Сечение проводника: Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности

Внимание! Сечение токопроводящей жилы должно позволять выдерживать нагрузку по току и во время работы бытовой техники не перегреваться. На практике определяют прибор самой большой мощности и выбирают подходящий диаметр провода относительно характеристик прибора.

В итоге получается, что отводящий проводник с медными жилами на каждую розетку будет иметь сечение 2,5 мм2. Основной провод для разводки берут сечением 6 мм2. При этом следует учесть, что весь контур электропроводки выполняют проводами, имеющими жилы из одного материала. Скручивать между собой жилы из меди и алюминия нельзя.

Видео

Как рассчитать поперечное сечение проводника

Как рассчитать поперечное сечение провода и его диаметр

Не зная, как рассчитать сечение провода, электрик не сможет произвести даже самые элементарные электромонтажные работы. Чтобы правильно подобрать проводку, ему необходимо знать определённые параметры и нагрузку. К примеру, какое сечение провода нужно для 5 квт, можно понять, лишь имея определённые знания. Неграмотно выбранное сечение может привести к довольно-таки плачевным последствиям, начиная от выхода из строя самой линии и заканчивая её возгоранием.

Довольно распространённый пример, когда у вас вдруг выходит из строя проводка, а при вскрытии канала видно, что оплавилась изоляция и сам провод перегорел. Происходит подобное лишь в двух случаях:

• неправильно произведён расчёт сечения;
• недостоверность или отсутствие информации о проводнике.

Порядок проведения расчётов

Для того чтобы определить сечение провода, необходимо сперва измерить его диаметр. Для этого нам понадобится штангенциркуль либо микрометр. Так как нас интересует непосредственно окружность самого проводника, то предварительно необходимо будет зачистить его от изоляции. Если при покупке вам сделать это не позволят, тогда можно приобрести минимально допустимый кусок, после чего и проводить следующие манипуляции.

Когда необходимый параметр замерен, уже несложно будет рассчитать непосредственно и само сечение. Если интересует вопрос, чем производить замер предпочтительнее, то, можно сказать, что чем выше точность замера, тем и более точным будет конечный результат.

Бывают ситуации, когда в наличии просто нет ни штангенциркуля, ни микрометра. В таком случае сделать соответствующие замеры мы вполне сможем и при помощи простой линейки. Но здесь может встать необходимость покупать тестовый кусок, так как очистить от изоляции придётся сантиметров 10-15, и маловероятно, что это разрешат сделать бесплатно.

Как только провод освобождён от изоляции, его стоит намотать на цилиндрическую часть отвёртки. Обращайте внимание, чтобы витки прилегали как можно плотнее друг к другу, не оставляя зазоров. Концы с краёв должны быть выведены в одну из сторон, чтобы получившиеся витки имели законченную форму. Что касается количества витков, то это не принципиально, хотя лучше делать их 10, так как легче будет вести расчёт.

Осталось лишь измерить и высчитать непосредственно толщину нашего провода. Для этого измеряем длину используемых витков. Далее это значение делим на количество витков – полученный результат и будет искомым диаметром. В качестве примера возьмём количество витков 10. Длина всех этих десяти витков — 6,8 мм. Следовательно, 6,8 делим на 10, получаем 0,68. Именно это значение и есть искомый результат. Имея эти данные, можно искать и непосредственно сечение.

Вычисление с помощью формулы

Когда мы выяснили, каков диаметр провода, можно переходить непосредственно к определению его сечения. Понятно, что провод имеет форму круга в поперечнике. Следовательно, для расчёта необходимо применить формулу площади круга. Таким образом мы узнаем площадь поперечного сечения проводника.

• r – радиус круга,
• D – диаметр круга,
• π = 3,14.

В качестве примера вычислим интересующий нас параметр провода по уже известным данным из вышеприведённых расчётов. Так, у нас диаметр равен 0,68 мм. Следовательно, необходимо ещё найти радиус. Получается 0,68/2 = 0,34 мм. Теперь полученные результаты подставляем в формулу:

S = π * R² = 3,14 * 0,34² = 0,36² мм

То же самое можно проделать и по второй части уравнения. Значение получится аналогичным:

Теперь вы всегда сможете определить сечение кабеля, зная диаметр. При этом можно пользоваться любой из приведённых двух формул – какая понравится, ту и применяйте.

Таблица диаметров и их площадь сечения

Знать формулы и уметь благодаря им высчитать в любой момент необходимые данные — это прекрасно. Но есть и более простой способ узнать сечение, не прибегая к не всегда удобным расчётам. Для этого существует таблица соответствия диаметров к площади. Она содержит наиболее ходовые данные, благодаря которым легко определить сечение, зная диаметр. Достаточно просто распечатать эту таблицу на маленьком листке и носить в кармане или портмоне.

Пользоваться этой таблицей предельно просто. Практически все кабели имеют свою маркировку, которая указывается непосредственно на изоляции и/или на бирке. Нередко бывает, что фактическое сечение кабеля не совпадает с предъявленным на маркировке. Таблица может стать незаменимым помощником в таких случаях. Для этого стоит всего лишь посмотреть маркировку (к примеру, АВВГ 3х2,5). Значение, идущее после знака «х», и есть заявленное сечение, в нашем случае — это 2,5 мм. Первая цифра означает, что кабель имеет 3 жилы, но в нашей ситуации это не имеет значения.

Также легко высчитать и диаметр кабеля по сечению, таблица в этом нам сможет прекрасно помочь, но делать это нужно в обратном порядке.

Чтобы проверить верность утверждения, что сечение данного кабеля 2,5 мм, нам необходимо измерить его диаметр любым вышеописанным способом. Так, если в конкретном случае диаметр составит 1,78 мм или близкое к нему значение (погрешности всё же допускаются), то всё верно, нас не обманули и провод действительно удовлетворяет заявленным требованиям. Увидеть это мы можем из таблицы, найдя значение 1,78 (диаметр), которому соответствует показатель 2,5 мм.

Кроме этого, нелишним будет внимательно проверить изоляцию. Она должна быть ровной, однородной, без повреждений и других дефектов. В погоне за прибылью производители дешёвой продукции идут на любые ухищрения, чтобы как-то сэкономить на материале. Поэтому дешевизна далеко не всегда может оказаться выгодной.

Нередко в кабелях используются не цельный провод, а многожильный – состоящий из множества мелких проволочек, скрученных между собой. Может показаться, что замер сечения подобных кабелей невозможен или слишком сложен. Но это глубокое заблуждение. Узнать интересующие нас данные многожильного кабеля предельно просто. Делается это аналогично предыдущему методу с помощью одноцельного провода, т.е. сначала замеряем диаметр, а после высчитываем или узнаём из таблицы интересующие нас данные.

Но делать это необходимо правильно. Нельзя просто взять и замерить общий диаметр всей конструкции. Между отдельными «волосками» всегда есть некое расстояние, поэтому если измерения проводить по общему диаметру, то на выходе мы можем получить совершенно неправильные данные.

Для того чтобы узнать искомую величину многожильного кабеля, нам необходимо высчитать общее сечение проводов. Просто нужно взять отдельную проволоку и измерить её диаметр. Далее подсчитываем количество всех таких проволочек в проводе и умножаем на диаметр одной из них. В итоге мы и получим общий диаметр всего провода. Зная эти параметры, уже несложно узнать и сечение.

Определение сечения провода

Одним из основных показателей качества и надёжности электропроводки является сечение провода. Именно от того, насколько правильно произведён расчёт его сечения, зависит длительность службы и пожаробезопасность электропроводки.

Что такое сечение провода

Оно представляет собой площадь среза проводящей ток жилы. Если срез круглый, как это чаще всего бывает, и представлен одним проводом, то его площадь рассчитывается по формуле S = пr2. Если проводов в жиле несколько, то общим показателем будет сумма габаритов всех проводников.

Важно! В расчёт поперечного среза должны быть заложены используемая мощность электрооборудования и предельно допустимые токи, которые данная проводка сможет выдержать при обычной рабочей нагрузке.

Зачем нужно измерять сечение провода

Главная ошибка многих электриков заключается в том, что они не утруждают себя проведением каких-либо расчётов. Результатом этой халатности является использование заниженного либо, напротив, завышенного поперечного размера электропровода. Это может привести к довольно неприятным последствиям, начиная от перерасхода средств, до выгорания всей кабельной линии.

Площадь сердечника занижена

Если при проведении работ был выбран кабель с габаритами значительно меньшими, чем потребляемая мощность, это может привести к повреждению изоляции, короткому замыканию и порче оборудования. В подобной ситуации смонтированное изделие не способно выдержать напряжение при подключении приборов, значительно превосходящих его по мощности. Более того, именно из-за недостаточного поперечного размера проводки часто возникают пожары, уносящие человеческие жизни.

Площадь сердечника завышена

Если при монтаже электропроводки используется завышенный габарит, это, конечно, не так опасно, как при его занижении, однако влечёт за собой неоправданный перерасход финансов.

При кажущейся незначительности отклонения в цене на кабели разного габарита, подсчёт в масштабах квартиры или дома даст ощутимую разницу в денежном эквиваленте.

В чём измеряется сечение провода

Так как сечение провода – это площадь среза, то измеряется данная величина в квадратных миллиметрах. Если изделие одножильное, то габарит рассчитывается по стандартной формуле для определения площади круга:

S – искомая площадь; π – константа 3,14; R – радиус круга.

Если возникает вопрос, как рассчитать на практике сечение провода по мощности, применяется формула определения поперечного среза по диаметру:

S=1/4πД² = 0,785*Д², где

Д – диаметр жилы провода в мм.

Если нужно вычислить габарит многожильного кабеля, в котором все жилы одинаковые, то применяют формулу

Sо= общая площадь кабеля; n – количество проводов; Sі – площадь одного провода.

Как правильно выбрать нужное сечение провода

Расчёт сечения провода можно выполнить различными способами:

• По мощности – учитывается номинальный показатель всех приборов, которые будут использоваться. Если на изделии отсутствуют соответствующие данные о потребляемой мощности, их можно взять из стандартной справочной таблицы;

• По току – в этом случае собирается информация о подключаемой нагрузке используемых приборов. Расчёт максимального тока по сечению провода должен проводиться с учётом всего присутствующего в доме электрооборудования.

Как узнать и рассчитать сечение провода

Вычисление поперечного среза провода можно производить разными методами. Всё зависит от того, в каких условиях будет производиться замер, и что из необходимых для процесса измерения предметов окажется под рукой.

Основными способами определения сечения являются:

• При помощи штангенциркуля или микрометра. Используя данные приспособления, измеряют диаметр освобождённого от изоляции металлического сердечника. Желательно осуществить замеры на нескольких участках жилы и использовать наименьшее из них. Если используется микрометр, то замеряемый участок должен быть ровным. Далее, применяя формулу, без особого труда можно посчитать площадь.
• При помощи линейки и карандаша. Этот способ применяется, когда в наличии нет ни штангенциркуля, ни микрометра. На обычный карандаш плотно наматывают очищенный от изоляции кабель. С помощью школьной линейки измеряют длину полученного витка и, разделив её на количество оборотов, получают диаметр жилы.

Обратите внимание! При использовании данного метода важно, чтобы витков было не менее 18-20 для достижения максимальной точности. Чем тоньше кабель, тем больше витков следует намотать, чтобы избежать погрешностей в вычислениях.

• При помощи готовой таблицы. Измерив толщину изделия и используя специальную таблицу, выясняют его геометрический параметр. Этот способ применяется для жил стандартного диаметра.
• С помощью листа бумаги и линейки. Тонкой полоской бумаги оборачивают кабель и замеряют полученную длину окружности. Далее вычисляют диаметр, пользуясь формулой D =L/2π, где D = диаметр провода, L – длина окружности. А уже при известном диаметре определение сечения по формуле не составляет труда. Данный способ применяют для измерения крупных жил, так как он даёт наименьший процент погрешности.

