Cum se calculează un cablu după curent, tensiune și lungime. După cum știți, vin în diferite secțiuni, materiale și cu un număr diferit de miezuri. Pe care ar trebui să o alegeți pentru a nu plăti în exces și, în același timp, pentru a asigura funcționarea sigură și stabilă a tuturor aparatelor electrice din casă? Pentru a face acest lucru, este necesar să calculați cablul. Secțiunea transversală se calculează cunoscând puterea dispozitivelor alimentate din rețea și curentul care va curge prin cablu. De asemenea, trebuie să cunoașteți câțiva alți parametri de cablare.

Reguli de baza

La așezarea rețelelor electrice în clădiri rezidențiale, garaje și apartamente, cel mai des sunt utilizate cabluri izolate din cauciuc sau PVC proiectate pentru o tensiune de cel mult 1 kV. Există mărci care pot fi folosite în exterior, în interior, în pereți (caneluri) și țevi. De obicei, acesta este un cablu VVG sau AVVG cu diferite zone de secțiune transversală și număr de nuclee.
Firele PVA și cablurile SHVVP sunt, de asemenea, folosite pentru conectarea aparatelor electrice.

După calcul, valoarea maximă admisă a secțiunii transversale este selectată dintr-un număr de grade de cablu.

Recomandările de bază pentru alegerea unei secțiuni transversale se găsesc în Regulile de instalare electrică (PUE). Au fost lansate edițiile a 6-a și a 7-a, care descriu în detaliu modul de așezare a cablurilor și firelor, instalarea dispozitivelor de protecție, distribuție și alte puncte importante.

Pentru încălcarea regulilor se prevăd amenzi administrative. Dar cel mai important lucru este că încălcarea regulilor poate duce la defecțiuni ale aparatelor electrice, incendii de cablare și incendii grave. Pagubele provocate de incendiu sunt uneori măsurate nu în termeni monetari, ci în pierderi umane.

Importanța alegerii secțiunii potrivite

De ce este atât de importantă dimensionarea cablurilor? Pentru a răspunde, trebuie să vă amintiți lecțiile de fizică de la școală.

Curentul trece prin fire și le încălzește. Cu cât puterea este mai puternică, cu atât încălzirea este mai mare. Puterea curentului activ este calculată folosind formula:

P=U*I* cos φ=I²*R

R- rezistenta activa.

După cum puteți vedea, puterea depinde de curent și rezistență. Cu cât rezistența este mai mare, cu atât se generează mai multă căldură, adică cu atât firele se încălzesc mai mult. La fel pentru curent. Cu cât este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Rezistența depinde, la rândul său, de materialul conductorului, de lungimea acestuia și de aria secțiunii transversale.

R=ρ*l/S

ρ - rezistivitate;

l– lungimea conductorului;

S- arie a secțiunii transversale.

Se poate observa că cu cât suprafața este mai mică, cu atât rezistența este mai mare. Și cu cât rezistența este mai mare, cu atât conductorul se încălzește mai mult.

Dacă cumpărați un fir și măsurați diametrul acestuia, nu uitați că aria este calculată folosind formula:

S=π*d²/4

d– diametrul.

Nu uita nici de rezistivitate. Depinde de materialul din care sunt realizate firele. Rezistivitatea aluminiului este mai mare decât cea a cuprului. Aceasta înseamnă că, cu aceeași zonă, aluminiul se va încălzi mai puternic. Devine imediat clar de ce este recomandat să folosiți fire de aluminiu cu o secțiune transversală mai mare decât firele de cupru.

Pentru a nu intra de fiecare dată într-un calcul lung al secțiunii cablului, au fost elaborate standarde pentru selectarea secțiunii transversale a firelor în tabele.

Calculul secțiunii transversale a firului în funcție de putere și curent

Calculul secțiunii transversale a firului depinde de puterea totală consumată de aparatele electrice din apartament. Poate fi calculat individual sau poate folosi caracteristici medii.

Pentru acuratețea calculelor, se întocmește o diagramă bloc care prezintă dispozitivele. Puteți afla puterea fiecăruia din instrucțiuni sau citiți pe etichetă. Sobele electrice, cazanele și aparatele de aer condiționat au cea mai mare putere. Cifra totală ar trebui să fie în intervalul de aproximativ 5-15 kW.

Cunoscând puterea, curentul nominal se determină folosind formula:

I=(P*K)/(U*cos φ)

P- putere în wați

U=220 volți

K=0,75 – factor de comutare simultană;

cos φ=1 pentru aparate electrocasnice;

Dacă rețeaua este trifazată, atunci se utilizează o formulă diferită:

I=P/(U*√3*cos φ)

U=380 volți

După ce ați calculat curentul, trebuie să utilizați tabelele care sunt prezentate în PUE și să determinați secțiunea transversală a firului. Tabelele indică curentul continuu admisibil pentru firele de cupru și aluminiu cu diferite tipuri de izolație. Rotunjirea se face întotdeauna în sus pentru a permite o marjă.

