Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

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

Содержание

Как определить сечение кабеля по его диаметру

Вы уже знаете, что кабель одного сечения может иметь разный диаметр жил. В основном меньший чем положено. Это не очень хорошо. В идеале кабель с заявленным сечением должен иметь соответствующий диаметр. Если диаметр жил бывает разный, то соответственно и сечение тоже будет разное и соответственно кабель может пропускать через себя меньший ток, чем ему положено. Как определить сечение кабеля по его диаметру?

Все очень просто. Нужно провести небольшие измерения и посчитать.

Что такое сечение токопроводящей жилы? Это площадь ее поперечного сечения. В основном жилы проводов, которые популярны в домашней электрике, имеют сечение круглой формы. Вспоминаем формулы из школьной программы. Как рассчитывается площадь круга? Если не вспомнили, то вот ниже две формулы:

S=πR2   или  S=πD2/4, где

π (пи) = 3,14 - постоянная величина;

R – радиус круга;

D – диаметр круга.

Осталось нам узнать диаметр или радиус токопроводящей жилы и подставить их в формулу. Так мы узнаем реальное сечение.

Как определить сечение однопроволочного кабеля по его диаметру?

Для того чтобы узнать диаметр нам потребуется штангенциркуль или микрометр. Первый инструмент намного больше в ходу у людей. Он имеется и у меня. Сначала нужно немного зачистить жилу и произвести измерения. Часто бывает, что и зачищать ее не приходится, так как сама жила достаточно выступает из под изоляции. Все это можно сделать в магазине во время выбора.

Для примера я взял из своего загашника три куска кабеля, у которых на изоляции указано сечение. Это ВВГнг 2х2,5; ВВГнг 5х4 и ВВГнг 2х6.

Произвел измерение диаметра их жил и вот что у меня получилось:

Марка кабеля Диаметр жилы, мм Рассчитанное сечение токопроводящих жил, мм2 Вывод
ВВГнг 2х2,5 1,7 S=3,14х1,7х1,7/4=2,27 Составляет 90,8% от заявленного сечения
ВВГнг 5х4 2,2 S=3,14х2,2х2,2/4=3,79 Составляет 94,8% от заявленного сечения
ВВГнг 2х6 2,7 S=3,14х2,7х2,7/4=5,72 Составляет 95,3% от заявленного сечения

У меня получились неплохие результаты. Часто видел и намного хуже. Данные кабели можно пускать в работу.

Для того чтобы вам каждый раз не высчитывать сечение на калькуляторе я привожу ниже табличку, которую можно брать с собой в магазин. Вам остается только измерять штангенциркулем диаметр жилы и сравнивать его со значением в таблице.

Сечение токопроводящей жилы, мм2 Соответствующий диаметр для каждого сечения, мм Максимальный диаметр однопроволочных медных жил по ГОСТу 22483-2012 (таблица С.1), мм Максимальный диаметр многопроволочных медных жил по ГОСТу 22483-2012 (таблица С.1), мм
1 1,13 1,2 1,14
1,5 1,38 1,5 1,7
2,5 1,78 1,9 2,2
4 2,26 2,4 2,7
6 2,76 2,9 3,3
10 3,57 3,7 4,2
16 4,51 4,6 5,3
25 5,64 5,7 6,6

Если ваши измерения диаметра жилы сильно меньше от данных в таблице, то такой кабель лучше не стоит покупать. Если сравнить значения в двух таблицах, например, для сечения 2,5 мм2, то уменьшение в диаметрах на 0,03 мм дает уже уменьшение сечения в 10%. Учитывайте это.

Как определить сечение многопроволочного кабеля по его диаметру?

Тут тоже все просто. Нужно распушить проволочки провода и произвести измерения описанные выше для одной жилки. Затем необходимо сосчитать количество проволочек и полученное значение умножить на сечение одной жилки. Так мы получим нужный результат.

Это конечно очень грубый результат. На самом деле между проволочками в жилах есть маленький воздушный зазор. Его учитывает коэффициент заполнения токопроводящей жилы. Это отношение площади поперечного сечения многопроволочной токопроводящей жилы к площади, ограниченной описанным около нее контуром.

Этот коэффициент меньше единицы. Многие его принимают равным 0,95. Это означает что полученное вами значение сечения жилы должно составлять 0,95 от заявленного сечения и это будет нормально.

Улыбнемся:

Вопрос:
Сколько нужно женщин, чтобы вкрутить лампочку?
Ответ:
Ни одной. Они предпочтут сидеть в темноте и ворчать.

Как определить сечение провода

Капитальный ремонт это неизбежное мероприятие, которое предстоит сделать в любом жилом или хозяйственном помещении. Кроме внешних отделочных работ он предусматривает замену всех коммуникаций, в том числе и электропроводки, которую надо выбрать и купить. К сожалению, указанная на бирке или самом кабеле информация зачастую не соответствует действительности, хоть и на законных основаниях (в ГОСТах прописана допустимая погрешность) поэтому, чтобы обезопасить себя от покупки некачественного кабеля, надо знать как определить сечение провода.

Зачем надо уточнять сечения кабеля

На большинстве проводов и кабелей производитель обязан наносить маркировку, указывающую на их тип, количество токопроводящих жил и их сечение. Если провод промаркирован как 3х2,5 – это значит, что сечение провода по диаметру равно 2,5 мм². Фактические значения могут отличаться от указанных примерно на 30%, потому что некоторые виды проводки (в частности ПУНП) производятся по устаревшим нормам, допускающим погрешность на указанное количество процентов и в основном она появляется в меньшую сторону. В итоге, если использовать кабель меньшего сечения, чем расчетное, то для провода эффект будет примерно такой же, если бы тоненький полиэтиленовый шланг подключить к пожарному гидранту. Это может привести к опасным последствиям: перегреву электропроводки, оплавлению изоляции, изменению свойств металла.

Поэтому, прежде чем сделать покупку, обязательно надо проконтролировать чтобы площадь поперечного сечения проводника не отличалась от той, что заявлена производителем.

Способы узнать реальный диаметр провода

Самый простой и точный метод измерить диаметр жилы провода – использовать специальные инструменты, такие как штангенциркуль или микрометр (электронный или механический). Чтобы измерение было точным измеряемый провод надо очистить от изоляции, чтобы инструмент за нее не цеплялся. Также надо осмотреть кончик провода, чтобы он был без перегибов – иногда они появляются если жила перекусывается тупыми кусачками. Когда диаметр измерен, можно приступать к вычислению площади сечения жилы провода.

 

Микрометр даст более достоверное значение, чем штангенциркуль.

В случае когда под рукой нет точного измерительного инструмента, есть еще один способ как узнать сечение – для него нужна будет отвертка (карандаш или любая трубка) и измерительная линейка. Также придется купить хотя бы один метр провода (хватит и 50 см, если только продадут такое количество) и снять с него изоляцию. Далее проволока наматывается плотно, без зазоров, на жало отвертки и длина намотанного участка замеряется линейкой. Полученная ширина намотки делится на количество витков и результатом будет искомый диаметр провода, по которому уже можно искать сечение.

Как проводить измерения подробно показано в этом видео:

Какие формулы надо использовать

Что такое сечение провода известно еще по азам геометрии или черчения – это пересечение объемной фигуры воображаемой плоскостью. По точкам их соприкосновения образуется плоская фигура, площадь которой вычисляется подходящими формулами. Жила провода чаще всего цилиндрической формы и в сечении дает круг, соответственно, поперечное сечение проводника можно рассчитать по формуле:

S = ϖ R²

R – радиус круга, равен половине диаметра;

ϖ = 3,14

Есть провода с плоскими жилами, но их мало и площадь сечения на них находить гораздо проще – просто перемножить стороны.

Чтобы получить более точный результат надо иметь в виду:

  1. Чем больше витков (их должно быть не меньше 15) накрутить на отвертку, тем точнее получится результат;
  2. Расстояний между витками быть не должно, из-за зазора погрешность будет выше;
  3. Нужно сделать несколько замеров, каждый раз меняя его начало. Чем их больше, тем выше точность расчетов.

Недостатком такого способа является то, что для замеров можно использовать проводники небольшой толщины, толстый кабель накрутить будет сложно.

Определяем сечение провода с помощью таблицы

Использование формул не дает гарантированного результата, да и как назло они забываются в самый нужный момент. Поэтому определение сечения лучше проводить согласно таблице, куда сведены результаты вычислений. Если получилось измерить диаметр жилы, то площадь сечения провода можно посмотреть в соответствующем столбце таблицы:

Если надо найти общий диаметр многопроволочной жилы кабеля, то придется отдельно вычислить диаметр каждого проводка, а полученные значения сложить. Дальше все делается так же, как и с однопроволочной жилой – результат находится по формуле или таблице.

При замерах сечения провода, его жила тщательно очищается от изоляции, так как не исключена возможность что ее толщина будет больше нормативной. Если в точности расчетов по каким-либо причинам есть сомнения, то лучше выбирать кабеля или провода с запасом мощности.

Чтобы приблизительно узнать сечение провода, который будет приобретаться, надо сложить мощности электрооборудования, что будет к нему подключено. Потребляемая мощность обязательно указывается в паспорте прибора. По известной мощности высчитывается суммарный ток, который будет протекать по проводнику, а исходя из него уже подбирается сечение.

Советы по выбору сечения провода

Сечение проводника – это не все, на что нужно обращать внимание. Немаловажное значение имеет материал, из которого он изготовлен. Жила из меди или алюминия имеет определенный цвет и если он вызывает сомнение, то вероятно в целях экономии здесь производителем используется сплав металла. Это может привести к опасным последствиям, так как проводимость тока будет меньше, чем у заявленных металлов.

Сечение провода определяется только по диаметру токоведущей жилы. Некоторые покупатели ошибочно пытаются вычислить сечение по общему диаметру (жила+изоляция), отнимая от результата предполагаемую толщину изоляции. Так делать ни в коем случае нельзя, так как погрешность измерения будет чрезмерно высокой. Кроме того, в целях экономии металла производителем может быть сделана толще сама изоляция, и на вид изделие кажется вполне нормальным.

Сечение по ГОСТу или ТУ

Большой ассортимент электротехнических товаров способствует быстрому решению задач, которые связаны с электромонтажными работами. Качество этой продукции играет очень важную роль и все товары должны соответствовать требованиям ГОСТ.

Часто производители, желая сэкономить, находят лазейки чтобы отступать от требований ГОСТов и сами разрабатывают технические условия производства (ТУ) с учетом разрешенных погрешностей.

Как итог – рынок перенасыщен некачественным и дешевым товаром, который требуется перепроверять перед покупкой.

Если имеющиеся в торговых точках кабели подходящей стоимости не соответствуют заявленным характеристикам, единственное что можно сделать – приобрести провод с запасом по поперечному сечению. Резерв мощности никогда отрицательно не скажется качестве электропроводки. Также будет нелишним обратить внимание на продукцию от производителей, дорожащих своим именем – хоть она и стоит дороже, но это гарантия качества, а замена проводки делается не так часто, чтобы на ней экономить.

Как можно узнать сечение кабеля по диаметру

Приветствую вас, друзья!

Вы делаете ремонт и решили поменять электропроводку самостоятельно. И теперь вам нужно выбрать кабель. Что вам надо сделать? Нужно пойти и купить кабели для вашего ремонта, если вы, конечно не владелец кабельного завода.

Но что мы имеем в магазине? А там выбор очень даже ничего. И ТУ и ГОСТ. Но даже кабель сделанный по ГОСТу не гарантирует вам технические данные заявленные производителем. Производители, желая уменьшить затраты на производство своей продукции, применяют разные ухищрения. И одно из них занижение сечения жил кабеля. Я уже не говорю о ТУ – кабелях, там вообще всё плохо. Как-то померил сечение кабеля ТУ ВВГ Зх2,5, так вообще было полтора квадрата.

