Cum se calculează secțiunea transversală a unui conductor

Pentru alegerea și organizarea corectă a liniei electrice, este necesar să se ia în considerare parametrii și sarcina conductoarelor. Sunt un fir metalic realizat din cupru, aluminiu, oțel, zinc, titan, nichel și asigură transmiterea curentului de la sursa sa către consumator. Conductorii au o secțiune transversală - aceasta este o figură formată din disecția lor printr-un plan al direcției transversale. Dacă este ales incorect, linia va eșua sau se va aprinde în timpul supratensiunii.

Zona secțiunii transversale ca mărime electrică

Ca exemplu de secțiune, puteți lua în considerare tăierea unui produs la un unghi de 90 de grade față de axa transversală. Schița formei rezultate este determinată de configurația obiectului. Cablul arată ca o țeavă mică, așa că atunci când tăiați, o figură va ieși sub forma a două cercuri de o anumită grosime. Dacă tăiați încrucișat o tijă rotundă de metal, obțineți o formă de cerc.

În electrotehnică, aria SS va însemna secțiunea dreptunghiulară a conductorului în raport cu partea sa longitudinală. Secțiunea transversală a venelor va fi întotdeauna rotundă. Parametrul este măsurat în mm2.

Electricienii începători pot confunda diametrul și secțiunea elementelor. Pentru a determina care este secțiunea transversală a venei, trebuie să țineți cont de forma sa rotundă și să utilizați formula:

S = πхR2, unde:

• S este aria cercului;
• π - constantă 3,14;
• R este raza cercului.

Dacă indicele de suprafață este cunoscut, este ușor să găsiți rezistivitatea materialului de fabricație și lungimea firului. Apoi, se calculează rezistența curentă.

Pentru comoditatea calculelor, formula inițială este transformată:

1. Raza este ½ din diametru.
2. Pentru a calcula aria, π se înmulțește cu D (diametru) împărțit la 4 sau 0,8 se înmulțește cu 2 diametre.

În calcule, se utilizează indicatorul de diametru, deoarece selectarea incorectă a acestuia poate provoca supraîncălzirea și aprinderea cablului.

Obiective de calcul

Este necesar să se calculeze parametrii suprafeței secțiunii transversale a conductorului în mai multe scopuri:

• obținerea cantității necesare de energie electrică pentru alimentarea electrocasnicelor;
• excluderea plăților în exces pentru resursele de energie neutilizate;
• siguranța cablurilor și prevenirea incendiilor;
• capacitatea de a conecta echipamente de mare putere la rețea;
• prevenirea topirii stratului izolant și a scurtcircuitelor;
• organizarea corectă a sistemului de iluminat.

Secțiunea optimă a firului pentru iluminat este de 1,5 mm2 pentru linie, 4-6 mm2 la intrare.

Raportul dintre diametrul cablului și aria secțiunii sale transversale

Determinarea secțiunii transversale a conductoarelor folosind formula durează mult. În unele cazuri, este adecvat să se utilizeze date dintr-un tabel. Deoarece un cablu de cupru este utilizat pentru a organiza cablarea modernă, parametrii sunt introduși în tabel:

• diametru;
• secțiune în conformitate cu indicatorul diametrului;
• puterea maximă de încărcare a conductoarelor în rețelele cu tensiuni de 220 și 380 V.

Diametrul miezului, mm	Parametrii secțiunii, mm2	Puterea actuală, A	Puterea conductorului de cupru, kW
			Rețea de 220 V	Rețea de 380 V.
1,12	1	14	3	5,3
1,38	1,5	15	3,3	5,7
1,59	2	19	4,1	7,2
1,78	2,5	21	4,6	7,9
2,26	4	27	5,9	10
2,76	6	34	7,7	12
3,57	10	50	11	19

Privind datele din coloanele corespunzătoare, puteți afla parametrii necesari pentru linia electrică a unei clădiri rezidențiale sau a unei instalații de producție.

Calculul secțiunii transversale a unui conductor torsadat

Un fir torsadat este alcătuit din mai multe toroane separate. Calculul secțiunii sale transversale se efectuează după cum urmează:

1. Se găsește indicatorul secțiunii transversale a unui nucleu.
2. Conductoarele de cablu sunt recalculate.
3. Cantitatea este înmulțită cu secțiunea transversală a unui nucleu.

La conectarea unui conductor torsadat, capetele acestuia sunt sertizate cu un manșon special folosind clești de sertizare.

