Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Dráty jsou široce používány v oblasti elektrických sítí různých účelů. Na první pohled se zdá, že přeprava energie prostřednictvím kabelových vodičů je jednoduchá a přímočará.
Pro zajištění bezpečného provozu elektrických rozvodů je však nutné vzít v úvahu řadu důležitých nuancí v návrhu a výstavbě elektrických sítí. Jedním z takových detailů je schopnost správně vypočítat průřez drátu průměrem, protože meze přípustného proudu procházejícího vodičem závisí na přesnosti určení.
Jak určit průřez nebo průměr, je rozdíl mezi těmito parametry? Pokusíme se tento článek pochopit. Dále jsme připravili souhrnné tabulky, které vám pomohou vybrat si vodič v závislosti na podmínkách instalace elektrické sítě, materiálu výroby jádra kabelu a výkonových charakteristik připojených jednotek.
Potřeba a postup výpočtu
Elektrický proud je poháněn různými zařízeními s různými kapacitami. A rozsah výkonu je velmi rozsáhlý.
Každé samostatně odebrané elektrické zařízení je zátěží, v závislosti na velikosti, kterou je vyžadován proudový proud určité síly.
"Výchozí" nebo běžná neznalost základů, elektrikáři vodiče jsou snadno připojitelné, ignoruje všechny stávající požadavky na průměry a sekce. Další otázkou je, co lze z těchto praktik během operace získat.
Požadované množství proudu pod požadovaným zatížením může procházet dráty různého průměru (průřez).
V podmínkách nedostatečného průřezu vodiče pro průchod daného množství proudu však dochází k účinku zvýšené odolnosti. V důsledku toho se zaznamenává ohřev drátu (kabelu).
Pokud tento jev ignorujete a pokračujete v průchodu proudu, hrozí reálné nebezpečí zahřátí až do okamžiku požáru. Tato situace ohrožuje vážnou mimořádnou situaci. Proto je třeba věnovat zvláštní pozornost výpočtům a výběru proudových přenosových okruhů do zátěže.
Důsledky nepřesných výpočtů elektrických vodičů v průřezu (průměru) mohou být doprovázeny jevy od mírné deformace izolačního materiálu po skutečný požár a velký požár.
Správný výpočet, kompetentní výběr kabelů a vodičů má pozitivní vliv na provoz zařízení působícího jako zátěž.
Kromě bezpečnostního faktoru je tedy výpočet průřezu elektrického kabelu podle průměru nebo naopak závazným krokem z hlediska zajištění efektivního provozu elektrických strojů.
Stanovení průměru jádra vodiče
Tuto operaci můžete provést jednoduchým lineárním měřením. Pro přesné měření se doporučuje použít bodový nástroj, například třmen nebo ještě lepší - mikrometr.
Výsledek, relativně nízká přesnost, ale docela přijatelný pro mnoho drátových aplikací, dává měření průměru běžným pravítkem.
Měření a stanovení průměru jádra bodovým nástrojem, který je třmenem. Tato metoda lineárního měření dává výsledek dostatečně přesný pro následný výpočet průřezu vodiče
Měření by samozřejmě mělo být prováděno ve stavu holého vodiče, to znamená, že izolační nátěr je předtím odstraněn.
Mimochodem, izolační povlak, například měděný drát, je také považován za tenkou vrstvu stříkaného laku, která musí být také odstraněna, když je vyžadován velmi přesný výpočet.
Pro měření průměru je vhodná metoda „domácnosti“, která je vhodná v případech, kdy nejsou k dispozici žádné bodové měřicí přístroje. Chcete-li použít metodu, budete potřebovat elektrikář šroubovák a školní pravítko.
Vodič pod měřením je předizolován z izolace, po které je cívka pevně navinuta na cívku na tyči šroubováku. Obvykle točí tucet zatáček - vhodné číslo pro matematické výpočty.