De asemenea, puteți consulta tabelele în care se recomandă ca secțiunea transversală să fie determinată numai de putere.

Au fost dezvoltate calculatoare speciale care pot fi folosite pentru a determina secțiunea transversală, cunoscând consumul de energie, fazele rețelei și lungimea liniei de cablu. Ar trebui să acordați atenție condițiilor de instalare (în conductă sau în aer liber).

Influența lungimii cablajului asupra alegerii cablului

Dacă cablul este foarte lung, atunci apar restricții suplimentare cu privire la alegerea secțiunii transversale, deoarece pierderile de tensiune apar pe o secțiune extinsă, care, la rândul lor, conduc la încălzire suplimentară. Pentru a calcula pierderile de tensiune, se utilizează conceptul de „cuplu de sarcină”. Este definit ca produsul puterii în kilowați și lungimea în metri. Apoi, uitați-vă la valoarea pierderilor din tabele. De exemplu, dacă puterea consumată este de 2 kW și lungimea cablului este de 40 m, atunci cuplul este de 80 kW*m. Pentru cablu de cupru cu o secțiune transversală de 2,5 mm². aceasta înseamnă că pierderea de tensiune este de 2-3%.

Dacă pierderile depășesc 5%, atunci este necesar să se ia o secțiune transversală cu o marjă mai mare decât cea recomandată pentru utilizare la un curent dat.

Tabelele de calcul sunt furnizate separat pentru rețelele monofazate și trifazate. Pentru cuplul de sarcină trifazat crește, deoarece puterea de sarcină este distribuită pe trei faze. În consecință, pierderile sunt reduse și efectul lungimii este redus.

Pierderile de tensiune sunt importante pentru dispozitivele de joasă tensiune, în special pentru lămpile cu descărcare în gaz. Dacă tensiunea de alimentare este de 12 V, atunci cu o pierdere de 3% pentru o rețea de 220 V, scăderea va fi puțin vizibilă, iar pentru o lampă de joasă tensiune aceasta va fi aproape înjumătățită. Prin urmare, este important să plasați balasturile cât mai aproape de astfel de lămpi.

Calculul pierderilor de tensiune se efectuează după cum urmează:

∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un

P- putere activă, W.

Q- putere reactivă, W.

r0— rezistența activă a liniei, Ohm/m.

x0— reactanța de linie, Ohm/m.

Un– tensiunea nominală, V. (este indicată în caracteristicile aparatelor electrice).

L- lungimea liniei, m.

Ei bine, dacă este mai simplu pentru condițiile de zi cu zi:

ΔU=I*R

R– rezistența cablului, calculată folosind formula binecunoscută R=ρ*l/S;

eu– puterea curentă, găsită din legea lui Ohm;

Să zicem că înțelegem asta eu=4000 W/220 ÎN=18,2 A.

Rezistența unui fir de sârmă de cupru cu o lungime de 20 m și o suprafață de 1,5 mm2. s-a ridicat la R= 0,23 ohmi. Rezistența totală a celor două fire este de 0,46 ohmi.

Apoi ΔU=18,2*0,46=8,37 V

Procent

8,37*100/220=3,8%

Pe linii lungi împotriva suprasarcinelor și scurtcircuitelor se instalează cu declanșatoare termice și electromagnetice.

Ar fi inutil să repetăm ​​că selecția corectă și competentă a componentelor poate proteja o casă sau un apartament de multe necazuri. Ghidat de o regulă înțeleaptă, în loc de declarații abstracte, articolul oferă sfaturi practice privind calcularea secțiunii transversale a firelor pentru cablarea unui apartament sau a unei case.

Cel mai simplu, dar nu cel mai corect mod de a selecta secțiunile transversale ale firelor

Foarte des, atunci când se instalează cabluri într-o casă sau un apartament, nu recurg la formule și calcule, ghidate de un model primitiv:

• linii de priză - 2,5 mp. mm,
• – 1,5 mp. mm,
• consumatori puternici (plite, seminee electrice, sobe electrice) – 4-6 mp. mm.

Această metodă simplă nu poate fi numită fundamental incorectă. Presupune o „rezervă” care nu va permite ca cablurile electrice să se ardă la supraîncărcări minore și, în principiu, nu contrazice PUE. În același timp, această metodă are o serie de dezavantaje:

• lipsa selecției precise nu face posibilă asigurarea eficienței sistemului de cablare electrică,
• această metodă nu include calculul cablului submarin,
• Metoda nu este aplicabilă pentru încăperi cu consumatori de energie mai puternici și specifici, adică nu poate fi utilizată pentru a calcula secțiunea transversală a firelor pentru un atelier de acasă în care va funcționa mașina de sudură; nu este potrivită pentru o casă cu unul puternic.

