Hur man bestämmer tvärsnittet av en tråd efter diameter och vice versa: färdiga tabeller och beräkningsformler

Ledningar används ofta inom området elektriska nätverk för olika ändamål.Vid första anblicken verkar energitransport genom kablar och ledningar enkel och förståelig.

Men för att säkerställa säker drift av elektriska ledningar är det nödvändigt att ta hänsyn till ett antal viktiga nyanser när du designar och arrangerar elektriska nätverk. En av dessa detaljer är förmågan att korrekt beräkna tvärsnittet av en tråd efter diameter, eftersom gränsen för den tillåtna strömmen som flyter genom ledaren beror på bestämningens noggrannhet.

Hur bestämmer man tvärsnittet eller diametern, finns det någon skillnad mellan dessa parametrar? Låt oss försöka ta reda på det i artikeln. Dessutom har vi förberett sammanfattningstabeller som hjälper dig att välja en ledare beroende på installationsförhållandena för det elektriska nätverket, materialet i kabelkärnan och de anslutna enheternas effektegenskaper.

Nödvändighet och förfarande för beräkning

Elektrisk ström driver en mängd olika utrustningar med varierande effektnivåer. Och effektområdet är väldigt brett.

Varje enskild elektrisk anordning representerar en belastning, beroende på storleken på vilken en strömförsörjning av en viss styrka krävs.

Genom "standard" eller enkel okunskap om grunderna för elteknik är det lätt att ansluta ledare, ignorera alla befintliga krav på diametrar och tvärsnitt. En annan fråga är vad som kan komma ut av denna praxis under drift.

Den erforderliga mängden ström för den erforderliga belastningen kan passeras genom ledningar med olika diametrar (sektioner).

Men när ledarens tvärsnitt är otillräckligt för att passera en given mängd ström uppstår effekten av ökat motstånd. Som ett resultat noteras uppvärmning av tråden (kabeln).

Om du ignorerar detta fenomen och fortsätter att passera ström, finns det en verklig fara för uppvärmning till brandpunkten. Denna situation hotar en allvarlig nödsituation. Det är därför som ökad uppmärksamhet måste ägnas åt beräkningar och val av strömöverföringskretsar till lasten.

Konsekvenserna av felaktiga beräkningar av elektriska ledare efter tvärsnitt (diameter) kan åtföljas av fenomen som sträcker sig från mindre deformation av isoleringsmaterialet till en verklig brand och en större brand

Korrekt beräkning, kompetent urval kablar och ledningar har en positiv effekt på driften av utrustning som fungerar som en last.

Så, förutom säkerhetsfaktorn, är beräkning av tvärsnitten av den elektriska kabeln efter diameter eller vice versa en obligatorisk åtgärd ur synvinkeln för att säkerställa effektiv drift av elektriska maskiner.

Bestämma diametern på ledarkärnan

Egentligen kan denna operation utföras med en enkel linjär mätning. För noggranna mätningar rekommenderas det att använda ett punktverktyg, till exempel en bromsok, eller ännu bättre, en mikrometer.

Ett resultat med relativt låg noggrannhet, men ganska acceptabelt för många tillämpningar av trådar, erhålls genom att mäta diametern med en vanlig linjal.

Mätning och bestämning av kärnans diameter med hjälp av ett spetsverktyg, som är en bromsok. Denna metod för linjär mätning ger ett resultat som är tillräckligt exakt för efterföljande beräkning av ledartvärsnittet

Naturligtvis bör mätningen utföras i tillståndet av en bar ledare, det vill säga innan isoleringsbeklädnaden tas bort.

Den isolerande beläggningen av till exempel en koppartråd anses förresten också vara ett tunt lager sprayad lack, som också behöver tas bort när en mycket exakt beräkning krävs.

Det finns en "hushållsmetod" för att mäta diameter, lämplig i de fall där punktmätinstrument inte finns tillgängliga. För att använda den här metoden behöver du en elektrikerskruvmejsel och en skollinjal.

Ledaren för mätning avskalas först från isolering, varefter den lindas hårt vrid för att slå på skruvmejselstången. Vanligtvis lindas tio varv - ett bekvämt nummer för matematiska beräkningar.

Linjär diametermätning är en annan allmänt använd metod för att bestämma en ledarparameter för beräkning av effekt (genomströmning). Den används med en vanlig linjal och vilken bas som helst där det är tillåtet att linda en ledare (+)

Därefter mäts spolen lindad på skruvmejselstången med en linjal från första till sista varvet. Det resulterande värdet på linjalen måste delas med antalet varv (i detta fall 6). Resultatet av denna enkla beräkning blir diametern på trådkärnan.

Beräkna tvärsnittet av en elektrisk ledning

För att bestämma tvärsnittsvärdet för ledarkärnan måste du använda en matematisk formulering.

I huvudsak är tvärsnittet av en ledarkärna tvärsnittsarean - det vill säga arean av en cirkel. Diametern för vilken bestäms av metoden som beskrivs ovan.

Tvärsnittet av kärnan är faktiskt arean av en cirkel.Följaktligen kan beräkningen av detta segment av geometrisk matematik utföras med den traditionella formeln, förutsatt att diametern eller radien är känd

Baserat på diametervärdet är det enkelt att få fram radievärdet genom att halvera diametern.

Egentligen måste du lägga till konstanten "π" (3.14) till de erhållna data, varefter du kan beräkna värdet på tvärsnittet med hjälp av en av formlerna:

S = π*R² eller S = π/4*D²,

Var:

• D — diameter;
• R - radie;
• S - tvärsnitt;
• π är en konstant motsvarande 3,14.

Dessa klassiska formler används också för att bestämma tvärsnittet av tvinnade ledare. Beräkningsstrategin förblir praktiskt taget oförändrad, med undantag för vissa detaljer.

I synnerhet beräknas tvärsnittet av en kärna från en bunt initialt, varefter det resulterande resultatet multipliceras med det totala antalet kärnor.

Det är möjligt att beräkna tvärsnittet av en tvinnad ledare med samma matematiska metod som tillämpas på en enda tråd, men antalet befintliga ledare beaktas dessutom som en multiplikator

Varför ska det betraktas som en viktig faktor? avsnittsdefinition? En uppenbar punkt relaterad direkt till Joule-Lenz-lagen är att ledarens tvärsnittsparameter bestämmer gränsen för den tillåtna strömmen som flyter genom denna ledare.

Bestämning av diameter per sektion

Genom matematisk beräkning är det möjligt att bestämma diametern på ledarkärnan när tvärsnittsparametern är känd.

Detta är naturligtvis inte det mest praktiska alternativet, med tanke på tillgången på enklare sätt att bestämma diametern, men användningen av detta alternativ är inte utesluten.

Att mäta diametern med hög noggrannhet med hjälp av ett metallbearbetningsverktyg - en mikrometer, ger nästan samma resultat när beräkningar utförs med formeln

För att utföra beräkningen behöver du praktiskt taget samma numeriska information som användes vid beräkning av tvärsnittet med hjälp av en matematisk formel.

Det vill säga konstanten "π" och värdet på cirkelns area (sektion).

Att tillämpa dessa formelvärden nedan ger diametervärdet:

D = √4S/π,

Var:

• D — diameter;
• S - tvärsnitt;
• π är en konstant motsvarande 3,14.

Användningen av denna formel kan vara relevant när sektionsparametern är känd och det inte finns några lämpliga verktyg till hands för att mäta diametern.

Tvärsnittsparametern kan till exempel hämtas från dokumentationen för ledaren eller från beräkningstabellen, som presenterar de vanligaste klassiska alternativen.

Tabeller för val av lämplig ledare

Ett bekvämt och praktiskt alternativ för att välja önskad tråd (kabel) är att använda speciella tabeller som indikerar diametrarna och tvärsnitten i förhållande till ström och/eller strömmar.

Att ha ett sådant bord till hands är ett enkelt och enkelt sätt att snabbt bestämma ledaren för den elektriska installationen.

Att bestämma de erforderliga värdena med hjälp av ett klassiskt bord är ett av de bekvämaste sätten att välja önskad ledare under installationsarbetet

Med tanke på att traditionella ledare för elinstallationer är produkter med koppar- eller aluminiumledare finns det tabeller för båda typerna av metaller.

Dessutom presenterar tabelldata ofta värden för spänningar på 220 volt och 380 volt.Dessutom beaktas installationsvillkoren - stängd eller öppna ledningar.

Faktum är att det visar sig att ett pappersark eller en bild laddad i en smartphone innehåller omfattande teknisk information som gör att du kan klara dig utan de ovan nämnda matematiska (linjära) beräkningarna.

Dessutom erbjuder många tillverkare av kabelprodukter, för att göra det lättare för köparen att välja rätt ledare, till exempel för att installera uttag, en tabell där alla nödvändiga värden anges.

Allt som återstår är att bestämma vilken belastning som är planerad för en specifik elpunkt och hur installationen kommer att utföras, och baserat på denna information, välj rätt tråd med koppar- eller aluminiumledare.

Exempel på sådana alternativ för att beräkna tvärsnittsdiametern för en tråd ges i tabellen, som diskuterar alternativ för koppar- och aluminiumledare, samt metoder för att lägga ledningar - öppen eller dold typ. Från den första tabellen kan du bestämma indikatorn effekt- och strömtvärsnitt.

Tabell över tvärsnittsdiametrar för koppar- och aluminiumledare beroende på installationsförhållanden

Dessutom finns det en standard för tvärsnitt och diametrar som gäller för runda (formade) otätade och förseglade ledande ledare av kablar, ledningar och sladdar. Dessa parametrar är reglerade GOST 22483-2012.

Standarden omfattar kablar av koppar (förtennad koppar), aluminiumtråd utan metallbeläggning eller med metallbeläggning.

Koppar- och aluminiumledare av kablar och ledningar för stationär installation är indelade i klass 1 och 2. Ledningar, sladdar, kablar för icke-stationär och stationär installation, där en ökad grad av flexibilitet vid installation krävs, delas in i klasser från 3 till 6.

Överensstämmelsetabell för klass för kabel (tråd) kopparledare

För aluminiumledare och kablar ger GOST 22483-2012 också parametrar för kärnans nominella tvärsnitt, som motsvarar motsvarande diameter, beroende på kärnans klass.

Dessutom, enligt samma GOST, kan de angivna diametrarna användas för kopparledare av klass 1 om du behöver beräkna dess minsta diameter.

Överensstämmelsetabell för klass för kabel (tråd) aluminiumledare

Ytterligare rekommendationer för att välja typ av ledningar och kablar för att ordna elektriska nätverk i en lägenhet och ett hus ges i artiklarna:

1. Vilken tråd att använda för ledningar i huset: rekommendationer för att välja
2. Vilken kabel ska användas för ledningar i ett trähus: typer av icke brännbar kabel och dess säker installation
3. Vilken kabel ska användas för ledningar i en lägenhet: översikt över ledningar och välja det bästa alternativet

Slutsatser och användbar video om ämnet

Videon nedan visar ett praktiskt exempel på att bestämma en ledares tvärsnitt med enkla metoder.

Att titta på videon rekommenderas, eftersom den tydligt presenterade informationen hjälper till att öka mängden kunskap:

Att arbeta med elektriska ledningar kräver alltid en ansvarsfull hållning ur beräkningssynpunkt.

Därför måste en elektriker av vilken rang som helst känna till beräkningsmetoden och kunna använda befintliga tekniska tabeller. Detta uppnår inte bara betydande besparingar på installationskostnader på grund av noggranna beräkningar, utan viktigast av allt är säkerheten för driften av den introducerade linjen garanterad.

Har du något att tillägga eller har frågor om bestämning av trådtvärsnittet? Du kan lämna kommentarer om publikationen, delta i diskussioner och dela din egen erfarenhet av att välja ledningar för installation av ett elektriskt nätverk i ett hus eller lägenhet. Kontaktformuläret finns i nedre blocket.