Провода повсеместно используются в электросетях различных категорий. Передача энергии с помощью кабелей и проводов, на первый взгляд, выглядит простой и ясной задачей.
Безопасная эксплуатация электропроводки требует учета нюансов при проектировании и устройстве электрических сетей. Важным моментом является правильный расчет сечения провода по диаметру: точность определения влияет на предельную допустимую силу тока, проходящего через проводник.
Разобраться в определении сечения или диаметра и различиях между этими параметрами поможет представленная статья. Также имеются сводные таблицы для выбора проводника по условиям монтажа электросети, материалу изготовления кабельной жилы и мощностным характеристикам подключаемых агрегатов.
Необходимость и порядок проведения расчета
Разнообразные устройства, отличающиеся по мощности, получают питание от электричества. Диапазон мощностей очень широк.
Каждый электроприбор — это нагрузка. Для работы каждого из них нужно подать ток определенной силы.
Для обеспечения требуемой нагрузки возможно пропускать ток различной силы по проводам с разными сечениями.
При малом сечении проводника для пропуска заданной силы тока сопротивление возрастает, что приводит к его нагреванию.
Без внимания к этому явлению и пропуску тока возможен нагрев, вплоть до возгорания. Такая ситуация чревата серьёзной аварийной ситуацией. Потому расчеты и подбор цепей передачи тока к нагрузке требуют особого внимания.
Правильный расчёт, грамотный подбор кабелей и проводовТакже благоприятно влияет на работу оборудования, используемого в качестве нагрузки.
Рассчёт сечений электрических кабелей по диаметру, а также обратная операция – необходимы не только для обеспечения безопасности, но и для эффективной работы электрических машин.
Определение диаметра жилы проводника
Операцию можно осуществить простым линейным измерением. Для точного измерения следует применить точечное средство, например, штангенциркуль, или даже более точный инструмент — микрометр.
Невысокая точность измерений, полученных с помощью обычной линейки для определения диаметра провода, всё же приемлема для широкого круга задач.
Измерения нужно производить при опущенном проводе. снимается изоляционное покрытие.
Например, изолирующим покрытием медного провода может служить тонкий слой лакового напыления, который тоже нужно удалять при необходимости очень точного расчета.
В отсутствие точечных инструментов можно измерить диаметр с помощью отвертки электрика и линейки.
Для начала проводник по измеренным параметрам очищают от изоляции, а затем плотно наматывают виток за витком на стержень отвертки.
Длина катушки, намотанной на штанге из отверток, измеряется линейкой от первого до последнего витка. Полученное значение разделяют на число витков (в данном случае – 6). В результате получится диаметр жилы провода.
Вычисление сечения электрического провода
Чтобы вычислить площадь поперечного сечения жил провода, нужно обратиться к математическому выражению.
Площадь сечения жилы проводника равна площади круга.
Значение радиуса можно найти, разделив диаметр пополам, исходя из его значения.
К полученным данным нужно прибавить константу π (3,14), и затем можно рассчитать значение сечения по одной из формул.
S = π*R2 или S = π/4*D2,
где:
- D — диаметр;
- R — радиус;
- S — поперечное сечение;
- π — константа, соответствующая 3,14.
Классические формулы применяются также для расчета сечений многожильных проводов. Общая стратегия расчетов сохраняется, но с некоторыми изменениями.
Сначала вычисляют сечение одной жилы в пучке, а затем это значение умножают на общее число жил.
Почему стоит считать существенным фактором? определение сеченияОчевидный факт, прямо обусловленный законом Джоуля-Ленца: параметр сечения проводника устанавливает предел прохождения тока.
Определение диаметра по сечению
Можно вычислить диаметр жилы проводника математически, если известен его сечение.
Хотя этот метод не самый практичный с учётом существования более простых вариантов для определения диаметра, его всё же можно применить.
Для расчёта необходимы те же цифры, которые применялись при расчёте сечения по математической формуле.
Постоянная «π» и площадь круга (пересечение).
Используя эти значения, можно рассчитать диаметр по формуле.
D = √4S/π,
где:
- D — диаметр;
- S — поперечное сечение;
- π — константа, соответствующая 3,14.
Эта формула полезна, если известно сечение, а измерительных инструментов для определения диаметра нет.
Получить значение параметра сечения можно, например, из документации на провода или из таблицы расчётов с типовыми вариантами.
Таблицы для выбора подходящего проводника
При выборе подходящего провода удобно пользоваться таблицами, в которых указаны диаметры и сечения кабелей для определенных мощностей и токов.
Такая таблица поможет быстро выбрать подходящий провод для конкретной электроустановки.
Рассматривая привычные материалы для электромонтажа — изделия с медными и алюминиевыми жилами — существуют соответствующие таблицы для каждого вида металла.