Měření lineárního průměru je dalším běžným způsobem, jak určit parametr vodiče pro výpočet výkonu (průchodnosti). Aplikuje se běžným pravítkem a základnou, kde je dovoleno navíjet vodič (+)
Dále se cívka navinutá na tyč šroubováku měří pravítkem od prvního do posledního otáčení. Výsledná hodnota na pravítku musí být dělena počtem otáček (v tomto případě 6). Výsledkem tohoto jednoduchého výpočtu bude průměr vodiče.
Výpočet průřezu elektrického vodiče
Pro určení hodnoty průřezu vodičů vodičů budete muset použít matematickou formulaci.
Ve skutečnosti je částí jádra vodiče plocha průřezu, tj. Oblast kruhu. Průměr, který je určen výše popsaným způsobem.
Průřez žíly je vlastně oblast kruhu. Výpočet tohoto segmentu geometrické matematiky je tedy možné provádět tradičním vzorcem za předpokladu, že průměr nebo poloměr je znám.
Na základě hodnoty průměru je snadné získat hodnotu poloměru dělením průměru na polovinu.
K získaným datům bude ve skutečnosti nutné přidat konstantu „π“ (3.14), po které můžete vypočítat hodnotu průřezu jedním ze vzorců:
S = π * R 2 nebo S = π / 4 * D2,
kde:
- D je průměr;
- R je poloměr;
- S je průřez;
- π je konstanta odpovídající 3.14.
Tyto klasické vzorce se používají k určení průřezu splétaných vodičů. Strategie výpočtu zůstává téměř beze změny, s výjimkou některých detailů.
Zejména se nejprve vypočítá průřez jednoho jádra svazku, po kterém se výsledek vynásobí celkovým počtem jader.
Vypočítat průřez vícežilového vodiče je přípustný za použití stejné matematické metody, která platí pro jeden vodič, ale navíc bere v úvahu počet existujících žil jako násobitel
Proč by měla být definice průřezu důležitým faktorem? Zřejmým bodem, který přímo souvisí s Joule-Lenzovým zákonem, je to, že parametr průřezu vodiče definuje hranici přípustného proudu, který protéká tímto vodičem.
Stanovení průměru průřezu
Matematickým výpočtem je přípustné určit průměr jádra vodiče, když je známý parametr řezu.
To samozřejmě není nejpraktičtější možností vzhledem k dostupnosti jednodušších metod pro určování průměru, ale použití této možnosti není vyloučeno.
Měření průměru s vysokou přesností pomocí instalatérského nástroje - mikrometru, dává téměř stejný výsledek, když se výpočty provádějí pomocí vzorce
Chcete-li provést výpočet, budete skutečně potřebovat stejné číselné informace, které byly použity při výpočtu sekce pomocí matematického vzorce.
To znamená konstantu "π" a hodnotu plochy kruhu (průřez).
Pomocí těchto hodnot níže uvedeného vzorce získáme hodnotu průměru:
D = √4S / π,
kde:
- D je průměr;
- S je průřez;
- π je konstanta odpovídající 3.14.
Použití tohoto vzorce může být relevantní, když je známý parametr sekce a neexistují žádné vhodné nástroje pro měření průměru.
Parametr sekce je přípustný např. Z dokumentace na vodiči nebo z tabulky pro výpočty, kde jsou uvedeny nejčastěji používané klasické varianty.
Tabulky pro výběr vhodného vodiče
Praktickou a praktickou možností pro volbu požadovaného vodiče (kabelu) je použití speciálních tabulek, kde jsou uvedeny průměry a průřezy vzhledem k výkonům a / nebo proudům.
Přítomnost takového stolu po ruce je snadný a jednoduchý způsob, jak rychle určit vodič pro požadovanou elektrickou instalaci.
Určení požadovaných hodnot klasickou tabulkou je jedním z nejvhodnějších způsobů, jak vybrat požadovaný vodič během instalačních prací.
Vzhledem k tomu, že tradiční vodiče elektroinstalace jsou výrobky z měděných nebo hliníkových vodičů, existují tabulky pro oba typy kovů.