Уменьшают также толщину изоляции жил кабеля. Но мы будем говорить о сечении.

Конечно, кабель произведенный по ГОСТу имеет преимущетсво перед ТУшным. Но и цена его значительно выше. Поэтому, дабы удешевить ремонт, многие используют кабель ТУ. Среди продукции произведенной по Техническим Условиям встречается более или менее качественная продукция. Но на глаз определить сечение жилы кабеля нет возможности (только приблизительно), поэтому я вам расскажу как это сделать достаточно точно.

Что мы можем измерить у кабеля? Только диаметр.

Я вам расскажу как узнать сечение кабеля по диаметру

Все, надеюсь, знают что такое штангенциркуль. Штангенциркуль – это прибор, с помощью которого можно измерить в том числе и диаметр жилы кабеля.

Измеряем диаметр жилы кабеля предварительно очистив его от изоляции.
Кабель с монолитными жилами.

Судя по показаниям нашего прибора диаметр жилы кабеля 3,2 мм.
Так как сечение кабеля имеет форму круга, то рассчитать его можно по формуле:

Подставляем в формулу значение нашего диаметра, это будет 3,2 мм и получаем:

Мы видим, что сечение проводника кабеля 8 кв. мм. Хотя покупался он как 10 кв.мм.

Кстати, замер можно производить также микрометром. Измерения будут точнее. Но, точность до тысячных нам не нужна.
Ну а что, если у вас нет ни штангенциркуля, ни микрометра? Выход есть! Для этого нам подойдет обыкновенная линейка.

Расчет сечения кабеля по диаметру без штангенциркуля

Также очищаем жилу кабеля от изоляции, но намного побольше, чем для измерения штангенциркулем.

Берем предмет цилиндрической формы (например отвертку или авторучку) наматываем провод виток к витку как можно плотнее. Чем больше витков, тем точнее измерение.

Измеряем длину нашей намотки с помощью линейки, делим на количество витков – получаем диаметр нашей жилы.

Ну и по формуле находим сечение жилы нашего кабеля. Сразу хочу оговорится, данные измерения полученные таким способом не такие точные как полученные с помощью штангенциркуля. Да и провод слишком толстый не померяешь – просто трудновато будет его намотать. Но и такой способ имеет право на существование.

Ну а что если провод многожильный? Как определить сечение такого кабеля?

Определяем сечение многожильного кабеля

Тут не намного сложнее чем с моножилой.
Измеряем диаметр одной жилки многожильного провода. А дальше всё также. По формуле определяем сечение этой жилки. А далее умножаем сечение одной жилки провода на количество жилок и получаем полное сечение провода.

Повторяться не буду и по-новой считать не будем. Я думаю, что из первого примера было всё понятно.

А если жилок очень много? Я бы скрутил провод и измерил бы диаметр всех жил вместе.

Конечно, это было бы менее точное измерение, так как есть какие-то зазоры между жилами, но можно добавить на погрешность процентов 10. Если получится немного больше – это не страшно – больше не меньше.

Ну а если вдруг забыли формулу или потеряли, как быть?

Умные люди промеряли всё заранее и составили таблицу расчета сечения кабеля по диаметру.

В первой графе диаметр, а во второй графе сечение, соответствующее этому диаметру.

Конечно, диаметр и сечение даны здесь с определенным шагом, но и кабели, выпускаемые в нашей стране имеют определенные размеры ( 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16 и т. д. кв.мм.).

Так что все эти данные есть в таблице. Измеряли, посмотрели в таблице и всё. Очень просто.

Но есть ещё один способ как узнать сечение кабеля по диаметру

С помощью специальной программы. Скачиваете программку на компьютер. Надо узнать сечение измеренного вами кабеля-вводите в окошко значение диаметра, в другое количество жил и всё. Программка выдает вам сечение.

Измеряли диаметр жилки многожильного кабеля, ввели в окошко значение диаметра, в другое количество жилок и всё. Сечение провода появляется в третьем окошке. Всё очень просто. Вот ссылка на программу.

Всё что хотел вам рассказать сегодня. Если статья была вам полезна, то самая лучшая благодарность это поделиться в соцсетях. Кнопочки сбоку и внизу.

Еще статьи на сайте

Расчёт сечения провода по диаметру

Основным и самым распространённым способом передачи электроэнергии к потребителю является электрический провод и электрический кабель. Электрический провод и электрический кабель – это электротехническое изделие, состоящее из металлической токопроводящей жилы или нескольких жил. Каждая жила помещена в электрическую изоляцию. Все изолированные жилы провода или электрического кабеля помещаются в общую изоляцию.

В настоящее время промышленностью выпускаются самые разнообразные электрические провода и электрические кабели. Кабели и провода в основном бывают медные и алюминиевые, т.е. состав жил кабеля или провода – медь или алюминий.

Электрические кабели и провода бывают одножильные и многожильные. Жила кабеля или провода может быть как однопроволочная (монолитная), так и многопроволочная. Жилы изготавливаются в основном круглой формы, однако нередко у электрических кабелей большого сечения форма многопроволочной жилы может быть выполнена в виде треугольника. Сегодня мы расскадем как сделать расчет сечения провода по диаметру.

Маркировка электрического кабеля (провода)

Существует стандартный ряд сечений жил проводов и электрических кабелей, которые применяются. Это 1мм2; 1,5мм2; 2,5мм2; 4мм2; 6мм2; 8мм2; 10мм2 и т.д. Тип, сечение и количество жил указывается либо на бирке, идущей в комплекте с кабелем или проводом, либо на самом изделии. Например, маркировка часто наносится на общую изоляцию кабеля и провода. Также технические данные электрических проводников указываются и в паспорте изделия.

Допустим, в наличии имеется кабель ВВГнг 3х2,5. Расшифровывается данная маркировка достаточно просто: кабель медный с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не горючий, количество жил равно трём, сечение каждой жилы равно 2,5мм2. Если в начале маркировки будет стоять буква «А», т.е. тип кабеля будет АВВГ, то это значит, что жилы у кабеля алюминиевые.

По маркировке провода также можно узнать не только тип самого провода, но также количество и сечение токопроводящих жил. Например, провод ПВС 3х1,5. Расшифровка следующая: провод с ПВХ изоляцией и в ПВХ оболочке, соединительный. Количество жил также три, а сечение каждой жилы равно 1,5мм2.

Сечение проводника

У каждой жилы провода и кабеля своё сечение. Оно может быть как совсем малым (1мм2 и менее), так и очень большим (95мм2 и более). Сечение жилы влияет на способность длительно и кратковременно выдерживать электрический ток определённой величины. Чем больше сечение жилы, тем больший ток она способна выдержать в течение практически неограниченного времени.

Неправильно выбранное сечение при проектировании может в дальнейшем стать причиной перегрева проводника, повреждения (разрушения) его изоляции в процессе большого нагрева, вследствие чего может произойти короткое замыкание и, как следствие, возникновение возгорания и пожара.

Несоответствие сечения

Не всегда причиной перегрева кабеля или провода в процессе эксплуатации может быть неправильный расчёт сечения. Как часто бывает на практике, причина очень проста. Не все производители кабельно-проводниковой продукции добросовестно относятся к качеству выпускаемых изделий. Дело в том, что очень часто сечение выпускаемых кабелей и проводов фактически занижено, т.е. не соответствует заявленному значению.

Чтобы избежать покупки электрического кабеля или провода с заниженным сечением, необходимо сначала визуально оценить его фактическое сечение. Практически любой специалист в области электрики способен «на глаз» определить сечение проводника. Но когда этого недостаточно, то профессионал может самостоятельно рассчитать площадь поперечного сечения электрического проводника. Расчёт сечения производится по обычной математической формуле:

S = π*D2/4 – формула №1

или

S = π*R2формула №2

где: π – математическая постоянная, которая всегда равна примерно 3,14;

        R – радиус провода;

        D – диаметр провода.

Радиус равен половине диаметра:

R = D/2 – формула №3

Расчёт фактического сечения электрического проводника

Зная формулу расчёта сечения проводника, можно рассчитать его фактическое значение и узнать, насколько занижена или завышена (что бывает редко) производителем заявленная величина сечения.

Однопроволочная (монолитная жила)

Для того чтобы самостоятельно рассчитать сечение жилы провода или кабеля, необходим штангенциркуль и возможно калькулятор.

Для начала необходимо с жилы провода или с жилы электрического кабеля снять слой изоляции, чтобы оголить саму жилу. Затем штангенциркулем измеряется диаметр жилы. Т.к. жила монолитная, то замер будет всего лишь один. После замера диаметра жилы, необходимо подставить значение диаметра (радиуса) в одну из вышеуказанных формул.

Пример №1

Допустим, на кабеле или проводе заявленное сечение жилы 2,5мм2. При замере диаметр жилы оказался равен 1,7мм. Подставляя значение в формулу №1, получим:

S = 3,14*1,72/4 = 2,26865 ≈ 2,3мм2

Расчёт по формуле №1 показал, что сечение жилы от стандартного значения занижено на 0,2мм2.

Теперь рассчитаем фактическое значение сечения по формуле №2, но для начала определим по формуле №3 радиус:

R = 1,7/2 = 0,85мм

Подставляем значение радиуса в формулу №2 и получаем:

S = 3,14*0,852 = 2,26865 ≈ 2,3мм

Расчёт по второй формуле оказался аналогичным расчёту по первой. Т.е. сечение жилы кабеля оказалось заниженным на 0,2мм2.

Пример №2

Допустим, диаметр жилы при измерении штангенциркулем оказался равен 1,8мм. Подставляя данное значение в формулу №1, получаем:

S = 3,14*1,82/4 = 2,5434 ≈ 2,5мм2

Т.е. фактическое сечение составило 2,5мм2, что в принципе соответствует стандартной величине.

Многопроволочная жила

Если определять сечение многопроволочной жилы, то нельзя производить замер диаметра по методу монолитной жилы, т.к. расчёт будет с большой погрешностью. Для определения сечения многопроволочной жилы, необходимо произвести замер диаметра каждой отдельной проволоки в жиле.

Если общее сечение жилы достаточно велико, то замер каждой проволоки вполне возможен, т.к. диаметр реально замерить штангенциркулем. Но если многопроволочная жила имеет малое сечение, то определить диаметр каждой проволоки очень проблематично ввиду тонкости проводника.

Как определить сечение провода - определение жилы сечения кабеля

Очень часто в жизни каждого наступает момент, когда необходимо делать в доме ремонт. В этот процесс включается и монтаж новой или замена старой электропроводки. Чтобы понять, как определить сечение провода, следует продумать, что будет подключаться к данной сети.

Определение предназначения кабеля и его мощности

Провод на люстру

Например, провода, идущие на освещение (бра, люстра и подсветка у зеркала) требуют меньшей мощности, чем кабель, протянутый к розетке, поэтому сечение жил провода в это случае может быть меньшим. И освещение также отличается между собой – здесь влияет то, какой мощности вкручена лампочка, сколько их и так далее. Это же касается и розеток – к одной будет подключаться одно или два зарядных к мобильному телефону, а к другой – утюг, телевизор или даже сварочный аппарат (это уже зависит, какое помещение будет электрифицироваться).

Выбор диаметра сечения провода осуществляется не только при монтаже кабеля в стены (в штробы или инженерные ниши) и при укладке его снаружи (в пластиковые короба или при помощи другого крепления), но и тогда, когда речь идет о переносных удлинителях.