Важно! Чем тоньше будет измеряемое изделие, тем менее точными окажутся расчёты.

Какие бывают ошибки при расчёте и как их не допускать

Самой распространённой ошибкой является установка на розетки и освещение завышенных номиналов выключателей-автоматов. Это приводит к оплавлению и может стать причиной возгорания.

Расчёт сечения кабеля является очень важным этапом при проведении монтажа электрооборудования или замене проводки. Это одно из главных условий безопасной эксплуатации устройств, так как использование заниженного сечения может привести к повреждению оборудования и стать причиной пожара. Поэтому к выбору площади проводника следует подходить серьёзно и рассчитывать его максимально точно.

Поперечное сечение проводника

При строительстве зданий и сооружений наступает момент, когда требуется выполнить монтаж электропроводки. Возникают вопросы, какой марки выбрать провода или кабели, какие у них должны быть поперечное сечение и класс изоляции. Материал, из которого изготовлены проводящие ток жилы, выбирается исходя из того, на какую нагрузку будут рассчитаны проектируемые сети.

Особенности электрических проводов

При всём многообразии кабельной продукции и огромном выборе проводов для прокладки электрических сетей существуют правила подбора. Не обязательно учить наизусть все марки кабелей и проводов, нужно уметь читать и расшифровывать их маркировку. Для начала стоит выяснить различие между проводом и кабелем.

Провод – проводник, используемый для соединения двух участков цепи. Может иметь одну или несколько токопроводящих жил. Жилы могут быть:

Голые линии применяются там, где прикосновение к токоведущим жилам невозможно. В большинстве случаев они используются для воздушных линий электропередач.

Изоляционное покрытие применяется однослойное или двухслойное. Провода, имеющие два или три проводника в двойной изоляции, путают с кабелем. Путаница происходит из-за того, что изоляция покрывает каждую жилу, а снаружи выполнено общее полимерное или иное покрытие. Такие проводники нашли применение внутри электрических устройств, щитов или шкафов. В быту они скрыты в стене или проложены в специальных каналах.

Изолированная продукция используется повсеместно. В зависимости от степени электробезопасности помещения и места прокладки, выбирается класс изоляции.

Многожильные проводники используются там, где необходимы изгибы малого радиуса при прокладке сложных трасс, где не могут пройти одножильные аналоги. Такой тип тоководов удобно монтировать в кабельных каналах. Одножильные провода в таких условиях изгибать труднее, нужно прикладывать силу, и существует опасность повреждения жилы.

К сведению. Маркировка АППВ 3*2,5 обозначает провод с алюминиевыми жилами, поливинилхлоридной изоляцией, плоский, имеющий разделительное основание. Расшифровку маркировки уточняют в справочной литературе.

По строению кабель – это сколько-то жил, имеющих индивидуальную изоляцию, помещённых в защитный внешний слой из диэлектрического материала. Пространство между сердечниками и оболочкой, для предотвращения слипания, заполняется бумажными лентами, пластмассовыми нитями или кабельной пряжей. Дополнительно изделие может быть усилено бронёй из лент или стальной оплёткой для защиты от механических повреждений.

Что такое поперечное сечение

Если какой-то предмет распилить под прямым углом к его продольной оси, то в результате распила получится фигура. Её форма зависит от конфигурации предмета. Сечение трубы – это фигура, образованная двумя окружностями и имеющая некоторую толщину. Если поперёк рассечь круглый металлический пруток, то его поперечным сечением является круг, а не шар.

Площадь поперечного сечения проводника

На чертежах сечение – это изображение фигуры, образованное разрезом детали плоскостью. Что такое сечение в электротехнике? Применимо к электричеству, рассматривает сечение проводника под прямым углом к его продольной стороне. Сечение жилы, через которую проходят электроны, представляет собой круг и измеряется в мм2.

Важно! Часто путают диаметр жилы с её сечением. Чтобы узнать, какое сечение у провода, нужно определить площадь полученного круга, рассчитав её по формуле.

Так как у провода сечение – это круг, то расчёт площади производится по формуле:

S кр = π*R2, где:

• S кр. – площадь круга, мм2;
• π = 3,14;
• R – радиус круга, мм.

Зная величину площади поперечного сечения жилы, её длину и удельное сопротивление материала, из которого она изготовлена, можно вычислить сопротивление проводника электрическому току, протекающему через него.

Информация. Учитывая, что радиус равен 1/2 диаметра, формулу можно преобразовать для удобства пользования. Она будет иметь вид Sкр = π*D2/4 = 0,8 * D2. Для расчёта площади сечения проводника чаще используют значение диаметра.

Неправильно подобранный диаметр провода вызывает его перегрев и оплавление, что, в свою очередь, может стать причиной возгорания электропроводки.

Соответствие диаметров проводов и площади их сечения

Каждый раз пользоваться формулой для вычисления площади поперечного сечения – это процесс долгий. Практичнее использовать уже готовые таблицы.

Таблица для проводников с медными жилами

В приведённой таблице указаны следующие значения:

• диаметр проводника;
• сечение, соответствующее этому диаметру;
• допустимая величина тока для этого сечения;
• мощность нагрузки, которую можно подключать через этот проводник к сетям 220/380 В.

При выборе провода или кабеля по справочнику предварительно необходимо определиться с материалом, из которого изготовлены жилы.

Как определить сечение многожильного провода

Многожильный провод состоит из нескольких вместе взятых жил. Поэтому общее сечение можно определить в два приёма:

• вычисляется площадь поперечного сечения одной жилы;
• полученное значение умножается на количество жил в проводе.

Концы проводов, имеющих много жил, при подсоединении нужно обжать специальной гильзой подходящего диаметра. Для этого применяют обжимные клещи.

Самостоятельный расчёт

Иногда приходится иметь дело с проводом без нанесённой маркировки. Это не повод отказаться от его использования. В начале выясняют, из какого материала выполнена жила. Различают по цвету: алюминий белый, медь красная, латунь жёлтая. После этого приступают к расчёту площади сечения. Для этого выясняют диаметр проводника, предварительно сняв с него изоляцию, в случае многожильного провода – выпутав одну жилу.

Диаметр можно определить несколькими способами, например:

• при помощи штангенциркуля или микрометра;
• карандаша и линейки.

Второй способ даёт приблизительный результат и используется только в крайнем случае.

Штангенциркуль

Измерить при помощи штангенциркуля можно провода любых размеров. Для этого помещают провод между губок штангенциркуля и смотрят на деления шкалы. Целое число миллиметров отсчитывают по верхней шкале, десятичные доли миллиметра – по нижней.

Карандаш + линейка

Если под рукой нет измерителя, а длина оголённой части измеряемого провода позволяет накрутить его на карандаш виток к витку длиной не менее 1 см, то используют этот метод. Считают количество витков N, поместившихся на отрезке L = 1 см. Значение диаметра получают путём деления длины отрезка на количество витков. Точность измерения зависит от плотности намотки и её длины.

Таблица

После того, как диаметр определён одним из способов, Sсеч определяют по формуле или при помощи таблиц.

Простейшая таблица для диаметров провода до 4,5 мм

Более точные значения можно подобрать из таблиц, размещённых в Правилах Устройств Электроустановок (ПУЭ).

Как узнать сечение вводного провода

Провод от опоры ЛЭП к дому выбирают сечением 10 мм. Новое подключение к электросетям выполняется согласно выданным техническим условиям. Обычно мощность, отпускаемая для подключения, составляет максимум 7,5 кВт для однофазной сети напряжением 220 В. В соответствии с таблицей, минимальное сечение для вводного кабеля следует выбирать 10 мм2. С учётом максимальной пиковой нагрузки потребителей и для обеспечения запаса мощности желательно использовать провод СИП 2*16 на улице и ВВГнг-ls 2*10 – внутри помещений до приборов учёта.

Определение сечения провода розеточных линий

При определении диаметра провода для комнатной проводки считают максимальную нагрузку потребителей, которые могут быть включены одновременно. Ориентируясь на эту мощность, выбирают сечение основных линий, которые идут от счётчика и вводных автоматов к распределительным коробкам. Это те участки, которые будут нести суммарную нагрузку всех подключенных потребителей. Выбирают провод с медными жилами не менее 6 мм2.

Проводники ответвлений от распределительных коробок к розеткам выбираются индивидуально для каждой комнаты. Тут учитываются бытовые электроприборы, которые могут быть присоединены к розетке. Сечение жил подбирается с запасом на один порядок. Это на тот случай, если возникнет необходимость запитать от розетки какой-то строительный инструмент: перфоратор, сварочный инвертор.

Если суммарная мощность потребителей в комнате будет составлять 4 кВт, то проводник с медной жилой, питающий розетку, должен быть сечением 2,5 мм2.

Внимание! Сечение токопроводящей жилы должно позволять выдерживать нагрузку по току и во время работы бытовой техники не перегреваться. На практике определяют прибор самой большой мощности и выбирают подходящий диаметр провода относительно характеристик прибора.

В итоге получается, что отводящий проводник с медными жилами на каждую розетку будет иметь сечение 2,5 мм2. Основной провод для разводки берут сечением 6 мм2. При этом следует учесть, что весь контур электропроводки выполняют проводами, имеющими жилы из одного материала. Скручивать между собой жилы из меди и алюминия нельзя.

Видео

Как определить сечение кабеля (провода) по диаметру

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

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.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

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.

Определение диаметра провода при помощи линейки

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.

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R 2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 мм 2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм 2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм 2 . Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Как работать с таблицей

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Сечение многожильного провода считается аналогично

Расчет сечения кабеля: зачем он необходим и как правильно выполнить

Самое уязвимое место в сфере обеспечения квартиры или дома электрической энергией – это электропроводка. Во многих домах продолжают использовать старую проводку, не рассчитанную на современные электроприборы. Нередко подрядчики и вовсе стремятся сэкономить на материалах и укладывают провода, не соответствующие проекту. В любом из этих случаев необходимо сначала сделать расчет сечения кабеля, иначе можно столкнуться с серьезными и даже трагичными последствиями.

Для чего необходим расчет кабеля

В вопросе выбора сечения проводов нельзя следовать принципу «на глаз». Протекая по проводам, ток нагревает их. Чем выше сила тока, тем сильнее происходит нагрев. Эту взаимосвязь легко доказать парой формул. Первая из них определяет активную силу тока:

где I – сила тока, U – напряжение, R – сопротивление.

Из формулы видно: чем больше сопротивление, тем больше будет выделяться тепла, т. е. тем сильнее проводник будет нагреваться. Сопротивление определяют по формуле:

где ρ – удельное сопротивление, L – длина проводника, S – площадь его поперечного сечения.

Чем меньше площадь поперечного сечения проводника, тем выше его сопротивление, а значит выше и активная мощность, которая говорит о более сильном нагреве. Исходя из этого, расчет сечения необходим для обеспечения безопасности и надежности проводки, а также грамотного распределения финансов.

Что будет, если неправильно рассчитать сечение

Без расчета сечения проводника можно столкнуться с одной из двух ситуаций:

• Слишком сильный перегрев проводки. Возникает при недостаточном диаметре проводника. Создает благоприятные условия для самовозгорания и коротких замыканий.
• Неоправданные затраты на проводку. Такое происходит в ситуациях, когда были выбраны проводники избыточного диаметра. Конечно, опасности здесь нет, но кабель большего сечения стоит дороже и не столь удобен в работе.

Что еще влияет на нагрев проводов

Из формулы (2) видно, что сопротивление проводника зависит не только от площади поперечного сечения. В связи с этим на его нагрев будут влиять:

• Материал. Пример – у алюминия удельное сопротивление больше, чем у меди, поэтому при одинаковом сечении проводов медь будет нагреваться меньше.
• Длина. Слишком длинный проводник приводит к большим потерям напряжения, что вызывает дополнительный нагрев. При превышении потерь уровня 5% приходится увеличивать сечение.

