замеряем одним из способов диаметр жилы кабеля без изоляции. Проводим расчеты.

Маркировка проводников

Если сечение совпало с указанным на бирке – можно брать. Если получившийся результат значительно меньше, стоит остановить свой выбор на более мощном кабеле, следующем по параметрам, или поискать в других магазинах более качественный проводник, отвечающий ГОСТу, что в наше время является трудной задачей. Магазины предпочитают покупать что подешевле, чтобы потом продать подороже. А качественный кабель дешевым не будет никак. Отсюда и вывод.

Перед тем, как окончательно решиться на покупку нужно очень тщательно осмотреть изоляцию. Пластмассовая оболочка жилы должна быть сплошной, иметь внушительную толщину, одинаковую по всей длине. В случае, если помимо несовпадений в диаметре выявились еще и отрицательные нюансы с оплеткой, лучше поискать не только другой кабель, но и другой магазин, поскольку, зачастую, все разновидности кабеля, продающиеся в одном месте, закупаются у одного и того же производителя. А потому, нет гарантий, что, даже если взять кабель на параметр мощнее, его изоляция будет лучше. С электричеством рисковать не стоит.

Все же, лучше переплатить, потратить больше времени на поиски, но купить качественный ГОСТовский проводник, чем произведенный по ТУ. Только в подобном случае можно гарантировать, что кабель без всяких проблем отслужит заявленное в документах время, а, скорее всего, и на много дольше. Не стоит рисковать строением только из-за того, чтобы сократить время на поиски или сберечь лишние копейки. Халатность при выборе кабеля может обойтись несоразмерно дороже.

Определение сечения многожильного провода.

Очень часто жилы состоят из множества тонких проводков. Как же быть в таком случае? Некоторые «умники» скручивают все проводки в одну тугую скрутку, замеряют ее штангенциркулем и по найденному диаметру высчитывают сечение.

Таблица определения сечения многожильного провода:

Это неправильный подход. Чтобы измерить сечение многожильного проводника необходимо замерить диаметр одного мелкого провода. Здесь уже подойдет только микрометр. Узнав сечение одного проводка, следует сосчитать количество остальных, и умножить сечение одного на общее число проводков. Только в этом случае сечение многожильного провода будет иметь верные параметры.

Как рассчитать сечение токопроводящей жилы кабеля

Главное условие правильной и бесперебойной работы приборов и оборудования - правильно спроектированная система электроснабжения. Здесь важно рассчитать сечения токоведущего кабеля - это должно быть сделано в соответствии с действующими электротехническими нормами - правилами электробезопасности, глава 1.3 седьмое издание.

Основными параметрами, которые необходимо учитывать при расчете сечения токопроводящей жилы кабеля, являются:

  • R - мощность (кВт).
  • I - номинальный ток сети (А).
  • U - напряжение (В).
  • количество фаз.
  • материал проводника.

Чтобы понять, как рассчитать сечение токопроводящей жилы кабеля бытового назначения, рассмотрим стандартную двухкомнатную квартиру.

1) Необходимо определить суммарные значения потребляемой мощности отдельно для каждого помещения, затем эти цифры складываются. Например, общая мощность на кухне рассчитывается так:

Все эти значения надо поставить - 2х100 + 100 + 350 + 450 = 1100 Вт.Такие же расчеты следует произвести и для туалетов, после чего полученные результаты суммируются и получается общая потребляемая мощность. Сегодня в среднем этот показатель составляет 7,5-8 кВт.

2) Выберите материальные игры. Обычно алюминий или медь.

3) Определить напряжение и количество фаз. В большинстве случаев это однофазная сеть с напряжением 220 вольт. В некоторых домах трехфазная сеть напряжением 380 вольт. Часто индивидуальные дома и частные отели.

Важно учесть. При расчете общей необходимой мощности всегда полученное значение округляется в большую сторону. Если в результате дизайн становится целым, необходимо добавить 1.0. Это необходимо для того, чтобы электрическая система имела определенный запас прочности.

Еще один важный момент при расчете общей вместимости - если вы планируете в будущем приобретение какого-либо оборудования или бытовой техники (микроволновая печь, кухонный комбайн, посудомоечная машина), их мощность также необходимо учитывать.