Провода на розетки

Такие удлинители могут быть разной длины. Их предназначение тоже может быть разным – они могут быть использованы как для освещения, так и для подключения электроаппаратов разной мощности (тот же электрочайник на кухне). Более того, сечение напрямую зависит от количества жил в кабеле, схемы подключения, наличия или отсутствия контура заземления и других факторов; также на это влияет и материал, из которого изготовлена жила провода – медь или алюминий. Важно и то, как выглядят провода:

  • круглые;
  • плоские;
  • двухжильные;
  • многожильные.

Как рассчитывается сечение провода

Что включает в себя последовательность расчета сечения жил провода? Вначале необходимо определить установленную электрическую мощность потребителей для данного помещения. Это определение можно выразить следующей формулой:

Pу = Pн1 + Pн2 + Pн3 + …

где Pу – установленная мощность, Pн1 – мощность конкретного потребителя. Определить это значение можно, посмотрев на паспорт или этикетку завода на изделии. Обычно такие сведения содержатся на задней стороне прибора.

Расчет сечения по формулам

Представим это на конкретном примере. Мощность обычного китайского электрического чайника составляет около 2 кВт. Та же стиральная машинка берет на себя около 2-4 кВт электроэнергии. Телевизор современного образца берет немного мощности, его не учитываем. Что ещё? А, да – холодильник. Ещё порядка от 1 до 3 кВт. Если есть микроволновая печь – тоже можно накинуть 3 кВт.

Теперь считаем по формуле мощность, которую должен выдерживать провод. В итоге получается приблизительно 10 кВт. И это только одна кухня и ванная. А ещё освещение с кучей лампочек в люстре, разнообразные подсветки, бра, электрические плиты и прочее. Пусть это всё — примерно 20 кВт во всём доме.

Следующим шагом будет определение по таблицам коэффициента спроса, обозначаемого в них как Кс. Для обычного жилого помещения он будет составлять (в зависимости от рабочего освещения, кВт) от 0.3 до 1. Возьмем для жилого здания показатель 0.8. Теперь, зная его и установленную мощность, можем высчитать расчетную мощность. Она представлена формулой:

Рр = Ру х Кс

где Рр – расчетная мощность.

Так, если у нас установленная мощность была 20 кВт, то расчетная будет уже 16 кВт.

Определяем расчетный ток Iр для данной электрической установки. Он будет равняться:

Iр = Ру/Uн

где Uн – номинальное напряжение в сети, равное 220 В.

Сила тока тогда будет равняться около 0.1А.

Определяем сечение жил провода из формулы:

S = Iр

Где ς – максимально допустимая плотность тока (значение определяется по таблицам). Следует знать, что для токов до 10А это значение следует брать как 15А/мм2, до 50А равным 10А/мм2, до 100А – 7-8А/мм2, ну а если ток свыше 100А – как 5А/мм2.

Обратите внимание! Если расчетное сечение провода S меньше ближайшего стандартного сечения, имеющегося в продаже в магазинах, то его следует округлить в большую сторону, сделав запас.

Выбор приборов автоматического выключения

Выбор УЗО по амперажу

При выборе автоматов и предохранителей нужно руководствоваться следующим принципом. Сила тока этих устройств должна всегда быть выше расчетной силы тока. Иначе автомат будет отключаться при любой нагрузке, превышающей его собственную мощность.

Последствия неправильного определения сечения провода

Если не обращать внимания при покупке провода на его сечение жил, то за это впоследствии можно поплатиться. Как? Понять это поможет пример движения электронов по проводу. Чем больше нагрузка – тем больше их движется. Чем меньше сечение провода, тем теснее электроды находятся друг по отношению к другу. Что происходит при их трении друг о друга? Сила трения вызывает тепло. Итог – провод с недостаточным сечением начинает греться.

Что это означает в быту? Провод, запрятанный в стену, может так разогреться, что начнет гореть. Получаем, в конце концов, поврежденную проводку, сгоревшие обои, а то и пожар в комнате или всей квартире. Чтобы этого не произошло, важно заранее определять сечение провода.

Видео

О практическом значении сечения провода смотрите ниже:

Как определить сечение провода на глаз. Способы определения сечения провода

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 мм 2). 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 мм 2). 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.

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.

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


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.

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.


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.

Определить какого сечения провода вам нужны — это только пол дела. 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 мм 2 , а в реале — 3,6 мм 2 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.

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 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).


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 * 3,8 2 = 11.3354 мм 2 . Можно результат округлить — это будет 11,3 мм 2 . Внушительный кабель.


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

Цифры совпадают, что и должно быть. Итак, при диаметре провода 3,8 мм, площадь его сечения — 11,34 мм 2 . 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 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 мм 2 . 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. Но чаще на кабелях с заявленными на бирках 4 квадратами оказываются гораздо более тонкие провода и кабель с требуемыми данными приходится искать.

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 мм 2 . 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.

Нередко случается, что продавцы проводов непроизвольно завышают реальное значение поперечного сечения жилы провода, и на деле оказывается, что указанные на ценнике 2,5 квадрата, оказываются в реальности, например, 2,1 квадратами. Это совсем не удивительно, поскольку в промышленных масштабах экономия меди получается колоссальной, и продавец не виноват в желании производителя сэкономить.

В этих условиях и сам покупатель не должен терять бдительности. Ну представьте себе: вы хотите проложить проводку, скажем, в доме, прикинули типичную нагрузку, которую проводка должна гарантированно выдерживать, вычислили требуемое сечение провода, купили его, поверив заводским маркировкам, и в один прекрасный день проводка вдруг начинает неожиданно плавиться, происходит замыкание, а так и до пожара не далеко, хорошо, если при замыкании сработает автомат.

Зачастую причина, приходящая на ум горе-монтажнику, представляется как неправильно рассчитанное сечение провода. Однако, при пересчете выясняется, что все было рассчитано правильно, к тому же нагрузка не превысила по току допустимого предела, но почему-то произошел перегрев и расплавилась изоляция. Взглянув на проблему более внимательно, вооружившись штангенциркулем, человек обнаруживает, что диаметр то на 0,15 миллиметра меньше, а для тока это уже критичная разница в 2 ампера.

Как же быть? Прежде всего нужно уметь самостоятельно вычислить реальное сечение провода (жилы), прежде чем его покупать. Далее рассмотрим простой способ вычисления сечения жилы.

В первую очередь, вооружившись штангенциркулем, измерьте диаметр жилы проводника в миллиметрах. Разделите полученное значение на 2, так вы получите радиус. Следующим шагом возведите значение радиуса в квадрат (умножьте его значение на него же), и умножьте результат на число Пи, равное 3,1416. Вы получите значение сечения круглого проводника в квадратных миллиметрах.

У меня есть медный провод, сечение жилы которого я хочу узнать. Измеряю диаметр штангенциркулем, получается 1,2 мм, это диаметр жилы. Значит радиус жилы 0,6 мм. Возвожу в квадрат, и получаю 0,36, затем умножаю 0,36 на Пи, равное 3,1416, получаю 1,13 квадратных миллиметра. Делаю вывод: 3 киловатта при 220 вольтах этот провод точно выдержит.

Но что же делать, если под рукой штангенциркуля не оказалось? Достаточно оголить провода побольше, и намотать плотно несколько витков, скажем на стержень отвертки, а затем измерить линейкой длину намотки в миллиметрах, и разделить ее на количество витков.

Все тот же провод, с все той же жилой. Намотали на отвертку плотно 10 витков этой жилы, измеряем линейкой: они занимают 12 миллиметров, - значит жила имеет диаметр 1,2 миллиметра. Следовательно радиус 0,6 мм, и площадь сечения получается 0,6*0,6*3,1416 = 1,13 квадратных миллиметра.

Конечно, не всегда удобно наматывать толстый провод на стержень, гораздо удобней пользоваться штангенциркулем, но если выбора нет, то линейки, отвертки (или другого цилиндрического предмета, да хоть куска фанеры) и калькулятора оказывается достаточно, ну и плюс знание формулы.



Вообще, существуют таблицы, по которым можно легко определить площадь сечения жилы одножильного провода зная ее диаметр, и наоборот. Эти таблицы относятся и к гибким одножильным проводам, тогда берется в расчет диаметр проводящей части провода, состоящей из множества жил, и определяется общая площадь сечения проводящей многожильной части.

Надеемся, что эта краткая статья была для вас полезной, и теперь вы сможете легко определить реальное сечение провода, независимо от того, что написано на этикетке. Обычно, зная реальное сечение проводника и допустимый для этого сечения предельный ток, можно легко рассчитать, какого диаметра провод будет наиболее подходящим для ваших целей, чтобы работа силовых цепей была безопасной.

Кабель – основа любой электрической сети. При прокладке проводки и ремонтных работах возникает необходимость монтажа электропроводки. Сечение кабеля по диаметру кабеля должно быть определено по соответствующим параметрам, дабы предотвратить дальнейшие проблемы с использованием домашних электроприборов.

Цена кабеля достаточно высокая, это ещё одна причина тщательно отнестись к выбору продукции. При покупке товара многие ориентируются на стоимость, а не на фирму изготовителя. Поэтому для правильного проведения работ, важно научиться самому определять и проверять диаметр кабеля.

  • Метод 1
  • Метод 2
  • Метод 3
    • Перевод ватт в киловатт
    • Выбираем материал
    • Выбираем марку кабеля

Метод 1

Если нет возможности использовать специальный прибор. Можно применить подручные средства. Для этого нужен предмет имеющий круглую продолговатую форму, это может быть любая пишущая принадлежность – ручка или карандаш, линейка. Провод зачищаем на длину минимум 30 см. Потом наматываем плотно на ручку спиралькой. Между витками не должно быть щелей.

Считаем количество витков и длину проволоки, использованную для них. Затем длину делим на количество.

Например, провод имеет 21 виток при длине 40 миллиметров. Для расчёта диаметра, длину делим на количество. То есть 40 делим на 21, получается 1,904 миллиметра.

Формула: S = πr 2 , где π – 3,14, S – площадь круга, r – радиус окружности.

Так как посчитанное число является диаметром, а не радиусом. То формулу изменяем для данного измерения: S = (πd 2)/4, где d — диаметр.

Полученное число подставляет в формулу. Результат и будет диаметр.

Например, d = 3,635. 3,14 × 3,635 ÷ 4 = 2,84

Метод 2

Для этого метода нужен механический или электронный штангенциркуль и микрометр.


Измерить микрометром. Прибор имеет две основные части – ручки и выемки полукругом для измерения. Провод вставляется в разъём микрометра, ручка закручивается до упора. Когда винты сошлись по сторонам, крутят трещотку на ручке прибора, пока она не начнёт прокручиваться. Замер выполнен, его показывает шкала на барабане микрометра.

Электронный микрометр показывает точные цифры, чем исключает ошибку расчёта человеком.

Расчёт сечения штангенциркулем. Для правильного использования необходимо знать структуру прибора. Он состоит из шкалы с разметкой в 1 мм, длина стандартной линейки 15см, губки для измерения, линейки для глубины, винта для зажатия предмета.

Кабель разделать, развести жилы. Зачистить одну из них. Раздвинуть губки, вставить жилу,так чтобы губки плотно облегали её. Зафиксировать винтом. Теперь можно увидеть длину предмета. Далее считаем по уже известной формуле.

Метод 3

Узнать сечение жил можно и с помощью готовой таблицы.

Для определения необходимого медного кабеля КГ предлагается воспользоваться таблицей.


Для определения нужного алюминиевого кабеля предлагается воспользоваться следующей таблицей.


Почему важно определять сечение кабеля?

Способность кабеля проводить ток зависит от его сечения.