Пример расчета сечения кабеля на примере BBГнг 3×1,5 и ABБбШв 4×16

Трехжильный кабель BBГнг 3×1,5 изготавливается из меди и предназначен для передачи и распределения электричества в жилых домах или обычных квартирах. Токопроводящие жилы в нем изолированы ПВХ (В), из него же состоит оболочка. Еще BBГнг 3×1,5 не распространяет горение нг(А), поэтому полностью безопасен при эксплуатации.

Кабель ABБбШв 4×16 четырехжильный, включает токопроводящие жилы из алюминия. Предназначен для прокладки в земле. Защита с помощью оцинкованных стальных лент обеспечивает кабелю срок службы до 30 лет. В компании «Бонком» вы можете приобрести кабельные изделия оптом и в розницу по приемлемой цене. На большом складе всегда есть в наличии вся продукция, что позволяет комплектовать заказы любого ассортимента.

Порядок расчета сечения по мощности

В общем виде расчет сечения кабеля по мощности происходит в 2 этапа. Для этого потребуются следующие данные:

• Суммарная мощность всех приборов.
• Тип напряжения сети: 220 В – однофазная, 380 В – трехфазная.
• ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7.
• Материал проводника: медь или алюминий.
• Тип проводки: открытая или закрытая.

Шаг 1. Потребляемую мощность электроприборов можно найти в их инструкции или же взять средние характеристики. Формула для расчета общей мощности:

где P₁, P₂ и т. д. – мощность подключаемых приборов, К_с – коэффициент спроса, который учитывает вероятность включения всех приборов одновременно, К_з – коэффициент запаса на случай добавления новых приборов в доме. К_с определяется так:

• для двух одновременно включенных приборов – 1;
• для 3-4 – 0,8;
• для 5-6 – 0,75;
• для большего количества – 0,7.

К_з в расчете кабеля по нагрузке имеет смысл принять как 1,15-1,2. Для примера можно взять общую мощность в 5 кВт.

Шаг 2. На втором этапе остается по суммарной мощности определить сечение проводника. Для этого используется таблица расчета сечения кабеля из ПУЭ. В ней дана информация и для медных, и для алюминиевых проводников. При мощности 5 кВт и закрытой однофазной электросети подойдет медный кабель сечением 4 мм 2 .

Правила расчета по длине

Расчет сечения кабеля по длине предполагает, что владелец заранее определил, какое количество метров проводника потребуется для электропроводки. Таким методом пользуются, как правило, в бытовых условиях. Для расчета потребуются такие данные:

• L – длина проводника, м. Для примера взято значение 40 м.
• ρ – удельное сопротивление материала (медь или алюминий), Ом/мм 2 ·м: 0,0175 для меди и 0,0281 для алюминия.
• I – номинальная сила тока, А.

Шаг 1. Определить номинальную силу тока по формуле:

где P – мощность в ваттах (суммарная всех приборов в доме, для примера взято значение 8 кВт), U – 220 В, К_с – коэффициент одновременного включения (0,75), cos φ – 1 для бытовых приборов. В примере получилось значение 36 А.

Шаг 2. Определить сечение проводника. Для этого нужно воспользоваться формулой (2):

Потеря напряжения по длине проводника должна быть не более 5%:

Потери напряжения dU = I · R, отсюда R = dU/I = 11/36 = 0,31 Ом. Тогда сечение проводника должно быть не меньше:

В случае с трехжильным кабелем площадь поперечного сечения одной жилы должна составить 0,75 мм 2 . Отсюда диаметр одной жилы должен быть не менее (√S/ π) · 2 = 0,98 мм. Кабель BBГнг 3×1,5 удовлетворяет этому условию.

Как рассчитать сечение по току

Расчет сечения кабеля по току осуществляется также на основании ПУЭ, в частности, с использованием таблиц 1.3.6. и 1.3.7. Зная суммарную мощность электроприборов, можно по формуле определить номинальную силу тока:

Для трехфазной сети используется другая формула:

где U будет равно уже 380 В.

Если к трехфазному кабелю подключают и однофазных, и трехфазных потребителей, то расчет ведется по наиболее нагруженной жиле. Для примера с общей мощностью приборов, равной 5 кВт, и однофазной закрытой сети получается:

BBГнг 3×1,5 – медный трехжильный кабель. По таблице 1.3.6. для силы тока 18 А ближайшее в значение – 19 А (при прокладке в воздухе). При номинальной силе тока 19 А сечение его токопроводящей жилы должно составлять не менее 1,5 мм 2 . У кабеля BBГнг 3×1,5 одна жила имеет сечение S = π · r 2 = 3,14 · (1,5/2) 2 = 1,8 мм 2 , что полностью соответствует указанному требованию.

Если рассматривать кабель ABБбШв 4×16, необходимо брать данные из таблицы 1.3.7. ПУЭ, где указаны значения для алюминиевых проводов. Согласно ей, для четырехжильных кабелей значение тока должно определяться с коэффициентом 0,92. В рассматриваемом примере к 18 А ближайшее значение по таблице 1.3.7. составляет 19 А.

С учетом коэффициента 0,92 оно составит 17,48 А, что меньше 18 А. Поэтому необходимо брать следующее значение – 27 А. В таком случае сечение токопроводящей жилы кабеля должно составлять 4 мм 2 . У кабеля ABБбШв 4×16 сечение одной жилы равно:

Согласно таблице 1.3.7. этот кабель рациональнее использовать при номинальном токе 60 А (при прокладке по воздуху) и до 90 А (при прокладке в земле).

Площадь сечения проводов. Формулы и таблицы

Сечение провода – что это и как рассчитать

Выбору площади поперечного сечения проводов (иначе говоря, толщины) уделяется большое внимание на практике и в теории.

В этой статье попробуем разобраться с понятием “площадь сечения” и проанализируем справочные данные.

Расчет сечения провода

Строго говоря, понятие “толщина” для провода используется в разговорной речи, а более научные термины – диаметр и площадь сечения. На практике толщину провода всегда характеризуют площадью сечения.

Рассчитать сечение провода на практике можно очень просто. Зная диаметр (например, измерив его штангенциркулем), можно легко вычислить площадь сечения по формуле

S = π (D/2) 2 , где

• S – площадь сечения провода, мм 2
• π – 3,14
• D – диаметр токопроводящей жилы провода, мм. Его можно измерить, например, штангенциркулем.

Формулу площади сечения провода можно записать в более удобном виде: S = 0,8 D².

Поправка. Откровенно говоря, 0,8 – округленный коэффициент. Более точная формула: π (1/2) 2 = π / 4 = 0,785. Спасибо внимательным читателям 😉

Рассмотрим только медный провод, поскольку в 90% в электропроводке и электромонтаже применяется именно он. Преимущества медных проводов перед алюминиевыми – удобство в монтаже, долговечность, меньшая толщина (при том же токе).

Но с ростом диаметра (площади сечения) высокая цена медного провода съедает все его преимущества, поэтому алюминий в основном применяют там, где ток превышает значение 50 Ампер. В данном случае используют кабель с алюминиевой жилой 10 мм 2 и толще.

Площадь сечения проводов измеряется в квадратных миллиметрах. Самые распространенные на практике (в бытовой электрике) площади сечения: 0,75, 1,5, 2,5, 4 мм 2

Есть и другая единица измерения площади сечения (толщины) провода, применяемая в основном в США, – система AWG. На Самэлектрике есть таблица сечений проводов по системе AWG и перевод из AWG в мм 2 .

По поводу подбора проводов – я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного. Там самый большой выбор, какой я встречал. Ещё хорошо, что всё подробно описывается – состав, применения, и т.д.

Рекомендую почитать также мою статью про выбор сечения провода для постоянного тока там много теоретических выкладок и рассуждений о падении напряжения, сопротивлении проводов для разных сечений, и какое сечение выбрать оптимальнее для разных допустимых падений напряжения.

И ещё статья – Падение напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины. приведен реальный пример объекта, приводятся формулы и рекомендации, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине. И обратно пропорциональны сопротивлению.

При выборе площади сечения проводов следует руководствоваться тремя основными принципами.

1. Площадь сечения провода (иначе говоря, его толщина) должна быть достаточной для прохождения через него электрического тока. Достаточной – это означает, что при прохождении максимально возможного в данном случае тока нагрев провода будет допустимым (как правило, не более 60 0 С)
2. Сечение провода должно быть достаточным, чтобы падение напряжения на нём не превышало допустимое значение. Это особенно актуально для длинных кабельных линий (десятки и сотни метров) и больших токов.
3. Толщина провода и его защитная изоляция должна обеспечивать его механическую прочность, а значит надежность.

Например, для питания люстры в гостиной используются лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А). Вроде бы, вполне достаточно проводов с площадью сечения 0,5 мм 2 ? Но какой электрик в здравом уме будет закладывать такой провод в потолочную плиту? В данном случае как правило применяют 1,5 мм 2 .

На самом деле, выбор толщины провода зависит от одного параметра – максимальной рабочей температуры. При превышении этой температуры провод и изоляция на нём начнут плавиться и разрушаться. Иначе говоря, максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимальной его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.

Ниже дана общеизвестная таблица сечения проводов для подбора площади сечения медных проводов в зависимости от тока. Исходные данные – площадь сечения проводника.

Максимальный ток для разной толщины медных проводов

Таблица 1

(Данные из таблицы 1.3.4 ПУЭ)

Выделены номиналы проводов, используемых в бытовой электрике. “Один двужильный” – это кабель с двумя проводами, один из них – Фаза, другой – Ноль. То есть, это однофазное питание нагрузки. “Один Трехжильный” – это при трехфазном питании.

Эта таблица показывает, при каких токах и в каких условиях можно эксплуатировать провод данного сечения.

Животрепещущий пример из практики – если на розетке написано “Max.16A”, то можно для этой одной розетки проложить провод сечением 1,5мм 2 . Но обязательно защитить розетку автоматическим выключателем на ток не более 16А, а лучше – 13, или даже 10А. На эту тему можно почитать мою статью Про замену и выбор защитного автомата.

В таблице одножильный провод – означает, что рядом (на расстоянии менее 5 диаметров провода) не проходит больше никаких проводов. Двужильный провод – два провода рядом, как правило, в одной общей изоляции. Это более тяжелый тепловой режим, поэтому максимальный ток меньше. И чем больше проводов в кабеле или пучке, тем меньше должен быть максимальный ток для каждого проводника из-за возможного взаимного нагрева.

Эту таблицу я считаю не совсем удобной для практики. Ведь чаще всего исходный параметр – это мощность потребителя электроэнергии, а не ток, и исходя из этого нужно выбирать провод.

Как найти ток, зная мощность? Нужно мощность Р (Вт) поделить на напряжение (В), и получим ток (А):

I = P/U

Как найти мощность, зная ток? Нужно ток (А) умножить на напряжение (В), получим мощность (Вт):

P = I U

Эти формулы – для случая активной нагрузки (потребители в жилах помещениях, типа лампочек и утюгов). Для реактивной нагрузки обычно используется коэффициент от 0,7 до 0,9 (в промышленности, где работают мощные трансформаторы и электродвигатели).

Предлагаю вам вторую таблицу, в которой исходные параметры – потребляемый ток и мощность, а искомые величины – сечение провода и ток отключения защитного автоматического выключателя.

Выбор толщины провода и автоматического выключателя, исходя из потребляемой мощности и тока

Ниже – таблица выбора сечения провода, исходя из известной мощности или тока. А в правом столбце – выбор автоматического выключателя, который ставится в этот провод.

Таблица 2

Красным цветом выделены критические случаи, в которых лучше перестраховаться и не экономить на проводе, выбрав провод потолще, чем указано в таблице. А ток автомата – поменьше.

Глядя в табличку, можно легко выбрать сечение провода по току, либо сечение провода по мощности.

А также – выбрать автоматический выключатель под данную нагрузку.

В этой таблице данные приведены для следующего случая.