Calcul cablu submarin

Cablul submarin „poartă” întreaga sarcină. În plus, dacă nu reușește, întreaga casă va fi dezactivată, așa că este important să-i calculăm secțiunea transversală și să selectați tipul de cablu în așa fel încât să minimizeze probabilitatea unor situații neplăcute.

Rezumam puterea tuturor consumatorilor de energie

Puterea consumatorilor este cantitatea principală pe baza căreia se calculează secțiunea transversală a firelor, prin urmare, însumarea puterilor tuturor consumatorilor disponibili într-o casă sau un apartament este prima etapă a calculării unui cablu subacvatic. În cele mai multe cazuri, această caracteristică este indicată nu numai în instrucțiunile incluse cu orice aparat de uz casnic sau aparat electric, ci și pe carcasele consumatorilor. Dacă este imposibil să se determine cu exactitate această valoare, ar trebui să se utilizeze valori aproximative.

Trebuie reținut: atunci când se calculează puterea totală, nu trebuie să uităm de aparatele electrice care sunt conectate pentru o perioadă scurtă de timp. Așadar, atunci când se uită în jurul casei tale, de multe ori nu țin cont de fier de călcat, uscător de păr, aparat de ras electric, mixer sau blender etc. Dându-și seama că această probabilitate este extrem de mică, din motive de siguranță cablarea în această etapă este proiectată astfel încât să reziste la pornirea simultană a tuturor consumatorilor de energie electrică din casă.

Valori aproximative de putere pentru aparatele de uz casnic:

• TV – 300 W,
• computer cu imprimantă – 1000 W,
• cuptor cu microunde - 1400 W,
• frigider – 600 W,
• mașină de spălat – 2500 W,
• aspirator – 1600 W,
• fier de călcat 1700 W,
• uscător de păr – 1200 W.

Când se calculează cablarea într-o casă privată sau o cabană, trebuie luată în considerare puterea echipamentelor speciale:

• încălzitor de apă instantaneu – 5000 W,
• pompa de apa - 1000 W,
• – 1500 W,
• ferăstrău circular – 2000 W,
• compresor – 2000 W,
• - 1500 W.

Energia electrică consumată în atelier este:

• ascuțitor electric – 900 W,
• burghiu – 800 W,
• rindeau electric – 900 W,
• burghiu cu ciocan – 1200 W,
• puzzle – 700 W,
• râșniță – 1700 W,
• - 2300 W.

Folosind Tabelul de dimensiuni ale firelor

Pentru a determina secțiunea transversală a cablului de intrare, se utilizează un tabel standard, în care este necesar să se găsească puterea totală rezultată și să se determine secțiunea transversală a cablului corespunzătoare acestei valori.
La calcularea puterii totale, am presupus includerea simultană a tuturor consumatorilor, amintindu-ne că o astfel de situație este imposibilă. Prin urmare, înmulțim cifra obținută prin însumarea cu 0,7. Pornirea a 70% dintre aparatele electrice este, de asemenea, puțin probabilă, așa că chiar și luând în considerare factorul „rezervă”, va fi suficient.

Secțiunea transversală a firelor pentru corpurile de iluminat și grupurile de prize este realizată într-un mod similar. După calcule, cel mai adesea se determină că o secțiune transversală suficientă pentru iluminare este de 0,5-0,7 metri pătrați. mm și pentru - 1,5 mp. mm.

În cele mai multe cazuri, se folosesc fire cu o secțiune transversală evident mare: 1,5 metri pătrați. mm pentru iluminare și 2,5 mp. mm pentru grupuri obișnuite de prize de uz casnic. Grupurile de prize din atelier pot necesita un cablu mai gros.

Creșterea grosimii firelor din secțiunea transversală de proiectare se datorează posibilei deteriorări a cablului din cauza coroziunii și a sarcinilor mecanice în timpul funcționării pe termen lung.

Luând în considerare lungimea liniei atunci când se calculează secțiunea transversală a firului

Acest punct nu este adesea îndeplinit în calcule, deoarece în majoritatea cazurilor se dovedește că pierderile de-a lungul lungimii conductorului sunt în limite acceptabile. În același timp, o verificare suplimentară nu va strica, mai ales că nu va dura mult timp.

Rezistența conductorului (sârmei) se calculează prin formula R=p L/S, în care L este lungimea firului, exprimată în metri, S este aria secțiunii transversale necesare pe care am obținut-o anterior și p este rezistivitatea materialului, care pentru cupru este de 0,0175 Ohm mm2/m.

Pentru un cablu cu două fire, valoarea rezultată este înmulțită cu două. Pentru unul cu trei nuclee, este, de asemenea, două, deoarece unul dintre cele trei nuclee este „pământ”.

Determinând rezistența unui conductor, putem calcula cât de mult poate reduce tensiunea. Căderea de tensiune este definită ca produsul dintre curent și rezistența conductorului.