При использовании неправильно подобранного провода напряжение падает. При тонком слое изоляции и недостаточном сечении провода при аварийной ситуации может возникнуть замыкание, а изоляция расплавится. Это может привести к пожару. Оплавится может не только провод, но и розетка к которой он ведёт, также вилка прибора и его провод.

Перевод ватт в киловатт

Для электроприборов, которые используют больше электрического тока – утюг, плита, нагреватель, для немощных изделий, типа лампы накаливания, мощность указывается в ваттах. Возникает необходимость перевести ватт в киловатт или наоборот. В одном кВт содержится 1 тыс.Вт.

Определение провода для мощности 380В

При использовании приборов, требующих большую мощность электроэнергии, необходимо подсоединение к сети из трёх фаз. Электричество поступает по трём линиям, а не по двум, как обычно, таким образом, требуется меньшее сечение провода.

Каждая жила использует меньше напряжения на 1,75 на каждую фазу. Это необходимо учитывать в расчетах по таблице.

Рассчитать сечение трёхжильного провода


Многожильный провод состоит из трёх одножильных жилок. Принцип подсчета тот же, как и у одножильного. Можно использовать высокотехнический прибор, а можно обычные предметы. Диаметр каждой жилы считается отдельно. Сначала распушите жилу, сосчитайте, сколько жилок. И рассчитать диаметр по одному из трёх методов.

Затем полученное число умножить на количество проволок. Это и будет сечение всего кабеля.

Например, диаметр одной жилы КГ равен 2,52. По формуле: S = πr 2

2,52×2,52×3,14= 19,94

В данном случае, разделили на четыре готовый результат кабеля КГ, учитывая, что это не радиус, а диаметр одной жилы. Получаем сечение одного проводка КГ.

Затем рассчитываем общее сечение провода КГ = 4,98× 3 = 14,95

Для примерного расчёта можно вычислить общее значение без разделения на отдельные проволочки. Но необходимо учитывать воздушный зазор. Поэтому полученную величину умножить на 0,91.

По этому принципу вычисляется сечение многожильных кабелей.

Важный момент — соединение проводов. При объединении нескольких жил возникают потеря напряжения. Особенно возрастают потери при большом количестве соединений.

Выбираем материал

Лучшим материалом считается медь, так как обладает большей проводимостью и прочностью. Алюминий при сгибании легко ломается, окисляется при соединении с воздухом. Если алюминий контактирует с медью, он подвергается электрокорозии и разрушается. Контакты ухудшаются, провод греется, искрится. Это может привести к пожару.

Выбираем марку кабеля

Марка провода - это буквенное значение, означает характеристику материала, степень гибкости, изоляцию. В отечественных кабелях следующая маркировка:

1 буква - материал жилы (А - алюминий). Медь буквы не имеет.

2 буква - провод.

3 буква - состав изоляции (резина (Р), капрон (К), полиэтилен (П)).

В некоторых проводах стоит буква, означающая вид резиновой изоляции. Это может быть найритовая (Н) или поливинилхлорид (В).

4 буква - конструкция асфальтированная (А), бронированная лентами (Б), защищена оплеткой (О).


Например - АПП, ТРП, ПВС, АППВ.

Определение сечения кабеля является необходимым этапом для безопасного монтажа электропроводов и дальнейшей их эксплуатации. Значимым оно становится из-за использования многочисленных приборов. Сечение кабеля должно соответствовать напряжению, требуемому электроприборами.

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.

Сечение кабеля высокого напряжения

Какую мощность и напряжение может передавать кабель на фото?

Это высоковольтный кабель. Судя по толщине изоляции из сшитого полиэтилена (белый материал), она составляет не менее 132 кВ или выше.

Edit: Согласно Reddit OP, кабель имеет медный провод площадью 1,750 мм². Это огромный кабель . (Все, что превышает 630 мм², является необычным; все, что превышает примерно 1200 мм², является специальным заказом, который кабельная компания обычно не делает.) Такой кабель может выдерживать примерно 1600 ампер. Предположим, что трехфазное напряжение 132 кВ, что составляет 365 МВА или около 292 мегаватт при коэффициенте мощности 0,80.

Вот аналогичный кабель, который у меня был на работе (я думаю) на 300 кВ. Он будет способен выдерживать не менее 100 ампер (возможно, намного больше) или около 100 МВт - этого достаточно, чтобы самостоятельно запитать весь CBD города .

Почему он состоит из множества небольших кабелей? Что, если бы диаметр отдельных медных кабелей был немного больше?

Проводник многожильный, поэтому его можно сгибать при установке.Сплошной медный провод очень трудно согнуть.

Диаметр жил - это компромисс между стоимостью производства (меньшие провода требуют большего производства) и простотой установки. Нет особой причины для точного размера отдельных прядей.

Как выбрать правильный диаметр для данной комбинации напряжения / мощности?

Не вдаваясь в подробности расчетов сечения кабелей (существуют целые национальные стандарты по этой теме - см. AS / NZS 3008 Электрические установки - Выбор кабелей .)

Сначала , мы решаем, какое напряжение мы используем. В Австралии обычные напряжения для распределения составляют 11, 22, 33 кВ; общие напряжения для передачи 66, 132, 220, 300 кВ. Чем выше напряжение, тем толще требуется изоляция (XLPE).

Во-вторых, , мы решаем, какая токонесущая способность нам нужна. После некоторых расчетов мы можем определить, что схема должна выдерживать 100 ампер, чтобы удовлетворить спрос в настоящее время, учесть будущий рост нагрузки и немного увеличить мощность на случай непредвиденных обстоятельств.Чем больше токовая нагрузка нам нужна, тем больше должны быть медные проводники (мм²).

В-третьих, , мы определяем, в какой среде будет жить кабель. При протекании тока в кабеле выделяется тепло, а допустимая нагрузка по току кабеля ограничивается его температурой. Кабель, установленный в горячей среде, не может пропускать такой большой ток, пока не перегреется, поэтому мы должны использовать кабель большего размера, чем обычно.

Зная напряжение, допустимую нагрузку по току и условия установки кабеля, теперь мы можем выбрать необходимый размер кабеля.Мы бы сделали это со ссылкой на каталог производителя кабеля, в котором есть такие таблицы:

Таблица воспроизведена из каталога высоковольтных кабелей Olex Australia, 2009 г.

В качестве примера я мог бы решить, что мне нужен кабель на 33 кВ, который выдерживает 400 ампер. Он будет установлен в подземных каналах. Я использую таблицу «номинальных значений тока», чтобы выбрать кабель наименьшего диаметра, который может выдерживать ток 400 А - в этом случае потребуется кабель 240 мм².

Номинальный габаритный диаметр такого кабеля - 45 мм.9мм.

Обратите внимание, что нас не волнует «диаметр» кабеля как таковой - мы заботимся о площади поперечного сечения проводника (мм²), то есть о том, сколько меди в кабеле. Диаметр имеет значение только тогда, когда вы действительно приходите устанавливать эту вещь.

Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения

В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шагов для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.

Что такое сопротивление?

Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока.Сопротивление измеряется в Ом (Ом). Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:

  1. Вид материала
  2. Длина
  3. Площадь поперечного сечения
  4. Температура

Что такое удельное сопротивление?

Удельное сопротивление - это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току. Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие.Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые плохо проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.

Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между сопротивлением основного проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. .Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислить минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр жилы для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?

Минимальная площадь поперечного сечения:

Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:

Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)

R =

R = Сопротивление материала, Ом

Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр

L = Длина проводника, в метрах

A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах

Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди.Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.

При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.

A = Ур. (1)

Диаметр жилы:

Площадь круга может быть представлена ​​с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.

А =

4 * А =

=

г =

Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.2 и диаметром не менее 9,062 мм.

Калькулятор сопротивления проводов

Этот калькулятор сопротивления проводов может быстро вычислить электрические свойства конкретного провода - его сопротивление и проводимость. Сопротивление описывает, насколько сильно данный кабель препятствует прохождению электрического тока, а проводимость измеряет способность провода проводить его. С ними также связаны две физические величины - удельное электрическое сопротивление и электропроводность. Прочитав приведенный ниже текст, вы, например, узнаете, как можно оценить сопротивление провода, используя формулу сопротивления (так называемый закон Пуйе).

В настоящее время одним из наиболее часто используемых проводников является медь, которую можно найти почти в каждом электрическом устройстве. Прочтите, если вы хотите узнать, что такое проводимость меди и удельное сопротивление меди, а также какие единицы удельного сопротивления и единицы проводимости использовать. Вы также можете рассчитать падение напряжения на конкретном проводе - в этом случае попробуйте наш калькулятор падения напряжения!

Единицы удельного сопротивления и электропроводности

Удельное сопротивление ρ , в отличие от сопротивления, является внутренним свойством материала.Это значит, что неважно, толстая или тонкая проволока, длинная или короткая. Удельное сопротивление всегда будет одинаковым для конкретного материала, а единицы удельного сопротивления - «омметр» ( Ом * м ). Чем выше удельное сопротивление, тем труднее протекать току через провод. Вы можете проверить наш калькулятор скорости дрейфа, чтобы узнать, насколько быстро проходит электричество.

С другой стороны, у нас есть проводимость σ , которая строго связана с удельным сопротивлением.В частности, он определяется как обратное: σ = 1 / ρ . Как и удельное сопротивление, это внутреннее свойство материала, но единицы проводимости - «сименс на метр» ( См / м ). Электрический ток может плавно течь через провод, если проводимость высокая.

В некоторых материалах при очень низких температурах мы можем наблюдать явление, называемое сверхпроводимостью. Сопротивление в сверхпроводнике резко падает до нуля, и, таким образом, проводимость приближается к бесконечности.Можно сказать, что это идеальный дирижер. Сверхпроводимость также связана с левитацией, которую мы описали в нашем калькуляторе магнитной проницаемости.

Формула проводимости и формула сопротивления

И проводимость, и сопротивление зависят от геометрических размеров провода. В нашем калькуляторе сопротивления проводов используется следующая формула сопротивления:

R = ρ * L / A

где

  • R - сопротивление в Ом,
  • ρ - удельное сопротивление материала в Ом * м,
  • L - длина провода,
  • A - площадь поперечного сечения провода.

Вы также можете использовать этот калькулятор сопротивления проводов для оценки проводимости, так как:

G = σ * A / L

где

  • G - проводимость в сименсах (S),
  • σ - проводимость в См / м,
  • L и A сохраняют то же значение.

В расширенном режиме вы можете напрямую изменять значения удельного сопротивления ρ и проводимости σ .Комбинируя два приведенных выше уравнения с соотношением ρ = 1 / σ , мы получаем аналогичную связь между сопротивлением и проводимостью:

R = 1 / G

Вы уже рассчитали сопротивление вашего провода? Попробуйте наш калькулятор последовательных резисторов и параллельный калькулятор резисторов, чтобы узнать, как можно рассчитать эквивалентное сопротивление различных электрических цепей.

Электропроводность меди и удельное сопротивление меди

Такие материалы, как медь и алюминий, имеют низкий уровень удельного сопротивления, что делает эти материалы идеальными для производства электрических проводов и кабелей.(-8) Ом * м .

Провода и кабели

Провода, как мы определяем здесь: используется для передачи электричества или электрических сигналов. Провода бывают разных форм и сделаны из разных материалов. Они могут показаться простыми, но инженеры известно о двух важные точки:

-Электричество в длинных проводах, используемых для передачи, ведет себя совсем иначе , чем в коротких провода, используемые в конструкции устройств
-Использование проводов в цепях переменного тока вызывает всевозможные проблемы , например скин-эффект и эффекты близости.