Tabulková data také často uvádějí hodnoty 220 voltů a 380 voltů. Navíc se berou v úvahu hodnoty instalačních podmínek - uzavřené nebo otevřené vedení.
Ve skutečnosti se ukazuje, že na jednom listu papíru nebo na obrázku načteném do smartphonu existuje rozsáhlá technická informace, která vám umožní bez výše uvedených matematických (lineárních) výpočtů.
Kromě toho mnoho výrobců kabelových výrobků, aby se zjednodušila volba požadovaného vodiče pro kupujícího, například pro instalaci zásuvek, nabízí tabulku, ve které jsou zadány všechny potřebné hodnoty.
Bude nutné pouze určit, jaké zatížení je plánováno pro konkrétní elektrický bod a jak bude instalace provedena, a na základě těchto informací vyberte správný vodič s měděnými nebo hliníkovými vodiči.
Příklady takových možností pro výpočet průměru drátu v průřezu jsou uvedeny v tabulce, kde jsou zvažovány možnosti pro měděné a hliníkové vodiče, jakož i způsoby pokládky vedení - otevřený nebo skrytý typ. Z první tabulky můžete určit indikátor průřezu pro napájení a proud.
Korespondenční tabulka o průměru měděných a hliníkových vodičů v závislosti na podmínkách instalace
| Výkon W | Proud, A | Vodič měděného vodiče | Hliníkový vodič vodiče | ||||||
| Otevřený typ | Uzavřený typ | Otevřený typ | Uzavřený typ | ||||||
| S, mm 2 | D, mm | S, mm 2 | D, mm | S, mm 2 | D, mm | S, mm 2 | D, mm | ||
| 100 | 0, 43 | 0, 09 | 0, 33 | 0, 11 | 0, 37 | 0, 12 | 0, 40 | 0, 14 | 0, 43 |
| 200 | 0, 87 | 0, 17 | 0, 47 | 0, 22 | 0, 53 | 0, 25 | 0, 56 | 0, 29 | 0, 61 |
| 300 | 1.30 | 0, 26 | 0, 58 | 0, 33 | 0, 64 | 0, 37 | 0, 69 | 0, 43 | 0, 74 |
| 400 | 1.74 | 0, 35 | 0, 67 | 0, 43 | 0, 74 | 0, 50 | 0, 80 | 0, 58 | 0, 86 |
| 500 | 2.17 | 0, 43 | 0, 74 | 0, 54 | 0, 83 | 0, 62 | 0, 89 | 0, 72 | 0, 96 |
| 750 | 3.26 | 0, 65 | 0, 91 | 0, 82 | 1, 02 | 0, 93 | 1.09 | 1.09 | 1.18 |
| 1000 | 4.35 | 0, 87 | 1, 05 | 1.09 | 1.18 | 1.24 | 1.26 | 1, 45 | 1.36 |
| 1500 | 6.52 | 1.30 | 1.29 | 1, 63 | 1.44 | 1.86 | 1, 54 | 2.17 | 1.66 |
| 2000 | 8, 70 | 1.74 | 1.49 | 2.17 | 1.66 | 2.48 | 1, 78 | 2, 90 | 1, 92 |
| 2500 | 10.87 | 2.17 | 1.66 | 2.72 | 1.86 | 3.11 | 1, 99 | 3, 62 | 2.15 |
| 3000 | 13.04 | 2.61 | 1.82 | 3.26 | 2, 04 | 3, 73 | 2.18 | 4.35 | 2.35 |
| 3500 | 15, 22 | 3.04 | 1, 97 | 3.80 | 2.20 | 4.35 | 2.35 | 5, 07 | 2.54 |
| 4000 | 17, 39 | 3.48 | 2.10 | 4.35 | 2.35 | 4, 97 | 2.52 | 5, 80 | 2.72 |
| 4500 | 19, 57 | 3, 91 | 2.23 | 4.89 | 2.50 | 5.59 | 2, 67 | 6.52 | 2, 88 |
| 5000 | 21, 74 | 4.35 | 2.35 | 5.43 | 2, 63 | 6.21 | 2.81 | 7.25 | 3.04 |
| 6000 | 26, 09 | 5.22 | 2.58 | 6.52 | 2, 88 | 7, 45 | 3, 08 | 8, 70 | 3.33 |