После расчета общей потребляемой мощности необходимо выбрать материал, из которого сделана жила кабеля. Подбор моно провода или кабеля реализовать по специальным таблицам, которые имеются в Интернете и в литературе. В нашем случае значение диаметра кабеля и для алюминия будет 6 мм2. (однофазный - 220 В или 4 мм2. - медная жила). При трехфазном подключении используется понижающий коэффициент. Например, если общая потребляемая мощность составляет 7,5 кВт., Необходимое сечение кабеля 1.5 мм2. - медь и 2,5 мм2. - алюминий.

Токопроводящая жила кабельной нагрузки ↑

В данном варианте расчет базового показателя максимально допустимой нагрузки (силы тока).

Чтобы рассчитать силу тока, протекающего в сети, у вас есть общая мощность для распределения напряжения - в нашем случае 7500/220 = 34,09 - это ток нагрузки. Согласно действующим нормам, обычно используется коэффициент использования 1 мм2. сечение токоведущих жил - 4 А.Получается 34,09 / 4 = 8,52 мм2. Затем, обращаясь к специальным таблицам, производится подбор сечения жил в зависимости от материала жилы, напряжения и количества фаз.

Программа для расчета сечения токоведущей жилы кабеля ↑

Для тех, кто не знает, как рассчитать сечение токоведущей жилы кабеля или сомневается в правильности своих расчетов, существует специальная программа, с помощью которой можно быстро и точно провести расчет сечения тока - несущая жила кабеля.Достаточно скачать на ПК (бесплатно), ввести необходимые параметры и получить результат.

Связанные с контентом

Оптимизация формы поперечного сечения жил проволоки, подверженных чисто растягивающим нагрузкам, с использованием уменьшенной спиральной модели | Расширенное моделирование и моделирование в технических науках

Уменьшенная спиральная модель

Когда спиральная структура деформируется равномерно по всей своей длине, переменные состояния (деформации и напряжения) одинаковы по спиральным линиям.Его общий отклик можно точно проанализировать, взяв репрезентативную двумерную поверхность. Это свойство называется трансляционной инвариантностью [14], и оно используется для получения редуцированной модели конечных элементов [7], формулировка которой аналогична по идее обобщенным элементам плоской деформации [16]. Были предложены и другие модели, использующие это же свойство, например модели Зубова [17], Трейсседе [13], Фрихи и др. [14] и Каратанасопулос и Кресс [15]. В отличие от вышеупомянутых моделей, модель, использованная в этой работе, была получена в рамках модели конечной деформации, поэтому она может лучше описывать движения проволоки.Кроме того, он был разработан для сложных геометрий и взаимодействий в поперечном сечении.

Рис. 3

Осевой отклик жилы проволоки 1 + 6. Геометрические параметры приведены в Таблице 3, а свойства материала - в Таблице 2

Уменьшенная модель позволяет иметь сложную геометрию, сохраняя при этом небольшое количество элементов. Это позволяет изучать мелкие сетки, а также локальные деформации и напряжения без необходимости использования объемного КЭ и очень дорогостоящего в вычислительном отношении моделирования.С другой стороны, он ограничен исходным предположением: можно изучать только однородные варианты нагружения, такие как осевое удлинение и скручивание, радиальное уплотнение и тепловое расширение [15]. Соответственно, можно рассматривать любой вариант нагружения, определяющий, что каждое поперечное сечение конструкции ведет себя одинаково.

Требования к подходам к моделированию

Для нашей оптимизации необходимы четыре требования, которые должны быть удовлетворены выбранной техникой моделирования. Аналитическая модель, предложенная Фейрером [5], и две трехмерные модели КЭ (основанные на твердых объемных или балочных элементах) сравниваются с сокращенной моделью.

Осевой отклик Поскольку осевое удлинение является вариантом нагрузки, для которого необходимо оптимизировать, наша модель должна иметь возможность полностью отражать взаимодействие между проволоками, включая жесткость из-за контакта между проволоками и пластичности материала. На рисунке 3 показано, как все модели могут предсказать общее осевое поведение.

Вычислительная эффективность Основное внимание при приближении к программе оптимизации состоит в том, чтобы гарантировать, что основное моделирование, которое вычисляет целевое значение, является максимально эффективным, поскольку оно выполняется несколько раз.Поэтому на рис. 4 показано сравнение времени решения для количественной оценки скорости каждой модели. Помимо аналитической модели, балочная и редуцированная модели сопоставимы при решении анализа, при этом твердотельный КЭ работает значительно медленнее.

