Kuinka määrittää langan poikkileikkaus halkaisijan mukaan ja päinvastoin: valmiit taulukot ja laskentakaavat
Johtoja käytetään laajasti sähköverkkojen alalla eri tarkoituksiin.Ensi silmäyksellä energian siirto kaapeleiden ja johtojen kautta näyttää yksinkertaiselta ja ymmärrettävältä.
Sähköjohtojen turvallisen toiminnan varmistamiseksi on kuitenkin otettava huomioon useita tärkeitä vivahteita sähköverkkoja suunniteltaessa ja järjestettäessä. Yksi näistä yksityiskohdista on kyky laskea oikein langan poikkileikkaus halkaisijan mukaan, koska johtimen läpi kulkevan sallitun virran raja riippuu määrityksen tarkkuudesta.
Kuinka määrittää poikkileikkaus tai halkaisija, onko näiden parametrien välillä eroa? Yritetään selvittää se artikkelissa. Lisäksi olemme laatineet yhteenvetotaulukot, jotka auttavat sinua valitsemaan johtimen sähköverkon asennusolosuhteiden, kaapelin sydämen materiaalin ja kytkettyjen yksiköiden tehoominaisuuksien mukaan.
Artikkelin sisältö:
Laskennan tarpeellisuus ja menettely
Sähkövirta antaa virtaa monenlaisille laitteille eri tehotasoilla. Ja tehoalue on erittäin laaja.
Jokainen yksittäinen sähkölaite edustaa kuormaa, jonka suuruudesta riippuen tarvitaan tietyn voimakkuuden virransyöttö.
Tarvittava määrä virtaa vaadittua kuormaa varten voidaan kuljettaa eri halkaisijaisten johtojen (osien) läpi.
Mutta kun johtimen poikkileikkaus ei riitä johtamaan tietyn määrän virtaa, ilmenee lisääntyneen vastuksen vaikutus. Tämän seurauksena langan (kaapelin) kuumeneminen havaitaan.
Jos ohitat tämän ilmiön ja jatkat virran ohittamista, on olemassa todellinen vaara kuumenemisesta tulipaloon asti. Tämä tilanne uhkaa vakavaa hätätilannetta. Siksi on kiinnitettävä enemmän huomiota laskelmiin ja virransiirtopiirien valintaan kuormitukseen.
Oikea laskelma, asiantunteva valinta kaapelit ja johdot sillä on positiivinen vaikutus kuormana toimivien laitteiden toimintaan.
Joten turvatekijän lisäksi sähkökaapelin poikkileikkausten laskeminen halkaisijan mukaan tai päinvastoin on pakollinen toimenpide sähkökoneiden tehokkaan toiminnan varmistamiseksi.
Johtimen sydämen halkaisijan määrittäminen
Itse asiassa tämä toimenpide voidaan suorittaa yksinkertaisella lineaarisella mittauksella. Tarkkoja mittauksia varten on suositeltavaa käyttää pistetyökalua, kuten jarrusatulaa, tai vielä paremmin mikrometriä.
Suhteellisen alhainen tarkkuustulos, mutta varsin hyväksyttävä moniin lankojen sovelluksiin, saadaan mittaamalla halkaisija tavallisella viivaimella.
Tietenkin mittaus tulisi suorittaa paljaan johtimen tilassa, eli ennen eristävä pinnoite poistetaan.
Muuten, esimerkiksi kuparilangan eristävänä pinnoitteena pidetään myös ohutta kerrosta ruiskutettua lakkaa, joka on myös poistettava, kun tarvitaan erittäin tarkkaa laskelmaa.
Halkaisijan mittaamiseen on olemassa "kotitalous"-menetelmä, joka sopii tapauksiin, joissa pistemittauslaitteita ei ole saatavilla. Tämän menetelmän käyttämiseen tarvitset sähköasentajan ruuvimeisselin ja kouluviivaimen.
Mittausjohtimesta poistetaan ensin eristys, jonka jälkeen se kierretään tiukasti käännettynä ruuvitaltan tangon päälle. Yleensä kääritään kymmenen kierrosta - kätevä luku matemaattisia laskelmia varten.
Seuraavaksi ruuvitaltan tankoon kierretty kela mitataan viivaimella ensimmäisestä viimeiseen kierrokseen. Tuloksena oleva viivaimen arvo on jaettava kierrosten lukumäärällä (tässä tapauksessa 6). Tämän yksinkertaisen laskelman tulos on langan sydämen halkaisija.
Sähköjohdon poikkileikkauksen laskeminen
Johtimen sydämen poikkileikkausarvon määrittämiseksi sinun on käytettävä matemaattista muotoilua.
Pohjimmiltaan johtimen sydämen poikkileikkaus on poikkileikkauspinta-ala - eli ympyrän pinta-ala. jonka halkaisija määritetään edellä kuvatulla menetelmällä.
Halkaisija-arvon perusteella on helppo saada sädearvo jakamalla halkaisija puoliksi.