| 7000 | 30, 43 | 6, 09 | 2.78 | 7, 61 | 3.11 | 8, 70 | 3.33 | 10.14 | 3.59 |
| 8000 | 34, 78 | 6, 96 | 2, 98 | 8, 70 | 3.33 | 9.94 | 3.56 | 11, 59 | 3.84 |
| 9000 | 39, 13 | 7, 83 | 3.16 | 9.78 | 3.53 | 11.18 | 3, 77 | 13.04 | 4.08 |
| 10 000 | 43, 48 | 8, 70 | 3.33 | 10.87 | 3, 72 | 12, 42 | 3, 98 | 14, 49 | 4.30 |
Kromě toho existuje norma pro průřezy a průměry, které jsou rozdělovány do kulatých (tvarovaných) nekonsolidovaných a zhutněných vodivých vodičů kabelů, vodičů, šňůr. Tyto parametry jsou regulovány GOST 22483-2012 .
Norma pokrývá kabely z mědi (pocínovaná měď), hliníkový drát bez kovového povlaku nebo kovový povlak.
Měděné a hliníkové vodiče kabelů a vodičů stacionárního pokládání jsou rozděleny do tříd 1 a 2. Dráty, šňůry, kabely nestacionárních a stacionárních pokládek, kde je u zařízení vyžadován zvýšený stupeň flexibility, jsou rozděleny do tříd od 3 do 6.
Klasifikační tabulka pro kabelové vodiče
| Jmenovitý průřez jádra, mm 2 | Maximální přípustný průměr měděných drátů, mm | ||||
| jeden vodič
(třída 1) | uvízl
(třída 2) | uvízl
(třída 3) | uvízl
(třída 4) | flexibilní
(stupně 5 a 6) |
|
| 0, 05 | - | - | - | 0, 35 | - |
| 0, 08 | - | - | - | 0, 42 | - |
| 0, 12 | - | - | - | 0, 55 | - |
| 0, 20 | - | - | - | 0, 65 | - |
| 0, 35 | - | - | - | 0, 9 | - |
| 0, 5 | 0, 9 | 1.1 | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| 0, 75 | 1, 0 | 1.2 | 1.2 | 1, 3 | 1, 3 |
| 1, 0 | 1.2 | 1.4 | 1.5 | 1.5 | 1.5 |
| 1.2 | - | - | 1.6 | 1.6 | - |
| 1, 3 | 1.5 | 1.7 | 1.8 | 1.8 | 1.8 |
| 2, 0 | - | - | 1.9 | 2, 0 | - |
| 2.5 | 1.9 | 2.2 | 2.4 | 2.5 | 2.6 |
| 3.0 | - | - | 2.5 | 2.6 | - |
| 4 | 2.4 | 2.7 | 2.8 | 3.0 | 3.2 |
| 5 | - | - | 3.0 | 3.2 | - |
| 6 | 2.9 | 3.3 | 3.9 | 4.0 | 3.9 |
| 8 | - | - | 4.0 | 4.2 | - |
| 10 | 3.7 | 4.2 | 4.7 | 5.0 | 5.1 |
| 16 | 4.6 | 5.3 | 6.1 | 6.1 | 6.3 |
| 25 | 5.7 | 6, 6 | 7, 8 | 7, 8 | 7, 8 |
| 35 | 6.7 | 7.9 | 9.1 | 9.1 | 9.2 |
| 50 | 7, 8 | 9.1 | 11.6 | 11.6 | 11, 0 |
| 70 | 9.4 | 11, 0 | 13.7 | 13.7 | 13.1 |
| 95 | 11, 0 | 12.9 | 15, 0 | 15, 0 | 15.1 |
| 120 | 12.4 | 14.5 | 17.1 | 17.2 | 17, 0 |
| 150 | 13.8 | 16.2 | 18, 9 | 19, 0 | 19, 0 |
| 185 | - | 18, 0 | 20, 0 | 22, 0 | 21, 0 |
| 240 | - | 20, 6 | 23, 0 | 28.3 | 24, 0 |
| 300 | - | 23.1 | 26.2 | 34.5 | 27, 0 |
| 400 | - | 26.1 | 34, 8 | 47.2 | 31, 0 |
| 500 | - | 29.2 | 43, 5 | - | 35, 0 |
| 625 | - | 33, 0 | - | - | - |
| 630 | - | 33.2 | - | - | 39, 0 |
| 800 | - | 37, 6 | - | - | - |
| 1000 | - | 42.2 | - | - | - |
U hliníkových vodičů a kabelů GOST 22483-2012 jsou také uvedeny parametry jmenovitého průřezu jádra, které odpovídají příslušnému průměru v závislosti na třídě jádra.
