Выбор сечения кабеля для квартиры, дома, дачи

Типы проводов для электропроводки

В основном провода делятся на медные и алюминиевые. В последнее время все большую популярность получают медные кабели, потому что у них достаточно низкое сопротивление. При равном сечении медный кабель может пропустить больше тока и выработать большую мощность.

Процесс электромонтажных работ

Электрокабель с медными жилами имеет больший срок эксплуатации. Но алюминиевые изделия намного дешевле, поэтому очень часто люди отдают им предпочтение.

Многожильные провода

Также кабель для проводки можно разделить на:

• моножильные. Грубые и не гибкие, в основном их прокладывают скрытым способом. Нет необходимости их постоянно менять, они достаточно качественные и долговечные. Не допускается сгибание;
• многожильные. Мягкие, предусматривают постоянное сгибание. Достаточно эластичные, они подходят для использования в бытовых приборах, для удлинителей, переносок. Многожильные кабели применяют при прокладке электропроводки открытым методом. Поэтому для них необходимо делать двойную защиту.

Ниже подробно описано, что лучше подойдет для системы электропроводки в частном доме.

Провод ВВГ

Один из популярных и экономичных вариантов для скрытой проводки. В России почти повсеместно используется ВВГ кабель.

Расшифровка аббревиатуры:

• если не указан символ А — то внутри медные провода;
• В — означает ПВХ изоляцию;
• В — наружный слой также произведён из ПВХ;
• Г — голый, указывает что провод не бронированный.

Внешняя изоляция не распространяет огонь и не выделяет едкий дым. Такая оболочка безопасна, потому что при пожаре, огонь не пойдет по проводке дальше.

ВВГ модель

ВВГ кабель разрешается применять в разных целях, например для стационарной электропроводки с напряжением не больше 1кВ. Для применения в бытовых целях необходимо использовать кабель с изоляцией до 660В. Такие изделия могут служить до 30 лет при правильной эксплуатации. ВВГ модель применяется при температурах от −50 до 70 градусов, максимальный критический показатель 170 градусов. Что больше, чем в любом изделии, указанном ниже. Разрешается использовать в саунах, подвалах и местах с повышенной влажностью, предварительно поместив в защитную гофру. Стойко переносит перепады температур и дополнительные нагрузки.

Провод NYM

Электрический провод NYM называется силовым токопроводящим, необходимым для напряжения не больше 0,65 киловатт. Устройство такого типа имеет три слоя изоляции. Она изготавливается из огнеупорного безопасного сырья. Кабель полностью соответствует ГОСТам, может прокладываться как в доме, так и в квартире.

НЮМ можно расшифровать как:

• N — изделие стандартного вида;
• Y — слой изоляции выполнен из ПВХ состава;
• M — имеет внешнюю оболочку.

Сфера использования кабеля NYM достаточно обширная. Он служит для квартирной прокладки открытого или скрытого способа. Благодаря негорючим материалам, провод NYM отлично подходит для электропроводки в частных домах, выполненных из дерева.

ПУНП кабель

Кабель ПУНП

Изделие типа ПУНП — это электротехнический провод силовой категории, изначально используемый для подсоединения осветительных групп и других «бытовых» потребителей электроэнергии. В последние годы его используют все реже и не рекомендуют для прокладки в проводке. Зачастую его применяют из-за низкой цены и высокой гибкости. Но он уступает более новым моделям.

Расшифровка ПУНП, следующая:

• П — провод;
• УН — универсальный;
• П — плоской формы.

Область применения такого изделия достаточно узкая. Проблема в том, что изделие ПУНП производится по ГОСТам от 1995 года, и не подходит под современные аспекты жизни.

Бронированный кабель ВБбШв

При обустройстве системы освещения прилегающей к дому территории как нельзя лучше подойдет бронированный силовой кабель ВБбШв. Он предназначен для работы в условиях переменного номинального напряжения, диапазон которого варьируется в пределах от 660 до 1000 В.

Влагоустойчивое изделие удобно прокладывать в земле, в ж/б трубах и в гофре на открытом воздухе при условии создания дополнительной защиты от прямого попадания световых лучей.

Главным достоинством этого кабеля является наличие металлизированной брони, а потому его смело можно задействовать при обустройстве прокладки в земляной траншее.

Токопроводящие жилы изделия выполнены из меди. Количество нитей может варьироваться в пределах от одной до пяти, каждая из которых может состоять из одной либо же большего числа проволок.

Сечение изделий ВБбШв колеблется в пределах от 1,5 мм2 до 240 мм2. В качестве внутренней изоляции и внешней оболочки используется поливинилхлорид.

Открытая проводка

Этот вид прокладки привлекает своей простотой. Вы сможете легко изменить направление кабеля, отремонтировать его или произвести иные работы. Однако такая линия будет смотреться не эстетично и чаще всего будет менее безопасной.

Скрытая проводка

Выглядит аккуратно, ее не видно, более долгий срок службы, кабель защищен от механических воздействий и природных факторов. Сложнее монтировать, производить ремонт и обслуживание. Также скрытый электропровод может быть случайно поврежден при выполнении других работ, связанных со сверлением или бурением отверстий.

Какой провод выбрать в итоге?

В идеале, это должен быть многопроволочный медный провод с правильно рассчитанным сечением. Для правильного расчета, нужно вычислить суммарную мощность всех приборов и прибавить к этой величине 20–25%. А затем выбрать подходящий вариант из таблиц, приведенных выше.

Сечение кабеля квартирного ввода

Мощность, приходящаяся на кабель ввода и, соответственно, сила проводимого им тока ограничены величиной выделенной мощности, определенной Энергосбытом и контролируемой вводным автоматом. Порог его срабатывания, как правило, составляет 25А. Чаще всего в МКД вводные автоматы устанавливаются в электрощитках вне квартир. Кабель, проложенный от автомата внутрь жилых помещений, как раз и является вводным, о котором я сейчас и поведу речь.

В квартирах сечение вводного кабеля может быть:

• в однофазных сетях – медный кабель 3×10 мм2 (трехжильный – фаза, заземление и ноль; 10 мм2 для каждой жилы) в паре с защитным автоматом на 50 А;
• в трехфазных сетях – медный кабель 5×4 мм2 (пятижильный – три фазы, заземление и ноль; 2,5 мм2 на каждую жилу) в паре с защитным автоматом на 25 А.

Выделенная мощность может варьироваться в зависимости от возраста здания и наличия в нем газовых или электрических плит. Косвенным свидетельством реальной величины этого параметра может являться номинал автомата на вводе в квартиру. В любом случае, вы никогда не пожалеете, если в качестве вводного кабеля будут использованы провода, указанные чуть выше.

Кабель питания электроплиты

Электроплита (варочная панель) является самым энергоёмким домашним потребителем. Поэтому и обслуживающий ее кабель должен иметь достаточный запас электрической прочности, а его сечение не должно быть менее:

• 3×6 мм2 при однофазном подключении;
• 5×2,5 мм2 при трехфазном подключении.

Кабель для квартирных розеток

Оптимальное сечение проводов, обслуживающих квартирные розеточные группы, составляет 2,5 мм2. Это позволяет им выдерживать токи силой до 27 А, что соответствует общей мощности приблизительно в 6 кВт. Использование жил, имеющих большее сечение, к примеру, 4 мм2, нецелесообразно, поскольку:

1. Такие кабели просто не смогут поместиться в клеммах розеточных механизмов.
2. Прокладка подобных кабелей существенно более затратна и нецелесообразна в экономическом отношении.