Itse asiassa sinun on lisättävä vakio "π" (3.14) saatuihin tietoihin, minkä jälkeen voit laskea poikkileikkauksen arvon jollakin kaavoista:
S = π*R2 tai S = π/4*D2,
Missä:
- D - halkaisija;
- R - säde;
- S - poikkileikkaus;
- π on vakio, joka vastaa arvoa 3,14.
Näitä klassisia kaavoja käytetään myös säikeiden johtimien poikkileikkauksen määrittämiseen. Laskentastrategia pysyy käytännöllisesti katsoen ennallaan joitakin yksityiskohtia lukuun ottamatta.
Erityisesti lasketaan aluksi yhden hylsyn poikkileikkaus nipusta, jonka jälkeen saatu tulos kerrotaan ytimien kokonaismäärällä.
Miksi sitä pitäisi pitää tärkeänä tekijänä? osion määritelmä? Ilmeinen asia, joka liittyy suoraan Joule-Lenzin lakiin, on se, että johtimen poikkileikkausparametri määrittää tämän johtimen läpi kulkevan sallitun virran rajan.
Halkaisijan määritys poikkileikkauksittain
Matemaattisella laskennalla on mahdollista määrittää johtimen sydämen halkaisija, kun poikkileikkausparametri tunnetaan.
Tämä ei tietenkään ole käytännöllisin vaihtoehto, koska halkaisijan määrittämiseen on saatavilla yksinkertaisempia tapoja, mutta tämän vaihtoehdon käyttöä ei ole suljettu pois.
Laskennan suorittamiseen tarvitset käytännössä samat numeeriset tiedot, joita käytettiin laskettaessa poikkileikkausta matemaattisen kaavan avulla.
Eli vakio "π" ja ympyrän (leikkauksen) alueen arvo.
Käyttämällä näitä alla olevia kaavan arvoja saadaan halkaisijaarvo:
D = √4S/π,
Missä:
- D - halkaisija;
- S - poikkileikkaus;
- π on vakio, joka vastaa arvoa 3,14.
Tämän kaavan käyttö voi olla merkityksellistä, kun poikkileikkausparametri on tiedossa eikä käytettävissä ole sopivia työkaluja halkaisijan mittaamiseen.
Poikkileikkausparametrin saa esimerkiksi johtimen dokumentaatiosta tai laskentataulukosta, joka esittää yleisimmin käytetyt klassiset vaihtoehdot.
Taulukot sopivan johtimen valintaa varten
Kätevä ja käytännöllinen vaihtoehto halutun johdon (kaapelin) valinnassa on käyttää erityisiä taulukoita, jotka osoittavat halkaisijat ja poikkileikkaukset suhteessa kuljetettavaan tehoon ja/tai virtoihin.
Tällaisen pöydän pitäminen käsillä on helppo ja yksinkertainen tapa määrittää tarvittavan sähköasennuksen johdin nopeasti.
Ottaen huomioon, että perinteiset sähköasennusjohtimet ovat kupari- tai alumiinijohtimia, löytyy taulukot molemmille metalleille.
Lisäksi taulukkotiedoissa esitetään usein arvoja 220 voltin ja 380 voltin jännitteille.Lisäksi asennusolosuhteet otetaan huomioon - suljettu tai avoin johdotus.
Itse asiassa käy ilmi, että yksi älypuhelimeen ladattu paperiarkki tai kuva sisältää runsaasti teknisiä tietoja, joiden avulla voit tehdä ilman edellä mainittuja matemaattisia (lineaarisia) laskelmia.
Lisäksi monet kaapelituotteiden valmistajat tarjoavat taulukon, johon kaikki tarvittavat arvot syötetään, jotta ostajan olisi helpompi valita oikea johtime esimerkiksi pistorasioiden asentamiseen.
Jäljelle jää vain määrittää, mikä kuorma on suunniteltu tietylle sähköpisteelle ja kuinka asennus suoritetaan, ja näiden tietojen perusteella valita oikea kupari- tai alumiinijohtimilla varustettu lanka.
Esimerkkejä tällaisista vaihtoehdoista langan poikkileikkauksen halkaisijan laskemiseksi on annettu taulukossa, jossa käsitellään kupari- ja alumiinijohtimien vaihtoehtoja sekä johdotuksen asennusmenetelmiä - avoin tai piilotettu. Ensimmäisestä taulukosta voit määrittää indikaattorin tehon ja virran poikkileikkaukset.
Taulukko kupari- ja alumiinijohtimien poikkileikkaushalkaisijat asennusolosuhteista riippuen
| Teho, W | Nykyinen, A | Kuparijohdinydin | Alumiininen johdinsydän | ||||||
| Avoin tyyppi | Suljettu tyyppi | Avoin tyyppi | Suljettu tyyppi | ||||||
| S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Lisäksi poikkileikkauksille ja halkaisijoille on olemassa standardi, joka koskee pyöreitä (muotoiltuja) tiivistämättömiä ja tiivistettyjä kaapeleiden, johtojen ja johtojen johtavia johtimia. Nämä parametrit ovat säänneltyjä GOST 22483-2012.
Vakio kattaa kaapelit, jotka on valmistettu kuparista (tinattu kupari), alumiinilangasta ilman metallipinnoitetta tai metallipinnoitteella.
Kaapeleiden ja kiinteään asennukseen tarkoitettujen johtojen kupari- ja alumiinijohtimet jaetaan luokkiin 1 ja 2. Johdot, johdot, kaapelit ei-kiinteään ja kiinteään asennukseen, joissa vaaditaan suurempaa joustavuutta asennuksessa, on jaettu luokkiin 3-3. 6.
Vaatimustenmukaisuustaulukko luokittain kaapeleiden (johtimien) kuparijohtimille
| Nimellinen sydämen poikkileikkaus, mm2 | Kuparijohtimien suurin sallittu halkaisija, mm | ||||
| yksijohtoinen (luokka 1) | jumissa (luokka 2) | jumissa (luokka 3) | jumissa (luokka 4) | joustava (luokat 5 ja 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 | — | — | — |
Alumiinijohtimille ja -kaapeleille GOST 22483-2012 sisältää myös sydämen nimellispoikkileikkauksen parametrit, jotka vastaavat vastaavaa halkaisijaa sydämen luokasta riippuen.
Lisäksi saman GOST:n mukaan ilmoitettuja halkaisijoita voidaan käyttää luokan 1 kuparijohtimelle, jos sinun on laskettava sen vähimmäishalkaisija.
Vaatimustenmukaisuustaulukko luokittain kaapelin (langan) alumiinijohtimille
| Nimellinen sydämen poikkileikkaus, mm2 | Pyöreän hylsyn halkaisija (alumiini), mm | |||
| Luokka 1 | Luokka 2 | |||
| minimi | enimmäismäärä | minimi | enimmäismäärä | |
| 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 |
Lisäsuosituksia johtojen ja kaapelien tyypin valitsemiseksi sähköverkkojen järjestämiseksi asunnossa ja talossa annetaan artikkeleissa:
- Mitä johtoa käytetään johdotukseen talossa: suosituksia valintaan
- Mitä kaapelia käytetään johdotukseen puutalossa: palamattomien kaapelien tyypit ja sen turvallinen asennus
- Mitä kaapelia käytetään johdotukseen asunnossa: johtojen yleiskatsaus ja parhaan vaihtoehdon valinta
Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta
Alla oleva video näyttää käytännön esimerkin johtimen poikkileikkauksen määrittämisestä yksinkertaisilla menetelmillä.
Videon katsominen on suositeltavaa, sillä selkeästi esitetty tieto auttaa lisäämään tiedon määrää:
Sähköjohtojen parissa työskentely vaatii aina vastuullista asennetta laskelman näkökulmasta.
Siksi minkä tahansa tason sähköasentajan on tunnettava laskentamenetelmä ja osattava käyttää olemassa olevia teknisiä taulukoita. Tällä saavutetaan paitsi merkittäviä säästöjä asennuskustannuksissa tarkkojen laskelmien ansiosta, mutta mikä tärkeintä, käyttöönotetun linjan käyttöturvallisuus on taattu.
Onko sinulla jotain lisättävää tai onko sinulla kysyttävää langan poikkileikkauksen määrittämisestä? Voit kommentoida julkaisua, osallistua keskusteluihin ja jakaa omia kokemuksiasi talon tai asunnon sähköverkon asennusjohtojen valinnasta. Yhteydenottolomake sijaitsee alaosassa.
Nyt sinun on tarkistettava minkä tahansa johdon poikkileikkaus. Ne, jotka tekevät kaapelituotteita eritelmien mukaan, säästävät paljon kuparissa ja tekevät johtimista tarkempia.
Hyvää iltapäivää, Egor.
Epäilen, että valmistajat altistavat itsensä laajamittaisille oikeudenkäynneille, ja haluan selittää - todellinen halkaisija voi todellakin osoittautua pienemmäksi kuin mitä nimikilvessä on ilmoitettu. Syy on kuitenkin kaukana rikollisesta.
Selitän - artikkelissa on kohta: "Lisäksi on olemassa standardi poikkileikkauksille ja halkaisijoille, joka koskee kaapeleiden, johtojen ja johtojen pyöreitä (muotoiltuja) tiivistämättömiä ja suljettuja johtavia ytimiä. Näitä parametreja säätelee GOST 22483-2012.
Tämä GOST säätelee sydämen johtavia ominaisuuksia tietyssä lämpötilassa - poikkileikkaukseen ei ole jäykkää yhteyttä. Annoin taulukon kuvakaappauksena - liitteenä kommentin jälkeen.
Miksi GOST-kehittäjät tekivät tämän? Johtimien valmistuksessa sallitaan kuparin ja alumiinin käyttö, jolla on tiettyjä poikkeamia koostumuksessa. Jos saat huonoa metallia, suonet ovat "paksumpia". Ja päinvastoin.