Navíc, podle stejné GOST, mohou být tyto průměry použity pro měděný vodič třídy 1, pokud je nutné vypočítat jeho minimální průměr.
Klasifikační tabulka pro kabelové (vodičové) hliníkové vodiče
| Jmenovitý průřez jádra, mm 2 | Průměr kulatých žil (hliník), mm | |||
| Třída 1 | Třída 2 | |||
| minimální | maximální | minimální | maximální | |
| 16 | 4.1 | 4.6 | 4.6 | 5.2 |
| 25 | 5.2 | 5.7 | 5.6 | 6.5 |
| 35 | 6.1 | 6.7 | 6, 6 | 7.5 |
| 50 | 7.2 | 7, 8 | 7.7 | 8, 0 |
| 70 | 8.7 | 9.4 | 9.3 | 10.2 |
| 95 | 10.3 | 11, 0 | 11, 0 | 12, 0 |
| 120 | 11.6 | 12.4 | 12.5 | 13.5 |
| 150 | 12.9 | 13.8 | 13.9 | 15, 0 |
| 185 | 14.5 | 15.4 | 15.5 | 16.8 |
| 240 | 16.7 | 17, 6 | 17, 8 | 19.2 |
| 300 | 18, 8 | 19, 8 | 20, 0 | 21.6 |
| 400 | - | - | 22.9 | 24.6 |
| 500 | - | - | 25.7 | 27, 6 |
| 625 | - | - | 29, 0 | 32, 0 |
| 630 | - | - | 29.3 | 32, 5 |
Další doporučení pro výběr typu vodičů a kabelů pro uspořádání elektrických sítí v bytě a domě jsou uvedena v následujících článcích:
- Jaký vodič použít pro zapojení v domě: doporučení pro výběr
- Jaký druh kabelů pro kabeláž v dřevěném domě: typy nehořlavého kabelu a jeho bezpečná instalace
- Jaký kabel použít pro kabeláž v bytě: přehled vodičů a volba nejlepší možnosti
Závěry a užitečné video na toto téma
Video níže ukazuje praktický příklad definování průřezu vodičů pomocí jednoduchých metod.
Doporučuje se prohlížení videa, protože jasně prezentované informace pomáhají zvýšit množství znalostí:
Práce s elektrickými dráty vyžaduje vždy zodpovědný přístup z hlediska výpočtu.
Proto musí elektrikář jakékoliv hodnosti znát způsob výpočtu a být schopen používat stávající technické tabulky. Přesného výpočtu tak lze dosáhnout nejen podstatných úspor nákladů na instalaci, ale především je zaručena provozní bezpečnost vstupního vedení .
Je něco, co by mělo být doplněno, nebo máte otázky ohledně definice průřezu drátu? Můžete zanechat komentáře k publikaci, zúčastnit se diskusí a podělit se o své vlastní zkušenosti s výběrem vodičů pro uspořádání elektrické sítě v domě nebo bytě. Formulář pro komunikaci je ve spodním bloku.