Таблицы часто содержат данные о напряжении 220 и 380 вольт. Учтены также условия монтажа: закрытый или открытый. открытыя проводка.
На рисунке или странице документа может быть представлена подробная техническая информация, позволяющая исключить необходимость выполнения линейных математических расчётов.
Для облегчения выбора подходящего провода покупателям некоторые изготовители кабельной продукции предоставляют таблицы с необходимыми данными, например, для монтажа розеток.
Для выбора подходящего провода необходимо выяснить предполагаемую нагрузку на конкретное место подключения и способ монтажа, а затем выбрать провод с медными или алюминиевыми жилами в соответствии с этими данными.
В таблице представлены примеры расчёта диаметра провода по сечению для медных и алюминиевых жил, с учётом типа укладки — открытого или скрытого. Первая таблица позволяет определить указанный показатель. сечения по мощности и току.
Таблица соотношения диаметра поперечного сечения медных и алюминиевых проводов при разном способе монтажа
| Мощность, Вт | Ток, А | Медная жила проводника | Алюминиевая жила проводника | ||||||
| Открытый тип | Закрытый тип | Открытый тип | Закрытый тип | ||||||
| S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | S, мм2 | D, мм | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Также действуют стандарты сечений и диаметров для круглых неразжатых и разжатых электрических жил кабелей, проводов и шнуров. ГОСТ 22483-2012.
Стандарт включает кабели, изготовленные из медной (меди луженной) и алюминиевой проволоки, с или без металлического покрытия.
Медные и алюминиевые жилы кабелей и проводов для постоянной установки классифицируют по классам 1 и 2. Провода, шнуры, кабели для нестационарной и стационарной установки с повышенным требованиями к гибкости при монтаже разделяют на классы от 3 до 6.
Классификация медных жил для кабелей по классам.
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Максимально допустимый диаметр медных жил, мм | ||||
| однопроволочных
(класс 1) |
многопроволочных
(класс 2) |
многопроволочных
(класс 3) |
многопроволочных
(класс 4) |
гибких
(классы 5 и 6) |
|
| 0,05 | — | — | — | 0,35 | — |
| 0,08 | — | — | — | 0,42 | — |
| 0,12 | — | — | — | 0,55 | — |
| 0,20 | — | — | — | 0,65 | — |
| 0,35 | — | — | — | 0,9 | — |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | — | — | 1,6 | 1,6 | — |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | — | — | 1,9 | 2,0 | — |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | — | — | 2,5 | 2,6 | — |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | — | — | 3,0 | 3,2 | — |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | — | — | 4,0 | 4,2 | — |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | — | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | — | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | — | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | — | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | — | 29,2 | 43,5 | — | 35,0 |
| 625 | — | 33,0 | — | — | — |
| 630 | — | 33,2 | — | — | 39,0 |
| 800 | — | 37,6 | — | — | — |
| 1000 | — | 42,2 | — | — | — |
ГОСТ 22483-2012 устанавливает для алюминиевых проводников и кабелей значения номинального сечения жил, соответствующие определенному диаметру в зависимости от класса жилы.
Согласно этому же ГОСТу, эти диаметры допустимо применять и для медного проводника класса 1 при определении его минимального диаметра.
Таблица сопоставления сечений для проводов из алюминия.
| Номинальное сечение жилы, мм2 | Диаметр круглых жил (алюминиевых), мм | |||
| Класс 1 | Класс 2 | |||
| минимальный | максимальный | минимальный | максимальный | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | — | — | 22,9 | 24,6 |
| 500 | — | — | 25,7 | 27,6 |
| 625 | — | — | 29,0 | 32,0 |
| 630 | — | — | 29,3 | 32,5 |
Более подробные сведения о выборе проводов и кабелей для электросетей в жилище можно найти в указанных статьях.
- Как выбрать провод для домашней электропроводки?
- Проводка в деревянном доме: выбор негорючего кабеля и правила его монтажа.
- Кабели для квартир: подбор оптимального типа
Выводы и полезное видео по теме
Ниже представлен видеоролик, показывающий определение сечения проводника простыми методами.
Рекомендуется посмотреть ролик, так как он наглядно демонстрирует информацию, что способствует расширению кругозора.
Работа с электропроводами нуждается в внимательном подходе к расчётам.
Любой электрик обязан владеть методикой расчёта и использовать технические таблицы для выполнения своей работы. Такой подход обеспечивает не только финансовую выгоду от точных расчётов, но и безопасность эксплуатации смонтированной линии. .
Хотите уточнить что-то или задать вопросы о сечении провода? Комментируйте публикацию, участвуйте в обсуждениях и делитесь своим опытом подбора проводов для электропроводки в доме или квартире. Форма обратной связи расположена внизу страницы.