• Одна фаза, напряжение 220 В
• Температура окружающей среды +30 0 С
• Прокладка в воздухе или коробе (в закрытом пространстве)
• Провод трехжильный, в общей изоляции (кабель)
• Используется наиболее распространенная система TN-S с отдельным проводом заземления
• Достижение потребителем максимальной мощности – крайний, но возможный случай. При этом максимальный ток может действовать длительное время без отрицательных последствий.

Если температура окружающей среды будет на 20 0 С выше, или в жгуте будет несколько кабелей, то рекомендуется выбрать большее сечение (следующее из ряда). Особенно это касается тех случаев, когда значение рабочего тока близко к максимальному.

Вообще, при любых спорных и сомнительных моментах, например

• возможное в будущем увеличение нагрузки
• большие пусковые токи
• большие перепады температур (электрический провод на солнце)
• пожароопасные помещения

нужно либо увеличивать толщину проводов, либо более детально подойти к выбору – обратиться к формулам, справочникам. Но, как правило, табличные справочные данные вполне пригодны для практики.

Толщину провода можно узнать не только из справочных данных. Существует эмпирическое (полученное опытным путем) правило:

Правило выбора площади сечения провода для максимального тока

Подобрать нужную площадь сечения медного провода исходя из максимального тока можно, используя такое простое правило:

Необходимая площадь сечения провода равна максимальному току, деленному на 10.

Это правило дается без запаса, впритык, поэтому полученный результат необходимо округлять в большую сторону до ближайшего типоразмера. Например, ток 32 Ампер. Нужен провод сечением 32/10 = 3,2 мм 2 . Выбираем ближайший (естественно, в бОльшую сторону) – 4 мм 2 . Как видно, это правило вполне укладывается в табличные данные.

Важное замечание. Это правило работает хорошо для токов до 40 Ампер. Если токи больше (это уже за пределами обычной квартиры или дома, такие токи на вводе) – надо выбирать провод с ещё большим запасом – делить не на 10, а на 8 (до 80 А)

То же правило можно озвучить для поиска максимального тока через медный провод при известной его площади:

Максимальный ток равен площади сечения умножить на 10.

И в заключение – опять про старый добрый алюминиевый провод.

Алюминий пропускает ток хуже, чем медь. Этого знать достаточно, но вот немного цифр. Для алюминия (того же сечения, что и медный провод) при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%.

Для алюминия эмпирическое правило будет таким:

Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.

Считаю, что знаний, приведенных в данной статье, вполне достаточно, чтобы выбрать провод по соотношениям “цена/толщина”, “толщина/рабочая температура” и “толщина/максимальный ток и мощность”.

Вот в принципе и всё что хотел рассказать про площадь сечения проводов. Если что-то не понятно или есть что добавить – спрашивайте и пишите в комментариях. Если интересно, что я буду публиковать на блоге СамЭлектрик дальше – подписывайтесь на получение новых статей.

Таблица зависимости тока защитного автомата (предохранителя) от сечения

(Дополнение к статье, июнь 2014)

А вот как к максимальному току в зависимости от площади сечения провода относятся немцы. В правом столбце – рекомендация по выбору автоматического (защитного) выключателя.

Таблица 3

Таблица выбора защитного автомата для разного сечения проводов

Как видно, немцы перестраховываются, и предусматривают больший запас по сравнению с нами.

Хотя, возможно, это от того, что таблица взята из инструкции из “стратегического” промышленного оборудования.

По поводу подбора проводов — я обычно пользуюсь каталогами интернет-магазинов, вот пример медного. Там самый большой выбор какой я встречал. Ещё хорошо, что все подробно описывается — состав, применения, и т.д.

Как определить сечение кабеля по диаметру жилы

Многих мастеров интересует, как определить сечение жилы кабеля подручными средствами. В этой статье вы узнаете, какие существуют наиболее эффективные способы решения этой задачи.

Чтобы при работе электрооборудования обойтись без коротких замыканий и расплавленной изоляции проводов, при монтаже проводки необходимо грамотно подобрать материалы с учетом токовых нагрузок. Проблемы возникают, когда проводка не выдерживает напряжение. По этой причине каждый мастер должен владеть инструкцией, как узнать сечение кабеля по диаметру жилы: таблица, представленная на страницах нашего сайта, поможет избежать ошибок при планировании ремонтных работ. Если выбран проводник с недостаточным сечением, повышается вероятность замыкания и пожара.

Почему возникает повреждение изоляционного слоя?

К сожалению, даже правильный расчет сечения кабеля АВБбШв 4х120/АВБбШв 4х240 или других видов не всегда способен застраховать от ошибок. Бывают случаи, что человек приобретает на первый взгляд хороший провод, обладающий необходимыми характеристиками, производит монтаж, но уже через короткое время сталкивается с проблемами отключения автомата. Подобная ситуация может происходить по двум причинам:

• Возникновение повреждений на участке линии;
• Короткое замыкание.

При осмотре провода выясняется, что его изоляция расплавилась вследствие перегрева. Скорее всего, многие начнут раздумывать, в чем же заключается причина подобной ситуации. Если помнить, как определить сечение кабеля по диаметру жилы при помощи соответствующей таблицы и уметь правильно применять расчетные формулы, то ошибок в расчетах быть не должно.

Это абсолютно верное предположение, поскольку реальная причина поломки может заключаться в недобросовестности некоторых производителей кабельно-проводниковой продукции. В подобных случаях покупателю предлагается товар, реальные характеристики которого не соответствуют заявленным в технической документации. При уменьшенном сечении провода нужно меньше материалов на его изготовление. Если недобросовестный производитель указывает в документах одну цифру, а на деле размеры немного меньше, при больших объемах производства достигается существенное снижение затрат сырья.

Именно поэтому мастеру стоит знать, как определить сечение кабеля по диаметру при помощи подручных инструментов. Даже в случае приобретения недоброкачественного проводника вы сможете избежать проблем в работе сети.

Инструменты для проведения замеров

Чтобы выполнить замеры сечения, необходимо иметь следующие инструменты: штангенциркуль, канцелярский нож, которым снимают слой изоляции. Для ускорения расчетов воспользуйтесь калькулятором.

После снятия изоляционного слоя замерьте штангенциркулем диаметр провода. Далее необходимо воспользоваться формулой для вычисления площади круга:
S кр = π r 2,
где число π = 3,14, а r – радиус провода. Чтобы узнать радиус, диаметр делим пополам, получив формулу S кр = ( π d2 )/4, которую посредством сокращения можно упростить до стандартной Sкр=0,785d 2.

Замеры при помощи подручных средств

Далеко не каждый мастер располагает штангенциркулем. Когда такого устройства нет в вашем арсенале, можно обойтись подручными средствами, которые найдутся в любом доме. Если вы хотите узнать сечение провода с одной жилой, сделать это можно при помощи обычных карандаша и линейки. Для начала необходимо снять изоляцию на участке 30-40 см, а затем намотать кабель на карандаш или ручку. Проследите, чтобы витки располагались вплотную друг к другу, так как это важно для достоверности расчетов.

Для получения более точных результатов у вас должно быть от 10 и больше витков кабеля ВВГнг-LS 3х1.5/ВВГнг-LS 3х2.5, ВБбШв 4х70, или другого, использованного на конкретном объекте. Запишите их количество, а затем возьмите линейку и измерьте точную длину намотки. Разделите эту величину на количество витков, и вы узнаете диаметр жилы провода. Для определения сечения жилы по диаметру у нас есть уже знакомая стандартная формула Sкр=0,785d 2.

Таблица площади сечения проводов по диаметру жилы

Чтобы не тратить время на точные измерения, либо если у вас нет инструментов для этого, то можете воспользоваться таблицей самых распространенных размеров проводов.

Измеряем сечение многопроволочного кабеля

Как узнать сечение кабеля по диаметру, если он состоит из нескольких жил (типа ВБбШв 4х240 или АСБл-10 3х240) или является многопроволочным? Произвести расчет совсем несложно, если следовать нашей инструкции. Для выполнения работы вам необходимо снять изоляцию с одного участка, рассоединить жилы и пересчитать их количество. После измерения диаметра одной жилы по привычной формуле, указанной выше, определяется сечение жилы. Чтобы выявить общее сечение провода, следует умножить полученную цифру на количество проволочек.

В то же время следует помнить, что между токопроводящими элементами имеются воздушные прослойки. По этой причине при выполнении расчетов используют коэффициент 0,91. Например, при проведении расчетов вы узнали, что общее сечение проводника равно трем квадратным миллиметрам. Умножьте эту сумму на коэффициент 0,91, чтобы получить точное значение.

Выбор сечения проводника основной системы уравнивания потенциалов

Несмотря на то, что данная тема достаточно простая, думаю все равно она будет полезная, т.к. в ней хочу рассказать про выбор проводника основной системы уравнивания потенциалов на примере своих проектов, по которым получал замечания.

Так получилось, что в последнее время практически в каждом проекте мне дают замечания по сечению проводника ОСУП. И это не значит, что я не знаю и не понимаю, как определить сечение проводника основной системы уравнивания потенциалов. У каждого случая своя история.

Сперва давайте посмотрим в нормативных документах требования по ОСУП:

ПУЭ п.1.7.137: Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов должно быть не менее половины наибольшего сечения защитного проводника электроустановки, если сечение проводника уравнивания потенциалов при этом не превышает 25 мм² по меди или равноценное ему из других материалов. Применение проводников большего сечения, как правило, не требуется. Сечение проводников основной системы уравнивания потенциалов в любом случае должно быть не менее: медных — 6 мм², алюминиевых — 16 мм², стальных — 50 мм².

В РБ и РФ одни и те же требования, только в РБ нужно смотреть ТКП 339-2011 п.4.3.16.2.

Чтобы определить сечение ОСУП нужно знать сечение питающего кабеля. Делим сечение питающего кабеля на 2 и получим сечение ОСУП. При этом, оно не должно превышать 25 мм² по меди и не может быть менее 6 мм².

А теперь закрепим эти знания на моих реальных проектах.

1 Капремонт жилого дома. Питающий кабель АВбБШв-4×70.

Это был один из первых моих капремонтов. В данном случае я применил оцинкованную полосу 4×40, хотя должен был применить полосу 4×50, т.к. 70Al=50Cu, 50/2=25 мм² по меди, что соответствует стальной полосе 25*8=200 мм².

Например, в каталоге ДКС нет полосы 4×50, только 4×40 и 4×25, на некоторых ресурсах встречается полоса 5×50. Решил применить то, что имеется у ДКС. В нормах ничего не сказано на счет того, что оцинкованную полосу можно применять меньшего сечения. Это была моя ошибка, заменил оцинкованную полосу 4×40 на стальную 4×50.

Проводники DKC

2 Капремонт жилого дома. Питающий кабель АВбБШв-4×50, расчетный ток 170А.

В этом проекте я применил стальную полосу 4×50. Дело в том, что раньше, при строительстве домов, были меньше удельные нагрузки на квартиры и при капремонте получается увеличение мощности, но в мои обязанности не входила замена питающих кабелей от ТП до дома. Разумеется, сечение питающего кабеля нужно увеличивать и оно будет не менее 95 мм². Именно из этого я исходил при выборе сечения проводника ОСУП.

Эксперт настоял на том, чтобы сечение было выбрано исходя из существующего положения, с чем я кране с ним не согласен. Полосу 4×50 пришлось заменить на полосу 4×40 (35/2=17,5*8=140).

3 Делал проект мини-котельной, которую нужно было подключить от ВРУ детского сада. До мини-котельной проложил кабель ВВГнг(А) -LS-5×4. Мини-котельная располагалась примерно в 20 м от здания детского сада.

В качестве ОСУП применил оцинкованную полосу 4×25. Получил замечание, что завышено сечение ОСУП. Полосу 4×25 применил, т.к., на мой взгляд, это самое распространенное небольшое сечение полосы. Опять давайте заглянем в каталог ДКС…

Замечание еще не снято. Согласно нормам, я должен применить полосу сечением не менее 50 мм². Формально я ничего не нарушил, я применил полосу не менее 50 мм².  Ближайшая полоса 5×10. Надеюсь устроит эксперта, а монтажники смогут ее купить Как вариант, можно применить пруток-катанку диаметром 8 мм.