Сложная геометрия С целью настройки оптимизации формы выбранная модель должна быть способна полностью описывать геометрию пряди (и, в частности, внешней проволоки). Твердые и сокращенные модели КЭ - единственные, которые удовлетворяют этому требованию, поскольку как аналитическая, так и балочная КЭ-модели полагаются на узкую базу данных сечений для определения контакта.

Рис. 4

Сплошные элементы континуума (слева), балочные элементы (в центре) и редуцированные элементы (справа) с соответствующими временами вычислений для моделирования, показанного на рис. 3

Таблица 1 Требования, которым соответствует каждая модель

Реакция на изгиб Расчет реакции на изгиб также требуется в программе оптимизации, чтобы ограничить гибкость пряди. Твердые и балочные КЭ-модели и аналитические модели могут напрямую описывать такой вариант нагружения. С другой стороны, сокращенная модель, поскольку поперечные срезы не будут вести себя независимо от их осевого положения, по своей сути не способна моделировать изгиб.

В таблице 1 показано, чем сокращенная модель отличается от альтернативных подходов к моделированию.

Расширение уменьшенной спиральной модели для учета контакта

Поскольку влияние контакта между проволоками важно для полной характеристики напряженного состояния внутри пряди, потребовалось расширение модели, найденной в [7] (рис. 5b) . Изначально модель была разработана для анализа отдельного компонента, либо свободных спиралей, либо твердых участков (например, твердого цилиндра с включениями).Вместо этого пряди имеют отдельные компоненты, которые могут свободно вращаться и перемещаться относительно друг друга. Следовательно, необходимо ввести закон взаимодействия. Вместо простого слияния точек контакта [15], в настоящей работе используется закон контакта с экспоненциальным поведением при перекрытии давления.

Чтобы использовать определения контактов, уже доступные в Abaqus, вводится геометрический прием. Поскольку каждый компонент является локально плоским и имеет место относительное вращение вне плоскости, для обеспечения трехмерного контакта должна быть определена вспомогательная эталонная поверхность .Это позволяет взаимодействию фактически представлять контакт поверхность-поверхность, а не контакт между линиями, что в конечном итоге приведет к искусственному - локализованному изгибу. Эта поверхность получается путем выдавливания узлов внутреннего сердечника перпендикулярно плоскости отсчета. Эти узлы затем соединяются элементами оболочки и жестко связаны с соответствующими родительскими узлами, чтобы гарантировать спиральную симметрию. На рисунке 5b показана такая контактная поверхность с выделенными узлами, подключенными к соответствующему главному узлу, лежащему в эталонном поперечном сечении.

Рис. 5

a Поперечное сечение пряди 1 + 6 с выделенной сокращенной областью модели. b Вспомогательная поверхность для определения контакта. Узловые степени свободы полностью привязаны к соответствующему узлу, лежащему в исходном поперечном сечении, уравнениями связи. c Экструдированный жгут, соответствующий поперечному сечению, указанному в a

Приблизительная жесткость на изгиб

Рис. 6

Результаты Фоти [18] и значения жесткости, рассчитанные аналитически

Как предполагается в работе Фоти [18], изгиб нити имеет две отличительные крайности.

  • Придерживающаяся фаза , где кривизна изгиба достаточно мала, чтобы трение между компонентами препятствовало их скольжению относительно друг друга. Все провода образуют поперечное сечение с соединенными элементами, что связано с высокой жесткостью на изгиб.

  • Фаза скольжения , кривизна достаточно велика, чтобы трением можно было пренебречь, и предполагается, что каждый компонент свободно изгибается вокруг своей нейтральной плоскости, что определяет общее снижение жесткости на изгиб.6 E_ {i} I_ {i} \ end {align} $$

    (2)

    , где E - модуль Юнга, I - момент инерции каждого провода относительно его собственной нейтральной плоскости, а \ ({\ tilde {I}} \) - момент инерции относительно нейтральная плоскость пряди. Нижний индекс 0 относится к сердечнику провода, а значения \ (i> 0 \) относятся к внешним проводам (\ (i = 1 \ cdots 6 \)).

    Это приближение позволяет нам рассматривать изгиб без привлечения более сложных моделей.На рисунке 6 показано, как аналитически рассчитанные значения жесткости соответствуют результатам, полученным Фоти [18]. Однако возможность охарактеризовать переход между двумя фазами (который зависит от коэффициента трения \ (\ mu \)) не сохраняется.