Pasul final va fi determinarea procentului de pierdere de tensiune la numărul întreg (tensiune inițială 220 Volți). Dacă pierderile sunt mai mici de 5%, puteți instala cablajul folosind un fir cu o secțiune transversală calculată de noi. Dacă pierderile sunt de 5% sau mai mult, secțiunea transversală a firului trebuie mărită.

Alegerea unui fir pentru cablare

La începutul articolului spuneam că firele de aluminiu sunt folosite mult mai rar decât firele de cupru. Într-adevăr, avantajul este costul său scăzut, dar în ceea ce privește caracteristicile operaționale este semnificativ inferior.
Beneficiile cuprului:

• rezistență, mai mare în comparație cu aluminiul,
• moliciune și plasticitate, care nu permite firelor să se rupă la coturi,
• capacitatea de a rezista la sarcini de curent ridicate în comparație cu aluminiul.

Vă rugăm să rețineți: atunci când cumpărați cabluri sau fire într-un magazin, ar trebui să aveți în vedere că secțiunea transversală reală poate să nu coincidă cu cea nominală, iar acesta nu este un defect sau o încălcare. Cităm GOST 22483-77 clauza 1.4.a: „Secțiunea transversală reală a miezurilor poate diferi de secțiunea transversală nominală dacă rezistența electrică îndeplinește cerințele acestui standard.” Adică, dacă, prin îmbunătățirea calității materialului (cuprul), se mențin parametrii necesari de sârmă, diametrul acestuia (secțiunea transversală) poate fi redus.

Tabelul arată puterea, curentul și secțiuni transversale ale cablurilor și firelor, Pentru calcule și selecție de cabluri și fire, materiale pentru cabluri și echipamente electrice.

Calculul a folosit date din tabelele PUE și formulele de putere activă pentru sarcini simetrice monofazate și trifazate.

Mai jos sunt tabele pentru cabluri și fire cu miez de sârmă de cupru și aluminiu.

Tabel pentru selectarea secțiunii cablului pentru curent și putere cu conductori de cupru

	Conductori de cupru pentru fire și cabluri
	Tensiune, 220 V		Tensiune, 380 V
	curent, A	putere, kWt	curent, A	putere, kWt
1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66,0	260	171,6

Tabel pentru selectarea secțiunii cablului pentru curent și putere cu conductori din aluminiu

Secțiunea transversală a conductorului purtător de curent, mm 2	Conductori din aluminiu de fire și cabluri
	Tensiune, 220 V		Tensiune, 380 V
	curent, A	putere, kWt	curent, A	putere, kWt
2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11,0	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22,0	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Exemplu de calcul al secțiunii transversale a cablului

Sarcină: alimentarea elementului de încălzire cu o putere de W=4,75 kW cu fir de cupru în canalul de cablu.
Calcul curent: I = W/U. Știm tensiunea: 220 volți. Conform formulei, curentul curent I = 4750/220 = 21,6 amperi.

Ne concentrăm pe sârmă de cupru, așa că luăm valoarea diametrului miezului de cupru din tabel. În coloana 220V - conductoare de cupru găsim o valoare a curentului care depășește 21,6 amperi, aceasta este o linie cu o valoare de 27 amperi. De pe aceeași linie luăm secțiunea transversală a miezului conductor egal cu 2,5 pătrate.

Calculul secțiunii transversale a cablului necesar pe baza tipului de cablu sau sârmă