Caracteristici ale auto-calculului

Autocalcularea secțiunii longitudinale se efectuează pe un conductor fără capac izolator. Piesa de izolație poate fi împinsă deoparte sau îndepărtată pe o piesă cumpărată special pentru testare. Mai întâi, trebuie să determinați diametrul și să găsiți secțiunea folosind-o. Pentru muncă se folosesc mai multe tehnici.

Folosind un etrier

Metoda este justificată dacă se măsoară parametrii unui cablu trunchiat sau defect. De exemplu, VVG poate fi desemnat ca 3x2,5, dar de fapt să fie 3x21. Calculele se fac astfel:

1. Capacul izolator este îndepărtat din conductor.
2. Diametrul se măsoară cu un etrier. Va trebui să așezați firul între picioarele instrumentului și să priviți marcajele la scară. Numărul întreg este în partea de sus, zecimalul este în partea de jos.
3. Pe baza formulei pentru găsirea ariei unui cerc S = π (D / 2) 2 sau a versiunii sale simplificate S = 0,8 D², se determină secțiunea transversală.
4. Diametrul este de 1,78 mm. Înlocuind valoarea din expresie și rotunjind rezultatul la cea mai apropiată sutime, veți obține 2,79 mm2.

În scopuri interne, veți avea nevoie de conductoare cu o secțiune transversală de 0,75; 1,5; 2,5 și 4 mm2.

Folosind o riglă și creion

În absența unui dispozitiv special de măsurare, puteți utiliza un creion și o riglă. Operațiile sunt efectuate pe o imagine de test:

1. O suprafață egală cu 5-10 cm este îndepărtată de stratul izolant.
2. Firul rezultat este înfășurat în jurul unui creion. Întoarcerile complete se potrivesc bine, nu trebuie să existe spațiu între ele, „cozile” sunt îndreptate în sus sau în jos.
3. În cele din urmă, ar trebui să apară un anumit număr de viraje, acestea trebuie să fie numărate.
4. Înfășurarea se aplică riglei astfel încât diviziunea zero să coincidă cu prima înfășurare.
5. Lungimea segmentului este măsurată și împărțită la numărul de ture. Valoarea rezultată este diametrul.
6. De exemplu, există 11 ture, care durează 7,5 mm. La împărțirea 7,5 la 11, iese 0,68 mm - diametrul cablului. Secțiunea poate fi găsită folosind formula.

Precizia calculelor este determinată de densitatea și lungimea înfășurării.

Tabel de corespondență cu diametrul firelor și aria secțiunii lor transversale

Dacă nu este posibil să treceți testarea diametrului sau să faceți un calcul la cumpărare, este permisă utilizarea unui tabel. Datele pot fi fotografiate, tipărite sau rescrise și apoi utilizate pentru a găsi o dimensiune standard sau populară.

Diametrul cablului, mm	Secțiunea conductorului, mm2
0,8	0,5
0,98	0,75
1,13	1
1,38	1,5
1,6	2
1,78	2,5
2,26	4
2,76	6
3,57	10

Atunci când cumpărați un cablu electric, va trebui să vă uitați la parametrii de pe etichetă. De exemplu, se utilizează VVNG 2x4. Numărul de vene este valoarea după „x”. Adică, produsul este format din două elemente cu o secțiune transversală de 4 mm2. Pe baza tabelului, puteți verifica acuratețea informațiilor.

Cel mai adesea, diametrul cablului este mai mic decât cel indicat pe ambalaj. Utilizatorul are două opțiuni - să utilizeze una diferită sau să aleagă un cablu cu o secțiune transversală mai mare în diametru. Alegând al doilea, va trebui să verificați izolația. Dacă nu este solid, subțire, cu grosime diferită, opriți-vă la produsele altui producător.

Determinarea secțiunii conductorului la intrare

Puteți clarifica indicatorii nominali în compania Energosbyt sau în documentația pentru produs. De exemplu, ratingul mașinii la intrare este de 25 A, consumul de energie este de 5 kW, rețeaua este monofazată, 220 V.

Selectarea secțiunii transversale se efectuează astfel încât curentul admis al conductorilor pentru o perioadă lungă de timp să fie mai mare decât valoarea nominală a mașinii. De exemplu, în casă, la intrare a fost lansat un conductor de cupru VVGng cu trei nuclee, așezat într-un mod deschis. Secțiunea optimă este de 4 mm2, deci aveți nevoie de material VVGng 3x4.

După aceea, se calculează indicatorul curentului de oprire convențional pentru mașină cu o valoare nominală de 25 A: 1,45x25 = 36,25 A. conductor de cupru cu o secțiune transversală de 6 mm2 și un curent de limitare admisibil de 42 A.

Calculul dimensiunii firului pentru o linie de prize

Fiecare aparat electric are propriile indicatoare de putere. Acestea sunt măsurate în wați și sunt indicate în pașaport sau pe un autocolant pe carcasă. Un exemplu de găsire a unei secțiuni transversale va fi o linie electrică pentru o mașină de spălat de 2,4 kW. Calculele iau în considerare:

• material de sârmă și metoda de instalare - cablu de cupru VVGng cu trei fire ascuns în perete;
• caracteristici ale secțiunii transversale - valoarea optimă este de 1,5 mm2, adică veți avea nevoie de un cablu de 3x1,5;
• utilizarea unei prize. Dacă este conectată doar o mașină automată, caracteristicile vor fi suficiente;
• sistemul de protecție este o mașină automată cu un curent nominal de 10 A.

Pentru prize duble, se utilizează un cablu de cupru cu secțiune transversală de 2,5 mm2 și o mașină automată cu un rating de 16 A.

Selectarea secțiunii transversale pentru o linie trifazată de 380 V cu mai multe dispozitive

Conectarea mai multor tipuri de aparate de uz casnic la o linie trifazată asigură fluxul curentului consumat prin trei nuclee. Fiecare dintre ele va avea o valoare mai mică decât una cu două fire. Pe baza acestui fenomen, este permisă utilizarea unui cablu cu o secțiune transversală mai mică într-o rețea trifazată.

De exemplu, într-o casă este instalat un generator cu o putere de 20 kW și o putere totală în trei faze de 52 A. Pe baza valorilor din tabel, rezultă că secțiunea optimă a cablului este de 8,4 mm2. Pe baza formulei, secțiunea transversală reală este calculată: 8,4 / 1,75 = 4,8 mm2. Pentru a conecta un generator de 20 kW la o rețea trifazată de 380 V, este necesar un conductor de cupru, a cărui secțiune a fiecărui miez este de 4,8 mm2.

Secțiunea transversală a firelor în clădirile vechi și sarcina maximă

În clădirile înalte din perioada sovietică se folosește cablarea din aluminiu. Luând în considerare conexiunea corectă a nodurilor din cutia de comutare, calitatea izolației și fiabilitatea contactelor de conectare, aceasta va dura de la 10 la 30 de ani.

Dacă este necesar să conectați echipamente cu consum ridicat de energie în case cu cabluri din aluminiu, secțiunea transversală și diametrul conductoarelor sunt selectate pe baza consumului de energie. Toate datele sunt prezentate în tabel.

Curent, A	Puterea maximă, VA	Diametrul cablului, mm	Secțiunea cablului, mm2
14	3000	1,6	2
16	3500	1,8	2,5
18	4000	2	3
21	4600	2,3	4
24	5300	2,5	5
26	5700	2,7	6
31	6800	3,2	8
38	8400	3,6	10

Ce cablu să alegeți pentru cablarea apartamentului

În ciuda ieftinității conductoarelor din aluminiu, este mai bine să refuzați utilizarea acestora. Motivul este fiabilitatea redusă a contactelor prin care vor curge curenții. Al doilea motiv este inconsecvența secțiunii transversale a sârmei a puterii aparatelor electrocasnice moderne. Cablul de cupru se remarcă prin fiabilitatea și durata de viață lungă.

În apartamente și case, este permisă utilizarea unui fir marcat:

• PUNP este un conductor plat cu conductori de cupru într-o manta din PVC. Proiectat pentru o tensiune de 250 V la o frecvență de 50 Hz.
Costul PUNP




• VVG / VVGng - cabluri plate din cupru acoperite cu PVC dublu. Sunt utilizate în interiorul și exteriorul structurilor, nu sunt supuse focului. Sunt disponibile cu 2, 3 și 4 vene.
Cost VVG




• NYM - fir de cupru pentru o singură linie internă. Are o teacă izolatoare din PVC și o acoperire exterioară, conductori cu și fără împământare.

La alegerea numărului de nuclee, va fi necesar să se țină seama de capacitatea conductivității curente pe unitate de secțiune. În acest caz, este mai bine să faceți rețeaua de apartamente dintr-un fir cu un singur nucleu, a cărui grosime este mai mare. Elementele multi-core pot fi îndoite de multe ori, aparatele electrice pot fi conectate la ele. Doar un cablu cu miezuri subțiri va fi de înaltă calitate.

Secțiunea corectă a conductoarelor, luând în considerare puterea echipamentului și tipul de rețea sunt factori importanți atunci când se organizează o linie de alimentare. Diametrul cablului poate fi calculat independent în mai multe moduri. Pe baza acestor citiri, este ușor să determinați secțiunea transversală a nucleelor ​​prin formule sau folosind un tabel.