    Осевое усилие, приложенное к пряди, также влияет на реакцию на изгиб [18] из-за повышенного трения в контакте между проволоками, когда прядь удлиняется. Принимая во внимание тот факт, что для приложений, рассматриваемых в этой работе, осевые силы велики, а кривизны малы, будет рассматриваться жесткость фазы прилипания \ (K_ {stick} \).

    Модель материала

    На протяжении всех представленных здесь симуляций модель материала является упруго-идеально пластичным конститутивным законом. На рис. 7 показана кривая «напряжение-деформация», соответствующая параметрам материала, указанным в таблице 2. Такой выбор определяющего закона позволяет моделировать разрушение с помощью анализа предельной нагрузки . Материал анализируемой конструкции заменен на идеально пластичный материал с меньшим пределом текучести. Это делает предельную нагрузку, то есть максимальную нагрузку, которую конструкция может выдержать до пластического обрушения, представляет разрушающую нагрузку .

    Рис. 7

    Кривая напряжение-деформация линейного упругого идеально пластичного материала

    Таблица 2 Свойства материала, использованные в качестве эталона для анализа предельной нагрузки (\ (H = 0,0 \) ГПа)

    myCableEngineering.com> Уравнение адиабаты

    При расчете рейтингов неисправностей кабеля обычно предполагается, что продолжительность достаточно мала, чтобы кабель не отводил тепло в окружающую среду. Принятие этого подхода упрощает расчет и дает возможность ошибиться.

    Обычно используемым уравнением является так называемое адиабатическое уравнение. Для данной неисправности I , которая длится в течение времени t , минимальная требуемая площадь поперечного сечения кабеля определяется по формуле:

    А = I2tk

    где: A - номинальное сечение, мм 2
    I - ток КЗ, А
    t - длительность тока КЗ, с
    К - коэффициент, зависящий от типа кабеля (см. Ниже )

    В качестве альтернативы, учитывая поперечное сечение кабеля и ток короткого замыкания, максимальное время, допустимое для защитного устройства, можно найти по адресу:

    т = k2A2I2

    Коэффициент k зависит от изоляции кабеля, допустимого повышения температуры в условиях повреждения, удельного сопротивления проводника и теплоемкости.Типичные значения k :

    Температура Материал проводника
    Начальная ° C Конечная ° C Медь Алюминий Сталь
    Термопласт 70 ° C (ПВХ)

    70

    160/140

    115/103

    76/78

    42/37

    Термопласт 90 ° C (ПВХ)

    90

    160/140

    100/86

    66/57

    36/31

    Термореактивный, 90 ° C (XLPE, EDR)

    90

    250

    143

    94

    52

    Термореактивный, 60 ° C (резина)

    60

    200

    141

    93

    51

    Термореактивный, 85 ° C (резина)

    85

    220

    134

    89

    48

    Термореактивная, 185 ° C (силиконовая резина)

    180

    350

    132

    87

    47

    * где два значения; нижнее значение применяется к проводнику CSA> 300 мм 2
    * эти значения подходят для продолжительности до 5 секунд, источник: BS 7671, IEC 60364-5-54

    Пример

    Считайте максимальный ток короткого замыкания 13.6 кА, и защитное устройство срабатывает за 2,6 с. Минимальная безопасная площадь поперечного сечения медного термореактивного кабеля 90 ° C ( k = 143) составляет:

    S = 136002 × 2,6143 = 154 мм2

    Любой выбранный кабель большего размера выдержит отказ.

    Деривация - адиабатическое уравнение и k

    Термин адиабатический применяется к процессу, в котором отсутствует теплопередача. Что касается повреждений кабеля, мы предполагаем, что все тепло, генерируемое во время повреждения, содержится внутри кабеля (а не передается от него).Очевидно, это не совсем так, но это на всякий случай.