Да и практическая нужда в более толстых кабелях отсутствует, т.к. редко можно встретить включаемые в розетку бытовые электроприборы, мощность которых превосходит 3,5 кВт. Таким образом, уложив в проводку розеточных групп кабели с сечением 2,5 мм2, вы можете спать спокойно: они способны выдержать любые электроприборы даже при условии их длительной работы.

Что использовать — провод или кабель?

«А какая разница» — спросят многие, ведь это же практически синонимы?

Не совсем так. Разница есть, и весьма существенная.

• Под проводом принято понимать одножильный или многожильный проводник, который может иметь изоляцию или выпускаться и вовсе без нее (например, для использования в линиях электропередач). Чаще всего оболочка проводов не обладает дополнительными защитными функциями, о есть рассчитана исключительно на изоляционное предназначение. Устойчивость к внешним воздействиям или к агрессивной среде – не самая высокая или вовсе отсутствует.

Даже объединение нескольких изолированных проводников под общей дополнительной внешней изоляцией еще вовсе не делает провод кабелем.

• Кабель – это совокупность нескольких качественно изолированных проводов, объединённых внешней оболочкой, на которую возлагаются не столько изоляционные, сколько защитные функции. Таких оплеток может быть и несколько, они могут быть многослойными – полимерными, металлическими, стеклотканевыми. Практикуется и дополнительное заполнение пространства между проводами под внешней оболочкой.

Наличие защитной оболочки позволяет прокладывать кабели для самых сложных условий эксплуатации. Ну а в контексте настоящей публикации можно отметить следующее. Для прокладки скрытой проводки, там, где она будет замуровываться в стены, то есть испытывать и механические, а химические, и термические нагрузки (из-за отсутствия нормального теплоотвода) должны использоваться исключительно кабели. Провода допустимы для коммутации в распределительных щитах или на группах розеток, для подключения бытовых приборов и осветительного оборудования, в том числе в виде сетевых шнуров с вилками для включения в розетки.

Надо заметит

Как узнать сечение провода: по диаметру, формула измерения

Без проводки и кабелей не обходится ни один частный дом, квартира и производственное помещение. Они обеспечивают их электроэнергией и позволяют работать всем стационарным приборам. Электромонтажные работы по прокладке проводки невозможны без четкого плана и согласования типов используемых кабелей. Одной из основных их технических характеристик является сечение. Следует подробнее рассмотреть, что это такое, как узнать сечение провода и чем отличается сечение от диаметра.

Что такое сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза проводниковой жилы кабеля без учета обмотки и изоляционного слоя. Обычно все кабеля и провода имеют круглый срез и одну жилу. В этом случае площадь сечения можно узнать по формуле площади круга. Если же токоведущих жил несколько, то сечением будет сумма сечений всех проволок и жил.

Ровный разрез провода, который представляет собой сечение

К сведению! Величина площади сечения во всех странах подлежит стандартизации. Государства бывшего СССР и Европы обладают одними и теми же стандартами. В России в качестве регламентационного документа выступает ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Площадь круга — это и есть сечение

Сечение кабеля выбирают исходя из предполагаемой нагрузки сети. Делается это с помощью специальных таблиц — «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет ни малейшего желания разбираться с этими цифрами, то просто стоит уяснить, что для обычных домашних розеток подходят кабеля из меди с сечением 1,5-2,5 мм², а для осветительных приборов — 1,0-1,5 мм².

Таблица соотношения диаметра и сечения

Ввод однофазной сети для обычной квартиры на две или три комнаты осуществляется магистральным кабелем с сечением 6 мм².

Чем отличается сечение от диаметра

Поперечное сечение в форме круга обязательно должно иметь диаметр. Само по себе сечение — это разрез кабеля или любого другого предмета под прямым углом к продольной оси. Диаметр же представляет собой хорду, то есть отрезок, который соединяет две точки на окружности и проходит точно через ее центр. Диаметр есть не только у окружности или круга, но и у сферы, шара. Общего у этих величин мало, так как одна определяет расстояние, а другая — площадь.

Площадь такого кабеля рассчитать самостоятельно сложно

Обратите внимание! Сечение всегда используется на практике для объемных тел, а кабель или провод — объемные предметы, которые чаще всего изготавливают в виде длинного цилиндра (если разделить его на части), который обладает поперечным сечением. Диаметр его также можно определить, но сложилось так, что указывают именно площадь.

Варианты по определению

Способов определить сечение кабеля несколько. Необходимость в этом обычно возникает при проведении электромонтажных работ, когда требуется проверить имеющийся проводник на соответствие стандартам применения к конкретной сфере. Например, человек может делать проводку, для которой нужен кабель с сечением не менее 1,5 мм. Ему необходимо будет проверить свой провод на соответствие этим условиям, так как в противном случае возможны перегрев кабелей и соединений, выход из строя бытовых приборов и даже пожар.

Перед замером следует убрать изоляционный слой

Важно! Если проводник обладает одной жилой, то измерения производятся непосредственно на нем самом. Из бухты провода необходимо выпутать один проводок, очистить его от изоляции и только потом проводить измерения.

Формула площади круга

Для вычисления площади сечения круглого провода через радиус необходимо помножить его квадрат на число Пи. На практике гораздо проще определить диаметр и поделить его на 2. Исходя из способов выполнения замера, можно выделить следующие методы вычисления сечения.

По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра

Самый популярный способ измерения заключается в определении диаметра с помощью штангенциркуля или микрометра. Подобные приборы позволяют максимально точно осуществить замер диаметра, а затем умножить его половину на число Пи.

Для работы нужен только провод и сам прибор. Процесс выглядит следующим образом:

1. Переводят фиксатор микрометра в положение «Открыто».
2. Откручивают ручку устройства на расстояние, которое будет достаточным для вставки проводника между щупами.
3. Вставляют провод в щупы и закручивают его специальной ручной до характерного для прибора треска.
4. Фиксируют показания диаметра на соответствующей шкале.
5. Раскручивают ручку и вынимают провод.

Существенное преимущество данного метода измерений заключается в том, что он позволяет определить диаметр и, как следствие, сечение любого круглого проводника. При этом он может быть подключен к сети и активно работать в том или ином электрическом приборе.

Использование штангенциркуля очень удобное

Обратите внимание! Минус способа в том, что приборы достаточно дорогие, и покупать их для одного-двух использований нет смысла.

По диаметру с помощью карандаша или ручки

Этот метод основан на использовании любого тонного предмета, на который можно намотать жилу провода. Обычно в качестве такого предмета используется ручка, карандаш или фломастер. Провод наматывается на него в виде спирали с максимально плотно сжатыми кольцами. Для исключения неточностей изоляцию снимают по всей длине исследуемого проводника.

Все обмотки обладают одной шириной и толщиной, поэтому необходимо сжать их как можно сильнее и определить общую длину с помощью линейки или сантиметра. Далее эта величина просто делится на количество колец обмотки. Чем больше будет витков, тем более точный результат получится в итоге.

Преимущество такого подхода в том, что для его применения не нужны вообще никакие специальные измерительные инструменты, кроме обычной линейки. Если говорить о недостатках, то они заключаются в низкой точности измерений и более долгом процессе подготовки к ним.

Обмотка вокруг карандаша

Важно! Если в предыдущем случае все можно было сделать за пару секунд, то тут придется обеспечить максимальное прилегание всех витков друг к другу. Также работает это только для тонких проводов из меди. Для алюминия это не подходит.

По диаметру с помощью линейки

Данный способ подходит для толстых проводов. Чем тоньше жила, тем меньшей точности результат в итоге получится. Диаметр может быть определен с помощью нити или бумаги. Второй метод более точный.

Пошаговый процесс замера:

1. Оторвать небольшой кусок обычной бумаги и загнуть ее с одной стороны. Лучше всего брать тонкую.
2. Взять бумажку и приложить ее к проводнику.
3. Обернуть его листом по окружности до того, как два конца бумажки не коснутся друг друга.
4. Загнуть второй конец в месте соединения.

Как рассчитать сечение провода по потребляемой мощности

В случае замены или прокладки электропроводки необходимо точно рассчитать параметры кабеля, который будет использоваться. Одним из ключевых параметров является сечение провода, которое определяет какую к проводу можно подключить нагрузку по мощности. Слишком слабый провод может не выдержать нагрузки, а с чрезмерно большим сечением обойдется в несколько раз дороже. Также надо учитывать, что чем меньше сечение жил, тем больше их электрическое сопротивление, так что еще обязательно надо учитывать длину провода и способ его укладки.

Что нужно знать

Если перерезать любой кабель, то под слоями изоляционного материала станет видна жила провода, которая и является проводником электрического тока. Когда провод перерезан (рассечен), то в месте среза жила видна как круг, площадь которого называется сечением жилы провода и замеряется в мм² (квадратных миллиметрах). Поэтому, выбирая оптимальное сечение провода, по сути, подбирается диаметр его токоведущих жил.

Так как токопроводящая часть кабеля металлическая, а изоляция из ПВХ, резины или подобных им материалов, то по уровню сопротивления нештатным ситуациям провода можно условно разделить на три уровня:

1. Токоведущая жила и изоляция сохраняют целостность. Т.е. перегрев провода произошел в допустимом пределе и ничего не произошло.
2. Изоляция плавится, но металл жилы остается без изменений. После устранения поломки дальнейшая эксплуатация такого провода невозможна – он требует обязательной замены.
3. Сгорание изоляции и плавление металлической основы. Обычно это последствие короткого замыкания.

Знать, как рассчитать сечение как раз и нужно, чтобы исключить второй и третий варианты, ведь кроме самого кабеля, для проводки подбираются защитные устройства, которые отключают линию при повышении силы тока.

Совет! При покупке недорогого провода, лучше проверить соответствие фактического и заявленного сечений токоведущих жил. Это можно сделать штангенциркулем или микрометром. Дело в том, что некоторые ТУ допускают погрешность не много ни мало – в 20-30% от номинала – если сечение провода по мощности будет рассчитано «впритирку», это грозит возгоранием.

Основы сортировки

Единственный способ качественно подобрать в квартиру или дом провод по сечению токоведущей жилы – знать какой мощности к нему будут подключаться приборы. Еще такой метод называют «по нагрузке», так как в электрических схемах все подключенные приборы рассматриваются как нагрузка или сопротивление.

Сначала необходимо определить мощность приборов. Это можно сделать несколькими способами:

1. найти в техническом паспорте устройства информацию о ней;
2. мощность указывается на самих приборах – обычно ее указывают на пластинах или стикерах из металла, хотя могут и просто нанести маркировку на корпус.
3. замерить силу тока при работе и высчитать мощность – экзотический способ, который применяется в исключительных случаях, когда нужны точные результаты.

Если прибор сделан в России, Украине или Беларуси мощность на нем всегда указывается как Вт (ватт) или кВт (киловатт). Если изделие европейского, азиатского или американского производства, буквой – W. Используемая нагрузка на таких устройствах обозначают как “ТОТ” или “ТОТ МАХ”.

Если не удалось точно установить мощность прибора, можно взять для расчета среднестатистические данные.

При этом следует помнить, что параметры в них указаны в большом диапазоне, а это значит, что выбранный по меньшему значению кабель может не соответствовать требованиям.

Это значит, что в таком случае надо учитывать максимально возможную мощность приборов и подобрать для них соответствующие сечения кабелей по потребляемой мощности. В противном случае кабель может перегреваться в процессе эксплуатации, вплоть до возгорания изоляции.

Как вычислить

Делая расчет сечения провода, нужно помнить простую закономерность – чем больше подключенные к нему устройства потребляют тока, тем больше должен быть диаметр жилы и массивнее сам провод. Легче всего сечение определить в однопроволочной жиле по следующей формуле:

Здесь d – означает диаметр жилы (мм), а S – искомая площадь сечения (мм²).

Чуть сложнее вычислять диаметр многопроволочной жилы – здесь надо измерить диаметр каждой отдельной проволочки и найти их среднее значение, тогда формула приобретает следующий вид:

Где n – обозначает число жил, d – средний диаметр, S – искомая площадь сечения. Также допускается измерить диаметр одной проволочки и умножить результат на их количество. Формула остается такой же, только d теперь будет не средний диаметр, а измеренный по одной проволочке.

Если подсчетов предвидится много, то рассчитать сечение провода можно при помощи специального калькулятора сечений кабелей онлайн, в который просто нужно внести все данные про число и диаметр токонесущей жилы и он выдаст результат.

Особенности сечения электропроводки из разных материалов

Проводка из алюминия, использовавшаяся еще в советское время, сейчас запрещена для монтажа внутренней электропроводки, но все еще применяется как самый бюджетный вариант, несмотря на сравнительно низкий срок эксплуатации и общую надежность. При перегревах она начинает крошиться, быстрее окисляется на воздухе и имеет меньшую электропроводность – это значит, что при одинаковом сечении проводов, медный способен пропустить через себя большее количество тока, чем алюминиевый.

Медный кабель обладает значительной прочностью и стойкостью к коррозии, поэтому если приходится менять всю проводку, то настоятельно рекомендуется использовать медную, тем более, что это прямое требование ПУЭ. Так как медный провод дороже алюминиевого, то знать подходящие значения сечения провода по мощности при его использовании будет существенной экономией для сметы.

При прокладывании скрытой проводки в домашних условиях лучше выбрать однопроволочный кабель, так как он проще в монтаже и не требует дополнительных действий.

Изначально рассчитанный на множественные изгибы многопроволочный имеет больший срок эксплуатации, но при подключении к нему розеток концы жил нужно будет залудить, так как со временем проволочки в жиле «утрясутся» и контакт ухудшится.

Чаще всего такие провода применяют для подключения к сети нестационарных приборов: фен, утюг, бритва и прочие.

Для стандартной проводки квартир, домов, коттеджей существует общий расчет. Согласно ему при продолжительной нагрузке в 25А применяют сечения провода по току (медный) 4,0 мм² и диаметром – 2,26 мм. В соответствии с этими расчетами, на линию устанавливается автоматический выключатель (автомат) который обычно монтируется во вводном щитке в месте ввода проводов в квартиру или дом.

Сечение кабелей при открытой или закрытой проводке

При движении токовых импульсов по проводнику он греется. Чем тока больше, тем сильнее тепло. Один и тот же ток, проходящий по проволоке разного диаметра, неоднозначно действует на выделение тепла. Чем меньше сечение, тем сильнее происходит нагревание от нагрузки.

Поэтому, если линия делается открытой, можно уменьшить сечение – взять менее сильные провода. В таком случае он быстрее остывает и изоляция не портится. При закрытом способе монтажа ситуация хуже – тепло уходит медленнее, и здесь уже нужен более сильный материал – провода большего сечения.

Конструкция проводки и покупка нужного количества расходных материалов, требует навыков проектирования. Надо будет выполнить следующие действия:

1. Нарисовать план квартиры или других помещений, где она планируется, и отметить будущие розетки и светильники.
2. Узнать мощность всех имеющихся устройств и домашней техники: ламп, обогревательных приборов, чайников, фенов и т. п. Это позволит остановиться на оптимальном варианте.
3. Измерить длину планируемой линии и сложить все собранные параметры вместе.
4. Выбрать марку кабеля. Для внутренней проводки лучше использовать плоский провод.
5. Купить необходимое количество.

Помимо этого, принимают во внимание, согласуется ли сечение провода по потребляемой мощности с его максимальной нагрузкой в данном проекте и с током защитных выключателей.

Общепринятая расцветка изоляции жил никак не зависит от их сечения и применяется только для удобства монтажа:

• синий – для нейтрали;
• желто-зеленый – заземление;
• белый, коричневый и прочие – фазные проводники.

Выключателей лучше устанавливать несколько и сразу их подписать: например «кухня», «спальня» и т. д. Линия освещения всегда проводится от вводного автомата отдельно и не зависит от розеток. Даже если в какой-то из них произойдет короткое замыкание, то без света дом не останется, да и в случае необходимости ремонт можно будет сделать с нормальным освещением, не пользуясь фонариком или свечами.

Дополнительные рекомендации:

• Всегда лучше подобрать сечение провода с запасом – экономия это хорошо, но она должна быть разумной, да и неизвестно, что туда потом будет включаться.
• В помещениях с повышенной влажностью весьма вероятно, что может понадобиться изоляция в два слоя.
• При покупке нужно уточнять допустимый диаметр изгиба провода, особенно это касается однопроволочных. Дело в том, что если просто перегнуть кабель, то в этом месте может ухудшиться проводимость, поэтому производители всегда указывают допустимый радиус изгиба, отталкиваясь от наружного диаметра всего кабеля. Чаще всего это значение равно 10-15.
• Кабеля из меди и алюминия не совмещаются и не соединяются обычным способом. Для их скрепления можно употреблять особые клеммники или шайбы (оцинкованные).

Как подсчитать параметры нужного кабеля

Если линия электропередачи внушительной длины (100 и больше метров), то все расчеты надо делать учитывая потери тока, что будут происходить непосредственно на кабель. В обязательном порядке это делается при проектировании электроснабжения домов. Все начальные данные заносят в проект заранее, для контроля и перестраховки их перепроверяют, используя норму мощности, выделенную на весь дом и протяженность от него до столба. Высчитать нужные параметры помогает следующая таблица:

Выбор подходящего сечения провода при монтаже электропроводки лучше делать с запасом. Если он будет, все новые приборы, появившиеся в квартире можно спокойно включать, не опасаясь перегрузки.

Если сечения не хватает, то выхода только два: замена проводки или отказ от одновременного использования мощной домашней техники.

Если срочно требуется удлинить розетку, а нужного провода рядом нет, можно воспользоваться различными кабелями, сцепив их параллельно друг другу. Такой метод не применяют постоянно, а прибегают к нему в моменты крайней необходимости, но если уж он и используется, а тем более для подключения мощного устройства, то нужно использовать провода одинакового сечения. Если и это требование не получается выполнить, то подсчитывая, выдержит ли провод, надо принимать во внимание только кабель меньшего сечения.

Перевод ватт в киловатты

При указании мощности для больших электроприборов используются такие единицы измерения как ватты и киловатты. Приставка «кило» обозначает, что число надо умножить на 1000, поэтому 1кВт = 1000 Вт, 5 кВт = 5000ВТ, 3 кВт = 3000Вт, а 1Вт = 0,001 кВт и т.д.

К приборам, которые потребляют настолько низкое количество тока, что даже его подбирать не нужно относятся:

• холодильник;
• зарядное устройство;
• телевизор;
• радиотелефон;
• ночники и торшеры.

Но если в эту же розетку будет подключаться, к примеру, обогреватель, то делать расчеты надо обязательно.

Выбор, какое сечение кабеля будет использовано, это самый важный компонент проекта любого электрической цепи, от помещения, до городских или производственных сетей. Правильный подбор обеспечивает электрическую, пожарную безопасность и экономичность бюджета проекта.

Полезные видео

Расчёт сечения провода по диаметру

Основным и самым распространённым способом передачи электроэнергии к потребителю является электрический провод и электрический кабель. Электрический провод и электрический кабель – это электротехническое изделие, состоящее из металлической токопроводящей жилы или нескольких жил. Каждая жила помещена в электрическую изоляцию. Все изолированные жилы провода или электрического кабеля помещаются в общую изоляцию.

В настоящее время промышленностью выпускаются самые разнообразные электрические провода и электрические кабели. Кабели и провода в основном бывают медные и алюминиевые, т.е. состав жил кабеля или провода – медь или алюминий.

Электрические кабели и провода бывают одножильные и многожильные. Жила кабеля или провода может быть как однопроволочная (монолитная), так и многопроволочная. Жилы изготавливаются в основном круглой формы, однако нередко у электрических кабелей большого сечения форма многопроволочной жилы может быть выполнена в виде треугольника. Сегодня мы расскадем как сделать расчет сечения провода по диаметру.

Маркировка электрического кабеля (провода)

Существует стандартный ряд сечений жил проводов и электрических кабелей, которые применяются. Это 1мм²; 1,5мм²; 2,5мм²; 4мм²; 6мм²; 8мм²; 10мм² и т.д. Тип, сечение и количество жил указывается либо на бирке, идущей в комплекте с кабелем или проводом, либо на самом изделии. Например, маркировка часто наносится на общую изоляцию кабеля и провода. Также технические данные электрических проводников указываются и в паспорте изделия.

Допустим, в наличии имеется кабель ВВГнг 3х2,5. Расшифровывается данная маркировка достаточно просто: кабель медный с ПВХ изоляцией, в ПВХ оболочке, не горючий, количество жил равно трём, сечение каждой жилы равно 2,5мм². Если в начале маркировки будет стоять буква «А», т.е. тип кабеля будет АВВГ, то это значит, что жилы у кабеля алюминиевые.

По маркировке провода также можно узнать не только тип самого провода, но также количество и сечение токопроводящих жил. Например, провод ПВС 3х1,5. Расшифровка следующая: провод с ПВХ изоляцией и в ПВХ оболочке, соединительный. Количество жил также три, а сечение каждой жилы равно 1,5мм².

Сечение проводника

У каждой жилы провода и кабеля своё сечение. Оно может быть как совсем малым (1мм² и менее), так и очень большим (95мм² и более). Сечение жилы влияет на способность длительно и кратковременно выдерживать электрический ток определённой величины. Чем больше сечение жилы, тем больший ток она способна выдержать в течение практически неограниченного времени.

Неправильно выбранное сечение при проектировании может в дальнейшем стать причиной перегрева проводника, повреждения (разрушения) его изоляции в процессе большого нагрева, вследствие чего может произойти короткое замыкание и, как следствие, возникновение возгорания и пожара.

Несоответствие сечения

Не всегда причиной перегрева кабеля или провода в процессе эксплуатации может быть неправильный расчёт сечения. Как часто бывает на практике, причина очень проста. Не все производители кабельно-проводниковой продукции добросовестно относятся к качеству выпускаемых изделий. Дело в том, что очень часто сечение выпускаемых кабелей и проводов фактически занижено, т.е. не соответствует заявленному значению.

Чтобы избежать покупки электрического кабеля или провода с заниженным сечением, необходимо сначала визуально оценить его фактическое сечение. Практически любой специалист в области электрики способен «на глаз» определить сечение проводника. Но когда этого недостаточно, то профессионал может самостоятельно рассчитать площадь поперечного сечения электрического проводника. Расчёт сечения производится по обычной математической формуле:

S = π*D²/4 – формула №1

или

S = π*R² – формула №2

где: π – математическая постоянная, которая всегда равна примерно 3,14;

        R – радиус провода;

        D – диаметр провода.

Радиус равен половине диаметра:

R = D/2 – формула №3

Расчёт фактического сечения электрического проводника

Зная формулу расчёта сечения проводника, можно рассчитать его фактическое значение и узнать, насколько занижена или завышена (что бывает редко) производителем заявленная величина сечения.

Однопроволочная (монолитная жила)

Для того чтобы самостоятельно рассчитать сечение жилы провода или кабеля, необходим штангенциркуль и возможно калькулятор.

Для начала необходимо с жилы провода или с жилы электрического кабеля снять слой изоляции, чтобы оголить саму жилу. Затем штангенциркулем измеряется диаметр жилы. Т.к. жила монолитная, то замер будет всего лишь один. После замера диаметра жилы, необходимо подставить значение диаметра (радиуса) в одну из вышеуказанных формул.

Пример №1

Допустим, на кабеле или проводе заявленное сечение жилы 2,5мм². При замере диаметр жилы оказался равен 1,7мм. Подставляя значение в формулу №1, получим:

S = 3,14*1,7²/4 = 2,26865 ≈ 2,3мм²

Расчёт по формуле №1 показал, что сечение жилы от стандартного значения занижено на 0,2мм².

Теперь рассчитаем фактическое значение сечения по формуле №2, но для начала определим по формуле №3 радиус:

R = 1,7/2 = 0,85мм

Подставляем значение радиуса в формулу №2 и получаем:

S = 3,14*0,85² = 2,26865 ≈ 2,3мм

Расчёт по второй формуле оказался аналогичным расчёту по первой. Т.е. сечение жилы кабеля оказалось заниженным на 0,2мм².

Пример №2

Допустим, диаметр жилы при измерении штангенциркулем оказался равен 1,8мм. Подставляя данное значение в формулу №1, получаем:

S = 3,14*1,8²/4 = 2,5434 ≈ 2,5мм²

Т.е. фактическое сечение составило 2,5мм², что в принципе соответствует стандартной величине.

Многопроволочная жила

Если определять сечение многопроволочной жилы, то нельзя производить замер диаметра по методу монолитной жилы, т.к. расчёт будет с большой погрешностью. Для определения сечения многопроволочной жилы, необходимо произвести замер диаметра каждой отдельной проволоки в жиле.

Если общее сечение жилы достаточно велико, то замер каждой проволоки вполне возможен, т.к. диаметр реально замерить штангенциркулем. Но если многопроволочная жила имеет малое сечение, то определить диаметр каждой проволоки очень проблематично ввиду тонкости проводника.

Как определить сечение провода по его диаметру: таблица, видео, формулы

Очень часто перед покупкой провода возникает необходимость самостоятельно определить его сечение, чтобы не стать жертвой обмана. Помимо этого, измерять диаметр жил приходиться при добавлении новой электрической точки, если на старой проводке отсутствует буквенная маркировка. Далее мы расскажем Вам, как правильно произвести измерения и какие методики определения для этого можно использовать.

Важный момент заключается в том, что даже если Вы правильно осуществите все вычисления и выберите подходящее изделие, такая неприятность, как авария, все равно может возникнуть. Это связано с тем, что не всегда сечение жил, которое указано на маркировке проводов, соответствует действительным значениям. В этом вина только завода-изготовителя, ведь, бесспорно характеристики не совпадают из-за каких-либо экономических «трюков» в компании. Иногда провода и кабели на прилавках вообще без маркировки, что также пускает под сомнение их качество.

Вы спросите: «Зачем компании портить свою репутацию?», на что можно сразу же найти несколько логических ответов:

1. Завод решил сэкономить на качестве товара. К примеру, если сделать 2,5-милимметровую жилу тоньше на 0,2 мм.кв., можно выиграть несколько килограммов металла на 1 погонном километре. При массовом производстве экономия имеет приличные цифры.
2. В борьбе за «место под солнцем» компании по изготовлению электропроводки пытаются переманить к себе потребителя, сделав цену ниже, чем у конкурентов. Соответственно низкая цена устанавливается за счет незначительного сокращения диаметра (на глаз не заметно).

Как вы видите, и тот и другой ответ вполне разумный, поэтому лучше себя предостеречь и сделать несколько простых вычислений, о которых мы и поговорим далее.

Способы определения

Существует несколько способов определения сечения кабеля. Все они сводятся к тому, чтобы сначала вычислить диаметр жилы, после чего с помощью небольших расчетов узнать окончательное значение.

Способ №1 – Приборы в помощь!

На сегодняшний день существуют инженерные приборы, с помощью которых можно запросто определить диаметр жилы провода либо кабеля. К таким приборам относятся штангенциркуль и микрометр (увеличьте фото нажатием, чтобы просмотреть все инструменты).

Механический микрометр

Электронный микрометр

Механический штангенциркуль

Электронный штангенциркуль

Данный способ определения наиболее точный, но «обратная сторона медали» заключается в стоимости самого штангенциркуля/микрометра. Цена, конечно, не космическая, но для единоразового использования нет смысла приобретать данный инструмент.

Чаще всего такой вариант выбирают профессиональные электрики, чья жизнь непосредственно связана с монтажом электропроводки. Имея штангенциркуль можно точнее всего определить сечение провода своими силами. Преимущество данной методики заключается в том, что замерить диаметр жил можно даже на участке работающей линии (к примеру в розетке).

После измерения необходимо воспользоваться следующей формулой:

Не забываем, что число «Пи» составляет 3,14. Для максимального упрощения формулы можно 3,14 разделить на 4, после чего вычисления сведутся к умножению 0,785 на диаметр в квадрате!

Способ №2 – Использование линейки

Если Вы не желаете тратить деньги (а правильно и делаете!), то рекомендуем использовать простой «дедовский» способ для того чтобы определить сечение провода по его диаметру. Если имеются проволока, простой карандаш и линейка, найти ответ можно за считанные минуты. Все что Вам нужно — зачистить жилу от изоляции, после чего плотно накрутить ее на карандаш (как показано на картинке) и линейкой измерить общую длину намотки.

Суть способа заключается в том, что необходимо измерить общую длину намотанного проводника и разделить ее на количество жил. Значение, которое получиться – диаметр, который Вам нужно определить.

Несмотря на свою простоту, вычисления имеют свою особенность:

• чем больше жил будет намотано на карандаш, тем точнее выйдет результат, минимальное количество витков – 15;
• витки обязательно должны быть вплотную прижаты друг к другу, чтобы не было свободного пространства, которое значительно увеличит погрешность;
• определение необходимо осуществлять несколько раз (меняя начальную сторону замера, переворачивая линейку и т.д.). Опять-таки, чем больше вычислений – тем меньше погрешность.

Обращаем Ваше внимание на существенные недостатки данного способа. Во-первых, для измерения подойдут только тонкие проводники (из соображений того, что толстый кабель будет сложно накручивать). Во-вторых, в магазине перед покупкой для такой методики необходимо отдельно приобрести небольшой кусочек изделия.

После всех измерений необходимо воспользоваться все той же формулой, которую мы указали выше. На видео демонстрируется пример определения сечения проводника с помощью линейки:

Применение линейки и формул

Способ №3 – Использование таблиц

Вместо того, чтобы определять сечение кабеля по формуле, можно просто использовать готовые таблицы, которые сократят Ваше время и сделают результат наиболее точным.

Таблица довольно простая: в одной колонке указаны диаметры жил, во второй – их поперечные сечения в квадратах.

Советы от электрика

Мы предоставили существующие методы, но это еще далеко не все.

Рекомендуем Вам ознакомиться со следующими советами от опытных электриков по определению сечения провода:

1. Помимо сечения изделия обращайте внимание на металл жилы. Медная либо алюминиевая жила должна иметь характерный насыщенный цвет. Если цвет сомнительный, то, скорее всего это сплав металлов, который позволяет сэкономить заводу-изготовителю свои средства. Такой сплав крайне опасен для монтажа электропроводки в доме, т.к. его токопроводимость и номинальные нагрузки в разы меньше, чем у оригинального изделия.
2. Сечение нужно определять только по жиле. Даже если с виду изделие нормальной толщины, возможен такой вариант, что уменьшенные размеры жилы были компенсированны повышенным слоем изоляции.
3. Если Вы сомневаетесь в размере проводника, приобретите провод большего сечения. Запас мощности точно не повредит Вашей электропроводке!
4. Если Вы имеете дело с кабелем, расчет будет немного изменен (из-за того что кабель может состоять из n-го количества проводов). Чтобы правильно осуществить вычисления, Вам необходимо сначала определить диаметр каждого отдельного провода, после чего суммировать все значения и выбрать изделия согласно итоговому числу.

Видео инструкция

Мы нашли очень интересную видео инструкцию, в которой показаны не только как определить сечение провода, но и наглядный пример различного качества изделий от нескольких заводов изготовителей. Если Вы знаете украинский язык, то видео станет Вам полезным и сможет ответить на возникнувшие вопросы, если такие имеются!

Видео инструкция по определению сечения жилы микрометром

Надеемся, что теперь Вы знаете, как определить сечение провода по его диаметру. Если возникли какие-либо вопросы, сразу же задавайте их нашим специалистам в комментариях либо категории «Вопрос электрику«!

Также читают:

Расчет сечения провода по мощности и по плотности тока: формулы и примеры

Грамотный подбор кабеля для восстановления или прокладки электропроводки гарантирует безупречную работу системы. Приборы будут получать питание в полноценном объеме. Не случится перегрева изоляции с последующими разрушительными последствиями. Разумный расчет сечения провода по мощности избавит и от угроз воспламенения, и от лишних затрат на покупку недешевого провода. Давайте разберемся в алгоритме расчетов.

Упрощенно кабель можно сравнить с трубопроводом, транспортирующим газ или воду. Точно так же по его жиле перемещается поток, параметры которого ограничены размером данного токоведущего канала. Следствием неверного подбора его сечения являются два распространенных ошибочных варианта:

• Слишком узкий токоведущий канал, из-за которого в разы возрастает плотность тока. Рост плотности тока влечет за собой перегрев изоляции, затем ее оплавление. В результате оплавления по минимуму появятся «слабые» места для регулярных утечек, по максимуму пожар.
• Излишне широкая жила, что, в сущности, совсем неплохо. Причем, наличие простора для транспортировки электро-потока весьма положительно отражается на функционале и эксплуатационных сроках проводки. Однако карман владельца облегчится на сумму, примерно вдвое превышающую по факту требующиеся деньги.

Первый из ошибочных вариантов представляет собой откровенную опасность, в лучшем случае повлечет увеличение оплаты за электроэнергию. Второй вариант не опасен, но крайне нежелателен.

«Протоптанные» пути вычислений

Все существующие расчетные способы опираются на выведенный Омом закон, согласно которому сила тока, помноженная на напряжение, равняется мощности. Бытовое напряжение – величина постоянная, равная в однофазной сети стандартным 220 В. Значит, в легендарной формуле остаются лишь две переменные: это ток с мощностью. «Плясать» в расчетах можно и нужно от одной из них. Через расчетные значения тока и предполагаемой нагрузки в таблицах ПУЭ найдем требующийся размер сечения.

Обратите внимание, что сечение кабеля рассчитывают для силовых линий, т.е. для проводов к розеткам. Линии освещения априори прокладывают кабелем с традиционной величиной площади сечения 1,5 мм².

Если в обустраиваемом помещении нет мощного диско-прожектора или люстры, требующей питания в 3,3кВт и больше, то увеличивать площадь сечения жилы осветительного кабеля не имеет смысла. А вот розеточный вопрос – дело сугубо индивидуальное, т.к. подключать к одной линии могут такие неравнозначные тандемы, как фен с водонагревателем или электрочайник с микроволновкой.

Тем, кто планирует нагрузить силовую линию электрической варочной поверхностью, бойлером, стиральной машиной и подобной «прожорливой» техникой, желательно распределить всю нагрузку на несколько розеточных групп.

Если технической возможности разбить нагрузку на группы нет, бывалые электрики рекомендуют без затей прокладывать кабель с медной жилой сечением 4-6 мм². Почему с медной токоведущей сердцевиной? Потому что строгим кодексом ПУЭ прокладка кабеля с алюминиевой «начинкой» в жилье и в активно используемых бытовых помещениях запрещена. Сопротивление у электротехнической меди гораздо меньше, тока она пропускает больше и не греется при этом, как алюминий. Алюминиевые провода используются при устройстве наружных воздушных сетей, кое-где они еще остались в старых домах.

Обратите внимание! Площадь сечения и диаметр жилы кабеля – вещи разные. Первая обозначается в квадратных мм, второй просто в мм. Главное не перепутать!

Для поиска табличных значений мощности и допустимой силы тока можно пользоваться обоими показателями. Если в таблице указан размер площади сечения в мм², а нам известен только диаметр в мм, площадь нужно найти по следующей формуле:

Расчет размера сечения по нагрузке

Простейший способ подбора кабеля с нужным размером — расчет сечения провода по суммарной мощности всех подключаемых к линии агрегатов.

Алгоритм расчетных действий следующий:

• для начала определимся с агрегатами, которые предположительно могут использоваться нами одновременно. Например, в период работы бойлера нам вдруг захочется включить кофемолку, фен и стиралку;
• затем согласно данным техпаспортов или согласно приблизительным сведениям из приведенной ниже таблицы банально суммируем мощность одновременно работающих по нашим планам бытовых агрегатов;
• предположим, что в сумме у нас вышло 9,2 кВт, но конкретно этого значения в таблицах ПУЭ нет. Значит, придется округлить в безопасную большую сторону – т.е. взять ближайшее значение с некоторым превышением мощности. Это будет 10,1 кВт и соответствующее ему значение сечения 6 мм².

Все округления «направляем» в сторону увеличения. В принципе суммировать можно и силу тока, указанную в техпаспортах. Расчеты и округления по току производятся аналогичным образом.

Как рассчитать сечение по току?

Табличные значения не могут учесть индивидуальных особенностей устройства и эксплуатации сети. Специфика у таблиц среднестатистическая. Не приведены в них параметры максимально допустимых для конкретного кабеля токов, а ведь они отличаются у продукции с разными марками. Весьма поверхностно затронут в таблицах тип прокладки. Дотошным мастерам, отвергающим легкий путь поиска по таблицам, лучше воспользоваться способом расчета размера сечения провода по току. Точнее по его плотности.

Допустимая и рабочая плотность тока

Начнем с освоения азов: запомним на практике выведенный интервал 6 — 10. Это значения, полученные электриками многолетним «опытным путем». В указанных пределах варьирует сила тока, протекающего по 1 мм² медной жилы. Т.е. кабель с медной сердцевиной сечением 1 мм² без перегрева и оплавления изоляции предоставляет возможность току от 6 до 10 А спокойно достигать ожидающего его агрегата-потребителя. Разберемся, откуда взялась и что означает обозначенная интервальная вилка.

Согласно кодексу электрических законов ПУЭ 40% отводится кабелю на неопасный для его оболочки перегрев, значит:

• 6 А, распределенные на 1 мм² токоведущей сердцевины, являются нормальной рабочей плотностью тока. В данных условиях проводник работать может бесконечно долго без каких-либо ограничений по времени;
• 10 А, распределенные на 1 мм² медной жилы, протекать по проводнику могут краткосрочно. Например, при включении прибора.

Потоку энергии 12 А в медном миллиметровом канале будет изначально «тесно». От тесноты и толкучки электронов увеличится плотность тока. Следом повысится температура медной составляющей, что неизменно отразиться на состоянии изоляционной оболочки.

Обратите внимание, что для кабеля с алюминиевой токоведущей жилой плотность тока отображает интервал 4 – 6 Ампер, приходящийся на 1 мм² проводника.

Выяснили, что предельная величина плотности тока для проводника из электротехнической меди 10 А на площадь сечения 1 мм², а нормальные 6 А. Следовательно:

• кабель с жилой сечением 2,5 мм² сможет транспортировать ток в 25 А всего лишь несколько десятых секунды во время включения техники;
• он же бесконечно долго сможет передавать ток в 15А.

Приведенные выше значения плотности тока действительны для открытой проводки. Если кабель прокладывается в стене, в металлической гильзе или в пластиковом кабель канале, указанную величину плотности тока нужно помножить на поправочный коэффициент 0,8. Запомните и еще одну тонкость в организации открытого типа проводки. Из соображений механической прочности кабель с сечением меньше 4 мм² в открытых схемах не используют.

Изучение схемы расчета

Суперсложных вычислений снова не будет, расчет провода по предстоящей нагрузке предельно прост.

• Сначала найдем предельно допустимую нагрузку. Для этого суммируем мощность приборов, которые предполагаем одновременно подключать к линии. Сложим, например, мощность стиральной машины 2000 Вт, фена 1000 Вт и произвольно какого-либо обогревателя 1500 Вт. Получили мы 4500 Вт или 4,5 кВт.
• Затем делим наш результат на стандартную величину напряжения бытовой сети 220 В. Мы получили 20,45…А, округляем до целого числа, как положено, в большую сторону.
• Далее вводим поправочный коэффициент, если в нем есть необходимость. Значение с коэффициентом будет равно 16,8, округленно 17 А, без коэффициента 21 А.
• Вспоминаем о том, что рассчитывали рабочие параметры мощности, а нужно еще учесть предельно допустимое значение. Для этого вычисленную нами силу тока умножаем на 1,4, ведь поправка на тепловое воздействие 40%. Получили: 23,8 А и 29,4 А соответственно.
• Значит, в нашем примере для безопасной работы открытой проводки потребуется кабель с сечением более 3 мм², а для скрытого варианта 2,5 мм².

Не забудем о том, что в силу разнообразных обстоятельств порой включаем одновременно больше агрегатов, чем рассчитывали. Что есть еще лампочки и прочие приборы, незначительно потребляющие энергию. Запасемся некоторым резервом сечения на случай увеличения парка бытовой техники и с расчетами отправимся за важной покупкой.

Видео-руководство для точных расчетов

Какой кабель лучше купить?

Следуя жестким рекомендациям ПУЭ, покупать для обустройства личной собственности будем кабельную продукцию с «литерными группами» NYM и ВВГ в маркировке. Именно они не вызывают нареканий и придирок со стороны электриков и пожарников. Вариант NYM – аналог отечественных изделий ВВГ.

Лучше всего, если отечественный кабель будет сопровождать индекс НГ, это означает, что проводка будет пожароустойчивой. Если предполагается прокладывать линию за перегородкой, между лагами или над подвесным потолком, купите изделия с низким дымовыделением. У них будет индекс LS.

Вот таким нехитрым способом рассчитывается сечение токопроводящей жилы кабеля. Сведения о принципах вычислений помогут рационально подобрать данный важный элемент электросети. Необходимый и достаточный размер токоведущей сердцевины обеспечит питанием домашнюю технику и не станет причиной возгорания проводки.

Как рассчитать сечение провода?

Поскольку в школьную программу не входит изучение темы «как рассчитать сечение провода», то в зрелом возрасте многие даже не знают, как это можно сделать. Если будущая специальность окажется относящейся к электротехнике, учитель в школе расскажет о соотношении электрического тока и сечения проводника. В противном случае человек останется в неведении. Хотя, на первый взгляд, может показаться, что в повседневной жизни разбираться в том, как рассчитать сечение провода, не нужно, это далеко не так.Каждый человек хоть раз в жизни приступает к капитальному ремонту, в который входит замена бытовой электропроводки. Конечно, вы можете воспользоваться услугами ремонтных бригад. При этом, не зная, как рассчитать сечение проводов и просто доверяя сотрудникам, можно либо переплатить за совершенно ненужные сечения кабеля (некоторые электрики смонтировали с запасом — на всякий случай), либо впоследствии провести переоборудование. замена из-за неверно выбранного раздела. Необязательно все досконально изучать.Достаточно иметь лишь общее представление о том, как рассчитать сечение провода, чтобы понимать, почему рабочие выбирают именно это сечение, а не какое-либо другое.

Разберемся, что нужно в общем выборе раздела? Как известно, передача электрической энергии осуществляется по металлическим проводам из стали (ЛЭП), меди, алюминия. Чем больше электронов проходит за единицу времени на единицу длины провода (так называемая плотность тока), тем выше его нагрев. Таким образом, если ток слишком велик, а поперечное сечение небольшое, произойдет повышение температуры проводника, что может спровоцировать возникновение пожароопасной ситуации.Обогрев есть всегда, но если текущий участок провода правильный, то температура остается в допустимых пределах. В виде формул все вышесказанное можно выразить следующим образом.

Поперечное сечение проводящего материала:

S = 2 * 3,14 * (R * R)

Величина линейного расширения для твердого тела:

L = L1 * (1 + k * T),

где L1 — длина при нулевом градусе Цельсия;

T — температура нагрева;

k — коэффициент расширения (табличное значение).

Значение сечения с обогревом:

Характеристики сечения | MechaniCalc

ПРИМЕЧАНИЕ. Эта страница использует JavaScript для форматирования уравнений для правильного отображения. Пожалуйста, включите JavaScript.

Поведение конструктивного элемента определяется его материалом и его геометрией. Поперечное сечение и длина элемента конструкции влияют на то, насколько этот элемент прогибается под нагрузкой, а поперечное сечение определяет напряжения, которые существуют в элементе при заданной нагрузке.

Недвижимость участков

Центроид

Центроид формы представляет собой точку, вокруг которой равномерно распределена площадь сечения. Если область является дважды симметричной относительно двух ортогональных осей, центр тяжести лежит на пересечении этих осей. Если область симметрична только относительно одной оси, то центр тяжести лежит где-то вдоль этой оси (необходимо вычислить другую координату). Если точное местоположение центроида не может быть определено путем осмотра, его можно рассчитать следующим образом:

где dA представляет собой площадь бесконечно малого элемента, A — общая площадь поперечного сечения, а x и y — координаты элемента dA относительно интересующей оси.

Центроидальные положения общих поперечных сечений хорошо задокументированы, поэтому обычно нет необходимости рассчитывать местоположение с помощью приведенных выше уравнений.

Если поперечное сечение состоит из набора основных форм, центроидальное положение которых известно относительно некоторой контрольной точки, то центральное положение составного поперечного сечения можно рассчитать как:

где х _{с, я} и у _{с, я} являются прямоугольные координаты центра тяжести расположения я ^-й сечения относительно опорной точки, и А _я является площадь я ^-й раздел.

Центроидное расстояние

Центроидное расстояние , c — это расстояние от центра тяжести поперечного сечения до крайнего волокна. Центроидное расстояние в направлении y для прямоугольного поперечного сечения показано на рисунке ниже:

Обычно центроидное расстояние используется:

Первый момент области

Первый момент области относительно интересующей оси рассчитывается как:

где Q _x — это первый момент вокруг оси x, а Q _y — это первый момент вокруг оси y.Если область состоит из набора основных форм, чьи центроидные положения известны относительно интересующей оси, то первый момент составной области можно рассчитать как:

Обратите внимание, что первый момент площади используется при вычислении центра тяжести поперечного сечения относительно некоторого начала координат (как обсуждалось ранее). Первый момент также используется при расчете значения напряжения сдвига в определенной точке поперечного сечения. В этом случае первый момент рассчитывается для области, которая составляет меньшую часть поперечного сечения, где область ограничена интересующей точкой и крайним волокном (верхним или нижним) поперечного сечения.Первый момент рассчитывается относительно оси, проходящей через центр тяжести поперечного сечения.

На рисунке выше заштрихованная синяя область представляет собой интересующую область в общем поперечном сечении. Первый момент этой области относительно оси x (которая проходит через центр тяжести поперечного сечения, точку O на рисунке выше) рассчитывается как:

Диаметр поперечного сечения длинного соленоида составляет 3,2 см, как показано на рис. 9.1.

Вопрос 1

(а)
Государственный закон электромагнитной индукции Фарадея.[2]

(б)
Диаметр поперечного сечения длинного соленоида 3,2 см, т.к.
показано на рис. 9.1.

Рис. 9.1

Катушка C, с 85
витков провода, плотно намотан на центральную часть соленоида.

Магнитный поток
плотность B , в тесла, при
центр соленоида определяется выражением

B = π × 10 ^-3 × I

где I
— ток в соленоиде в амперах.

Покажи это для
ток I 2,8 А в
соленоид, магнитопровод катушки С

составляет 6.0 × 10 ^-4 Вб. [1]

(в)
Текущий I в соленоиде (б)
переворачивается за 0,30 с.

Рассчитать среднее
э.м.ф. индуцируется в катушке C. [2]

(г)
Текущий I в соленоиде (б)
теперь изменяется со временем t , как показано на рис.9.2.

Рис.9.2

Ответьте на вопрос (c)
, чтобы показать на рис. 9.3 изменение во времени t
э.д.с. E индуцируется в катушке C.

Фиг.9.3

[4]

[Всего: 9]

Ссылка: Документ о прошедшем экзамене — Документы 41 и 43 Q9 за ноябрь 2016 г.

Решение:

(а)

Фарадея
Закон электромагнитной индукции гласит, что (индуцированная) e.м.ф. является
пропорциональна скорости изменения (магнитного) потока (связи).

(б)

{Площадь A = π × r ² }

потокосцепление = BAN

потокосцепление = π × 10 ^-3 × 2,8 × π × (1,6 × 10 ^-2 ) ² × 85
= 6,0 × 10 ^-4 Вт

(в)

э.м.ф. = Δ N Φ / Δ т

э.м.ф. = (6,0 × 10 ^-4 × 2) / 0.30

э.м.ф. = 4,0 мВ

(г)

эскиз:

{Э.д.с. индуцированный пропорционален скорости
изменения потока. Если ток постоянный (не меняется), нет
изменение потока. Итак, ЭДС нет. индуцировано (ноль).}

E = 0 для t = 0 → 0,3 с, 0,6 с → 1,0 с,
1,6 с → 2,0 с

{В качестве
вычисленное из части (c), когда ток меняется на противоположное, э.д.с. индуцированный = 4
мВ}

E = 4 мВ для t = 0.3 с → 0,6 с (либо
полярность)

{Из
t = 1,0 с → 1,6,
Э.д.с. индуцированный составляет 2 мВ (половина предыдущего значения), поскольку время 2 раза
дольше. (ЭДС = Δ N Φ / Δ т ).}

E = 2 мВ для т = 1,0 с → 1,6 с с
противоположная полярность

% PDF-1.5
%
7844 0 obj>
endobj

xref
7844 91
0000000016 00000 н.
0000004792 00000 н.
0000002116 00000 н.
0000004918 00000 н.
0000006227 00000 н.
0000007397 00000 н.
0000007466 00000 н.
0000007533 00000 н.
0000007694 00000 н.
0000007733 00000 н.
0000007820 00000 н.
0000008997 00000 н.
0000009063 00000 н.
0000009132 00000 н.
0000017736 00000 п.
0000022533 00000 п.
0000026633 00000 п.
0000030878 00000 п.
0000036110 00000 п.
0000040184 00000 п.
0000044754 00000 п.
0000050428 00000 п.
0000051093 00000 п.
0000051902 00000 п.
0000052903 00000 п.
0000054576 00000 п.
0000055943 00000 п.
0000056824 00000 п.
0000057932 00000 п.
0000058775 00000 п.
0000059488 00000 п.
0000060211 00000 п.
0000060894 00000 п.
0000061594 00000 п.
0000062289 00000 п.
0000062988 00000 п.
0000063660 00000 п.
0000064335 00000 п.
0000065030 00000 п.
0000065743 00000 п.
0000066441 00000 п.
0000067154 00000 п.
0000067867 00000 п.
0000068565 00000 п.
0000069264 00000 п.
0000069964 00000 н.
0000072778 00000 п.
0000074518 00000 п.
0000075834 00000 п.
0000076550 00000 п.
0000077264 00000 п.
0000077980 00000 п.
0000078693 00000 п.
0000079406 00000 п.
0000080097 00000 п.
0000080783 00000 п.
0000081452 00000 п.
0000082635 00000 п.
0000083517 00000 п.