4 Выполнял привязку жилого 11-ти этажного дома. Типовой проект разработан в 2016 г другой организацией, прошел экспертизу, уже даже построено несколько домов. В данном проекте ОСУП выполнили проводом АПВ 1×50. Почему? Я изначально не мог понять, как такой проект прошел экспертизу. Я не стал менять сечение, т.к. хотел посмотреть, что на это скажет экспертиза. В итоге получил замечание. Эксперт полностью прав. Сечение будет изменено на 35 мм².

Какой проводник выбрать для ОСУП, сравним цены:

Советую почитать:

Вы можете пролистать до конца и оставить комментарий. Уведомления сейчас отключены.

Как определить сечение жилы провода (кабеля)

Для определения диаметра используется специальный измерительный прибор – микрометр

Альтернативный способ определения диаметра жилы кабеля

Поперечное сечение проводника как важнейший критерий выбора провода

Классификация любых электрических проводов включает в себя основные параметры, представленные проводимостью, площадью поперечного сечения или диаметром, материалами, из которых изготовлен проводник, типовыми особенностями изоляционной защиты, уровнем гибкости, а также показателями тепловой стойкости.

Площадь или поперечное сечение проводника — один из наиболее важных критериев выбора провода.

Особенности электрических проводов

Наиболее широкое применение находят марки проводов ПУHП и ПУГHП, а также ВПП, ПHCB и PKГM, которые обладают следующими, очень важными для получения безопасного подключения основными техническими характеристиками:

• ПУНП — плоское проводное изделие установочного или так называемого монтажного типа, с однопроволочными жилами из меди в ПВХ-изоляции. Такая разновидность отличается количеством жил, а также номинальным напряжением в пределах 250 В с частотой 50 Гц и температурным эксплуатационным режимом от минус 15 °C до плюс 50 °C;
• ПУГНП — гибкая разновидность с многопроволочными жилами. Основные показатели, которые представлены номинальным уровнем напряжения, частотой и температурным эксплуатационным режимом, не отличаются от аналогичных данных ПУHП;
• AПB — алюминиевая одножильная разновидность, круглый провод, имеющий защитную ПВХ-изоляцию и однопроволочную или многопроволочную жилу. Отличием данного вида является устойчивость к повреждениям механического типа, вибрациям и химическим соединениям. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 70 °C;
• ПBC — многожильная медная разновидность с ПBX-изоляцией, придающей проводу высокие показатели плотности и традиционную округлую форму. Термоустойчивая жила рассчитана для номинального уровня 380 В при частоте 50 Гц;
• PKГM — силовая монтажная разновидность, представленная одножильным медным проводом с кремнийорганической резиновой или стекловолоконной изоляцией, пропитанной термостойким составом. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 60 °C до плюс 180 °C;
• ПHCB — нагревательная одножильная разновидность в виде однопроволочного провода на основе оцинкованной или вороненой стали. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 50 °C до плюс 80 °C;
• ВПП — одножильная медная разновидность с многопроволочной жилой и изоляцией на основе ПBX или полиэтилена. Температурный эксплуатационный режим составляет от минус 40 °C до плюс 80 °C.

В условиях невысокой мощности применяется медный провод ШBBП с защитной внешней ПBX-изоляцией. Многопроволочного типа жила обладает прекрасными показателями гибкости, а само проводное изделие рассчитано максимум на 380 В, при частоте в пределах 50 Гц.

Проводные изделия самых распространенных типов реализуются в бухтах, и чаще всего имеют белое окрашивание изоляции.

Площадь поперечного сечения проводника

В последние годы отмечается заметное понижение качественных характеристик изготавливаемой кабельной продукции, в результате чего страдают показатели сопротивления — сечение проводов. Диаметр любого проводника в обязательном порядке должен обладать соответствием всем заявленным производителем параметрам.

Любое отклонение, составляющее даже 15-20 %, может стать причиной значительного перегрева электрической проводки или оплавления изоляционного материала, поэтому выбору площади или толщины проводника нужно уделять повышенное внимание не только на практике, но и с точки зрения теории.

Поперечное сечение проводников

Параметры, наиболее важные для правильного выбора сечения проводника, отражены в следующих рекомендациях:

• толщина проводника — достаточная для беспрепятственного прохождения электротока, при максимально возможном нагреве провода в пределах 60 °C;
• сечение проводника — достаточное для резкого понижения напряжения, не превышающего допустимые показатели, что особенно важно для очень длинной электропроводки и значительных токов.

Особое внимание требуется уделять максимальным показателям рабочего температурного режима, при превышении которого проводник и защитная изоляция приходят в негодность.

Сечением используемого проводника и его защитной изоляцией должна в обязательном порядке обеспечиваться полноценная механическая прочность и надежность электрической проводки.

Формула поперечного сечения проводника

Как правило, провода обладают круглым сечением, но допустимые токовые показатели должны рассчитываться согласно площади поперечного сечения. С целью самостоятельного определения площади сечения в одножильном или многожильном проводе осторожно вскрывается оболочка, представляющая собой изоляцию, после чего в одножильном проводнике замеряется диаметр.

Площадь определяется в соответствии с хорошо известной даже школьникам физической формулой:

S = π х D²/4 или S = 0,8 х D², где:

• S является площадью сечения в мм²;
• π — число π, стандартная величина, равная 3,14;
• D является диаметром в мм.

Проводник

Замеры многожильного провода потребуют его предварительного распушения, а также последующего подсчета количества всех жилок внутри пучка. Затем измеряется диаметр одного составляющего элемента и вычисляется площадь сечения в соответствии со стандартной формулой, указанной выше. На заключительном этапе замеров суммируются площади жилок с целью определения показателей их общего сечения.

С целью определения диаметра проводной жилы используется микрометр или штангенциркуль, но при необходимости можно воспользоваться стандартной ученической линейкой или сантиметром. Замеряемую жилку провода нужно максимально плотно намотать на палочку двумя десятками витков. При помощи линейки или сантиметра требуется замерить расстояние намотки в мм, после чего показатели используются в формуле:

D = l/n,

Где:

• l представлено расстоянием намотки жилки в мм;
• n является числом витков.

Следует отметить, что большее сечение провода позволяет обеспечивать запас по показателям тока, в результате чего уровень нагрузки на электропроводку можно незначительно превышать.

Чтобы самостоятельно определить проводное сечение монолитной жилы, требуется посредством обычного штангенциркуля или микрометра выполнить замеры диаметра внутренней части кабеля без защитной изоляции.

Таблица соответствия диаметров проводов и площади их сечения

Определение кабельного или проводного сечения по стандартной физической формуле относится к числу достаточно трудоемких и сложных процессов, не гарантирующих получение максимально точной результативности, поэтому целесообразно использовать с этой целью специальные, уже готовые табличные данные.

Диаметр кабельной жилы	Показатели сечения	Проводники с жилой медного типа
		Мощность в условиях сети 220 В	Ток	Мощность в условиях сети 380 В
1,12 мм	1,0 мм2	3,0 кВт	14 А	5,3 кВт
1,38 мм	1,5 мм2	3,3 кВт	15 А	5,7 кВт
1,59 мм	2,0 мм2	4,1 кВт	19 А	7,2 кВт
1,78 мм	2,5 мм2	4,6 кВт	21 А	7,9 кВт
2,26 мм	4,0 мм2	5,9 кВт	27 А	10,0 кВт
2,76 мм	6,0 мм2	7,7 кВт	34 А	12,0 кВт
3,57 мм	10,0 мм2	11,0 кВт	50 А	19,0 кВт
4,51 мм	16,0 мм2	17,0 кВт	80 А	30,0 кВт
5,64 мм	25,0 мм2	22,0 кВт	100 А	38,0 кВт
6,68 мм	35,0 мм2	29,0 кВт	135 А	51,0 кВт

Как определить сечение многожильного провода?

Многожильные провода также известны под названием многопроволочных или гибких кабелей, которые представляют собой плотно свитые в один пучок проволочники одножильного типа.

Чтобы самостоятельно грамотно произвести вычисление сечения или площади многожильных проводов, необходимо изначально рассчитать сечение каждой проволочки в пучке, после чего полученный результат умножить на их общее количество.

Заключение

Сечение проводов или кабелей по токовым показателям и уровню мощности является одним из наиважнейших параметров электрической проводки. Самостоятельное определение диаметра выполняется несколькими доступными способами. Сечение проводника может быть рассчитано в соответствии с несложной формулой или выбрано по стандартным табличным данным.

Видео на тему

Сращивания и заделка проводов в корпусах и кабельных каналах

Требования к заполнению проводов для кабелепровода или розеточной коробки рассчитываются на регулярной основе в полевых условиях. Тем не менее, специалисты на местах редко определяют требования к заполнению проводника для поверхностного металлического или неметаллического канала (статья 352), металлического или неметаллического кабельного канала (статья 362) или пространства для проводов для шкафа или коробки с вырезом (статья 373). сложно или загадочно, если следовать нескольким простым правилам Национального электротехнического кодекса (NEC).Производители проектируют металлические и неметаллические дорожки качения так, чтобы они содержали в них определенное количество проводников. Количество проводников будет указано на дорожке качения или на транспортной коробке, либо включено в инструкции по установке дорожки качения. Поскольку в инструкциях производителя содержится информация о заполнении дорожки качения, расчет заполнения не требуется. Чтобы определить, следует ли снижать номинальные параметры проводников в зависимости от количества проводников в кабелепроводе, требуется расчет.Раздел 352-4, второй абзац, гласит, что снижение номинальных характеристик количества проводников в кабельной дорожке на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a) [старое примечание 8 для более чем трех токоведущих проводов в кабельной дорожке] не требуется для поверхностных металлических дорожек качения. Однако должны быть выполнены три условия. (1) Площадь поперечного сечения металлической дорожки качения должна быть более 4 квадратных дюймов; (2) количество токопроводящих проводов не может превышать 30, и (3) сумма поперечного сечения всех содержащихся проводников не может превышать 20 процентов площади поперечного сечения кабельного канала.Например, поверхностный металлический канал, содержащий 10 проводников № 2/0 THHN, восемь проводников № 8 THHN и 12 проводов № 12 THHN, обычно требует 45-процентного поправочного коэффициента токовой нагрузки проводников в дорожка качения на основании Раздела 310-15 (b) (2) (a). Первый шаг – вычислить общую площадь в квадратных дюймах, которую будут занимать проводники. Разделив общую площадь заполнения проводника в квадратных дюймах на 20 процентов, вы получите дорожку качения с металлической поверхностью минимального размера, не превышающую 20 процентов требуемого поперечного сечения.Пример: 2,6754 квадратных дюйма общей площади проводников / 20 процентов = 13,377 квадратных дюйма кабельного канала (это превышает минимум четыре квадратных дюйма, требуемый в первом требовании). Металлическая дорожка качения размером примерно 33/4 дюйма на 33/4 дюйма обеспечит максимальное заполнение на 20 процентов, так что для токопроводящих проводников не потребуется 45-процентный поправочный коэффициент. Тот же метод расчета может использоваться для металлических кабельных коробов на основе Раздела 362-5 при условии, что внутри кабельных коробов не более 30 проводников и не превышено 20-процентное максимальное заполнение.Как для поверхностного металлического канала, так и для металлического кабельного канала, если количество проводников превышает 30 или площадь поперечного сечения заполнена более чем на 20 процентов, номинальные характеристики проводников должны быть снижены. Раздел 362-19 требует, чтобы токопроводящие проводники, проложенные в неметаллических кабельных каналах, были снижены в соответствии с Разделом 310-15 (b) (2) (a), даже если заполнение не превышает 20 процентов. Металлический кабельный канал лучше рассеивает тепло, чем неметаллический кабельный канал, на который может повлиять чрезмерное тепло от проводников.Шкафы и ящики для выключателей, на которые распространяется статья 373, обычно имеют распашные двери для размещения небольших трансформаторов, переключателей, устройств защиты от перегрузки по току, счетчиков или контрольных устройств. Эти корпуса предназначены для размещения этих устройств. Кроме того, к приборам должны быть подключены проводники. Раздел 373-7 требует, чтобы в этих корпусах было достаточно места внутри корпуса для установки необходимых проводников для подключения к этим устройствам. Раздел 373-8 не разрешает использование этих корпусов для переключателей или устройств максимального тока в качестве распределительных коробок, вспомогательных желобов или каналов для проводов, проходящих через другие переключатели или устройства максимального тока или ответвляемых на них.Однако положение в Разделе 373-8 разрешает сращивание этих дополнительных проводников или отводов в шкафу, если имеется достаточно места. Проводники с ответвлениями или сращиванием не могут заполнять пространство для проводки более чем на 40 процентов площади поперечного сечения пространства для проводки. Кроме того, проводники, ответвители и стыки не могут заполнять пространство поперечного сечения проводки более чем на 75 процентов площади поперечного сечения пространства для проводки. Например, если пространство для проводки в шкафу составляет 4 дюйма на 4 дюйма, общее пространство поперечного сечения проводки составляет 16 квадратных дюймов.Общее заполнение ограничено 40 процентами от 16 квадратных дюймов доступного пространства или 16 квадратных дюймов x 0,40 = 6,4 квадратных дюйма. Общая площадь проводников, которые могут быть установлены в пространстве для проводов шкафа, может быть рассчитана по площади проводников на основе типа изоляции и размера проводов в соответствии с таблицей 5 в главе 9. Эти вычисления относительно просты и могут быть выполнены в полевых условиях с помощью NEC и калькулятора. ODE – младший технический специалист в Underwriters Laboratories, Inc.в Research Triangle Park, Северная Каролина. С ним можно связаться по телефону (919) 549-1726 или по электронной почте [email protected].