    Из физики количество тепла Q , необходимое для подъема материала ΔT , определяется по формуле:

    Q = см ΔT

    где Q - добавленное тепло, Дж
    c - удельная теплоемкость материала, Jg -1 .K -1
    м - масса материала, г
    ΔT - превышение температуры, К

    Энергия, поступающая в кабель во время короткого замыкания, определяется по формуле:

    Q = I2Rt

    где R - сопротивление кабеля, Ом

    Исходя из физических свойств кабеля, мы можем рассчитать м и R как:

    m = ρcAl и R = ρrlA

    где ρ c - плотность материала в г.мм -3
    ρ r - удельное сопротивление жилы, Ом.мм
    l - длина кабеля, мм

    Комбинируя и заменяя, получаем:

    I2Rt = см ΔT

    I2tρrlA = cρcAlΔT

    и перестановка для A дает:

    S = I2tk, положив k = cρcΔTρr

    Примечание: ΔT - максимально допустимое превышение температуры для кабеля:

    ΔT = θf − θi

    где θ f - конечная (максимальная) температура изоляции кабеля, ° C
    θ i - начальная (рабочая) температура изоляции кабеля, ° C

    Единицы: выражаются в г (граммах) и мм 2 , а не в кг и м.Это широко используется разработчиками кабелей. При необходимости уравнения можно легко изменить в кг и м.

    Расчет прочности кабеля на разрыв

    Совет: расчет прочности кабеля на разрыв

    Второй закон Ньютона F = ma, где

    • F = сила в Ньютонах (кгм / с 2 )
    • m = масса в кг
    • a = ускорение в м / с 2

    Мы хотим, чтобы ускорение равнялось единице земного притяжения, равной 9.8 м / с 2 . Для решения этой проблемы:

    • преобразуйте массу (100 тонн) в кг, умножив на 1000 (1 тонна равна 1000 кг), поэтому масса 100000 кг. Подставив это в формулу, мы получим ответ в виде №
    F = (100000 кг) (9,8 м / с 2 ) = 980000 N
    • прочность кабеля обычно выражается в килоньютонах (кН).Делить ответ выше на 1000
    F = 980 кН


    Рапель на горе. Буффало, Австралия

    Насколько велика эта сила? На самом деле он довольно большой. Веревка для скалолазания очевидно, довольно прочный и обычно имеет диаметр 12,5 мм (1/2 дюйма). Как это прочность по сравнению с некоторыми другими материалами, которые можно использовать для кабеля? Стол ниже перечислены некоторые характерные свойства различных кабелей:

    Материал

    Разрывная нагрузка (кН)
    12.Диаметр 5 мм (1/2 дюйма)

    Масса (г / м)
    Нержавеющая сталь 95 3000
    Кевлар 65 60
    Нейлоновая веревка для скалолазания 40 100

    В то время как десять стальных тросов диаметром 12,5 мм могли бы почти выдержать эту силу, это Совершенно очевидно, что это не оставит запаса прочности.Вообще в некритичных приложений, требуется коэффициент запаса прочности от 5 до 10 раз. В критическом приложения (пассажиры умирают, если кабель обрывается), потребуется 20 или более раз в качестве коэффициент безопасности. Очевидно, что о стали не может быть и речи. Чтобы получить это необходимая сила будет огромной массой. Кевлар гораздо более вероятно выбор. Нейлон не будет использоваться, потому что, хотя он достаточно прочный, он огромная растяжка (вот почему она фактически используется для скалолазания, так как вызывает гораздо меньший шок в случае падения).

    Мы можем рассчитать размер кабеля, необходимого для выдерживания силы 980 кН, с 20 кратный коэффициент безопасности следующим образом. Требуемый запас прочности на разрыв = (20) (980 кН) = 19600 кН. Прочность кабеля на разрыв напрямую зависит от его площадь поперечного сечения. Если предположить, что кабель круглый, то его поперечное сечение площадь r 2 , поэтому кабель большего размера будет иметь площадь поперечного сечения R 2 (где R - радиус второго кабеля).Это означает, что Прочность на разрыв двух кабелей - это отношение их радиусов (или диаметров) в квадрате. Следующая формула может быть использована для расчета необходимого диаметра кабеля.

    где:
    • f и d - меньший кабель
    • F и D - кабель большего размера

    прочность на разрыв и диаметр соответственно

    Масса кабеля также увеличивается пропорционально квадрату диаметров.Поскольку прочность увеличивается пропорционально квадрату диаметра кабеля, кабель не должны действительно увеличиваться в размере на большое количество. Эта информация Обобщено в этой таблице:

    Материал

    Диаметр, необходимый для стойки
    19600 кН Усилие (мм)

    Масса кабеля длиной 500 м
    (кг)

    Нержавеющая сталь 180 310000
    Кевлар 220 9000
    Нейлоновая веревка для скалолазания 280 24500

    Совершенно очевидно, что стальной трос совершенно непрактичен.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *