Поперечное сечение проводника как важнейший критерий выбора провода
Классификация любых электрических проводов включает в себя основные параметры, представленные проводимостью, площадью поперечного сечения или диаметром, материалами, из которых изготовлен проводник, типовыми особенностями изоляционной защиты, уровнем гибкости, а также показателями тепловой стойкости.
Площадь или поперечное сечение проводника — один из наиболее важных критериев выбора провода.
Особенности электрических проводов
Наиболее широкое применение находят марки проводов ПУHП и ПУГHП, а также ВПП, ПHCB и PKГM, которые обладают следующими, очень важными для получения безопасного подключения основными техническими характеристиками:
- ПУНП — плоское проводное изделие установочного или так называемого монтажного типа, с однопроволочными жилами из меди в ПВХ-изоляции. Такая разновидность отличается количеством жил, а также номинальным напряжением в пределах 250 В с частотой 50 Гц и температурным эксплуатационным режимом от минус 15 °C до плюс 50 °C;
- ПУГНП — гибкая разновидность с многопроволочными жилами.
Основные показатели, которые представлены номинальным уровнем напряжения, частотой и температурным эксплуатационным режимом, не отличаются от аналогичных данных ПУHП; - AПB — алюминиевая одножильная разновидность, круглый провод, имеющий защитную ПВХ-изоляцию и однопроволочную или многопроволочную жилу. Отличием данного вида является устойчивость к повреждениям механического типа, вибрациям и химическим соединениям. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 70 °C;
- ПBC — многожильная медная разновидность с ПBX-изоляцией, придающей проводу высокие показатели плотности и традиционную округлую форму. Термоустойчивая жила рассчитана для номинального уровня 380 В при частоте 50 Гц;
- PKГM — силовая монтажная разновидность, представленная одножильным медным проводом с кремнийорганической резиновой или стекловолоконной изоляцией, пропитанной термостойким составом. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 60 °C до плюс 180 °C;
- ПHCB — нагревательная одножильная разновидность в виде однопроволочного провода на основе оцинкованной или вороненой стали. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 80 °C;
- ВПП — одножильная медная разновидность с многопроволочной жилой и изоляцией на основе ПBX или полиэтилена. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 40 °C до плюс 80 °C.
Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 80 °C;В условиях невысокой мощности применяется медный провод ШBBП с защитной внешней ПBX-изоляцией. Многопроволочного типа жила обладает прекрасными показателями гибкости, а само проводное изделие рассчитано максимум на 380 В, при частоте в пределах 50 Гц.
Проводные изделия самых распространенных типов реализуются в бухтах, и чаще всего имеют белое окрашивание изоляции.
Площадь поперечного сечения проводника
В последние годы отмечается заметное понижение качественных характеристик изготавливаемой кабельной продукции, в результате чего страдают показатели сопротивления — сечение проводов. Диаметр любого проводника в обязательном порядке должен обладать соответствием всем заявленным производителем параметрам.
Любое отклонение, составляющее даже 15-20 %, может стать причиной значительного перегрева электрической проводки или оплавления изоляционного материала, поэтому выбору площади или толщины проводника нужно уделять повышенное внимание не только на практике, но и с точки зрения теории.
Поперечное сечение проводников
Параметры, наиболее важные для правильного выбора сечения проводника, отражены в следующих рекомендациях:
- толщина проводника — достаточная для беспрепятственного прохождения электротока, при максимально возможном нагреве провода в пределах 60 °C;
- сечение проводника — достаточное для резкого понижения напряжения, не превышающего допустимые показатели, что особенно важно для очень длинной электропроводки и значительных токов.
Особое внимание требуется уделять максимальным показателям рабочего температурного режима, при превышении которого проводник и защитная изоляция приходят в негодность.
Сечением используемого проводника и его защитной изоляцией должна в обязательном порядке обеспечиваться полноценная механическая прочность и надежность электрической проводки.
Формула поперечного сечения проводника
Как правило, провода обладают круглым сечением, но допустимые токовые показатели должны рассчитываться согласно площади поперечного сечения. С целью самостоятельного определения площади сечения в одножильном или многожильном проводе осторожно вскрывается оболочка, представляющая собой изоляцию, после чего в одножильном проводнике замеряется диаметр.
Площадь определяется в соответствии с хорошо известной даже школьникам физической формулой:
S = π х D²/4 или S = 0,8 х D², где:
- S является площадью сечения в мм
- π — число π, стандартная величина, равная 3,14;
- D является диаметром в мм.
Проводник
Замеры многожильного провода потребуют его предварительного распушения, а также последующего подсчета количества всех жилок внутри пучка. Затем измеряется диаметр одного составляющего элемента и вычисляется площадь сечения в соответствии со стандартной формулой, указанной выше.
На заключительном этапе замеров суммируются площади жилок с целью определения показателей их общего сечения.
С целью определения диаметра проводной жилы используется микрометр или штангенциркуль, но при необходимости можно воспользоваться стандартной ученической линейкой или сантиметром. Замеряемую жилку провода нужно максимально плотно намотать на палочку двумя десятками витков. При помощи линейки или сантиметра требуется замерить расстояние намотки в мм, после чего показатели используются в формуле:
D = l/n,
Где:
- l представлено расстоянием намотки жилки в мм;
- n является числом витков.
Следует отметить, что большее сечение провода позволяет обеспечивать запас по показателям тока, в результате чего уровень нагрузки на электропроводку можно незначительно превышать.
Чтобы самостоятельно определить проводное сечение монолитной жилы, требуется посредством обычного штангенциркуля или микрометра выполнить замеры диаметра внутренней части кабеля без защитной изоляции.
Таблица соответствия диаметров проводов и площади их сечения
Определение кабельного или проводного сечения по стандартной физической формуле относится к числу достаточно трудоемких и сложных процессов, не гарантирующих получение максимально точной результативности, поэтому целесообразно использовать с этой целью специальные, уже готовые табличные данные.
| Диаметр кабельной жилы | Показатели сечения | Проводники с жилой медного типа | ||
| Мощность в условиях сети 220 В | Ток | Мощность в условиях сети 380 В | ||
| 1,12 мм | 1,0 мм2 | 3,0 кВт | 14 А | 5,3 кВт |
| 1,38 мм | 1,5 мм2 | 3,3 кВт | 15 А | 5,7 кВт |
| 1,59 мм | 2,0 мм2 | 4,1 кВт | 19 А | 7,2 кВт |
| 1,78 мм | 2,5 мм2 | 4,6 кВт | 21 А | 7,9 кВт |
| 2,26 мм | 4,0 мм2 | 5,9 кВт | 27 А | 10,0 кВт |
| 2,76 мм | 6,0 мм2 | 7,7 кВт | 34 А | 12,0 кВт |
| 3,57 мм | 10,0 мм2 | 11,0 кВт | 50 А | 19,0 кВт |
| 4,51 мм | 16,0 мм2 | 17,0 кВт | 80 А | 30,0 кВт |
| 5,64 мм | 25,0 мм2 | 22,0 кВт | 100 А | 38,0 кВт |
| 6,68 мм | 35,0 мм2 | 29,0 кВт | 135 А | 51,0 кВт |
Как определить сечение многожильного провода?
Многожильные провода также известны под названием многопроволочных или гибких кабелей, которые представляют собой плотно свитые в один пучок проволочники одножильного типа.
Чтобы самостоятельно грамотно произвести вычисление сечения или площади многожильных проводов, необходимо изначально рассчитать сечение каждой проволочки в пучке, после чего полученный результат умножить на их общее количество.
Решили самостоятельно установить выключатели? Схема подключения проходного выключателя с трех мест поможет вам разобраться в тонкостях монтажа.
Для чего нужно делать заземление на даче и как правильно его сделать, расскажем далее.
Популярные марки проводов заземления, их назначение и маркировки – все это вы найдете по ссылке.
Заключение
Сечение проводов или кабелей по токовым показателям и уровню мощности является одним из наиважнейших параметров электрической проводки. Самостоятельное определение диаметра выполняется несколькими доступными способами. Сечение проводника может быть рассчитано в соответствии с несложной формулой или выбрано по стандартным табличным данным.
Видео на тему
youtube.com/embed/Qnr6e2o4jtc?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»> понятие, площадь, формула и таблица соответствия диаметру
Для правильного выбора и организации электролинии необходимо учитывать параметры и нагрузку проводников. Они представляют собой металлическую нить из меди, алюминия, стали, цинка, титана, никеля и обеспечивают передачу тока от его источника до потребителя. У проводников есть поперечное сечение – это фигура, образованная от их рассечения плоскостью поперечного направления. Если его подобрать неправильно, линия выйдет из строя или загорится при скачках напряжения.
Содержание
- Площадь поперечного сечения как электротехническая величина
- Цели расчета
- Соотношение диаметра кабеля с площадью его сечения
- Расчет сечения многожильного проводника
- Особенности самостоятельного расчета
- При помощи штангенциркуля
- С использованием линейки и карандаша
- Таблица соответствия диаметра проводов и площади их сечения
- Определение сечения проводника на вводе
- Вычисление сечения провода для линии розеток
- Подбор сечения для трехфазной линии 380 В с несколькими приборами
- Сечение проводов в домах старой застройки и предельная нагрузка
- Какой кабель выбрать для квартирной проводки
Площадь поперечного сечения как электротехническая величина
От поперечного сечения зависит токопроводимость проводаВ качестве примера сечения можно рассмотреть распил изделия под углом 90 градусов относительно поперечной оси.
Контур фигуры, получившейся в результате, определяется конфигурацией объекта. Кабель имеет вид небольшой трубы, поэтому при распиле выйдет фигура в виде двух окружностей определенной толщины. При поперечном рассечении круглого металлического прута получится форма круга.
В электротехнике площадь ПС будет значить прямоугольное сечение проводника в отношении к его продольной части. Сечение жил всегда будет круглым. Измерение параметра осуществляется в мм2.
Начинающие электрики могут перепутать диаметр и сечение элементов. Чтобы определить, какая площадь сечения у жилы, понадобиться учесть его круглую форму и воспользоваться формулой:
S = πхR2, где:
- S – площадь круга;
- π — постоянная величина 3,14;
- R – радиус круга.
Если известен показатель площади, легко найти удельное сопротивление материала изготовления и длину провода. Далее вычисляется сопротивление тока.
Для удобства расчетов начальная формула преобразуется:
- Радиус – это ½ диаметра.
- Для вычисления площади π умножается на D (диаметр), разделенный на 4, или 0,8 умножается на 2 диаметра.
При вычислениях используют показатель диаметра, поскольку его неправильный подбор может вызвать перегрев и воспламенение кабеля.
Цели расчета
Поперечное сечение проводов для освещенияРассчитывать параметры площади сечения проводника необходимо с несколькими целями:
- получение необходимого количества электричества для запитки бытовых приборов;
- исключение переплат за неиспользуемый энергоноситель;
- безопасность проводки и предотвращение возгораний;
- возможность подключения высокомощной техники к сети;
- предотвращение оплавления изоляционного слоя и коротких замыканий;
- правильная организация осветительной системы.
Оптимальное сечение провода для освещения – 1,5 мм2 для линии, 4-6 мм2 на вводе.
Соотношение диаметра кабеля с площадью его сечения
Определение посредством формулы площади поперечного сечения проводников занимает длительное время.
В некоторых случаях уместно использовать данные из таблицы. Поскольку для организации современной проводки применяется медный кабель, в таблицу вносятся параметры:
- диаметр;
- сечение в соответствии с показателем диаметра;
- предельная мощность нагрузки проводников в сетях с напряжением 220 и 380 В.
| Диаметр жилы, мм | Параметры сечения, мм2 | Сила тока, А | Мощность медного проводника, кВт | |
| Сеть 220 В | Сеть 380 В | |||
| 1,12 | 1 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,38 | 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 1,59 | 2 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 1,78 | 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 2,26 | 4 | 27 | 5,9 | 10 |
| 2,76 | 6 | 34 | 7,7 | 12 |
| 3,57 | 10 | 50 | 11 | 19 |
Посмотрев данные в соответствующих колонках, можно узнать нужные параметры для электролинии жилого здания или производственного объекта.
Расчет сечения многожильного проводника
Многожильный провод представляет собой несколько отдельных жил. Расчет его сечения осуществляется следующим образом:
- Находится показатель площади сечения у одной жилы.
- Пересчитываются кабельные жилы.
- Количество умножается на поперечное сечение одной жилы.
При подключении многожильного проводника его концы обжимаются специальной гильзой с использованием обжимных клещей.
Особенности самостоятельного расчета
Самостоятельное вычисление продольного сечения выполняется на жиле без изоляционного покрытия. Кусочек изоляции можно отодвинуть или снять на отрезке, приобретенном специально для тестирования. Вначале понадобится определить диаметр и по нему найти сечение. Для работ используется несколько методик.
При помощи штангенциркуля
Способ оправдан, если будут измеряться параметры усеченного, или бракованного кабеля. К примеру, ВВГ может обозначаться как 3х2,5, но фактически быть 3х21.
Вычисления производятся так:
- С проводника снимается изоляционное покрытие.
- Диаметр замеряется штангенциркулем. Понадобится расположить провод между ножками инструмента и посмотреть на обозначения шкалы. Целая величина находится сверху, десятичная – снизу.
- На основании формулы поиска площади круга S = π (D/2)2 или ее упрощенного варианта S = 0,8 D² определяется поперечное сечение.
- Диаметр равен 1,78 мм. Подставляя величину в выражение и округлив результат до сотых, получается 2,79 мм2.
Для бытовых целей понадобятся проводники с сечением 0,75; 1,5; 2,5 и 4 мм2.
С использованием линейки и карандаша
Вычисление ПС с помощью линейки и карандашаПри отсутствии специального измерителя можно воспользоваться карандашом и линейкой. Операции выполняются с тестовым образом:
- Зачищается от изоляционного слоя участок, равный 5-10 см.
- Получившаяся проволока наматывается на карандаш. Полные витки укладываются плотно, пространства между ними быть не должно, «хвостики» направляются вверх или вниз.
- В конечном итоге должно получиться определенное число витков, их требуется посчитать.
- Намотка прикладывается к линейке так, чтобы нулевое деление совпадало с первой намоткой.
- Замеряется длина отрезка и делится на количество витков. Получившаяся величина – диаметр.
- Например, получилось 11 витков, которые занимают 7,5 мм. При делении 7,5 на 11 выходит 0,68 мм – диаметр кабеля. Сечение можно найти по формуле.
Точность вычислений определяется плотностью и длиной намотки.
Таблица соответствия диаметра проводов и площади их сечения
Если нет возможности пройти тестирование диаметра или сделать вычисление при покупке, допускается использовать таблицу. Данные можно сфотографировать, распечатать или переписать, а затем применять, чтобы найти нормативный или популярный размер жилы.
| Диаметр кабеля, мм | Сечение проводника, мм2 |
| 0,8 | 0,5 |
| 0,98 | 0,75 |
| 1,13 | 1 |
| 1,38 | 1,5 |
| 1,6 | 2 |
| 1,78 | 2,5 |
| 2,26 | 4 |
| 2,76 | 6 |
| 3,57 | 10 |
При покупке электрокабеля понадобится посмотреть параметры на этикетке.
К примеру, используется ВВНГ 2х4. Количество жил – величина после «х». То есть, изделие состоит из двух элементов с поперечным сечением 4 мм2. На основании таблицы можно проверить точность информации.
Чаще всего диаметр кабеля меньше, чем заявлен на упаковке. У пользователя два варианта – применять другой или выбрать с большей площадью сечения кабель по диаметру. Выбрав второй, понадобится проверить изоляцию. Если она не сплошная, тонкая, разная по толщине, остановитесь на продукции другого изготовителя.
Определение сечения проводника на вводе
Уточнить номинальные показатели можно в компании Энергосбыта или документации к товару. К примеру, номинал автомата на вводе составляет 25 А, мощность потребления – 5 кВт, сеть однофазная, на 220 В.
Подбор сечения осуществляется так, чтобы допустимый ток жил за длительный период был больше номинала автомата. Например, в доме на ввод пущен медный трехжильный проводник ВВГнг, уложенный открытым способом.
Оптимальное сечение – 4 мм2, поэтому понадобится материал ВВГнг 3х4.
После этого высчитывается показатель условного тока отключения для автомата с номиналом 25 А: 1,45х25=36,25 А. У кабеля с площадью сечения 4 мм2 параметры длительно допустимого тока 35 А, условного – 36,25 А. В данном случае лучше взять вводный проводник из меди сечением 6 мм2 и допустимым предельным током 42 А.
Вычисление сечения провода для линии розеток
Сечение кабелей для домашних электроустановокКаждый электроприбор имеет показатели собственной мощности. Они замеряются в Ваттах и указываются в паспорте либо на наклейке на корпусе. Примером поиска сечения будет линия запитки для стиральной машины мощностью 2,4 кВт. При расчетах учитывается:
- материал провода и способ укладки – трехжильный ВВГнг-кабель из меди, спрятанный в стене;
- особенности сечения – оптимальная величина составляет 1,5 мм2, т.е. понадобится кабель 3х1,5;
- использование розетки. Если подключается только машинка-автомат, характеристик будет достаточно;
- система защиты – автомат, номинальный ток которого 10 А.
Для двойных розеток применяется кабель из меди с сечением 2,5 мм2 и автомат номиналом 16 А.
Подбор сечения для трехфазной линии 380 В с несколькими приборами
Подключение нескольких видов бытовой техники к трехфазной линии предусматривает протекание потребляемого тока по трем жилам. В каждом из них будет меньшая величина, чем в двухжильном. На основании данного явления в трехфазной сети допускается применять кабель с меньшим сечением.
К примеру, в доме устанавливается генератор с мощностью 20 кВт и суммарной мощностью по трем фазам 52 А. На основании значений таблицы выйдет, что оптимальное сечение кабеля – 8,4 мм2. На основании формулы высчитывается фактическое сечение: 8,4/1,75=4,8 мм2. Чтобы подсоединить генератор мощностью 20 кВт на трехфазную сеть 380 В необходим медный проводник, сечение каждой жилы которого 4,8 мм2.
Сечение проводов в домах старой застройки и предельная нагрузка
В многоэтажках советского периода используется алюминиевая проводка.
С учетом правильного соединения узлов в распредкоробе, качества изоляции и надежности контактов соединения она прослужит от 10 до 30 лет.
При необходимости подключения техники с большой энергоемкостью в домах с проводкой из алюминия на основе мощности потребления подбирается сечение и диаметр жил. Все данные указаны в таблице.
| Ток, А | Максимальная мощность, ВА | Диаметр кабеля, мм | Сечение кабеля, мм2 |
| 14 | 3000 | 1,6 | 2 |
| 16 | 3500 | 1,8 | 2,5 |
| 18 | 4000 | 2 | 3 |
| 21 | 4600 | 2,3 | 4 |
| 24 | 5300 | 2,5 | 5 |
| 26 | 5700 | 2,7 | 6 |
| 31 | 6800 | 3,2 | 8 |
| 38 | 8400 | 3,6 | 10 |
Какой кабель выбрать для квартирной проводки
Несмотря на дешевизну алюминиевых проводников, от их применения лучше отказаться.
Причина – низкая надежность контактов, через которые будут проходить токи. Второй повод – несоответствие сечения провода мощности современной бытовой техники. Кабель из меди отличается надежностью, длительным сроком эксплуатации.
В квартирах и домах допускается использовать провод с маркировкой:
- ПУНП – плоский проводник с медными жилами в ПВХ-оболочке. Рассчитан на напряжение номиналом 250 В при частоте 50 Гц.
- ВВГ/ВВГнг – плоские кабели из меди с двойным ПВХ-покрытием. Применяются внутри и снаружи сооружений, не подвержены возгоранию. Бывают с 2-мя, 3-мя и 4-мя жилами.
- NYM – провод из меди для внутренней одиночной линии. Имеет изоляционную ПВХ-оболочку и наружное покрытие, жилы с заземлением и без него.
Стоимость ПУНП
Стоимость ВВГ
Стоимость NYM
При выборе количества жил понадобится учесть способность токопроводимости на единицу сечения. В данном случае квартирную сеть лучше сделать из одножильного провода, толщина которого больше.
Многожильные элементы можно изгибать многократно, подсоединять на них электроприборы. Качественным будет только кабель с тонкими жилами.
Правильное сечение проводников, учет мощности оборудования и типа сети – важные факторы при организации электролинии. Диаметр кабеля можно несколькими способами вычислить самостоятельно. Основываясь на этих показаниях, легко определить сечение жил по формулам или с помощью таблицы.
Площадь поперечного сечения провода
Как рассчитать площадь поверхности провода? Какова формула площади поперечного сечения? Эта статья ответит на эти и другие вопросы. Продолжайте читать, чтобы узнать, как рассчитать площадь поверхности провода. Кроме того, мы объясним, из чего состоит площадь поперечного сечения провода.
Как только вы поймете эти термины, вы сможете рассчитать площадь поперечного сечения провода.
Площадь поперечного сечения провода
Площадь поперечного сечения провода – это площадь круглой или эллиптической плоскости, проходящей через объект под прямым углом к его длине. Провод с круглым поперечным сечением будет иметь площадь, равную диаметру провода, умноженному на угол поперечного сечения. С другой стороны, прямоугольный блок, разрезанный под углом, будет иметь площадь, равную углу его поперечного сечения. Поэтому, когда вы измеряете площадь поперечного сечения провода, вы должны сначала определить его толщину.
Площадь поперечного сечения провода рассчитывается путем деления длины одной стороны на его ширину. Затем вы умножаете две стороны на их квадраты. Например, провод толщиной 3/8 дюйма и шириной 4 дюйма имеет площадь поперечного сечения 0,375 дюйма. Преобразовав эти измерения, вы получите измерение диаметра провода в квадратных дюймах. Затем вы умножаете это значение на 4000, чтобы получить площадь провода.
Какова формула площади поперечного сечения?
При измерении площади поперечного сечения провода вам необходимо знать его диаметр и длину. К счастью, формула площади поперечного сечения довольно проста. Площадь поперечного сечения провода равна квадрату его диаметра, измеренного в милах. Его можно рассчитать, рисуя катанку. Вы также можете найти площадь поперечного сечения провода, возведя его диаметр в квадрат в дюймах.
Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения провода, нужно умножить его длину на диаметр. Однако формула предполагает чистый разрез 90 градусов. На самом деле, вы можете получить больший результат, если сделаете разрез под углом 45 градусов. Площадь провода в круге составляет примерно 1000 мил на квадратный дюйм. Многожильные кабели имеют площадь поперечного сечения 4000 мил в квадрате.
Чтобы рассчитать площадь поперечного сечения провода, сначала определите его средний диаметр. Разделите это число на 10. Далее умножьте результат на количество кабелей.
Например, отрезок провода диаметром 16 мм нуждается в силе тока 32 ампера. Вы можете округлить до четырех миллиметров для простоты расчетов. Формула площади поперечного сечения провода относится к категории табличных данных.
Что такое площадь поперечного сечения в электричестве?
Площадь поперечного сечения проводника измеряется в мм2. Он равен площади поверхности круга, деленной на радиус объекта. В случае электричества площадь поперечного сечения провода равна площади поверхности круга того же радиуса. Площадь вены всегда будет круглой. При расчете сопротивления диаметр жилы должен быть больше поперечного сечения проводника.
Сопротивление провода — это сложность протекания по нему тока. Длинный провод имеет большее сопротивление, чем короткий, потому что при прохождении электроны сталкиваются с большим количеством ионов. В тонком проводе меньше места для прохождения свободных электронов. Сопротивление и площадь поперечного сечения обратно пропорциональны. Но вы обнаружите, что эта формула сбивает с толку, когда вам нужно учитывать несколько событий.
Какова площадь поверхности провода?
Площадь поверхности провода можно измерить, рассчитав площадь его поперечного сечения. Площадь поверхности одной жилы медной проволоки диаметром 0,20 мм эквивалентна площади поверхности круга радиусом r. Это измерение можно округлить до сотых долей метра. Кроме того, вы можете узнать площадь поверхности цилиндра, сделанного из проволоки в один мм, используя известную формулу.
Проволока большого диаметра имеет большую площадь поверхности, чем проволока малого диаметра. Провода меньшего диаметра обычно измеряются в миллиметрах. В двух словах, провода можно измерять в квадратных единицах или в круговых милах. Площадь поперечного сечения проволоки проще всего рассчитать в круговых милах, а не в квадратных единицах, поскольку шкала измерения диаметра проволоки обратная.
Какой формы площадь поперечного сечения провода?
Площадь поперечного сечения провода равна площади окружности диаметром d и радиусом r. Поскольку диаметр проволоки больше ее толщины, площадь всегда будет больше.
Это измерение также полезно для понимания различий между многожильным проводом и сплошным проводом. Площадь поперечного сечения проводов также может быть использована для определения сопротивления.
Чтобы понять формулу, сначала нам нужно определить поперечное сечение. Поперечное сечение — это общая область трехмерного объекта. Например, длинная цилиндрическая труба будет иметь поперечное сечение, представляющее собой концентрическую окружность. Балка будет называться в зависимости от формы ее поперечного сечения. В основном площадь поперечного сечения равна его высоте, ширине и толщине. Калькулятор поперечного сечения даст вам площадь поперечного сечения цилиндра диаметром 10, высотой H и толщиной t1.
Провод может быть круглым или овальным в поперечном сечении. Также возможно эллипсоидальное сечение. Обе проволочные формы имеют центральную талию уже, чем остальные. S-образная проволока имеет гораздо более тонкую стенку и пучок, чем Z-образная проволока. Это означает, что S-образный провод легче согнуть, чем Z-образный.
В общем случае площадь поперечного сечения провода будет больше, чем у квадрата.
Площадь поперечного сечения равна диаметру?
Площадь поперечного сечения – это квадрат длины одной стороны проводника. Затем умножьте квадратную длину другой стороны. Например, возьмем прямоугольный проводник толщиной 3/8 дюйма и шириной четыре дюйма. Толщина выражается как 0,375 дюйма. Это эквивалентно 4000 мил. Точно так же ширина, выраженная в дюймах, равна 375 милам. Затем умножьте 375 мил на 4000 мил, чтобы найти площадь поперечного сечения.
Площадь поперечного сечения провода измеряется по формуле: A = 1/pd2, где p — длина в футах. Его диаметр равен площади круга с радиусом r. Площадь поперечного сечения провода n-го калибра равна квадрату его диаметра. Как только вы нашли площадь поперечного сечения провода, вы можете рассчитать средний диаметр провода.
В чем разница между площадью и поперечным сечением.
Размер провода можно измерить, используя площадь и поперечное сечение проводника.
Площадь провода относится к пространству, в котором могут проходить медные провода. Важно отметить, что площадь поперечного сечения и диаметр не совпадают. Точно так же многожильный провод имеет большее поперечное сечение, чем сплошной провод. Итак, размер сплошного провода важнее площади его поперечного сечения.
Площадь поперечного сечения провода меньше общей площади его поверхности. Вообще говоря, провода большого диаметра имеют большую площадь поперечного сечения, чем провода малого диаметра. Площадь поперечного сечения провода может быть выражена либо в квадратных единицах, либо в круговых милах. Площадь провода также может быть выражена в шкале калибра. Измерение проволоки в круговых милах более удобно для расчета, поскольку оно устраняет факторы «пи» и d/2 (радиус).
Площадь поперечного сечения провода влияет на его сопротивление. Более широкий провод имеет меньшее сопротивление, чем более тонкий. Следовательно, чем шире площадь сечения, тем меньше сопротивление провода.
Чтобы лучше понять это, рассмотрим пример с водопроводной трубой. Чем шире труба, тем больше по ней проходит воды. Поэтому провод с большей площадью поперечного сечения оказывает меньшее сопротивление потоку электрического заряда.
Что такое формула площади?
Какова формула площади поперечного сечения провода и как найти его площадь? Поперечное сечение провода имеет форму круга, но площадь поверхности каждого сечения различается. Провода представляют собой смесь различных материалов, и один тип обычно более плотный, чем другой. Один тип провода многожильный, который представляет собой одножильный провод, скрученный вместе.
Поперечное сечение провода — это двухмерное представление объекта. При разрезании сплошной проволоки на несколько секций двумерные срезы проволоки будут разными. Площадь поперечного сечения известна как SS и измеряется в мм2. Многожильный провод будет иметь большую площадь, чем сплошной провод. Оба типа провода имеют разное сопротивление.
Одним из методов расчета площади поперечного сечения провода является измерение диаметра провода.
Это измерение легко. Возьмите длинный кусок проволоки и намотайте его на карандаш так, чтобы «хвосты» плотно прилегали друг к другу. Обязательно используйте полные витки, которые плотно прилегают друг к другу и не имеют зазоров между ними. Вам нужно будет разделить длину сегмента на количество витков, чтобы определить диаметр. Например, если в проводе 11 витков, результирующий диаметр будет 7,5 мм. Затем разделите это число на 11 и получите 0,68 мм.
Как найти площадь поперечного сечения прямоугольного воздуховода
Прямоугольный воздуховод можно разделить на шестнадцать секций. В каждом сечении указана средняя скорость воздуха, проходящего через воздуховод. Площадь поперечного сечения воздуховода можно рассчитать по формуле, представляющей площадь поперечного сечения и скорость воздуха. Площадь поперечного сечения воздуховода прямоугольного сечения равна скорости потока одного кубического метра воздуха в секунду, где V — скорость воздуха.
Площадь твердого тела зависит от его формы и угла между его осью симметрии и плоскостью, в которой оно пересекается.
Площадь прямоугольного тела равна площади основания умноженной на его высоту. Площадь поперечного сечения прямоугольного воздуховода равна площади основания плюс его высота. Если вы хотите рассчитать площадь поперечного сечения квадрата, вы должны умножить ширину цилиндра на высоту.
Площадь поперечного сечения воздуховода измеряется в квадратных дюймах, и это значение можно рассчитать по длине и окружности цилиндра. Полученную площадь квадрата затем умножают на радиус цилиндра. Если воздуховод круглый, площадь цилиндра равна p*R2. Это верно как для прямоугольных, так и для овальных воздуховодов, но прямоугольные воздуховоды более точны.
Что означает площадь поперечного сечения проводника?
Площадь поперечного сечения проводника – это площадь поверхности, одинаковая по длине независимо от конфигурации. Его площадь может быть измерена в квадратных милах или в фактическом поперечном сечении проводника. Квадратный мил — это единица измерения, где один мил равен площади квадрата со стороной в 1 мил.
Например, 3/8-дюймовый проводник имеет площадь поперечного сечения 3/8 дюйма и ширину 4 дюйма. Следовательно, 3/8-дюймовый проводник имеет ширину 4 дюйма и толщину 3/8 дюйма. Площадь круглого проводника равна 0,375 дюйма. Прямоугольный проводник будет иметь площадь 9квадратных милов, поэтому квадрат со стороной 3/8 дюйма будет иметь площадь поперечного сечения
Кабель представляет собой небольшую трубу. Конфигурация определяет его контур. Например, если разрезать круглый металлический стержень пополам, в поперечном сечении получится два круга определенной толщины. Площадь поперечного сечения проводника (ПС) измеряется в мм2, тогда как площадь жилы круглая. Используя эту формулу, вы можете найти площадь поперечного сечения проводника, умножив радиус жилы на ее окружность, R.
Другое применение площади поперечного сечения в ядерной физике. Эффективный размер ядерного атома определяется поперечным сечением ядра. Площадь поперечного сечения ядерного атома — это площадь круга, разделенного параллельно основанию, и вероятность взаимодействия нейтрона с атомом-мишенью выражается его поперечным сечением.
Ядерное деление основано на этом механизме.
Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности
При замене или прокладке электропроводки необходимо точно рассчитать параметры кабеля, который будет использоваться. Одним из ключевых параметров является сечение провода, от которого зависит, какую силовую нагрузку можно подключить к проводу. Слишком слабый провод может не выдержать нагрузки, а при чрезмерно большом сечении будет стоить в несколько раз дороже. Также следует учитывать, что чем меньше сечение проводников, тем больше их электрическое сопротивление, поэтому также необходимо учитывать длину провода и способ его укладки.
Содержание
- Что нужно знать
- Основы сортировки
- Как рассчитать
- Особенности сечения электропроводки из разных материалов
- Сечение кабелей с открытой или закрытой проводкой
- Как рассчитать параметры необходимого кабеля
- Перевод ватт в киловатты
- Полезные видео
Что нужно знать
Если разрезать любой кабель, то под слоями изоляционного материала станет видна жила провода, которая является проводником электрического тока.
Когда провод разрезается (разрезается), то в месте разреза жила видна в виде окружности, площадь которой называется поперечным сечением жилы провода и измеряется в мм² (квадратных миллиметрах). Поэтому, выбирая оптимальное сечение провода, фактически подбирается диаметр его токоведущих жил.
Поскольку токопроводящая часть кабеля металлическая, а изоляция выполнена из ПВХ, резины или подобных материалов, провода можно условно разделить на три уровня по уровню устойчивости к нештатным ситуациям:
- Проводник и изоляция не повреждены. Те. перегрев провода произошел в допустимых пределах и ничего не произошло.
- Изоляция плавится, но металл ядра остается неизменным. После устранения поломки дальнейшая эксплуатация такого провода невозможна – он требует обязательной замены.
- Сгорание изоляции и расплавление металлического основания. Обычно это следствие короткого замыкания.
Знать, как рассчитать сечение, как раз и нужно, чтобы исключить второй и третий варианты, ведь помимо самого кабеля для проводки подбираются защитные устройства, отключающие линию при увеличении тока.
Совет! При покупке недорогого провода лучше проверить соответствие фактического и заявленного сечений токоведущих жил. Это можно сделать штангенциркулем или микрометром. Дело в том, что некоторые технические характеристики допускают погрешность не менее 20-30% от номинала — если сечение провода по мощности рассчитано «намертво», это грозит пожаром.
Основы сортировки
Единственный способ подобрать качественный провод в квартиру или дом по сечению токоведущей жилы — это знать, какой мощности будут подключаться приборы. Этот способ еще называют «по нагрузке», так как в электрических цепях все подключенные устройства рассматриваются как нагрузка или сопротивление.
Сначала нужно определить мощность устройств. Это можно сделать несколькими способами:
- найти информацию об этом в техническом паспорте устройства;
- мощность указана на самих устройствах — обычно она указана на металлических табличках или наклейках, хотя могут быть и просто обозначены на корпусе.
- измерять силу тока во время работы и рассчитывать мощность — экзотический метод, который применяется в исключительных случаях, когда нужны точные результаты.
Если устройство произведено в России, Украине или Белоруссии, мощность на нем всегда указывается как Вт (ватт) или кВт (киловатт). Если продукт европейский, азиатский или американский, используется буква W. Нагрузка, используемая на таких устройствах, обозначается как «TOT» или «TOT MAX».
Если не удалось точно установить мощность устройства, для расчета можно взять средние данные.
Следует помнить, что параметры в них указаны в широком диапазоне, а значит кабель, выбранный с меньшим значением, может не соответствовать требованиям.
Это означает, что в данном случае необходимо учитывать максимально возможную мощность устройств и подбирать для них соответствующие сечения кабелей по потребляемой мощности. В противном случае кабель может перегреться в процессе эксплуатации, вплоть до возгорания изоляции.
Как рассчитать
При расчете сечения провода нужно помнить простую закономерность — чем больше подключенных к нему устройств потребляют ток, тем больше диаметр жилы и тем массивнее сам провод. Проще всего определить сечение в однопроволочной жиле по следующей формуле:
Здесь d – означает диаметр жилы (мм), а S – необходимая площадь поперечного сечения (мм²).
Рассчитать диаметр многопроволочной жилы немного сложнее — здесь нужно измерить диаметр каждого отдельного провода и найти их среднее значение, тогда формула принимает следующий вид:
Где n – количество жил, d – средний диаметр, S – искомая площадь поперечного сечения. Допускается также измерить диаметр одного провода и умножить результат на их количество. Формула осталась прежней, только d теперь не средний диаметр, а измеренный по одному проводу.
Если предвидится много расчетов, то рассчитать сечение провода можно с помощью специального калькулятора сечений кабеля онлайн, в который нужно просто ввести все данные о количестве и диаметре токо- несущий проводник и это даст результат.
Особенности сечения электропроводки из разных материалов
Алюминиевая проводка, применявшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней проводки, но до сих пор используется как наиболее бюджетный вариант, несмотря на ее относительно невысокую стоимость. срок службы и общая надежность. При перегреве он начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность — это значит, что при одинаковом сечении проводов медь способна пропускать через себя больший ток, чем алюминий.
Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому при необходимости замены всей проводки настоятельно рекомендуется использовать медный кабель, тем более что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знание соответствующих значений силового сечения при его использовании будет существенной экономией на смету.
При прокладке скрытой проводки дома лучше выбирать одножильный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.
Изначально рассчитанный на многократные изгибы, многопроволочный имеет более длительный срок службы, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет облудить, так как со временем провода в жиле «осядут». ” и контакт ухудшится.
Чаще всего такие провода используют для подключения к сети нестационарных устройств: фена, утюга, бритвы и других.
Приведен общий расчет типовой электропроводки квартир, домов, коттеджей. По его словам, при длительной нагрузке 25А используются провода сечения по току (медь) 4,0 мм² и диаметром 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами на линии устанавливается автоматический выключатель (автомат), который обычно монтируется в вводной коробке в месте ввода проводов в квартиру или дом.
Сечение кабелей с открытой или закрытой проводкой
При движении импульсов тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем сильнее нагрев. Один и тот же ток, протекающий по проводам разного диаметра, оказывает неоднозначное влияние на тепловыделение.
Чем меньше сечение, тем больший нагрев происходит от нагрузки.
Поэтому, если линию делать открытой, можно уменьшить сечение — брать менее прочные провода. В этом случае он быстрее остывает и не портится изоляция. При закрытом способе монтажа дело обстоит хуже – тепло уходит медленнее, и здесь уже нужен более прочный материал – провода большего сечения.
Проектирование проводки и покупка нужного количества расходных материалов требует дизайнерских навыков. Вам нужно будет сделать следующее:
- Нарисуйте план квартиры или другого помещения, где он планируется, и отметьте будущие розетки и светильники.
- Узнайте мощность всех имеющихся приборов и бытовой техники: светильников, отопительных приборов, чайников, фенов и т.д. Это позволит вам остановиться на оптимальном варианте.
- Измерьте длину запланированной линии и сложите все собранные параметры.
- Выберите марку кабеля. Для внутренней разводки лучше использовать плоский провод.
- Купить необходимое количество.
Кроме того, учитывается соответствие сечения провода по потребляемой мощности его максимальной нагрузке в данном проекте и току защитных выключателей.
Общепринятый цвет изоляции жил никак не зависит от их сечения и используется только для удобства монтажа:
- синий — для нейтрального;
- желто-зеленый — заземление;
- белый, коричневый и другие — фазные жилы.
Лучше установить несколько выключателей и сразу подписать их: например, «кухня», «спальня» и т. д. Линия освещения всегда проводится отдельно от вводного автомата и не зависит от розеток. Даже если в одном из них произойдет короткое замыкание, дом не останется без света, а при необходимости ремонт можно произвести при обычном освещении, без использования фонарика или свечей.
Дополнительные рекомендации:
- Сечение провода всегда лучше выбирать с запасом — экономия это хорошо, но она должна быть разумной, и неизвестно, что потом туда войдет.
- В помещениях с повышенной влажностью весьма вероятно, что может понадобиться два слоя изоляции.
- При покупке нужно указывать допустимый диаметр изгиба провода, особенно для однопроволочных. Дело в том, что если просто согнуть кабель, то в этом месте может ухудшиться проводимость, поэтому производители всегда указывают допустимый радиус изгиба, отталкиваясь от внешнего диаметра всего кабеля. Чаще всего это значение составляет 10-15.
- Медные и алюминиевые кабели не подходят или не подключаются обычным способом. Для их крепления можно использовать специальные клеммники или шайбы (оцинкованные).
Как рассчитать параметры необходимого кабеля
Если ЛЭП внушительной длины (100 метров и более), то все расчеты необходимо производить с учетом потерь тока, которые будут происходить непосредственно в кабеле. Это делается в обязательном порядке при проектировании электроснабжения домов. Все исходные данные вносятся в проект заранее, для контроля и перестраховки перепроверяются по норме мощности, выделенной на весь дом, и длине от него до столба.
Следующая таблица помогает рассчитать требуемые параметры:
Выбор подходящего сечения провода при монтаже электропроводки лучше делать с запасом. При его наличии все новые приборы, появившиеся в квартире, можно смело включать, не опасаясь перегрузок.
Если сечения не хватает, то выхода всего два: замена проводки или отказ от одновременного использования мощных бытовых приборов.
Если вам срочно нужно удлинить розетку, а нужного провода нет рядом, можно использовать разные кабели, соединив их параллельно друг другу. Этот способ не используют постоянно, а прибегают к нему в моменты крайней необходимости, но если он уже используется, а тем более для подключения мощного устройства, то нужно использовать провода такого же сечения. Если это требование невозможно выполнить, то при расчете, выдержит ли провод, необходимо учитывать только кабель меньшего сечения.
Преобразование ватт в киловатты
При указании мощности крупных электроприборов используются такие единицы, как ватты и киловатты.