№	Numărul de vene secțiune mm. Cabluri (fire)	Diametrul exterior mm.							Diametrul conductei mm.		Acceptabil lung curent (A) pentru fire și cabluri la pozare:		Curent continuu admis pentru bare dreptunghiulare de cupru secțiunile (A) PUE
		VVG	VVGng	KVVG	KVVGE	NYM	PV1	PV3	PVC (HDPE)	Met.tr. Du	in aer	în pământ	Sectiune, anvelope mm	Numărul de autobuze pe fază
1	1x0,75							2,7	16	20	15	15		1	2	3
2	1x1							2,8	16	20	17	17	15x3	210
3	1x1,5	5,4	5,4				3	3,2	16	20	23	33	20x3	275
4	1x2,5	5,4	5,7				3,5	3,6	16	20	30	44	25x3	340
5	1x4	6	6				4	4	16	20	41	55	30x4	475
6	1x6	6,5	6,5				5	5,5	16	20	50	70	40x4	625
7	1x10	7,8	7,8				5,5	6,2	20	20	80	105	40x5	700
8	1x16	9,9	9,9				7	8,2	20	20	100	135	50x5	860
9	1x25	11,5	11,5				9	10,5	32	32	140	175	50x6	955
10	1x35	12,6	12,6				10	11	32	32	170	210	60x6	1125	1740	2240
11	1x50	14,4	14,4				12,5	13,2	32	32	215	265	80x6	1480	2110	2720
12	1x70	16,4	16,4				14	14,8	40	40	270	320	100x6	1810	2470	3170
13	1x95	18,8	18,7				16	17	40	40	325	385	60x8	1320	2160	2790
14	1x120	20,4	20,4						50	50	385	445	80x8	1690	2620	3370
15	1x150	21,1	21,1						50	50	440	505	100x8	2080	3060	3930
16	1x185	24,7	24,7						50	50	510	570	120x8	2400	3400	4340
17	1x240	27,4	27,4						63	65	605		60x10	1475	2560	3300
18	3x1,5	9,6	9,2			9			20	20	19	27	80x10	1900	3100	3990
19	3x2,5	10,5	10,2			10,2			20	20	25	38	100x10	2310	3610	4650
20	3x4	11,2	11,2			11,9			25	25	35	49	120x10	2650	4100	5200
21	3x6	11,8	11,8			13			25	25	42	60	bare dreptunghiulare de cupru (A) Schneider Electric IP30
22	3x10	14,6	14,6						25	25	55	90
23	3x16	16,5	16,5						32	32	75	115
24	3x25	20,5	20,5						32	32	95	150
25	3x35	22,4	22,4						40	40	120	180	Sectiune, anvelope mm	Numărul de autobuze pe fază
26	4x1			8	9,5				16	20	14	14		1	2	3
27	4x1,5	9,8	9,8	9,2	10,1				20	20	19	27	50x5	650	1150
28	4x2,5	11,5	11,5	11,1	11,1				20	20	25	38	63x5	750	1350	1750
29	4x50	30	31,3						63	65	145	225	80x5	1000	1650	2150
30	4x70	31,6	36,4						80	80	180	275	100x5	1200	1900	2550
31	4x95	35,2	41,5						80	80	220	330	125x5	1350	2150	3200
32	4x120	38,8	45,6						100	100	260	385	Curent continuu admis pt bare dreptunghiulare de cupru (A) Schneider Electric IP31
33	4x150	42,2	51,1						100	100	305	435
34	4x185	46,4	54,7						100	100	350	500
35	5x1			9,5	10,3				16	20	14	14
36	5x1,5	10	10	10	10,9	10,3			20	20	19	27	Sectiune, anvelope mm	Numărul de autobuze pe fază
37	5x2,5	11	11	11,1	11,5	12			20	20	25	38		1	2	3
38	5x4	12,8	12,8			14,9			25	25	35	49	50x5	600	1000
39	5x6	14,2	14,2			16,3			32	32	42	60	63x5	700	1150	1600
40	5x10	17,5	17,5			19,6			40	40	55	90	80x5	900	1450	1900
41	5x16	22	22			24,4			50	50	75	115	100x5	1050	1600	2200
42	5x25	26,8	26,8			29,4			63	65	95	150	125x5	1200	1950	2800
43	5x35	28,5	29,8						63	65	120	180
44	5x50	32,6	35						80	80	145	225
45	5x95	42,8							100	100	220	330
46	5x120	47,7							100	100	260	385
47	5x150	55,8							100	100	305	435
48	5x185	61,9							100	100	350	500
49	7x1			10	11				16	20	14	14
50	7x1,5			11,3	11,8				20	20	19	27
51	7x2,5			11,9	12,4				20	20	25	38
52	10x1			12,9	13,6				25	25	14	14
53	10x1,5			14,1	14,5				32	32	19	27
54	10x2,5			15,6	17,1				32	32	25	38
55	14x1			14,1	14,6				32	32	14	14
56	14x1,5			15,2	15,7				32	32	19	27
57	14x2,5			16,9	18,7				40	40	25	38
58	19x1			15,2	16,9				40	40	14	14
59	19x1,5			16,9	18,5				40	40	19	27
60	19x2,5			19,2	20,5				50	50	25	38
61	27x1			18	19,9				50	50	14	14
62	27x1,5			19,3	21,5				50	50	19	27
63	27x2,5			21,7	24,3				50	50	25	38
64	37x1			19,7	21,9				50	50	14	14
65	37x1,5			21,5	24,1				50	50	19	27
66	37x2,5			24,7	28,5				63	65	25	38

Principala și cea mai comună metodă de transmitere a energiei electrice către consumator este un fir electric și un cablu electric. Un fir electric și un cablu electric este un produs electric format dintr-un conductor metalic sau mai mulți conductori. Fiecare miez este izolat electric. Toți conductorii izolați ai unui fir sau cablu electric sunt plasați în izolație generală.

În prezent, industria produce o mare varietate de fire electrice și cabluri electrice. Cablurile și firele sunt în principal din cupru și aluminiu, adică compoziția miezurilor cablului sau sârmei este din cupru sau aluminiu.

Cablurile și firele electrice pot fi cu un singur conductor sau cu mai multe fire. Miezul unui cablu sau al unui fir poate fi fie cu un singur fir (monolitic), fie cu mai multe fire. Miezurile sunt realizate în principal în formă rotundă, totuși, de multe ori pentru cablurile electrice cu o secțiune transversală mare, forma miezului torți poate fi realizată sub formă de triunghi. Astăzi vă vom spune cum să calculați secțiunea transversală a unui fir după diametru.

Marcarea cablului electric (firului)

Există o gamă standard de secțiuni transversale de fire și cabluri electrice care sunt utilizate. Aceasta este 1mm 2; 1,5 mm 2; 2,5 mm 2; 4mm 2; 6mm 2; 8mm 2; 10mm 2 etc. Tipul, secțiunea transversală și numărul de miezuri sunt indicate fie pe eticheta care vine cu cablul sau firul, fie pe produsul în sine. De exemplu, marcajele sunt adesea aplicate izolației generale a cablurilor și firelor. De asemenea, datele tehnice ale conductoarelor electrice sunt indicate în pașaportul produsului.

Să presupunem că există un cablu VVGng 3x2.5 disponibil. Acest marcaj este descifrat destul de simplu: un cablu de cupru cu izolație PVC, într-o manta din PVC, neinflamabil, numărul de miezuri este de trei, secțiunea transversală a fiecărui miez este de 2,5 mm 2. Dacă litera „A” apare la începutul marcajului, de ex. Tipul de cablu va fi AVVG, ceea ce înseamnă că cablul are miez de aluminiu.

Prin marcarea firului, puteți afla, de asemenea, nu numai tipul de fir în sine, ci și numărul și secțiunea transversală a firelor care transportă curent. De exemplu, fir PVS 3x1,5. Decodificarea este următoarea: sârmă cu izolație PVC și manta din PVC, de legătură. Numărul de miezuri este de asemenea de trei, iar secțiunea transversală a fiecărui fir este de 1,5 mm 2 .

Secțiunea conductorului

Fiecare fir și miez de cablu are propria sa secțiune transversală. Poate fi foarte mic (1 mm 2 sau mai puțin) sau foarte mare (95 mm 2 sau mai mult). Secțiunea transversală a conductorului afectează capacitatea de a rezista la o anumită cantitate de curent electric pentru o perioadă lungă și scurtă de timp. Cu cât secțiunea transversală a miezului este mai mare, cu atât este mai mare curentul pe care îl poate suporta pentru un timp aproape nelimitat.

O secțiune transversală selectată incorect în timpul proiectării poate provoca ulterior supraîncălzirea conductorului, deteriorarea (distrugerea) izolației acestuia în timpul procesului de încălzire ridicată, ceea ce poate duce la un scurtcircuit și, ca urmare, la incendiu și incendiu.

Nepotrivirea secțiunii

Cauza supraîncălzirii unui cablu sau a unui fir în timpul funcționării poate să nu fie întotdeauna un calcul incorect al secțiunii transversale. Așa cum se întâmplă adesea în practică, motivul este foarte simplu. Nu toți producătorii de produse de cablu și sârmă sunt conștienți de calitatea produselor lor. Faptul este că foarte adesea secțiunea transversală a cablurilor și firelor fabricate este de fapt subestimată, adică. nu corespunde valorii declarate.

Pentru a evita achiziționarea unui cablu electric sau a unui fir cu o secțiune transversală subdimensionată, trebuie mai întâi să evaluați vizual secțiunea transversală reală a acestuia. Aproape orice specialist în electricitate este capabil să determine „prin ochi” secțiunea transversală a unui conductor. Dar când acest lucru nu este suficient, un profesionist poate calcula în mod independent aria secțiunii transversale a conductorului electric. Secțiunea transversală este calculată folosind formula matematică obișnuită:

S = π*D2/4– formula nr. 1

S=π* R 2 – formula nr 2

unde: π este o constantă matematică, care este întotdeauna egală cu aproximativ 3,14;

R – raza firului;

D – diametrul firului.

Raza este egală cu jumătate din diametru:

R=D/2– formula nr. 3

Calculul secțiunii efective a conductorului electric

Cunoscând formula de calcul a secțiunii transversale a unui conductor, puteți calcula valoarea reală a acestuia și puteți afla cât de mult este subestimată sau supraestimată valoarea declarată de producător a secțiunii transversale (ceea ce se întâmplă rar).

Un singur fir (miez monolitic)

În primul rând, trebuie să îndepărtați stratul de izolație dintr-un miez de sârmă sau un miez de cablu electric pentru a expune miezul în sine. Apoi se măsoară diametrul miezului cu un șubler. Deoarece vena este monolitică, atunci va fi o singură măsurătoare. După măsurarea diametrului miezului, trebuie să înlocuiți valoarea diametrului (razei) într-una dintre formulele de mai sus.

Exemplul nr. 1

Să presupunem că un cablu sau un fir are o secțiune transversală declarată a miezului de 2,5 mm 2 . Când a fost măsurat, diametrul miezului s-a dovedit a fi de 1,7 mm. Înlocuind valoarea în formula nr. 1, obținem:

S = 3,14*1,7 2 /4 = 2,26865 ≈ 2,3 mm 2

Calculul folosind formula nr. 1 a arătat că secțiunea transversală a miezului este subestimată cu 0,2 mm 2 față de valoarea standard.

Acum să calculăm valoarea reală a secțiunii transversale folosind formula nr. 2, dar mai întâi să determinăm raza folosind formula nr. 3:

R = 1,7/2 = 0,85 mm

Inlocuim valoarea razei in formula nr. 2 si obtinem:

S = 3,14*0,85 2 = 2,26865 ≈ 2,3 mm

Calculul folosind a doua formulă s-a dovedit a fi similar cu calculul folosind prima. Acestea. Secțiunea transversală a miezului cablului s-a dovedit a fi subestimată cu 0,2 mm 2.

Exemplul nr. 2

Să presupunem că diametrul miezului, măsurat cu un șubler, se dovedește a fi de 1,8 mm. Înlocuind această valoare în formula nr. 1, obținem:

S = 3,14*1,8 2 /4 = 2,5434 ≈ 2,5 mm 2

Acestea. secțiunea transversală reală a fost de 2,5 mm 2, ceea ce corespunde în principiu valorii standard.

Miez blocat

Dacă determinați secțiunea transversală a unui conductor spiralat, atunci nu puteți măsura diametrul folosind metoda conductorului monolitic, deoarece calculul va avea o eroare mare. Pentru a determina secțiunea transversală a unui miez torsadat, este necesar să se măsoare diametrul fiecărui fir individual din miez.

Dacă secțiunea transversală totală a miezului este suficient de mare, atunci măsurarea fiecărui fir este destul de posibilă, deoarece Puteți măsura de fapt diametrul cu un șubler. Dar dacă miezul spiralat are o secțiune transversală mică, atunci determinarea diametrului fiecărui fir este foarte problematică din cauza subțirii conductorului.

Alegerea corectă a cablului electric pentru alimentarea echipamentelor electrice este cheia pentru funcționarea pe termen lung și stabilă a instalațiilor. Folosirea unui fir greșit are consecințe negative grave.

Fizica procesului de deteriorare a unei linii electrice din cauza utilizării unui fir nepotrivit este următoarea: din cauza lipsei de spațiu în miezul cablului pentru mișcarea liberă a electronilor, densitatea de curent crește; aceasta duce la eliberarea de energie în exces și la o creștere a temperaturii metalului. Când temperatura devine prea mare, mantaua izolatoare a liniei se topește, ceea ce poate provoca un incendiu.

Pentru a evita probleme, trebuie să utilizați un cablu cu miezuri de grosime adecvată. O modalitate de a determina aria secțiunii transversale a unui cablu este să începeți de la diametrul miezurilor acestuia.

Calculator pentru calcularea secțiunii transversale după diametru

Pentru a simplifica calculele, a fost dezvoltat un calculator pentru calcularea secțiunii transversale a cablului în funcție de diametru. Se bazează pe formule care pot fi utilizate pentru a găsi aria secțiunii transversale a firelor cu un singur nucleu și toroane.

Trebuie să măsurați secțiunea transversală măsurând miezul fără izolație, altfel nimic nu va funcționa.

Când vine vorba de calcularea a zeci și sute de valori, un calculator online poate simplifica semnificativ viața electricienilor și proiectanților de rețele electrice datorită confortului și vitezei crescute de calcul. Este suficient să introduceți valoarea diametrului miezului și, dacă este necesar, să indicați numărul de fire dacă cablul este multinucleu, iar serviciul va afișa secțiunea transversală necesară a firului.

Formula de calcul

Puteți calcula aria secțiunii transversale a unui fir electric în diferite moduri, în funcție de tipul acestuia. Pentru toate cazurile, se utilizează o singură formulă pentru a calcula secțiunea transversală a cablului în funcție de diametru. Arata cam asa:

D – diametrul miezului.

Diametrul miezului este de obicei indicat pe mantaua sârmei sau pe o etichetă generală cu alte caracteristici tehnice. Dacă este necesar, această valoare poate fi determinată în două moduri: folosind un șubler și manual.

Prima modalitate de a măsura diametrul miezului este foarte simplă. Pentru a face acest lucru, trebuie curățat de carcasa izolatoare și apoi utilizați un șubler. Valoarea pe care o va afișa este diametrul miezului.

Dacă firul este împodobit, trebuie să desfaceți mănunchiul, să numărați firele și să măsurați doar unul dintre ele cu un șubler. Nu are rost să se determine întregul diametru al fasciculului - un astfel de rezultat va fi incorect din cauza prezenței golurilor. În acest caz, formula pentru calcularea secțiunii transversale va arăta astfel:

D – diametrul miezului;

a este numărul de fire din miez.

Dacă nu este disponibil un etrier, diametrul miezului poate fi determinat manual. Pentru a face acest lucru, o mică secțiune a acestuia trebuie eliberată de învelișul izolator și înfășurată în jurul unui obiect cilindric subțire, de exemplu, un creion. Bobinele trebuie să se potrivească perfect una pe cealaltă. În acest caz, formula pentru calcularea diametrului miezului de sârmă arată astfel:

L – lungimea înfăşurării firului;

N este numărul de ture complete.

Cu cât miezul este înfășurat mai mult, cu atât rezultatul este mai precis.

Selectare după masă

Cunoscând diametrul firului, puteți determina secțiunea transversală a acestuia folosind un tabel de dependență gata făcut. Tabelul pentru calcularea secțiunii transversale a cablului în funcție de diametrul miezului arată astfel:

Diametrul conductorului, mm	Secțiunea conductorului, mm2
0.8	0.5
1	0.75
1.1	1
1.2	1.2
1.4	1.5
1.6	2
1.8	2.5
2	3
2.3	4
2.5	5
2.8	6
3.2	8
3.6	10
4.5	16

Când se cunoaște secțiunea transversală, este posibil să se determine puterea admisă și valorile curentului pentru firul de cupru sau aluminiu. În acest fel, va fi posibil să aflați pentru ce parametri de sarcină este proiectat miezul purtător de curent. Pentru a face acest lucru, veți avea nevoie de un tabel cu dependența secțiunii transversale de curentul și puterea maximă.

În aer (tăvi, cutii, goluri, canale)						Secțiune, mm pătrați	În pământ
Conductori de cupru			Conductori din aluminiu				Conductori de cupru			Conductori din aluminiu
Actual. A	putere, kWt		Ton. A	putere, kWt			Actual, A	putere, kWt		Actual. A	Putere, kWt
	220 (V)	380(V)		220(V)	380(V)			220(V)	380(V)		220(V)
19	4.1	17.5				1,5	77	5.9	17.7
35	5.5	16.4	19	4.1	17.5	7,5	38	8.3	75	79	6.3
35	7.7	73	77	5.9	17.7	4	49	10.7	33.S	38	8.4
*2	9.7	77.6	37	7	71	6	60	13.3	39.5	46	10.1
55	17.1	36.7	47	9.7	77.6	10	90	19.8	S9.7	70	15.4
75	16.5	49.3	60	13.7	39.5	16	115	753	75.7	90	19,8
95	70,9	67.5	75	16.5	49.3	75	150	33	98.7	115	75.3
170	76.4	78.9	90	19.8	59.7	35	180	39.6	118.5	140	30.8
145	31.9	95.4	110	74.7	77.4	50	775	493	148	175	38.5
ISO	39.6	118.4	140	30.8	97.1	70	775	60.5	181	710	46.7
770	48.4	144.8	170	37.4	111.9	95	310	77.6	717.7	755	56.1
760	57,7	171.1	700	44	131,6	170	385	84.7	753.4	795	6S
305	67.1	700.7	735	51.7	154.6	150	435	95.7	786.3	335	73.7
350	77	730.3	770	59.4	177.7	185	500	110	379	385	84.7

Transformarea waților în kilowați

Pentru a utiliza corect tabelul de secțiune transversală a firului în funcție de putere, este important să convertiți corect wați în kilowați.

1 kilowatt = 1000 wați. În consecință, pentru a obține valoarea în kilowați, puterea în wați trebuie împărțită la 1000. De exemplu, 4300 W = 4,3 kW.

Exemple

Exemplul 1. Este necesar să se determine valorile admisibile ale curentului și puterii pentru un fir de cupru cu un diametru al miezului de 2,3 mm. Tensiune de alimentare - 220 V.

În primul rând, ar trebui să determinați aria secțiunii transversale a miezului. Acest lucru se poate face folosind un tabel sau o formulă. În primul caz, valoarea este de 4 mm 2, în al doilea - 4,15 mm 2.

Valoarea calculată este întotdeauna mai precisă decât valoarea tabelată.

Folosind un tabel al dependenței secțiunii cablului de putere și curent, puteți afla că pentru o secțiune transversală a unui miez de cupru cu o suprafață de 4,15 mm 2, o putere de 7,7 kW și un curent de 35 A sunt permise.

Exemplul 2. Este necesar să se calculeze valorile curentului și puterii pentru un fir de aluminiu. Diametrul miezului – 0,2 mm, numărul de fire – 36, tensiune – 220 V.

În cazul unui fir torsionat, nu este recomandabil să folosiți valori tabelare; este mai bine să utilizați formula pentru calcularea ariei secțiunii transversale:

Acum puteți determina valorile de putere și curent pentru un fir de aluminiu cu șuvițe cu o secțiune transversală de 2,26 mm 2. Putere – 4,1 kW, curent – ​​​​19 A.