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

Содержание

---

Категория Тип кабеля

Рисунок 1.Кабельная проводка на основе витой пары стала доминирующей схемой сетевой прокладки, способствуя 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.

В настоящее время 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 и 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, исходя только из их большего диаметра. 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

Многопроволочные жилы кабеля: 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 наматываются по спирали 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 жилы или расстоянием, требуемым для того, чтобы одна жилка полностью скручивалась вокруг жилы, делая один полный оборот вокруг ее центральной жилы.

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 (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 приложений Ethernet, обычно изготавливаются из неизолированных или покрытых оловом медных проводов.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 числа 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 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 форма и амплитуда исходного 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, благодаря меньшему диаметру проводимости. 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, так что 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 в зданиях. 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 кабельная разводка

Одножильные кабели также используются для «горизонтальных» трасс (трассы на одном этаже), охватывающих расстояния между телекоммуникационными комнатами и рабочими зонами. В дополнение к лучшей работе на больших расстояниях и на более высоких частотах, одиночные, более крупные проводящие провода одножильных кабелей намного легче заделать, чем несколько тонких проводов многожильных проводников.Кроме того, относительная жесткость одножильного кабеля делает его предпочтительным для использования с перфорированными соединителями 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 ограничения длины многожильных кабелей легко соблюдаются (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 изгиба и манипуляций, и слишком сложны в обращении при соединении близко расположенных компонентов.

Проводники внутри многожильного кабеля защищены окружающими их проволочными 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 сгибания.Без этой защиты проводящие поверхности внутри одножильного кабеля более восприимчивы к царапинам или другим неровностям, которые влияют на характеристики передачи и часто сопровождают их преждевременный выход из строя.

Наконец, более гибкая природа многожильного кабеля облегчает работу с ним 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 так, чтобы его можно было легко переключать между розетками, патч-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 места в стойке серверного шкафа для повышения эффективности и снижения затрат

Интеллектуальная оптимизация поможет вам увеличить пространство в стойке и существенно сэкономить на стоимости оборудования .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 модернизируемых 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 Самая высокая 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 обеспечивает 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 номинальной 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 Пробивные блоки бывают 110 и 66 разновидностей.
• SCTP Кабель «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 проводов и для устранения помех. электромагнитные и радиочастотные помехи (EMI и RFI) от внешних источников.

стр.108

если проводники устанавливаются в кабелепровод или трубку (EMT), существует предел от количества проводников, которые могут быть установлены. Одна из причин для этого предел – это практические ограничения на ввод проводов в кабелепровод. Общее правило – растягивающее усилие в фунтах для медного проводника. не должно превышать 0,008 площади кругового мил проводника. Для Алюминий, множитель 0,006. Для медного провода номер 16 это ограничит максимальное натяжение к .008 x 2580 = 21 фунт. Для медного провода № 18 это ограничит максимальное натяжение до 0,008 X 1620 = 13 фунтов. Эти ограничения умножаются на количество проводников для более чем одного дирижер. Это максимальное натяжение не является правилом кодов, но рекомендуется. пределы вытягивания указаны в публикации IEEE Std 241-1983. Проще говоря, количество проводников ограничено, чтобы гарантировать, что величина напряжения не слишком чрезмерно, чтобы проводники не растягивались или не растягивались во время установки. Общее правило для заполнения каналов и трубок заключается в том, что поперечное сечение площадь 3 и более проводов не должна превышать 40% внутреннего поперечного сечения область кабелепровода или трубки. Для одиночного проводника эта площадь равна увеличилась до 53%, а всего для 2 проводников площадь уменьшилась до 31%. Если длина трубы не превышает 24 дюймов, ее можно классифицировать как ниппель. а допустимая площадь увеличена до 60%. Для многожильных кабелей, проложенных в кабелепроводе или трубке, фактическая размеры кабеля должны использоваться для расчета площади поперечного сечения. Если кабель имеет эллиптическую форму, необходимо рассчитать площадь поперечного сечения. основан на использовании большого диаметра эллипса в качестве диаметра окружности. Для округления, если площадь кабеля или проводника делится на доступная площадь кабелепровода или трубопровода, а если является десятичной дробью. 8 или больше получается следующее большее целое число. Глава 9 Кодекса и Приложение C содержат таблицы для большинства трубопроводов, площади поперечного сечения труб и проводов.Таблица 4 содержит размеры и процентные площади для каналов и труб. Эта таблица обычно используется для EMT, жестких, IMC, гибких металлических трубопроводов и водонепроницаемых гибких трубопроводов. Когда все одиночные проводники имеют одинаковый размер и таблицы изоляции в Приложение C или компьютерную программу можно использовать для определения максимального количества проводников. разрешено в дорожке качения. Несколько бесплатных компьютерных программ для заполнения дорожек качения доступно на веб-сайте electrician.com.

Пример 1: Трубки какого размера требуются для установки следующих 30 проводников. в электрических металлических трубках? 4 TFFN NO.18 CU 6 SF-2 NO. 16 CU 20 THHN NO. 14 CU Ответ Шаг 1: Найдите общую площадь поперечного сечения всех проводников. Таблица 5 в главе 9 применима к изоляционным материалам TFFN, SF-2 и THHN. Площадь TFFN № 18 составляет 0,0055 x 4 проводника, равная 0,0220 кв. дюймы. Площадь # 16 SF-2 составляет 0,0139 x 6 проводников, равных 0,0834 квадратных дюйма. Площадь # 14 THHN составляет 0,0097 x 20 проводников.1940 квадратных дюймов. Сумма = 0,2994 квадратных дюйма Шаг 2: Определите размер Raceway. Общая площадь 30 проводников составляет 0,2994 квадратных дюйма. Перейдите к Таблице 4 «Размеры и процентная площадь кабелепровода и трубок». в разделе «Электрические металлические трубы». Вопрос адресов 30 проводников, которые относятся к столбцу «Более 2 проводов 40% кв. Дюймов». Прочтите этот столбец, пока не найдете число больше.2994 (общая площадь поперечного сечения 30 проводников.) После нахождения .346, прочтите (слева) от столбца “Торговый размер, дюймы”, который указывает что требуется трубка диаметром не менее одного дюйма.

Таблица калибров для сплошной проволоки

– Nehring Electrical Works Company

Таблица калибров для сплошной проволоки – Nehring Electrical Works Company перейти к содержанию

AWG	Диаметр (дюймы)	Круглые милы	Площадь поперечного сечения в квадратных дюймах	фунтов.За 1000 Ft.
				Медь	Алюминий
0000	. 4600	211600	. 1662	640,5	194,7
000	. 4096	167800	,1318	507,8	154,4
00	,3648	133100	. 1045	402,8	122,4
0	.3249	105600	.082991	319,5	97,13
1	. 2893	83690	. 06573	253,3	77,00
2	. 2576	66360	. 05212	200,9	61,07
3	. 2294	52620	.04133	159,3	48,43
4	.2043	41740	. 03278	126,3	38,39
5	. 1819	33090	. 02599	100,2	30,46
6	. 1620	26240	. 02061	79,4	24,15
7	. 1443	20820	. 01635	63,0	19,16
8	.1285	16510	. 01297	49,9	15,19
9	. 1144	13090	. 01028	39,6	12,04
10	. 1019	10380	,00816	31,4	9,55
11	.0907	8230	,00646	24,9	7,57
12	.0808	6530	,00513	19,8	6,02
13	0,0720	5180	,00407	15,7	4,77
14	. 0641	4110	,00323	12,4	3,77
15	.0571	3260	,00256	9,87	3,00
16	.0508	2580	,00203	7,81	2,37
17	. 0453	2050	,00161	6,21	1,89
18	. 0403	1620	,00128	4,92	1,50
19	. 0359	1290	.00101	3,90	1,19
20	.0320	1020	.000804	3,10	.942
21	. 0285	812	.000638	2,46	,748
22	. 0253	640	.000503	1,94	. 599
23	. 0226	511	.000401	1,55	. 471
24	.0201	404	.000317	1,22	.371
25	.0179	320	.000252	. 970	,295
26	.0159	253	.000199	. 765	,233
27	.0142	202	.000158	. 610	,185
28	.0126	159	.000125	. 481	. 146
29	.0113	128	.000100	,387	.118
30	.0100	100	.0000785	. 303	.0921
31	.0089	79,2	.0000622	,240	.0730
32	.0080	64,0	.0000503	,194	.0590
33	. 0071	50,4	.0000396	. 153	.0465
34	. 0063	39,7	.0000312	. 120	.0365
35	,0056	31,4	.0000246	. 0949	. 0233
36	.0050	25,0	.0000196	0,0757	, 0230
37	,0045	20,2	.0000159	.0613	.0186
38	,0040	16,0	.0000126	. 0484	.0147

Сечение провода защитного заземления

Рисунок G59 ниже основан на IEC 60364-5-54.В этой таблице представлены два метода определения подходящей c.s.a. для проводов PE или PEN.

Рис. G59 – Минимальное сечение защитных проводников

Метод	c.s.a. фаз проводов Sph (мм 2 )	Минимум c.s.a. провода PE (мм 2 )	Минимум c.s.a. провода PEN ( 2 мм)
			Cu	Al
Упрощенный метод [a]	S ф. ≤ 16	S ф. [b]	S ф. [c]	S фаза [c]
	16 фаза ≤ 25	16	16
	25 ф. ≤ 35			25
	35 фаз ≤ 50	S ф. /2	S ф. /2
	S ф. > 50			S ф. /2
Адиабатический метод	Любой размер	SPE / PEN = I2.См. Таблицу A.54 стандарта IEC60364-4-54 или Рисунок G60, чтобы получить значения коэффициента k. Есть два метода: Адиабатический (что соответствует описанному в IEC 60724) Этот метод, будучи экономичным и обеспечивающим защиту проводника от перегрева, приводит к небольшим с.а.с. по сравнению с соответствующими фазовыми проводниками цепи. Результат иногда несовместим с необходимостью в схемах IT и TN минимизировать импеданс цепи замыкания на землю, чтобы гарантировать положительную работу с помощью устройств мгновенного отключения при перегрузке по току.Таким образом, этот метод используется на практике для установок TT, а также для определения размеров заземляющего проводника [1] Этот метод основан на том, что размеры заземляющих проводов соотносятся с размерами соответствующих фазных проводов цепи, предполагая, что в каждом случае используется один и тот же материал проводника. Таким образом, в Рис. G58 для: Sph ≤ 16 мм 2 : S PE = S фаза 16 2 : S PE = 16 мм 2 Sph> 35 мм 2 : S PE = S ph /2 Примечание : когда в схеме TT заземляющий электрод установки находится вне зоны воздействия заземляющего электрода источника, c.s.a. Длина PE-проводника может быть ограничена 25 мм 2 (для меди) или 35 мм 2 (для алюминия). Нейтраль не может использоваться в качестве PEN-проводника, если только она не соответствует требованиям. равен или больше 10 мм 2 (медь) или 16 мм 2 (алюминий). Кроме того, в гибком кабеле не допускается использование PEN-жилы. Так как PEN-проводник работает также как нейтральный проводник, его с.с.a. ни в коем случае не может быть меньше, чем необходимо для нейтрали, как описано в разделе «Определение размеров нейтрального проводника». Это c.s.a. не может быть меньше, чем у фазных проводников, если: Номинальная мощность в кВА однофазных нагрузок составляет менее 10% от общей нагрузки кВА, и Imax, вероятно, пройдет через нейтраль в нормальных условиях, меньше тока, разрешенного для выбранного сечения кабеля. Кроме того, защита нейтрального проводника должна обеспечиваться защитными устройствами, предусмотренными для защиты фазного провода (описанными в разделе Защита нейтрального проводника). Значения коэффициента k для использования в формулах Эти значения идентичны в нескольких национальных стандартах, а диапазоны превышения температуры вместе со значениями коэффициента k и верхними пределами температуры для различных классов изоляции соответствуют тем, которые опубликованы в IEC60364-5-54, приложение A. Данные, представленные на рис. , G60, наиболее часто требуются для проектирования низковольтной установки. Рис. G60 – значения коэффициента k для низковольтных PE-проводов, обычно используемых в национальных стандартах и ​​соответствующих IEC60364-5-54, приложение A k значений Тип изоляции Поливинилхлорид (ПВХ) Сшитый полиэтилен (XLPE) Этиленпропиленовый каучук (EPR) Конечная температура (° C) 160 250 Начальная температура (° C) 30 30 Изолированные жилы, не входящие в состав кабелей, или неизолированные жилы, контактирующие с оболочками кабелей Медь 143 176 Алюминий 95 116 Сталь 52 64 Жилы многожильного кабеля Медь 115 143 Алюминий 76 94 ^ Провод заземляющего электрода Ориентировочно р.F. Сопротивление проводников прямоугольного сечения Приблизительное R.F. Сопротивление проводников прямоугольного сечения Вверх: w9cf Home Кевин Шмидт, W9CF В малых рамочных антеннах, таких как AEA-Isoloop, иногда используются прямоугольные провода с поперечным сечением, а иногда и круглого сечения трубка для антенного элемента. В этих антеннах резистивные потери важны для определения эффективности. Здесь я примерно рассчитать сопротивление элементов прямоугольного сечения.В целях проектирования мои результаты можно обобщить уравнением d эффективный =, (1) где d эффективный – диаметр проводника круглого сечения с той же р.ф. сопротивление, w – ширина прямоугольного проводник, а t – толщина, при t меньше w . Мой примерный расчет разумен, если: 1. Ширина полосы намного меньше длины волны, 2. Полоса находится достаточно далеко от других проводников, чтобы их поля не нарушайте раздачу, 3. Полоска намного толще, чем толщина кожи. Вы можете думать о вычислении как о решении для текущего распределения на жилах двухжильной открытой проводной ЛЭП где оба проводника имеют одинаковые прямоугольное сечение. Затем я позволил разделить два проводника становятся достаточно большими, поэтому поля от другого проводника не меняйте текущую раздачу. Двухпроводная линия передачи с идеально проводящими проводами работает в режиме ТЕМ. Решение уравнений Максвелла для этого режима можно рассчитать, решив более простая двумерная электростатическая задача для поверхности плотность заряда на проводах. Распределение поверхностного тока идентично к распределению заряда. Как только я получу распределение поверхностного заряда, Затем я применяю очень приблизительное возмущение граничных условий метод. Это тангенциальная составляющая магнитного поля сразу за пределами поверхность пропорциональна поверхностному току в этой точке.Если поверхность плоская, ток в хорошем, но несовершенном проводнике гаснет экспоненциально с увеличением расстояния до проводника. Обычная глубина кожи дает экспоненциальную скорость затухания. Очевидно, что возле углов предположение о плоском решении неверно. Однако если размеры проводника все большие по сравнению с глубиной скин-слоя, это приближение будет разумным, так как регионы, где он выходит из строя, будут только внести небольшой вклад в эффективное сопротивление. Настоящее возмущение метода граничных условий можно использовать для получения лучшего приближения возле углов проводника, но здесь я этого не делал.Используя это простое плоское приближение, сопротивление на единицу длины дирижера где – ток на проводнике, а интегралы – вокруг поверхности поперечное сечение проводника, – проводимость, и глубина кожи , и f это частота. Обратите внимание, что если ток равномерно распределен вокруг поверхности, что эта формула сводится к R = 1 / ( p ) где p – периметр поперечного сечения проводника.Эффективный диаметр d эффективный рассчитывается как диаметр циркуляра сечение жилы с одинаковым сопротивлением, d эффективный знак равно знак равно (4) Поскольку J z имеет ту же форму, что и плотность заряда, я могу используйте плотность заряда на месте Дж z в уравнении.4 Чтобы рассчитать плотность заряда, я разделил поверхность на небольшие сегменты и предположила, что плотность заряда равна постоянная по каждому сегменту. Затем я решил величину зарядить каждый сегмент, требуя среднего потенциала на каждом сегмент должен быть таким же. На рисунках 1 и 2, Показываю рассчитанный плотность заряда как функция расстояния от края квадрата сечение проводника. Поверхность сгустки плотности заряда по углам. Рисунок 2 отображает расчетная плотность заряда и функция 0.124 x – 1/3 . Расчетная плотность заряда имеет правильную x – 1/3 расхождение только по углам как утверждает аналитическая теория, должно быть правдой. Рисунок 1: Расчетная плотность заряда на проводнике квадратного сечения со стороной единицы длины как функция расстояния от угла. Рисунок 2: Бревенчатый график расчетной плотности заряда на проводнике квадратного сечения со стороной единицы длины как функция расстояния от угла.Пунктирная линия функция 0,124 x – 1/3 . Применяя этот метод к плоской полосе прямоугольного сечения, Я рассчитал эффективный диаметр. Я увеличил количество базисные функции до тех пор, пока результаты не сойдутся с указанной точностью. Таблица 1: Расчетный эффективный диаметр прямоугольных полос с различное соотношение ширины к толщине. w / t d эффективный / w 1 1.02 2 0,74 5 0,54 10 0,46 20 0,40 50 0,34 100 0,31 На рисунке 3 показан график этих результатов вместе с функцией приведено в формуле. 1. Рисунок 3: Участок расчетного эффективного диаметра прямоугольного сечения дирижер.Точки – это расчетные значения, а кривая – соответствуют этим данным и дается формулой. 1. Чтобы убедиться, что код дает разумные результаты, я применил его к корпусу микрополосковой линии передачи с воздушной изоляцией. В этом случае подвешивается провод прямоугольного сечения. над плоскостью земли. Изначально я проверял используя некоторые числа из Термана, Справочные данные для радиоинженеров. Микрополоска результаты, по-видимому, получены из приближенного метода конформного отображения Ассадуриан и Римай, Proc.IRE 40, 1651 (1952), но мои ценности довольно хорошо согласуются и с более современными расчетами. Микрополосковый проводник имеет ширину х , толщину х , как и наши предыдущие расчеты. Расстояние от низа полосы к грунтовой плоскости составляет х . Терман приводит следующую формулу для потерь в проводнике Потери Терман дБ / фут = 7,25 x 10 -5 , (5) с графиком для значения.Используя тот же электростатический метод поскольку я использовал для изолированного проводника, я рассчитал сопротивление микрополосковые проводники. Я рассчитал характеристику полное сопротивление Z 0 от емкости, а соотношение пропорционально затуханию. В таблице 2 представлено сравнение значений 7,25 х 10 – 5 от Термана и моих расчетов. При расчете потерь учитываются потери в медной пластине заземления. Я также дайте расчетное характеристическое сопротивление Z 0 , и эффективный диаметр полосы.Это диаметр изолированного кругового стержня с той же р.ф. сопротивление как просто зачистной провод (не заземляющий провод). Таблица 2: Сравнение расчетов потерь для микрополосковой линии из моих расчетов и таблица Термана. ш / в т / ч Терман Моя ценность % разница Мой ( Z 0 ) Моя ( d эффективное ) 10 .1 7,25 х 10 -5 7,16 х 10 -5 1 28,7 3,55 ч 1 ,1 10,73 х 10 -5 9,46 х 10 -5 14 118,7 0,47 ч 10 0,01 7,68 х 10 -5 8,42 х 10 -5 9 29.0 2,72 ч 3 0,01 9,57 х 10 -5 9,90 х 10 -5 3 69,5 0,82 ч 2 0,01 10,37 х 10 -5 10,82 х 10 -5 4 88,5 0,56 ч 1 0,01 13,78 х 10 -5 13.18 х 10 -5 5 125,2 0,30 ч Так что в основном мой код согласуется с Терманом в пределах от 5 до 10 процентов. Терман данные старые и недоступны. Более современные результаты могут быть найдено по ссылке http://www.mit.edu/~mcmahill/software/mstrip/mscalc.htm Это микрополосковый веб-калькулятор. Измените входные данные на этом веб-страницу для: Ширина = 10 Длина = 1000 Частота = 30 ГГц Er = 1.0001 (1 вызывает проблему) H = 10 Tmet = 1 Rho = 1 Грубый = 0.0 Танд = 0,0 Физические единицы = мил Затем нажмите кнопку – – – ->. Это дает калькулятору входные данные что соответствует w / h = 1, t / h = .1. Ввод других моих значений в этот калькулятор дает Z 0 значений, которые согласен в пределах 0,1 Ом от моего, и разумное согласие для значения потерь. В веб-описании указано, что Z 0 лучше, чем на 1 процент правильного ответа; заявлено, что убытки меньше точный, но все же полезный.Преобразование чисел Термана и моих из таблицы 2 в те же единицы, которые дает веб-калькулятор результаты представлены в таблице 3. Таблица 3: Сравнение потерь, рассчитанных с помощью веб-калькулятора, мой расчет, и таблица Термана. Ширина = w H = h Tмет = t Калькулятор дБ / дюйм Мой дБ / дюйм Terman дБ / дюйм 100 10 1 0.1 0,103 0,105 10 10 1 0,14 0,137 0,155 100 10 ,1 0,11 0,122 0,111 30 10 ,1 0,13 0,143 0,138 20 10 ,1 0,14 0.156 0,150 10 10 ,1 0,18 0,190 0,199 Затем я использовал свой код и позволил увеличить высоту. Я использовал кусочный постоянная плотность заряда на проводниках со 100 элементами вдоль w и 50 вдоль t , за исключением бесконечных значений высоты, которые сходящиеся значения приведены в таблице 1. Для h очень мало ток в нижней части полосы будет почти равномерный, и мы ожидаем, что d эффективный перейдет в 1 / =.32 Таблица 4: Расчетный эффективный диаметр ленточного проводника микрополосковая линия в зависимости от ее высоты для различных толщины. w т ч d эффективный 1 1 .001 ,32 1 1 0,01 ,37 1 1 .1 .57 1 1 1 .98 1 1 10 1,06 1 1 100 1,06 1 1 1,02 1 ,1 .001 ,32 1 ,1 0,01 .35 1 ,1 ,1 ,44 1 ,1 1 .47 1 ,1 10 .47 1 ,1 100 .47 1 ,1 , 46, 1 0,01 .001 ,32 1 .01 0,01 ,34 1 0,01 ,1 ,35 1 0,01 1 ,29 1 0,01 10 ,29 1 0,01 100 ,29 1 0,01 .31 Итак, все мои результаты, похоже, соответствуют стандартным микрополоскам. значения.По мере увеличения высоты появляется два эффекты. Один, значительный ток начинает течь по верхней поверхности полоске, это уменьшает сопротивление, и, во-вторых, ток «сгустки» по краям. Это увеличивает сопротивление. Эти два эффекта имеют тенденцию отменить. Я также сделал некоторые расчеты для геометрии “ стадиона ”. Это полоса с ширина w и толщина t , но края имеют полукруги диаметром t , поэтому нет острых углов и расчет сходится быстрее.Чтобы быть конкретным, поперечное сечение представляет собой прямоугольник шириной w – t и толщиной т , с добавлением по краям полукругов диаметром т . Расчет эффективного диаметра геометрии стадиона дает результаты в таблице 5 Таблица 5: Расчетный эффективный диаметр полос стадионов с различное соотношение ширины к толщине. w / t d эффективный / w 1 1.00 2 0,77 5 0,58 10 0,49 20 0,43 50 0,37 100 0,34 , который я подхожу к уравнению, d эффективный = стадион геометрия (6) Согласно W6TNS на его веб-странице http: // www.gate.net/~donstone/aea.html , петля AEA Iso имеет w = 1,5 дюйма, t = 0,063 дюйма, что, если вы верите, номера имеет с.ф. сопротивление эквивалентно диаметру около 0,6 дюйма трубка. Петля MFJ-1786 имеет круглый проводник диаметром 1,05 дюйма в соответствии с к рекламе MFJ в QST. Подразделы Вверх: w9cf Home поперечное сечение жилы – Французский перевод – Linguee Кабель заземления […] должен иметь sa m e сечение проводника a s t he кабели питания. jumo.net C e проводник doi t av oi r la mm e section q ue l es l jumo.нетто Это отведение должно быть на […] минимум sa m e поперечное сечение проводника a s t шляпа использовалась […] для кабелей питания. jumo.net Cette ligne doit a vo ir l a m me section que le s li gn es d’alimentation. jumo.net Максимально допустимый длительный ток клеммы […] в зависимости от t h e сечение жилы a n d число […] клемм под нагрузкой для температуры […] класс T6 с Ta (40 C или T5 с Ta (55 C р-сталь.ит Courant Continental Maximal Autoris Desbornes […] en fo nc Page de la section de conducteur et du no mb re de […] alimentes pour la classe […] температура T6 quand Ta (40 C или T5 quand Ta (55 C р-сталь.ит Предохранитель кабеля должен соответствовать […] the sele ct e d сечение проводника . jumo.net Il faut protger par fusible le […] cble, en f on ctio n de l a section c ho isie . jumo.net Шпильки могут использоваться со шпильками с резьбой от M5 до […] M16, в зависимости от t h e сечение жилы . weidmuller.com.au En fon ct ion de l a section , on u tili se des blocs […] de jonction avec des tiges qui vont de M5 M16. weidmuller.com.au Увеличьте напряжение или t h e сечение жилы . leroy-somer.com усилитель ла […] натяжение o u augm ente r la section des conducteurs . leroy-somer.com Подключенный провод надежно и прочно зажимается предварительно запрограммированным усилием зажима, равным […] автоматически настраивается на t h e сечение проводника . wago.com Le conducteur raccord est serr encontin et de manire sre l’aide d’une force de serrage […] вычисление e t приспособить e l отрезок d u проводник . wago.com Например: для блока 1100T поперечное сечение кабеля составляет […] 4x (3×240 + 120), т. Е. По 4 кабеля […] состоящий из 3 фазных проводов (сечение 240) + 1 e ar t h провод ( сечение 1 2 0) . leroy-somer.com Пример: залить ун. 1100T, примечание, секция, каб. 4 x (3 x 240 +120) […] ; c’est dire, 4 кбл […] Comprenant cha cu n 3 проводника pha se d e section 2 40 + 1 проводник de t erre de de 0 . leroy-somer.com Таблица 18: Сопротивление медного соединительного кабеля длиной 10 м […] относительно t h e поперечное сечение жилы jumo.fr Табл. 18: Rsistance d’un cble de raccordement de 10 m de […] long, en cuivre en fo nc ction de sa section jumo.fr Удлинители должны быть скручены, а […] мы рекомендуем nd a сечение проводника o f 0 .25 мм. aero-naut.de Подъемные механизмы для сервоприводов типа […] торсады и другие минусы ei llon s un e section d e 0. 25mm . aero-naut.de Максимально допустимое количество проводников для отдельной клеммы […] коробки, в зависимости от текущей нагрузки a n d сечение проводника , c и можно найти в следующих таблицах. stahl.de Pour la Bote Bornes соответственно, […] le no mb re de проводники максимум до , suivant la charge de co uran t et et l a section d les cb4 , e st indiqu […] dans le tableau sur le couvercle du botier. stahl.de Метрические или дюймовые расстояния между выводами, f o r поперечное сечение проводника f r om 0.От 5 до 2,5 мм, также для мелких […] многожильных проводов. wago.com Mesures de trame en mtres et […] en po uc es p наши секции du conducteur a llant d e 0,5 2,5 мм, aus si pou r conducteurs ouples . wago.com Винтовой зажим al s , поперечное сечение проводника м a x. 2,5 мм2 […] для электрического подключения находятся в плоскости проводки. jumo.net Desbornes visser sont prvues pour le […] raccordement lectrique de fils de 2, 5 мм2 max . d e раздел . jumo.net Компактный холодный свет […] источник для высокой и малой светоотдачи l ig h t сечения проводников . riester.eu Source compacte de lumir e froide , pour une haute performance […] d’clairag e lors d e l’utilisation de guides de lumi re pe tit es section . riester.eu Мин. im u m сечение проводника c h os en должно быть […] соответствует максимальному току проводника. jumo.net Пример Il faut c ho isir la section mi nimal e du cble en […] fonction du courant de charge maximal. jumo.net Трехфазное подключение к сети означает, что токи меньше, чем при однофазном питании, так что sma ll e r поперечное сечение проводника c a n , чем в однофазной системе. kostal-solar-elektrik.de Avec l’alimentation triphase dans le rseau, les courants sont plus faibles qu’avec une alimentation monophase, ce qui signifie que des section de cbles pl us faibles pe uvent tre использует. kostal-solar-elektrik.de В зависимости от […] на поперечном сечении линейного проводника, заземления hi n g сечение проводника m u st be cemp-international.это En fonction d e la section du conducteur de l igne , la section du conducteur d de ter000 -international.it Для защиты кабеля аккумулятора используется предохранитель […] соответствует t h e сечение проводника m u st быть фиксированным […] прямо на аккумулятор. iwssolar.ch Afin de protger les cbles de […] аккумуляторная батарея, установщик […] un fusible ad ap t la section du cbl e, aussi proche […] que possible de la batterie. iwssolar.ch Сначала подготовьте стандартное перекрестное соединение, которое должно распределять ток на другие […] клеммы sma ll e r сечение жилы . weidmuller.com.au Tout d’abord on prpare la connexion transversale standard destine distribuer le Potentiel Vers les […] блоки d e jonc tion d e раздел i nf rie ure . weidmuller.com.au Терминал для связи с бесконтактными носителями информации, имеющими приемопередающую электронику с.два резонансных контура с антенной и конденсатором для излучения двух радиочастотных полей с разной несущей частотой, при этом общая антенна (A) для обоих резонансных контуров имеет один виток, отличающийся тем, что […] антенна (A) имеет вид […] коаксиальный кабель с i nn e r сечение проводника o f 1 до 5 миллиметров, […] антенный экран (ASH) […] прерывается в средней зоне. v3.espacenet.com Терминал связи, поддерживающий работу без контакта, совместимость с системой лектроники ввода / вывода с двумя схемами, генераторы с антеннами и конденсаторами для двух каналов радиосвязи с разными портами передачи, коммуны антенн (A) pour les deux circuit осцилляторы prsentant une spire, caractris en ce que l’antenne (A) est […] Rralise Sous Forme de […] cble coax ia l ave cu ne section tr ans versa le de conducteur 1 trur […] мм, le blingage d’antenne […] (ASH) tant interrompu dans la zone mdiane. v3.espacenet.com Гнездовой соединитель со встроенным кросс-соединением и печатью четких маркеров позволяет […] непрерывное ведение […] потенциал и это при полной нагрузочной способности подключите максимум ab l e сечение жилы . weidmuller.com.au Le connecteur femelle avec connexion transversale intgre et reprage imprim bien lisible permet d’assurer la continit du […] потенциэль без […] прерывание и l e проход d e la totalit du courant cor re spond ant la section ma xim um pouva nt…] raccorde. weidmuller.com.au Физическая проверка использовалась в итеративном методе […] для повышения точности модели, а […] привело к opt im a l поперечное сечение проводника a n d идеальное тепловое […] макет системы. www05.abb.com Des contrles mcaniques itratifs ont t raliss […] pour accrotre la prcision du […] modle, o pt imise r l a section d u conducteur et agen ce r de manire […] idale la structure thermique du systme. www05.abb.com Подогреватель будет поддерживать эту температуру постоянной, даже в случае линии […] колебания скорости или изменения t h e поперечное сечение провода . zumbach.ch Le prchauffeur assure la constance de la temprature, mme lorsque la […] vitesse de l a ligne or la section du conducteur su bit des va riations. zumbach.ch Мощность, 101 А, 1000 В и 25 м м 2 поперечное сечение проводника a r e возможно с этой сверхпрочной клеммой для печатной платы с проверенным зажимным хомутом в 15.Шаг 00 мм, […] […] вывод проводника, направление 90, контрольная точка. weidmuller.com.au Этот блок питания обеспечивает защиту цепи от 15,00 мм, выдерживает испытание по 90 и точке, допуск 101 A, 1000 В и сечение 25 мм2. weidmuller.com.au Будьте осторожны […] разности диаметров проводника a n d поперечное сечение проводника ! Система стрельбы .com Veuillez tenir […] compte d e la diffrence en tr e le diamtre du c ble et la surfac e de section ! firing-system.com Для протяженных линий питания мы рекомендуем […] с использованием la rg e r сечения проводов i n o rder to keep […] потерь до минимума. solarmax.de Pour les lignes d’alimentation plus […] longues, nous recmandons d’utiliser […] des brins de p lus g run de section af in de r du минимально […] les pertes sur la ligne! solarmax.de Винтовые клеммы для электрики […] соединения (f или a поперечное сечение провода o f m ax. 2,5 мм2) […] находятся на одном уровне проводки. www3.jumo.de Les borne s vi sser ( сечение м ось : 2, 5 мм2) для […] raccordement lectrique sont disposes en nappe. www3.jumo.de X Минимально допустимый радиус изгиба для […] соответствует ti v e сечение проводника a r e достигнуто. stahl.de Рентгеновские районы […] de Courb ur e po ur cha que section de cb le se s oient pas […] infrieurs aux rayons Minimum autoriss stahl.de электрическая оптимизация n o f поперечные сечения проводов wieland.de оптимизация lectr iqu e d es section de conducteurs wieland.de Макс. резка […] производительность, медный кабель Solid ( ma x . поперечное сечение проводника ) м м / многожильный ( ma x . поперечное сечение проводника м / гибкий ( ma x . сечение проводника ) м м / гибкий, многожильный (макс. Больше новостей Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт