Jak určit průřez drátu podle průměru a naopak: hotové tabulky a výpočetní vzorce
Dráty jsou široce používány v oblasti elektrických sítí pro různé účely.Na první pohled se zdá, že přeprava energie pomocí kabelů a drátů je jednoduchá a srozumitelná.
Pro zajištění bezpečného provozu elektrického vedení je však při navrhování a uspořádání elektrických sítí nutné vzít v úvahu řadu důležitých nuancí. Jedním z těchto detailů je schopnost správně vypočítat průřez vodiče podle průměru, protože hranice přípustného proudu protékajícího vodičem závisí na přesnosti určení.
Jak určit průřez nebo průměr, je mezi těmito parametry rozdíl? Zkusme na to přijít v článku. Kromě toho jsme připravili souhrnné tabulky, které vám pomohou vybrat vodič v závislosti na podmínkách instalace elektrické sítě, materiálu jádra kabelu a výkonových charakteristikách připojených jednotek.
Obsah článku:
Nutnost a postup výpočtu
Elektrický proud napájí širokou škálu zařízení s různou úrovní výkonu. A rozsah výkonu je velmi široký.
Každý jednotlivý elektrický přístroj představuje zátěž, v závislosti na její velikosti je potřeba přívod proudu o určité síle.
Potřebné množství proudu pro požadované zatížení může být vedeno dráty různých průměrů (průřezů).
Ale když je průřez vodiče nedostatečný pro průchod daného množství proudu, dochází k efektu zvýšeného odporu. V důsledku toho je zaznamenáno zahřívání drátu (kabelu).
Pokud budete tento jev ignorovat a budete i nadále procházet proudem, existuje reálné nebezpečí zahřátí až do bodu požáru. Tato situace ohrožuje vážnou mimořádnou událost. Proto je třeba věnovat zvýšenou pozornost výpočtům a výběru proudových přenosových obvodů k zátěži.
Správný výpočet, kompetentní výběr kabely a dráty má pozitivní vliv na provoz zařízení působících jako zátěž.
Takže kromě bezpečnostního faktoru je z hlediska zajištění efektivního provozu elektrických strojů povinným úkonem výpočet průřezů elektrického kabelu podle průměru nebo naopak.
Určení průměru jádra vodiče
Ve skutečnosti lze tuto operaci provést jednoduchým lineárním měřením. Pro přesná měření se doporučuje použít bodový nástroj, jako je posuvné měřítko, nebo ještě lépe mikrometr.
Výsledek relativně nízké přesnosti, ale docela přijatelný pro mnoho aplikací drátů, se získá měřením průměru běžným pravítkem.
Měření by samozřejmě mělo být prováděno ve stavu holého vodiče, tedy předtím izolační kryt je odstraněn.
Mimochodem, za izolační povlak např. měděného drátu se považuje i tenká vrstva stříkaného laku, kterou je také potřeba odstranit, když je potřeba velmi přesný výpočet.
Existuje „domácí“ metoda měření průměru, vhodná v případech, kdy nejsou k dispozici bodové měřicí přístroje. K použití této metody budete potřebovat elektrikářský šroubovák a školní pravítko.
Vodič pro měření je nejprve zbaven izolace, poté je pevně navinut otočením, aby se zapnula tyč šroubováku. Obvykle se navine deset závitů - vhodný počet pro matematické výpočty.
Dále se pomocí pravítka změří cívka navinutá na tyči šroubováku od první do poslední otáčky. Výsledná hodnota na pravítku se musí vydělit počtem otáček (v tomto případě 6). Výsledkem tohoto jednoduchého výpočtu bude průměr jádra drátu.
Výpočet průřezu elektrického vodiče
Pro určení hodnoty průřezu jádra vodiče budete muset použít matematický vzorec.
Průřez jádra vodiče je v podstatě průřezová plocha - to znamená plocha kruhu. Jejich průměr se stanoví výše popsanou metodou.
Na základě hodnoty průměru je snadné získat hodnotu poloměru vydělením průměru na polovinu.
Ve skutečnosti budete muset k získaným datům přidat konstantu „π“ (3.14), poté můžete vypočítat hodnotu průřezu pomocí jednoho ze vzorců:
S = π*R2 nebo S = π/4*D2,
Kde:
- D — průměr;
- R — poloměr;
- S - průřez;
- π je konstanta odpovídající 3,14.
Tyto klasické vzorce se také používají pro stanovení průřezu lankových vodičů. Strategie výpočtu zůstává s výjimkou některých detailů prakticky nezměněna.
Především se nejprve vypočítá průřez jednoho jádra ze svazku, načež se výsledný výsledek vynásobí celkovým počtem jader.
Proč by to mělo být považováno za důležitý faktor? definice sekce? Zřejmý bod přímo související s Joule-Lenzovým zákonem je, že parametr průřezu vodiče určuje mez přípustného proudu protékajícího tímto vodičem.
Stanovení průměru podle řezu
Matematickým výpočtem je možné určit průměr jádra vodiče, když je znám parametr průřezu.
To samozřejmě není nejpraktičtější možnost, vzhledem k dostupnosti jednodušších způsobů určení průměru, ale použití této možnosti není vyloučeno.
K provedení výpočtu budete potřebovat prakticky stejné číselné informace, které byly použity při výpočtu průřezu pomocí matematického vzorce.
To znamená, že konstanta „π“ a hodnota oblasti kruhu (sekce).
Použitím těchto hodnot vzorce níže získáte hodnotu průměru:
D = √4S/π,
Kde:
- D — průměr;
- S - průřez;
- π je konstanta odpovídající 3,14.
Použití tohoto vzorce může být relevantní, pokud je znám parametr průřezu a nejsou k dispozici žádné vhodné nástroje pro měření průměru.
Parametr průřezu lze získat např. z dokumentace k vodiči nebo z výpočtové tabulky, která představuje nejčastěji používané klasické možnosti.
Tabulky pro výběr vhodného vodiče
Pohodlnou a praktickou možností pro výběr požadovaného vodiče (kabelu) je použití speciálních tabulek, které udávají průměry a průřezy vzhledem k přenášenému výkonu a/nebo proudům.
Mít po ruce takový stůl je snadný a jednoduchý způsob, jak rychle určit vodič pro požadovanou elektroinstalaci.
Vzhledem k tomu, že tradiční vodiče pro elektroinstalace jsou výrobky s měděnými nebo hliníkovými vodiči, existují tabulky pro oba typy kovů.
Také tabulková data často představují hodnoty pro napětí 220 voltů a 380 voltů.Plus jsou zohledněny podmínky instalace - uzavřené popř otevřené vedení.
Ve skutečnosti se ukazuje, že jeden list papíru nebo obrázek načtený do smartphonu obsahuje objemné technické informace, které vám umožní obejít se bez výše uvedených matematických (lineárních) výpočtů.
Navíc mnoho výrobců kabelových produktů, aby kupujícímu usnadnil výběr správného vodiče, například pro instalaci zásuvek, nabízí tabulku, ve které jsou zadány všechny potřebné hodnoty.
Zbývá pouze určit, jaké zatížení je plánováno pro konkrétní elektrický bod a jak bude instalace provedena, a na základě těchto informací vybrat správný vodič s měděnými nebo hliníkovými vodiči.
Příklady takových možností pro výpočet průměru průřezu drátu jsou uvedeny v tabulce, která pojednává o možnostech pro měděné a hliníkové vodiče, stejně jako o metodách pokládání kabeláže - otevřeného nebo skrytého typu. Z první tabulky můžete určit ukazatel výkonové a proudové průřezy.
Tabulka průměrů průřezů měděných a hliníkových vodičů v závislosti na podmínkách instalace
| Výkon, W | Aktuální, A | Měděné jádro vodiče | Hliníkové jádro vodiče | ||||||
| Otevřený typ | Uzavřený typ | Otevřený typ | Uzavřený typ | ||||||
| S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Kromě toho existuje norma pro průřezy a průměry, která platí pro kulaté (tvarované) neutěsněné a utěsněné vodivé vodiče kabelů, drátů a šňůr. Tyto parametry jsou regulovány GOST 22483-2012.
Norma se vztahuje na kabely vyrobené z mědi (pocínovaná měď), hliníkových drátů bez pokovování nebo s pokovováním.
Měděné a hliníkové vodiče kabelů a vodičů pro stacionární instalaci jsou rozděleny do tříd 1 a 2. Dráty, šňůry, kabely pro nestacionární a stacionární instalaci, kde je vyžadována zvýšená míra flexibility při instalaci, jsou rozděleny do tříd od 3 do 6.
Tabulka shody podle třídy pro kabelové (drátové) měděné vodiče
| Jmenovitý průřez jádra, mm2 | Maximální přípustný průměr měděných vodičů, mm | ||||
| jednovodičový (třída 1) | uvízlý (třída 2) | uvízlý (třída 3) | uvízlý (třída 4) | flexibilní (třídy 5 a 6) | |
| 0,05 | — | — | — | 0,35 | — |
| 0,08 | — | — | — | 0,42 | — |
| 0,12 | — | — | — | 0,55 | — |
| 0,20 | — | — | — | 0,65 | — |
| 0,35 | — | — | — | 0,9 | — |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | — | — | 1,6 | 1,6 | — |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | — | — | 1,9 | 2,0 | — |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | — | — | 2,5 | 2,6 | — |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | — | — | 3,0 | 3,2 | — |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | — | — | 4,0 | 4,2 | — |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | — | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | — | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | — | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | — | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | — | 29,2 | 43,5 | — | 35,0 |
| 625 | — | 33,0 | — | — | — |
| 630 | — | 33,2 | — | — | 39,0 |
| 800 | — | 37,6 | — | — | — |
| 1000 | — | 42,2 | — | — | — |
Pro hliníkové vodiče a kabely poskytuje GOST 22483-2012 také parametry pro jmenovitý průřez jádra, které odpovídají odpovídajícímu průměru v závislosti na třídě jádra.
Navíc podle stejného GOST lze uvedené průměry použít pro měděný vodič třídy 1, pokud potřebujete vypočítat jeho minimální průměr.
Tabulka shody podle třídy pro kabelové (drátové) hliníkové vodiče
| Jmenovitý průřez jádra, mm2 | Průměr kruhových jader (hliník), mm | |||
| třída 1 | třída 2 | |||
| minimální | maximum | minimální | maximum | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | — | — | 22,9 | 24,6 |
| 500 | — | — | 25,7 | 27,6 |
| 625 | — | — | 29,0 | 32,0 |
| 630 | — | — | 29,3 | 32,5 |
Další doporučení pro výběr typu vodičů a kabelů pro uspořádání elektrických sítí v bytě a domě jsou uvedeny v článcích:
- Jaký drát použít pro elektroinstalaci v domě: doporučení pro výběr
- Jaký kabel použít pro elektroinstalaci v dřevěném domě: typy nehořlavého kabelu a jeho bezpečná instalace
- Jaký kabel použít pro elektroinstalaci v bytě: přehled vodičů a výběr nejlepší možnosti
Závěry a užitečné video k tématu
Video níže ukazuje praktický příklad určení průřezu vodiče pomocí jednoduchých metod.
Shlédnutí videa se doporučuje, protože jasně prezentované informace pomáhají zvýšit množství znalostí:
Práce s elektrickými vodiči vždy vyžaduje zodpovědný přístup z hlediska výpočtu.
Proto musí elektrikář jakéhokoli postavení znát metodiku výpočtu a umět používat stávající technické tabulky. Tím je dosaženo nejen výrazných úspor nákladů na instalaci díky přesným výpočtům, ale hlavně je zaručena bezpečnost provozu zavedené linky.
Máte co dodat nebo máte dotazy k určení průřezu drátu? Můžete zanechat komentáře k publikaci, účastnit se diskusí a sdílet své vlastní zkušenosti s výběrem vodičů pro instalaci elektrické sítě v domě nebo bytě. Kontaktní formulář se nachází ve spodním bloku.
Nyní musíte zkontrolovat průřez jakéhokoli drátu. Ti, kteří vyrábějí kabelové výrobky podle specifikací, hodně šetří mědí a dělají vodiče tenčí, než je uvedeno.
Dobré odpoledne, Egore.
Pochybuji, že se výrobci vystavují rozsáhlým soudním sporům, a dovolte mi vysvětlit - skutečný průměr může být skutečně menší, než je uvedeno na typovém štítku. Důvod však zdaleka není kriminální.
Vysvětlím - v článku je odstavec: „Navíc existuje norma průřezů a průměrů, která platí pro kulatá (tvarovaná) neutěsněná a utěsněná vodivá jádra kabelů, drátů, šňůr. Tyto parametry upravuje GOST 22483-2012.
Tento GOST reguluje vodivé vlastnosti jádra při určité teplotě - neexistuje pevné spojení s průřezem. Tabulku jsem poskytl na snímku obrazovky - připojeném za komentářem.
Proč to vývojáři GOST udělali? Pro výrobu vodičů je povoleno použití mědi a hliníku s určitými odchylkami ve složení. Pokud získáte špatný kov, žíly budou „silnější“. A naopak.