1. Сопротивление / импеданс
2. Скин-эффект
3. Типы конструкций проводов

4. Подробнее о материалах проводов
5. Изоляция проводов

1.) Поведение электричества в проводах: сопротивление и импеданс


Важно знать, имеете ли вы дело с постоянным или переменным током в данном проводе. Мощность переменного тока имеет очень сложную физику, которая вызывает некоторые странные эффекты. Это была одна из причин, почему Электроэнергия переменного тока была разработана в 1890-х годах, намного позже мощности постоянного тока.Инженеры любят C.P. Штайнмецу пришлось сначала разберитесь в математике и физике.

Питание переменного тока:
В переменном токе ток любит путешествовать рядом поверхность проволоки (скин-эффект). Мощность переменного тока в проводе также вызывает вокруг него формируется магнитное поле (индуктивность). Это поле влияет на другие соседние провода (например, в обмотке), вызывающие эффект близости. Со всеми этими свойствами необходимо иметь дело при проектировании цепи переменного тока.

Питание постоянного тока:
В постоянном токе проходит через весь провод.

Размер проводника и материал (питание переменного и постоянного тока):

Электроэнергия легче передается в местах с высокой проводимостью. элементы, такие как медь, серебро или золото, менее проводящие Чем больше диаметр материала, тем больше должен быть диаметр, чтобы выдерживать такую ​​же токовую нагрузку.

Инженеры выбирают правильных диаметр провода для работы, повышение тока в проводе увеличивает удельное сопротивление и выделяет больше тепла.Как вы увидите на схеме ниже, медь может выдерживать больший ток, чем алюминий, при той же нагрузке.

Внизу: Когда сэр Хамфри Дэви пропустил большой ток через тонкий платиновый провод в 1802 году, когда он светился. и сделал первую лампу накаливания! но всего через несколько секунд проволока расплавилась и испарилась из-за тепло, вызванное сопротивлением в проводе.


Качество материала: примеси и кристаллы:

Большинство материалов содержат примеси. В меди содержание кислорода и других материалов в меди влияет на проводимость, поэтому медь, из которой будет сделан электрический провод, легируется по-другому. чем медь, которая скоро станет водопроводом.

Металлы кристаллические (как вы увидите в нашем видео о меди).Монокристаллическая медь или алюминий лучше проводимость, чем у поликристаллических металлов, однако крупнокристаллическая медь очень дорого обходится производят и используются только в высокопроизводительных приложениях.

Удельное сопротивление:

Сопротивление в проводе описывает возбуждение электронов в проводе. материал проводника. Это возбуждение приводит к выделению тепла и потере эффективности. На раннем этапе создания постоянного тока Томас Эдисон не мог послать свою энергию на большие расстояния без медные провода большого диаметра за счет сопротивления на расстоянии.Это сделало мощность постоянного тока не рентабельно и допускает рост мощности переменного тока.

Измерительные инструменты:
Инженеры используют закон Ома чтобы рассчитать, какое сопротивление будет иметь данный провод. Это говорит нам, сколько энергии мы потеряет на расстоянии.

I = V / R Амперы = Вольт, деленные на сопротивление

Формулы сопротивления и проводимости:

Сопротивление = удельное сопротивление / площадь поперечного сечения
Проводимость = 1 / Сопротивление

При хорошем сопротивлении:
Создание Тепло в проводе обычно является признаком потери энергии, однако в вольфрамовом или танталовой проволоки, тепло заставляет проволоку светиться и производить свет, который может быть желательным.Вольфрам используется для изготовления нитей потому что он имеет очень высокую температуру плавления. Проволока может сильно нагреться и ярко светятся, не таять. Вольфрам очень плохо подходит для передачи энергии поскольку большая часть прошедшей энергии теряется в виде тепла и света.

По мощности передачи мы ищем как можно более низкое удельное сопротивление, мы хотим для передачи энергии на большие расстояния без потери энергии из-за тепла. Мы измеряем сопротивление в проводе в Ом на 1000 футов или метров. Чем дольше электричество должно пройти, тем больше энергии оно теряет.

Сверхпроводящий провод и сопротивление:

Вверху: сверхпроводящий проволоку можно превратить в металлическую «ленту»


Вверху: Карл Роснер, Марк Бенц и другие использовали специальные катушки сверхпроводящего провода для производства всего мира первый магнит на 10 тесла.Вместо меди используются ниобий и олово. поскольку материалы работают по-разному при разных температурах.

Одно из отличных решений для передачи энергии - это сверхпроводники. Когда металл становится очень холодным (приближаясь к абсолютному нулю), он приобретает проводимость бесконечности. В какой-то момент сопротивления вообще нет. Были экспериментальные сверхпроводящие линии высокого напряжения, которые смогли передавать мощность практически без потерь, однако технология недостаточно развит, чтобы быть рентабельным.

Магнитные поля (индуктивность и импеданс):

Каждый провод, используемый для передачи переменного тока, создает магнитное поле, по которому течет ток. В магнитное поле визуализируется концентрическими кольцами вокруг поперечного сечения провода, каждое кольцо ближе к проводу имеет более прочный магнитная сила. Магнитные поля полезны для создания очень сильных магнитов (когда они находятся в катушке) i.е. изготовление двигателей и генераторы, однако эти магнитные поля нежелательны в линиях электропередачи.

В то время как сопротивление провода может препятствовать прохождению тока и выделять тепло, индуктивность провод / линия передачи также могут препятствовать прохождению тока, но это сопротивление не выделяет тепла, так как энергия «теряется» при создании магнитного поля, а не чем возбуждение электронов в материале. Этот импеданс называется реактивным сопротивлением переменного тока. Схемы.Мы использовали слово «потерянный», однако сила на самом деле не потеряна, она используется для создания магнитного поля. поле и возвращается, когда магнитное поле схлопывается.

2.) Кожный эффект:


В сети переменного тока электроны любят течь по вне провода. Это потому, что изменение тока вперед и назад вызывает вихревые токи, которые приводят к вытеснению тока к поверхности.

Глубина кожи

Глубина скин-слоя - это фиксированное число для данной частоты, удельного сопротивления и диэлектрической проницаемости.Чем выше частота переменного тока в системе, тем сильнее сжимается ток. на внешней стороне провода, поэтому провод, который используется с частотой 60 Гц при заданном напряжении, будет не будет нормально на 200 МГц. Инженеры всегда должны При проектировании цепей учитывайте скин-эффект. Увидеть сайт Википедии для формула, используемая для расчета глубины скин-слоя.

Вверху: инженеры преодолевают скин-эффект с помощью изолированного многожильного провода. Если вы сделаете отдельные пряди равными одной толщине скин-слоя, большая часть тока будет протекать по всей поперечное сечение, и вы используете всю медь. Обратной стороной является то, что ваш провод должен иметь больший размер. диаметр, так как вам нужно все дополнительное пространство для утепления. По мере того, как проволочные пряди становятся меньше в диаметре, а изоляция остается той же толщины, соотношение площади меди к изоляции может стать меньше единицы, тогда у вас будет больше изоляции, чем медь в обмотке или кабеле.

Ниже: более высокая частота переменного тока = меньшая глубина скин-слоя. «Более быстрый» ток чередуется вперед и назад тем больше вихревых токов он создает. Эта высокая частота блок питания работает в диапазоне МГц, обратите внимание на специальный провод, используемый на право. Провод кажется многожильным и оголенным, но это не так, он имеет прозрачное эмалевое покрытие, изолирующее его, поэтому каждая небольшая жилка несет свою часть тока, при этом ток идет снаружи каждой пряди.Это дает большую площадь поверхности в целом и позволяет большое количество тока для прохождения.


Вверху: Компактный люминесцентный легкая электроника, трансформатор очень маленький и спроектирован очень дешево. Эти детали часто выходят из строя до окончания типичного жизненный цикл агрегата »

Инженеры и затраты Сберегательный дизайн:

Инженеры используют математику для расчета «глубины скин-слоя», чтобы узнать, сколько проволоки используется для проведения электричества.Это важная часть инженеров-электриков работают над проектированием энергосистем. Этот работа также связана с экономией средств, как могут понять инженеры какой калибр и какой тип провода использовать и сравнить с другие материалы и конфигурации. Старый электрический двигатели и генераторы из начало 20 века, как известно, длилось долгое время, потому что в то время инженеры могли спроектировать обмотки и тип провода для лучшей производительности, так как затраты на оборудование и машины были выше.Сегодня многие двигатели перегорают, потому что инженеры вынуждены использовать самый дешевый вариант - наименьшее количество материала который может выдерживать ток, однако, когда двигатель начинает при перегреве более тонкие провода из более дешевого материала быстрее сгорят. Балласты (трансформаторы) в современных системах освещения имеют общеизвестную короткий срок службы в целях снижения стоимости единицы продукции.

Практическое упражнение: Как затраты влияют на дизайн

Вы можете увидеть и почувствуйте работу инженеров по проектированию проводов вокруг вашего дома.Просто найдите старые блоки питания или профессиональные блоки питания используется с дорогостоящими машинами или инструментами. Почувствуйте вес этих стеновые блоки или блоки питания. Теперь найдите детскую игрушку или мобильный телефон зарядное устройство. Почувствуйте, насколько легкими кажутся трансформаторы по сравнению с ними.
Если вам повезет, вы можете найти два трансформатора, преобразующие мощность. от стены (120 или 220 В) на такое же напряжение постоянного тока для устройства. Если открыть корпус, можно увидеть разницу в размерах. калибра обмоток, а также от того, используют ли они медь или алюминий.Вы четко увидите, как влияет на дизайн общий предмет.


3.) Типы проводов:


Ниже: типов провода, используемого коммунальными предприятиями при передаче электроэнергии:

Ниже: фиксированная проводка, используемая в домах, а также шнуры, используемые в динамиках, бытовая техника и телефонные системы.На рисунке ниже показаны старые провода, которые когда-то использовались в домах (кабель SJTWA и тип SE), и современные стандартный ромекс.

ЭЛЕКТРОПРОВОДКА 1880-х годов по сегодняшний день:

Вверху: 3 проводника подземный медный провод (сейчас редко)

Внизу: плоская лента провод, используемый в сверхпроводящих магнитах

Лучший провод для вакансия:

Все инженеры-электрики должны знать о проводах и думать об использовании правильной конструкции и материал для поставленной задачи.Вот факторы для определения конструкция проволоки:

-Прочность (способность многократно сгибаться или подвергаться раздавливанию веса)
-Уровень напряжения и тока
-Прочность подвески (способность долго удерживать собственный вес пролеты между опорами)
-Под землей или под водой
-Температура эксплуатации (например, сверхпроводящие проволока)
-Стоимость

Сплошная проволока:

Преимущества:
Меньшая площадь поверхности, подверженной коррозии
Может быть жесткой и прочной
Недостатки:
Не годится при многократном сгибании, может сломаться при сгибании пятно
Непрактично для высокого напряжения

Многожильный провод:

Вверху: многожильный динамик Провод, который есть в каждом доме
Ниже: Для специального использования сверхтолстый многожильный медный провод

-Скрученный провод - много меньших проводов параллельно, можно скручивать вместе
Преимущества:
Отличный проводник для своего размера
Недостатки:
Вы можете подумать, что это будет хорошо для высокочастотного использования, потому что у него есть большая площадь поверхности на всех маленьких жилках проволоки, однако это хуже, чем сплошная проволока, потому что пряди касаются друг друга, закорачивая, и поэтому провод действует как один больший проволока, и в ней много воздушных пространств, что обеспечивает большее сопротивление для типоразмера

Плетеный провод:

Преимущества:
-Большая долговечность по сравнению с сплошным проводом
-Лучшая проводимость, чем сплошной провод (большая площадь поверхности)
-Может действовать как электромагнитный экран в шумоподавляющих проводах
-Чем больше жил в проволоке, тем она гибче и прочнее есть, но он стоит дороже

Спец. провода:

Сплошной с внешней оплеткой или какой-либо их комбинацией, эти провода используются для всех видов специальных применений.

Коаксиальный кабель используется для передачи радио или кабельного телевидения. потому что по своей конструкции проводники с оплеткой и фольгой снаружи держать частоты в ловушке внутри. Экранирование предотвращает паразитная электромагнитная энергия от заражения области вокруг чувствительной приемники.

Ниже: Видео о типах проводов, используемых в электроэнергетических компаниях:

Практическое упражнение: Игра в угадывание проводов

Соберите куски металлолома провода вокруг вашего дома или школьной мастерской, соберите короткие образцы разных типов.Теперь используйте приведенные выше диаграммы, чтобы выяснить, что вид проволоки, из чего она сделана, и перечислите ее применение каждый. Покажите это своему учителю и посмотрите, правильно ли вы угадали. Провод бывает так много экзотических видов, что вы можете оказаться с настоящей загадкой в ​​твоих руках. Используйте поиск в Интернете, чтобы попробовать чтобы идентифицировать все ваши образцы.


4.) Проволочные материалы:

Наиболее распространенный материал для электрического провода - медь и алюминий , это не самые лучшие проводники, но они многочисленны и дешевы. Золото также используется в различных областях, поскольку оно устойчиво к коррозии. Золото используется в электронике автомобильных подушек безопасности, чтобы гарантировать, что устройство будет функционировать много лет спустя, несмотря на воздействие вредных элементов.

Вверху: золото, использованное в разъемы для микросхем Motorola

Золото обычно используется в контакте области, потому что эта точка в системе более подвержена коррозии и имеет больший окислительный потенциал.

Алюминий обернутый вокруг стального центрального провода используется в передаче энергии, потому что алюминий дешевле меди и не подвержен коррозии. Стальной центр используется просто для прочности, чтобы удерживать проволоку на длинных участках. Выше типичный кабель ACSR, используемый в воздушных линиях электропередач по всему миру.

Хорошие проводники, твердое вещество при комнатной температуре:

Платина, серебро, золото, медь, алюминий

4.) ИЗОЛЯЦИЯ ПРОВОДА:

Слева: Для эффективного обмотки двигателя или генератора должны быть плотно упакованы вместе, минимизация воздушных пространств. Провода, используемые в двигателях и генераторах, обычно покрыты эмалью, чтобы обмотки плотно прилегали друг к другу. Традиционная резиновая или полимерная изоляция сделает провод диаметром толще, это одна из причин, почему старые электродвигатели были больше и тяжелее современных моторов такой же мощности.

Посмотри, как провод двигателя упакован и намотан в современный асинхронные двигатели в нашем видео здесь.

Подробнее о все поле электроизоляция на нашей странице здесь.


Практическое упражнение: Сжечь мотор!

Вы заметили что когда моторчик игрушки сильно нагревается, он пахнет? Это испарение изоляции.Тепло разрушает все виды изоляции в конечном итоге, и в обмотке двигателя, когда изоляция становится слабой. два провода рядом друг с другом будут короткими, это приведет к возникновению дуги. и устройство сгорает.

Если взять небольшой двигатель, о котором вы не заботитесь, вы можете намеренно сжечь его посмотреть, что происходит с обмотками. Вы можете сделать это, поставив напряжение, превышающее рекомендованное, через устройство или при работе мотор горячий в течение длительного периода времени.Проконсультируйтесь с электриком или инженер, чтобы безопасно выполнить это упражнение.


Статья, фото и видео М. Велана и В. Корнрумпфа

Источники:
Государственный университет Джорджии
Википедия
Волшебники Скенектади Карл Рознер. Технический центр Эдисона. 2008
Интервью с Руди Деном. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Денверским электродвигателем. Технический центр Эдисона. 2012
Видео с Энергетической ассоциацией Сан-Мигеля.Технический центр Эдисона. 2014 г.
Уильям Корнрумпф, инженер-электрик

Понимание многожильных и одножильных проводов в современных сетях Технический документ, А также кабельная продукция 2020

Обзор различий между многожильным и одножильным проводом, свойства каждого из них и лучшие типы кабелей для использования в различных типичных условиях.

Загрузите технический документ Общие сведения о многопроволочной и одножильной проводке в современных сетях (PDF)

Содержание


Категория Типовые кабели

Рисунок 1.Кабельная проводка на основе витой пары стала доминирующей схемой сетевой кабельной разводки, что способствовало значительному расширению использования Ethernet

В конце 1990 года Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) опубликовал новый набор стандартов, вводящих кабельную витую пару с возможностью передачи данных для использования в системах Ethernet со скоростью 10 Мбит / с. Заменяя топологию коаксиальных кабелей и шин предыдущих сетевых систем, этот новый стандарт 10Base-T установил звездообразную топологию, построенную вокруг центрального «контроллера трафика данных» (концентратора или коммутатора), к которому каждая рабочая станция в локальной сети (LAN) ) могут быть подключены независимо с помощью одного выделенного кабеля UTP (неэкранированная витая пара).

Звездообразная топология и технология 10Base-T значительно упростили установку и устранение неисправностей в системах Ethernet, а также сделали управление ими намного более эффективным. С тех пор витая пара стала доминирующей схемой сетевой кабельной разводки и внесла свой вклад в обширное расширение использования Ethernet, которое продолжается и по сей день.

Сейчас доступно головокружительное количество типов кабелей с витой парой, соответствующих головокружительному набору стандартов, детализирующих конфигурацию и характеристики производительности, необходимые для поддержки все более высоких скоростей передачи данных и большей пропускной способности входящих технологий.Представленный как обычный телефонный провод в 10Base-T, развитие этой знакомой и хорошо понятной медной среды можно увидеть в списке кабелей категорийного типа («CAT»), представленных для удовлетворения этих новых требований.

Для кабелей CAT-3 и выше каждый тип кабеля, в свою очередь, бывает двух видов - одножильный и многожильный. Хотя оба типа в каждой категории созданы для соответствия одной и той же конфигурации кабеля и техническим характеристикам электрических характеристик, их физические свойства накладывают разные ограничения на длину сегмента кабеля и ограничивают их использование определенными областями в системах Ethernet.В результате два типа кабелей используются по-разному, и их роли очень редко меняются.

Хотите узнать больше? Что еще можно почитать Полное руководство по пониманию патч-кордов Ethernet в современных сетях - Технический документ по кабельной продукции

К началу

Жесткие кабельные жилы: отдельные, но не многожильные

Рис. 2. Каждый из проводников, спрятанных внутри сплошного кабеля категориального типа, состоит из одного сплошного проводящего провода.

Для кабелей, используемых в сетевых приложениях, эти проводники обычно состоят из неизолированных медных проводов диаметром от 22 до 24 AWG (американский калибр проводов, или приблизительно 0,51–0,64 мм). Кабели UTP категории 5e всегда имеют номинальный диаметр жилы 24 AWG (0,0201 дюйма или 0,511 мм), а в более производительных кабелях, таких как UTP категории 6, используются медные провода большего диаметра 23 AWG (0,0226 дюйма или 0,574 мм в диаметре). Помимо того, что они физически прочнее и с ними легче работать, эти провода большего размера обладают превосходными электрическими характеристиками, которые остаются стабильными в более широком диапазоне частот.Эти характеристики делают кабели CAT-6 более подходящими для новых и появляющихся приложений Fast Ethernet.

Как правило, одножильные кабели имеют более низкое сопротивление постоянному току и меньшую подверженность высокочастотным воздействиям только благодаря их большему диаметру. В следующем разделе мы увидим, что эти свойства позволяют одножильным кабелям поддерживать более длинные участки передачи и более высокие скорости передачи данных, чем их аналоги с многожильными кабелями. Но, пожалуй, наиболее отличительной особенностью твердотельных кабелей категориального типа является хрупкость проводящих проводов и, как следствие, общая негибкость.

Из приведенных выше размеров видно, что «больший» здесь поистине относительный термин, и что все эти провода очень хороши по сравнению с длинами кабелей и размером существ, которые с ними обращаются. Из-за своего небольшого размера они не могут выдерживать очень большие изгибы или изгибы, не ломаясь и не страдая от неровностей поверхности, которые могут изменить их проводящие свойства. По этой причине эти кабели хорошо упакованы внутри прочного внешнего рукава, который сопротивляется изгибу, что делает их менее гибкими и плохо подходящими для обычного повседневного использования при соединении компонентов рабочей зоны.Их общая жесткость делает их наиболее полезными для использования в качестве горизонтальных или магистральных кабелей в инфраструктуре системы.

К началу

Многожильные кабельные жилы: многожильные со скрученной скруткой

Рис. 3. Кабели с многожильными жилами - это более распространенные кабели категорий, с которыми мы чаще всего работаем напрямую.

Внутри витых пар многожильного кабеля каждый отдельный проводник состоит из пучка жил провода меньшего сечения.Они расположены так, что несколько проводов (обычно 6 или 18) окружают одиночный провод в центре жгута (на Рисунке 3 показано шесть нитей вокруг одной или семь жил). Внешние проволоки спирально наматываются вокруг центральной проволоки посредством процесса, называемого скручиванием. Скрученные провода вместе образуют один проводник с общим диаметром примерно таким же, как у проводника в сплошном кабеле, но с гораздо меньшей площадью проводимости (исходя из меньшего диаметра жил проводящих проводов).

Скрутка проводов защищает их и придает гибкость многожильным кабелям.Для проводника данной длины, чем больше витков каждой жилы вокруг центрального проводника, тем лучше защита и больше общая гибкость кабеля. Эта идея количественно выражается укладкой жил проводника или расстоянием, требуемым для того, чтобы одна жилка проволоки полностью обернулась вокруг проводника, сделав один полный оборот вокруг его центрального провода.

Чтобы увидеть, как это работает, сначала рассмотрим «одножильный многожильный провод» - проводник в кабеле прямой свивки, в котором нет скручивания внешних жил (рис. 4).Если этот кабель согнут, каждая жила изгибается почти так, как если бы она была одна внутри кабеля. Внешние жилы могут свободно перемещаться под воздействием механических напряжений, потенциально изменяя конфигурацию проводов кабеля и характеристики передачи каждый раз, когда он изгибается. Продолжение изгиба в противоположных направлениях без равномерного «демпфирования» внешних жил ослабляет центральный токопроводящий провод и сокращает срок службы кабеля.

Но спиральное скручивание проводов вокруг центрального провода заставляет все отдельные элементы многожильного проводника тянуться к его центру, когда кабель изгибается, сохраняя конфигурацию всех элементов постоянной.Их траектория вокруг центрального проводящего провода гарантирует, что напряжения на отдельных проводах усредняются по длине скрутки, и что общие напряжения распределяются по всем прядям, чтобы минимизировать напряжения на центральном проводе. Чем больше витков скручивают жилы проволоки (чем короче их длина свивки), тем больше поддержки обеспечивается каждой из них и центральному проводнику.

Рис. 4. Кабели прямой свивки и спирально-скрученные

Жилы многожильных кабелей категорийного типа, используемых для сетей и сетей Ethernet, обычно изготавливаются из медных проводов без покрытия или с луженым покрытием.Луженые проводники изготавливаются путем погружения отдельных жил в ванну с расплавленным оловом перед их сборкой в ​​один провод. Помимо защиты проводящих поверхностей от окисления, оловянное покрытие облегчает пайку тонких проволочных жил на коммутационные панели и настенные розетки, а также предотвращает истирание отдельных жил.

Примечание о размерах проводов

Диаметр медного провода чаще всего указывается в размерах AWG (American Wire Gauge), которые основаны на площади поперечного сечения проводника.В системе AWG размер проводника зависит от его диаметра, если это одиночный сплошной проводник, и от его общего диаметра, если это многожильный провод. Многожильные проводники часто определяются количеством жил и соответствующим размером AWG, т. Е. Многожильный провод 7/38 состоит из 7 проводов (6 вокруг 1) с общим диаметром 38 AWG (0,1524 мм, или 0,018241 дюйма).

Из-за того, что эти провода традиционно изготавливались, большие размеры AWG соответствуют меньшим диаметрам проволоки (потому что их приходилось протягивать больше раз).Каким бы безумным ни казалась эта обратная спецификация размера, интересно подумать о продолжении использования такой устаревшей системы для технологий, которые так быстро меняются.

К началу

Сравнение электрических свойств

По мере того, как мы движемся к все более быстрым системам Ethernet, требующим все более высоких частот и скоростей передачи данных, электрическая активность внутри медной среды передачи данных может стать немного загадочной. К счастью, основные электрические свойства, вызывающие эти загадочные явления, остаются прежними.Для одножильных и многожильных кабелей изменения, наблюдаемые в характеристиках передачи при переходе от одного типа проводника к другому, подпадают под широкую категорию эффектов затухания.

Затухание / вносимые потери

Затухание - это общая потеря мощности (амплитуды) передаваемого сигнала при его перемещении от одного конца кабеля к противоположному. Затухание, также называемое вносимыми потерями, измеряется в децибелах (дБ) - тех же единицах, которые мы используем для измерения амплитуд звуковых волн.При измерении затухания в кабеле более низкие значения в дБ указывают на лучшую производительность и меньшие потери сигнала - среда передачи менее «зашумлена». Более высокие значения в дБ аналогичны потере напряжения внутри кабеля; если сигнал становится слишком ослабленным, он будет неразборчивым, прежде чем его можно будет уловить на другом конце кабеля. На рисунке 5 показаны затухание / вносимые потери, причем вверху показаны исходная форма и амплитуда сигнала, а внизу показано ослабление передаваемого сигнала из-за затухания.

Рис. 5. Затухание / вносимые потери сигнала, передаваемого по медному проводу

Факторы, влияющие на затухание / вносимые потери

Диаметр проводника

Многожильные проводники демонстрируют более высокое затухание, чем сплошные проводники, из-за их меньшего диаметра. Размер сечения проводящего провода зависит от его площади поперечного сечения, и эта площадь определяет сопротивление постоянному току для данного проводящего материала, такого как медь. Это сопротивление приводит к тому, что часть энергии передаваемого сигнала рассеивается в виде тепла при движении внутри кабеля, поэтому большая длина кабеля означает большие потери тепла и большее ослабление передаваемого сигнала.По этой причине многожильные кабели нельзя использовать для длинных кабелей, а как одножильные, так и многожильные кабели имеют определенные ограничения по длине.

Высокие частоты

На более высоких частотах проводящие материалы, такие как медь, испытывают постоянное уменьшение своего проводящего сечения, что называется скин-эффектом. По мере увеличения частоты передаваемого сигнала скин-эффект выталкивает электроны наружу к поверхности («коже») проводника. По мере того, как частоты продолжают увеличиваться, глубина скин-слоя продолжает уменьшаться, так что цилиндрический твердый проводящий путь станет полым, а электроны будут течь только по внешней поверхности цилиндра.Таким образом, меньшая и менее определенная окружность многожильных проводов приводит к более высоким затухающим потерям (на 20% выше) в многожильных кабелях, чем в одножильных кабелях.

Электропроводность

Если внешние поверхности многожильных проводников покрыты оловом, проблема скин-эффекта усугубляется, поскольку основная масса электронов вынуждена течь вдоль слоя олова, а олово имеет более высокое сопротивление, чем медь. В то же время образование оксидов меди на поверхностях незакрытых проводов также может увеличивать сопротивление на поверхности проводящего провода, что приводит к постепенному ухудшению рабочих характеристик.

К началу

Выбор правильного кабеля

Новые установки и магистральные кабели

Поскольку включение любого типа кабеля в конструкцию здания является дорогостоящим и лучше всего управляется с учетом долгосрочных применений, превосходные электрические характеристики и более длительные пробеги, возможные при использовании одножильных кабелей, делают его более подходящим для стационарного монтажа зданий. Его стабильность на более высоких частотах означает, что между переустановками кабеля возможны более длительные периоды времени, и его сравнительная хрупкость не является проблемой, когда он защищен от повреждений самим зданием.Длинные кабельные трассы (до 90 м или 290 футов) можно прокладывать внутри стен, через потолки или через подземные пути, соединяющие соседние здания. Поскольку для таких постоянных кабелей чаще всего используется одножильный кабель, его часто называют сетевым кабелем.

Горизонтальная разводка

Одножильные кабели также используются для «горизонтальных» трасс (трассы на одном этаже), охватывающих расстояния между телекоммуникационными комнатами и рабочими зонами. Помимо того, что они лучше работают на больших расстояниях и на более высоких частотах, одиночные, более крупные проводящие провода одножильных кабелей гораздо легче заделать, чем несколько тонких проводов многожильных проводников.Кроме того, относительная жесткость одножильного кабеля делает его предпочтительным для использования с перфорированными разъемами типа 110 на задней стороне настенных домкратов или с перфорированными блоками типа 66 на фанерных досках. Напротив, мягкость и гибкость многожильных кабелей категорийного типа очень затрудняют работу с перфорированными разъемами или IDC (разъемами смещения изоляции).

Коммутационные кабели

Характер обсуждаемых выше потерь на затухание означает, что по большей части существует очень небольшая разница между электрическими характеристиками одножильных и многожильных кабелей для очень коротких сегментов (согласно стандарту TIA / EIA 568-B для длин ниже 10 метров).В современных схемах иерархической проводки легко соблюдаются ограничения по длине многожильных кабелей (3 м или 9,8 фута), а повышенная гибкость и долговечность многожильных кабелей делают их идеально подходящими для соединения розеток рабочей зоны с компьютерами рабочих станций и другими конечными пользователями. устройств. Напротив, одножильные кабели слишком хрупки для частого сгибания и манипуляций, и слишком сложны в обращении при соединении близко расположенных компонентов.

Жилы внутри многожильного кабеля защищены окружающими их жилами, так что очень небольшая часть площади проводящей поверхности может быть повреждена, если кабель случайно разрезан или сломан, а проводник не ослаблен из-за многократного сгибания и изгиба.Без этой защиты проводящие поверхности внутри одножильного кабеля более восприимчивы к зазубринам или другим неровностям, которые влияют на характеристики передачи и часто сопровождают их преждевременный выход из строя.

Наконец, более гибкая природа многожильного кабеля упрощает работу и обращение с ним, что позволяет более легко прокладывать его через узкие пространства между соединенным между собой оборудованием или вдоль путей других соединительных кабелей. Он спроектирован таким образом, чтобы его можно было легко переключать между розетками, коммутационными панелями и оборудованием, и при правильном обращении он не будет поврежден изгибом или сломанными проводниками при частом перемещении.Эти дополнительные практические преимущества и более длительный срок службы многожильного жилого кабеля делают его идеальным для использования при сборке «предварительно соединенных» соединительных кабелей, используемых для подключения розеток рабочей зоны к устройствам конечного пользователя.

К началу

Загрузить технический документ


Оптимизация пространства в стойке серверного шкафа для максимальной эффективности и снижения затрат

Интеллектуальная оптимизация поможет вам увеличить пространство в стойке и значительно сократить расходы на оборудование .Прочтите наше пошаговое руководство, в котором показано, как и сколько вы можете сэкономить.

  • Сколько места в стойке можно сэкономить
  • Как оптимизировать для достижения максимальной эффективности
  • Экономия на новых и модернизированных установках
  • Общая экономия затрат и места после оптимизации

Глоссарий

  • ATTENUATION Затухание, измеряемое в децибелах, является мерой изменения (потерь) мощности передаваемого сигнала между двумя точками кабеля.Затухание измеряется в децибелах (дБ).
  • BANDWIDTH Наивысшая частота, для которой положительная сумма мощности ACR (отношение внимания к перекрестным помехам) остается больше нуля. Самый высокий частотный диапазон, используемый системой связи.
  • BASEBAND Сеть основной полосы частот - это сеть, которая предоставляет единственный канал для связи через физическую среду, например кабель, поэтому только одно устройство может передавать одновременно. Устройствам в сети основной полосы частот разрешается использовать всю доступную полосу пропускания для передачи.Противоположностью «основной полосы частот» является «широкополосная связь». Типичным примером «широкополосной» сети является кабельное телевидение.
  • СКОРОСТЬ ДАННЫХ Фактическая пропускная способность кабеля. Схемы кодирования и сжатия могут повысить скорость передачи данных выше фактической полосы пропускания кабеля, посылая данные по кабелю более эффективным способом; это делает скорость передачи данных лучшим показателем возможностей системы передачи.
  • DB (DECIBEL) Измерение усиления или потери мощности сигнала в цепи связи.Числа в децибелах - это уменьшение мощности сигнала (выраженное в отрицательных дБ) от одного конца кабеля к другому.
  • СОПРОТИВЛЕНИЕ ПОСТОЯННОМУ ТОКУ Зависит от площади поперечного сечения проводника. Сопротивление в проводе ограничивает сигнал и рассеивает энергию в виде (небольшого количества) повышенного тепла. Чем длиннее или тоньше провода, тем больше сопротивление.
  • ЧАСТОТА Количество циклов, завершенных за единицу времени, обычно выражается в герцах (Гц) или циклах в секунду.Для кабелей передачи данных часто используется МГц; «M» означает «мега» и означает, что вы можете добавить 6 нулей к данному числу. Таким образом, кабель с частотой 100 МГц должен выполнять 100000000 циклов в секунду.
  • ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ Кабельная архитектура, в которой используются последовательные кабельные «слои» для подключения основного кабеля (магистрального кабеля) к промежуточным и горизонтальным кабелям в здании (т. Е. Кабели коммутационного шкафа) и для подключения их по очереди к отдельные сетевые рабочие станции и компоненты через патч-корды.
  • HUB Повторитель, который может транслировать сообщения на все рабочие станции в сети.
  • Мбит / с Мегабит в секунду
  • MAC-АДРЕС Адрес «управления доступом к среде» или физический адрес узла Ethernet.
  • ПУАНСОННЫЙ БЛОК ПЕРФОРАТОР БЛОКИРОВКИ бывают 110 и 66 разновидностей.
  • SCTP «Экранированная витая пара». ScTP имеет ту же 4-парную (8-проводную) конфигурацию, что и кабель UTP, но в нем используется один кусок металлической пленки или экранирующей оплетки, окружающий все 4 пары.Это дополнительное экранирование сочетается со скручиванием пар проводов для дополнительной защиты от ухудшения качества сигнала.
  • SSTP Полностью экранированная витая пара. SSTP - это 4-парный (8-жильный) кабель с металлическим экраном или оплеткой вокруг каждой пары и другим экраном вокруг всей группы из 8 проводов. Дополнительное экранирование обеспечивает дополнительную защиту от ухудшения сигнала, вызванного внешними источниками помех.
  • ЗВЕЗДНАЯ ТОПОЛОГИЯ Топология, допускающая только одно устройство на каждом конце провода, требующая повторителей для более чем двух устройств.
  • SWITCH Повторитель, который перераспределяет сообщения на основе аппаратных MAC-адресов.
  • ТОПОЛОГИЯ Физический формат сети.
  • Кабель UTP «Неэкранированная витая пара». Самый распространенный сетевой кабель LAN в США, кабели UTP не используют никакого дополнительного электрического экранирования, вместо этого полагаясь на электрический баланс, обеспечиваемый их схемой разводки витой пары, для предотвращения перекрестных помех между парами проводников и устранения помех. электромагнитные и радиочастотные помехи (EMI и RFI) от внешних источников.

Практическое руководство по выбору кабеля

% PDF-1.4 % 1 0 obj> поток application / pdfA Практическое руководство по выбору кабеля

  • Примечания по применению
  • Texas Instruments, Incorporated [SNLA164,0]
  • iText 2.1.7, автор 1T3XTSNLA1642011-12-08T04: 24: 47.000Z2011-12-08T04: 24: 47.000Z конечный поток эндобдж 2 0 obj> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Font >>> / MediaBox [0 0 540 720] / Contents [7 0 R 8 0 R 9 0 R 10 0 R] / Type / Страница / Родитель 11 0 R >> эндобдж 3 0 obj> поток

    Размер кабельных каналов

    для успешной установки

    В соответствии с Национальным электротехническим кодексом количество проводников в кабельной канавке не должно превышать то, что может быть установлено или снято без повреждения проводников или изоляции проводов.Этого можно достичь, ограничив общую площадь проводников в дорожке качения, чтобы они не превышали процент площади поперечного сечения дорожки, как указано в таблице 1 главы 9 ( таблица 1 ).

    Площадь поперечного сечения дорожки качения зависит от диаметра дорожки качения, который отличается для каждого типа дорожки качения. См. Таблицу 4 в Главе 9. Например, общая площадь поперечного сечения различных типов 1-дюймовых дорожек качения показана в Таблица 2

    NEC не предъявляет требований о максимальном расстоянии между точками соединения или отвода.Однако в нем оговаривается, что не должно быть более 360 ° общих изгибов между окончаниями дорожек качения (глава 9, таблица 1, примечание 1 мелким шрифтом) ( рис. 1 ).

    Определение размеров дорожки качения с использованием приложения C. Приложение C в NEC определяет количество проводников, разрешенных в дорожке качения, в соответствии с ограничениями по заполнению дорожки качения, указанными в таблице 1 главы 9, и площадью поперечного сечения данной дорожки. Однако эту таблицу в приложении можно использовать только в том случае, если все проводники имеют одинаковый размер и один и тот же тип изоляции.

    Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как это работает.

    Пример № 1: Сколько проводов 1/0 AWG THHN можно установить в 2-дюймовые металлические электрические трубки? ( рис.2 )

    (a) 2 проводника
    (b) 3 проводника
    (c) 4 проводника
    (d) 7 проводников

    Ответ (г), 7 проводников. Вы получите этот ответ непосредственно из Таблицы C1 в Приложении C.

    Пример № 2: Сколько компактных проводов 6 AWG XHHW можно установить в 1.25-дюймовые электрические неметаллические трубки?

    (а) 10 проводников
    (б) 6 проводников
    (в) 16 проводников
    (г) 13 проводников

    Ответ (а), 10 проводников. Этот ответ взят непосредственно из Таблицы C2A в Приложении C.

    Пример № 3: Сколько крепежных проводов TFFN 18 AWG можно проложить в водонепроницаемом гибком металлическом кабелепроводе диаметром 0,75 дюйма?

    (а) 40 проводников
    (б) 26 проводников
    (в) 30 проводников
    (г) 39 проводников

    Ответ: (г), 39.Этот ответ взят непосредственно из Таблицы C7 в Приложении C.

    Размер дорожки качения по таблицам 4 и 5

    Если устанавливаемые проводники различаются по размеру и / или имеют разные типы изоляции, выполните следующие действия, чтобы правильно определить размер дорожки качения.

    Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого проводника.

    • Изолированные провода см. В Таблице 5, Глава 9.

    • Для получения информации о неизолированных проводниках см. Таблицу 8, глава 9 (примечание 3, таблица 1).

    Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения для всех проводников.

    Шаг 3: Определите размер дорожки качения, используя Таблицу 4, Глава 9.

    • 40% для дорожек качения, содержащих три или более проводников [Таблица 1]

    • 60% для дорожек качения длиной 24 дюйма или менее (т.е. ниппели) [Примечание 4, Таблица 1]

    Давайте посмотрим в другом примере расчета, чтобы помочь прояснить эту процедуру.

    Пример № 4: Питающие провода установлены в жестком неметаллическом кабелепроводе Schedule 40. Дорожка кабельного телевидения имеет длину более 200 футов и содержит три проводника THHN на 500 тыс. Км / мил, один провод THHN на 250 тыс. Км / дюйм и один проводник THHN 3 AWG. Кабельный канал RNC какого размера требуется для этих проводов?

    (a) 2 дюйма
    (b) 2,5 дюйма
    (c) 3 дюйма
    (d) 3,5 дюйма

    Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого проводника, обратившись к Таблице 5, Глава 9.

    500 тыс. Куб. Мил THHN = 0,7073 кв. Дюйма

    250 тыс. Куб. Мил THHN = 0,3970 кв. Дюйма

    3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма

    Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

    500 тыс. Куб. Мил THHN = 0,7073 кв. Дюйма × 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма

    250 тыс. Мил THHN = 0,3970 кв. Дюйма × 1 провод = 0,3970 кв. Дюйма

    3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма × 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма

    Итого = 2,1219 + 0,3970 + 0,0973 = 2,6162 кв. Дюйма

    Шаг 3: Определите размер дорожки качения RNC при 40% заполнении в соответствии с таблицей 4 главы 9.

    2,5 дюйма = 1,878 кв. Дюйма (слишком мало)

    3 дюйма = 2,907 кв. Дюйма (в самый раз)

    3,5 дюйма = 3,895 кв. Дюйма (больше, чем требуется)

    Правильный ответ (c), 3 дюйма.

    Определение размеров кабельных каналов для низковольтных кабелей

    Ограничения по заполнению проводника дорожки качения, содержащиеся в 300.17, применяются к следующим системам сигнализации:

    • Кабели управления и сигнализации [725,3 (A) и 725,28]

    • Кабели без ограничения мощности для пожарной сигнализации (760.28)

    • Волоконно-оптические кабели (установленные с силовыми проводниками) (770,6)

    • Кабели звуковой системы (аудио) (640,23)

    За исключением волоконно-оптического кабеля, NEC запрещает смешивание технологических кабелей с проводники цепи питания, класса 1 или цепи пожарной сигнализации без ограничения мощности в одном кабельном канале.

    Используйте фактический диаметр кабеля для определения площади для заполнения канала [Глава 9, Таблица 1, Примечание 5]. Формула определения площади:

    Площадь = 3.14 × (0,5 × диаметр) 2

    Многожильный кабель считается одножильным при расчете заполнения кабелепровода [Глава 9, Таблица 1, Примечание 9].

    Давайте рассмотрим другой пример, чтобы убедиться, что вы понимаете выполняемые вычисления.

    Пример № 5: Электрический металлический шланг какого размера требуется для двух непроводящих волоконно-оптических кабелей диаметром 0,25 дюйма и восьми силовых проводов 12 AWG THHN?

    (a) 0,5 дюйма
    (b) 0.75 дюймов
    (c) 1 дюйм
    (d) 1,25 дюйма

    Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого кабеля и проводника.

    Площадь кабеля определяется по следующей формуле:

    Площадь = 3,14 × (0,5 × диаметр) 2

    Оптическое волокно = [3,14 × (0,5 × 0,250 дюйма) 2 ] = 0,0491 кв. Дюйма

    12 AWG THHN [Глава 9, Таблица 5] = 0,0133 кв. Дюйма

    Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

    Оптическое волокно = 0,0491 кв. Дюйма × 2 кабеля = 0,0982 кв. Дюйма

    12 AWG THHN50.0133 кв. Дюйма × 8 проводников = 0,1064 кв. Дюйма

    Итого = 0,0982 + 0,1064 = 0,2046 кв. Дюйма

    Шаг 3: Определите размер дорожки качения ЕМТ при 40% заполнении в соответствии с таблицей 4 главы 9 NEC.

    0,75 дюйма EMT = 0,213 кв. Дюйма

    Следовательно, правильный ответ (b), 0,75 дюйма.

    Рекомендации по заполнению дорожки качения

    Следующие технологические кабели не требуются NEC для установки в кабельный канал:

    • Кабель CATV (коаксиальный) (Art.820)

    • Кабели класса 2 или 3 (725,52)

    • Волоконно-оптические кабели (770,3)

    • Кабели пожарной сигнализации с ограничением мощности (760,3)

    • Широкополосные кабели связи с питанием от сети (арт. 830)

    • Радио и телевизионные кабели (арт. 810)

    • Кабели связи (витая пара) (арт. 800)

    Однако, если какой-либо из этих кабелей проложен в кабельном канале, они должны должны быть установлены в соответствии с рекомендациями по установке, содержащимися в Руководстве по установке кабелей BICSI.В данном руководстве по установке рекомендуется, чтобы участки дорожки качения были ограничены длиной 100 футов, имели не более двух изгибов на 90 ° и максимальное тяговое усилие в 25 фунтов для Cat. 5 и имеют максимальное тяговое усилие 100 фунтов для волоконно-оптического кабеля.

    Поскольку большинство установщиков не знают, как ограничить натяжение сигнальных или коммуникационных кабелей, общепринятой практикой является такой размер кабелепровода, чтобы кабели не превышали процент заполнения, указанный в таблице 1, глава 9 NEC.

    Давайте посмотрим на другой пример.

    Пример № 6: Электрический металлический шланг какого размера требуется для четырех кат. 5 пленочных кабелей (диаметр 0,167 дюйма), три 12-жильных непроводящих волоконно-оптических кабеля (диаметр 0,250 дюйма), два 24-жильных непроводящих волоконно-оптических кабеля (диаметр 0,438 дюйма) ( рис. 3)?

    (a) 0,5 дюйма
    (b) 0,75 дюйма
    (c) 1 дюйм
    (d) 1,25 дюйма

    Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого кабеля.

    Кат. 5 (4 пары) = 3,14 × (0,5 × 0,167 дюйма) 2 = 0,0219 кв. Дюйма

    Оптическое волокно (12-жильное) = 3,14 × (0,5 × 0,250 дюйма) 2 = 0,0491 кв. Дюйма

    Оптическое волокно (24 жилы) = 3,14 × (0,5 × 0,438 дюйма) 2 = 0,1439 кв. Дюйма

    Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

    Кат. 5 (4 пары) = 0,0219 кв. Дюйма × 4 кабеля = 0,0876 кв. Дюйма

    Оптическое волокно (12 жил) = 0,0491 кв. Дюйма × 3 кабеля = 0.1473 кв. Дюймов

    Оптическое волокно (24 жилы) = 0,1439 кв. Дюйма × 2 кабеля = 0,2878 кв. Дюйма

    Итого = 0,0876 + 0,1473 + 0,2878 = 0,5227 кв. Дюйма

    Шаг 3: Определите размер дорожки качения ЕМТ при 40% заполнении согласно Таблице 4, Глава 9.

    1,25 дюйма EMT = 0,5980 кв. Дюйма. Следовательно, правильный ответ (d), 1,25 дюйма.

    Размеры дорожек качения для «эллиптических технологических кабелей».

    В примечании 9 к таблице 1 главы 9 указано, что для кабелей с эллиптическим поперечным сечением расчет площади должен основываться на большом диаметре эллипса.

    Пример № 7: Электрическая неметаллическая трубка какого размера требуется для одного гибридного оптоволоконного кабеля / кабеля для передачи данных? Малый диаметр эллипса составляет 0,188 дюйма, а наибольший диаметр эллипса в виде окружности - 0,5 дюйма (, рис.

    alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *