Диаметр и площадь сечения провода

Одной из основных характеристик как бытовой, так и промышленной электропроводки является площадь поперечного сечения проводника, которая непосредственно связана с диаметром токопроводящих жил. От этого показателя зависит передаваемая проводником полезная мощность, степень нагрева проводника и общая безопасность системы электроснабжения. При недостаточной площади поперечного сечения существенно повышается пожароопасность электрической системы вследствие перегрева токопроводящих жил.

Сечение провода и диаметр таблица, отражающая взаимосвязь между этими параметрами будет приведена ниже, формируют основные параметры любых линий электропередач. Использование правильно подобранных проводов существенно увеличивает срок службы линий электропередач и повышает надежность работы.

Для правильного определения площади поперечного сечения проводника существует несколько распространенных методов. Прежде всего, необходимо с достаточной степенью точности измерить диаметр провода.

Как измерить диаметр проводов по сечению

В настоящее время заявленные в технических условиях параметры проводов далеко не всегда соответствуют действительности. Такой важный параметр как диаметр токопроводящей жилы может быть занижен, что приводит к резкому увеличению плотности тока и, как следствие, к перегреву и выходу из строя изоляции, а иногда и к возникновению пожара.

Для того чтобы избежать подобных неприятных ситуаций, не лишним будет прежде чем приобрести провод самостоятельно измерить диаметр жилы и удостовериться в соответствии заявленных характеристик действительным.

Использование микрометра является наиболее точным методом измерения диаметра, однако в бытовых условиях такой инструмент используется редко, поэтому заменить его с достаточной степенью точности можно штангенциркулем.

В случае отсутствия этих измерительных приборов, с достаточной степенью точности можно измерить диаметр провода при помощи обыкновенной линейки. Для этого необходимо снять изоляционный материал на расстоянии порядка 10—15см. После чего нужно плотно прижимая витки друг к другу, намотать на стержень 10 витков проволоки и измерить линейный размер полученной навивки. Полученный размер делится на число витков и таким образом вычисляется диаметр токопроводящей жилы.

Само по себе определение диаметра провода является принципиальным моментом и служит для определения такого важного параметра, как площадь поперечного сечения проводника, однако не стоит недооценивать важность этого замера.

Определение сечения проводов по диаметру

Для определения поперечного сечения проводника при известном диаметре используется формула известная со школьного курса геометрии:

S =π * R 2 , или S = π/4 * D 2

S – искомая площадь, мм 2 ;

D – измеренный диаметр токопроводящей жилы, мм;

R – радиус, мм; R=D/2;

В случае использования многожильных кабелей площадь определяется как сумма площадей отдельных токопроводящих жил.

После вычисления таким образом поперечного сечения провода, можно с достаточной степенью точности провести расчеты нагрузочных и эксплуатационных параметров электропроводки.

Диаметр и сечение проводов в таблице

При покупке электрических проводов не всегда удобно производить вычисление поперечного сечения проводов, хотя определить диаметр токопроводящей жилы не сложно. Для этого случая разработаны специальные таблицы, отражающие взаимосвязь между диаметром проводника и площадью его поперечного сечения. Использование таких таблиц чрезвычайно удобно для определения параметров незнакомого провода.

На первый взгляд, использование таких таблиц не целесообразно, поскольку на бирке проводника указаны его основные параметры, однако и здесь не обошлось без определенных тонкостей. Дело в том, что заявленные производителем параметры далеко не всегда соответствуют действительности, а вот параметры, приведенные в таблице абсолютно объективны.

Если при замере диаметра результат, приведенный в таблице, не существенно отличается от заявленного, значит, вы имеете дело с качественным проводом, но бывают случаи, когда площадь поперечного сечения не соответствует измеренному диаметру провода, в этом случае использование таблицы позволит избежать покупки некачественного кабеля.

Людям, которые только знакомятся ближе с электричеством, обязательно нужно знать, как определить сечения кабеля по диаметру. Этот параметр можно считать одним из самых важных и поэтому информацией касательно него должен владеть каждый электрик. Но все же, начинающим электрикам или студентам немного сложно определить сечение кабеля по диаметру жилы и поэтому данный вопрос следует обсудить детальнее.

Нужно понимать то, что любой кабель состоит из некоторого количества жил, которые в сечении имеют форму круга. Именно от того, какую площадь будет иметь в сечении конкретный кабель и будут определяться параметры его проводимости. Чем толще кабель, тем больше электроэнергии он сможет проводить.

Что собой представляет кабель?

Кабель – длинный провод, внутри которого размещено несколько жил, который взаимодействуют между собой. Несколько металлических жил требуется для того, чтобы повысить мощность кабеля. Если жил будет недостаточно, то при перепадах напряжения в сети, этот провод будет сильно перегреваться и может сгореть.

Если нужно определить сечение кабеля, достаточно обратить внимание всего на один параметр – его диаметр. Как именно с его помощью провести нужные расчеты и, какие инструменты для этого сгодятся, стоит рассмотреть более детально.

Что понадобится для проведения расчетов?

Чтобы понять, что такое сечение провода и правильно рассчитать его по диаметру кабеля, пользователю понадобиться запастись следующими вещами:

• один кабель, имеющий неизвестное сечение;
• микрометр либо же штангенциркуль;
• таблицу, которая показывает параметры удельных сопротивлений веществ.

Вооружившись всем необходимым, можно приступать к моменту определения сечения конкретного кабеля, которое будет выполняться по его диаметру.

Детальная инструкция по проведению замеров

Весь процесс вычисления параметров сечения кабеля можно разделить на 6 этапов, каждый из которых имеет свою специфику и должен подчиняться конкретным правилам.

1 этап

Нужно взять кабель, для которого человек собирается определять параметр сечения. Чаще всего для такой цели используются провода, состоящие из 2 или 4 жил. Жилы должны быть изолированы друг от друга специальными материалами.

Как правило, жилы внутри кабеля обладают одинаковыми показателями диаметра, но можно и встретить такие варианты провода, где одна из жил намного тоньше остальных вариантов. Если в кабеле есть одна тонкая жила, значит, она предназначается для заземления.

2 этап

Жилы необходимо очень аккуратно очистить от изоляции провода – с этой целью нужно использовать небольшой, но очень острый нож.

Затем взять штангенциркуль или микрометр и, воспользовавшись инструментом, рассчитать диаметр жилы. Полученное в миллиметрах значение стоит куда-то записать. Используя этот параметр, нужно будет рассчитать такой показатель, как площадь поперечного сечения. Чтобы это сделать, человеку придется умножить коэффициент 0,25 на число П, которое ровняется 3,14, а также на полученное значение диаметра в квадрате. Общая формула для этого расчета выглядит так – S=0,25xПxD в квадрате. Полученное значение необходимо умножить на количество жил, которые присутствуют в определенном кабеле.

Дополнительно нужно вычислить сопротивление провода, для чего понадобятся следующие показатели:

• длина провода;
• сечение кабеля;
• материал, из которого изготовлен кабель.

Имея эти параметры, можно без проблем вычислить показатель сопротивления.

3 этап

Чтобы понять, как делаются замеры на практике и узнать нужную информацию, нужно рассмотреть момент расчета на конкретном примере. Если у пользователя в руках есть медный кабель, который состоит из 4 жил, а параметр его диаметра составляет 2мм, то можно искать площадь его сечения.

Совет! Для проведения замеров лучше использовать микрометр, который позволит получить более точные показатели, а значит, и весь расчет будет максимально точным и правильным.

Чтобы определить этот параметр, стоит заняться моментом расчета площади поперечного сечения для одной из жил. Сделать это позволяет следующая формула:

S=0,25х3,14х2 в квадрате = 3,14мм в квадрате

Принцип расчета очень простой и максимально понятный. Определив параметр поперечного сечения одного из проводов, можно найти этот показатель для целого кабеля. Чтобы его определить, достаточно умножить полученный по формуле, указанной выше показатель, на общее количество кабелей.

4 этап

Определив параметр сечения, человек может узнать, какой максимальный ток может протекать именно по выбранному кабелю. Также, имея выше указанный показатель на руках, человек может определить сопротивление. К примеру, максимальный ток именно для кабеля из меди можно рассчитать, используя соотношение 8А на 1мм в квадрате. Исходя из этого, предельное значение тока будет составлять 8х12,56=100,5А. для алюминиевого кабеля используются немного другие параметры, которые составляют 5А на 1мм квадратный.

5 этап

Зная значение длины кабеля, можно легко опередить его сопротивление. Чтобы понять, как это делается, нужно рассмотреть все на конкретном примере. К примеру, если длина конкретного кабеля составляет 200м, то чтобы определить показатель сопротивления, нужно умножить удельное сопротивление материала на длину кабеля и поделить на площадь его поперечного сечения. Сделав эти расчеты, можно без проблем определить нужный параметр.

Расчет параметров сечения с помощью таблицы

Сделав необходимые замеры, можно определить сечение кабеля, используя показатели специальной таблицы. Измерив толщину диаметра жилы, используя специальную таблицу, можно определить сечение.

Таблица расчета сечения кабеля выглядит следующим образом:

Благодаря этой таблице можно узнать необходимую информацию очень быстро и без лишних проблем. Таблица показывает площадь сечения разных кабелей и позволяет значительно упростить процесс расчета, ведь некоторым начинающим электрикам, используя исключительно формулу, с этим показателем определиться нелегко.

Дополнительные сведенья и советы

Если поставить дома некачественный кабель, то он просто может сгореть от малейших колебаний в сети. Чтобы этого не случалось, мастера, перед установкой проводки, измеряют сечение кабеля по его диаметру. Это помогает понять, насколько большое напряжение выдержит конкретный провод и стоит ли его ставить. Если расчет сечения проведен и параметр оказался заниженным, то пользователь рискует столкнуться со следующей опасностью:

• падает нагрузочная способность провода;
• если по проводу продут меньший или больший ток, то он полностью разрушится;
• может случиться возгорание в любой зоне кабеля и начаться пожар.

Статистика говорит о том, что сейчас насчитывается очень много пожаров из-за того, что система электрических проводов работает некачественно. Поэтому, чтобы избежать фатальных последствий, стоит проводить расчет сечения кабеля по его диаметру.

Совет! Выбирая в магазине кабель, не всегда стоит верить информации, которая на нем указана. Часто, производители ставят лучшие технические данные, чем они есть на самом деле, чтобы только реализовать свою продукцию и хорошо заработать на этом.

Определение сечения кабеля с помощью линейки

Измерить сечение кабеля возможно за счет использования простой линейки. Это очень старый способ проведения замеров, но он не менее эффективный, чем проведение таких же действий с помощью специальных приборов. Чтобы выполнить измерение, используя обычную линейку, нужно действовать согласно следующей инструкции:

• аккуратно зачистить жилу от изоляции;
• плотно накрутить жилу на обычный карандаш;
• измерить с помощью линейки общую длину намотки;
• разделить длину намотки на общее количество жил, присутствующих в кабеле.

Наматывая на карандаш жилу, нужно проследить за тем, чтобы получилось не менее 15 витков. Витки должны очень плотно прижиматься друг к другу, так, чтобы между ними не оказалось свободного промежутка. Нужно проводить замеры не один, а несколько раз, чтобы результат получился максимально точным.

Это важно! Такой способ подходит исключительно для определения диаметра тонких проводков. Если кабель толстый, то его будет очень сложно накручивать, что не позволит сделать все качественно и провести точный замер.

Советы профессиональных электриков

Опытные электрики уже умеют определять сечение кабеля правильно даже на глаз. Для тех, кто не очень хорошо понимает в этом деле или производит замеры впервые, профессионалы готовы дать несколько полезных советов. И так, эксперты советуют людям, которые хотят провести замеры сечения, следовать таким правилам:

• нужно обращать внимание на качество металла, из которого изготовлена жила (алюминиевая или медная жила должна иметь насыщенный цвет, в противном случае использовался некачественный сплав метала, а это может быть опасным для использования);
• сечение стоит выполнять исключительно по жиле, ведь изолирующий материал в расчет брать не стоит;
• сомневаясь в размере проводника, нужно брать кабель потолще, поскольку тогда точно есть гарантия, что он выдержит определенную нагрузку.

Пользуясь этими советами, каждый сможет самостоятельно справиться с электрическими кабелями и рассчитать нужное значение.

Измерение сечения гибкого кабеля

Для многопроволочного гибкого кабеля используется свой способ измерения сечения. Заключается этот способ в следующих моментах:

• намотать на карандаш одну жилку из пучка;
• измерить длину всех витков;
• разделить длину на количество витков и умножить полученный результат на общее количество проводов.

Способ достаточно простой и понятный, поэтому воспользоваться им сможет абсолютно каждый человек. Чтобы провести замеры правильно, нужно выполнять все действия максимально аккуратно.

Эта процедура не составляет никакой сложности для профессиональных электриков, но начинающим справиться с этой задачей будет не так уж просто. В таком ответственном процессе, главное, выполнять все внимательно и тогда можно будет получить максимально точный результат.

Вывод

Определить сечение кабеля по диаметру можно достаточно быстро. Для того, чтобы визуализировать этот параметр, человек может воспользоваться одним из нескольких доступных способов. Главное, выполняя процесс замеров, проводить все действия внимательно и аккуратно. Чтобы быстрее рассчитать нужный показатель, можно воспользоваться специальной таблицей, в которой указаны все данные. Если человек не пользуется таблицей, то он сможет выполнить все расчеты по специальной формуле.

В пользу какого способа бы не сделал выбор человек, все действия стоит проводить аккуратно и внимательно. Провести замеры такого характера сможет каждый, учитывая при этом советы, которые дают профессиональные электрики. Проводить замеры можно с помощью специальных приборов или обычной линейки.

Измерить сечение кабеля можно буквально за пару минут, узнав, можно ли его использовать для конкретных целей. Выбирая кабель, нужно всегда помнить о том. Что маркировка на них не всегда соответствует действительности. Именно поэтому стоит проверить нужные параметры самостоятельно, чтобы знать, продукция какого качества используется. Рассчитав нужный параметр, человек может убедиться в качестве кабеля и использовать его для замены проводки. Главное, провести все замеры правильно и тогда используемый провод будет максимально безопасным для домашнего использования, риска возникновения каких-то замыканий или других неприятностей фактически не будет.

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

Основные показатели, определяющие сечение провода:

• Металл, из которого изготовлены токопроводящие жилы
• Рабочее напряжение, В
• Потребляемая мощность, кВт и токовая нагрузка, А

Расчет сечения провода.

Опытному электрику, ежедневно сталкивающемуся с проводами, легко определить «на глаз» сечение кабеля или провода. Но порой даже профессионал делает это с трудом, не говоря уже о новичках. Сделать расчет сечения провода по диаметру – это важная задача.

В этой статье попробуем разобраться с понятием «площадь сечения» и проанализируем справочные данные.

Чтобы рассчитать сечение провода нужно воспользоваться формулой:

S – площадь сечения,

D – диаметр токо-проводящей жилы провода, мм. Его можно измерить штангенциркулем,

Эту формулу также можно записать таким образом:

Однако для расчета сечения можно обойтись без штангенциркуля. Этот способ расчета применяется для нахождения сечения провода с одной жилой (для проводов с двумя и тремя жилами это не подойдет, с ними мы разберемся ниже). При этом измерительные инструменты не используются. Бесспорно, применение штангенциркуля или микрометра для этих целей считается самым оптимальным. Но ведь эти инструменты не всегда есть в наличии.Все витки должны располагаться как можно более плотно друг к другу, чтобы не было зазоров. Подсчитываем, сколько витков получилось. Я насчитал 16 витков. Теперь нужно измерять длину намотки. У меня получилось 25 мм. Делим длину намотки на число витков.

L – длина намотки, мм;

N – количество полных витков;

D – диаметр жилы.

Полученное значение является диаметром провода. Для нахождения сечения пользуемся выше описанной формулой. D = 25/16 = 1.56 кв. мм. S = (3.14/4)*(1.56)2 = 1.91 кв. мм. Получается при измерении штангенциркулем сечение составляет 1.76 кв.мм., а при измерении линейкой 1.91 кв. мм. – ну погрешность есть погрешность.

В таком случае найдите предмет цилиндрической формы. Например, обычную отвертку. Берем любую жилу в кабеле, длина произвольная. Снимаем изоляцию, чтобы жила была полностью чистой. Наматываем оголенную жилу провода на отвертку или же карандаш. Измерение будет тем точнее, чем больше витков вы сделаете.

Для примера возьмем медные провода, так как они часто используется в электропроводке. Они удобны в монтаже, реже портятся. Сами провода тонкие, но ток в них остается такой же силы как в алюминиевых проводах.

Цена качественного медного кабеля – это единственный, и, пожалуй, главный недостаток, который перечеркивает массу достоинств этого изделия. Поэтому алюминий применяют там где ток превышает значение 50 ампер. В этом случае применяется кабель с алюминиевой жилой толщиной более 10 мм. Но нужно учитывать, что при использовании алюминиевых проводов значения длительно допустимых токовых нагрузок на них гораздо меньше, чем при использовании медных проводов и кабелей аналогичного сечения. Так, для жил алюминиевых проводов сечением 2 кв. мм. максимальная нагрузка составляет чуть больше 4 кВт (по току это – 22 А), для жил сечением 4 кв. мм. – не более 6 кВт. Алюминий пропускает ток хуже меди. Для алюминия при токах до 32 А максимальный ток будет меньше, чем для меди всего на 20%. При токах до 80 А алюминий пропускает ток хуже на 30%. Максимальный ток алюминиевого провода равен площади сечения умножить на 6.

Основные площади сечения кабеля: 0,75,1,5,2,5,4 кв. мм.

При выборе площади сечения проводов следует руководствоваться тремя основными принципами:

1. Площадь сечения провода должна быть такой, что при прохождении максимально возможного в данном случае тока, нагрев провода был допустимым.

2. Нельзя, чтобы из-за сечения, падение напряжения провода превышало допустимое значение.

3. Толщина провода и его защитная изоляция должна обеспечивать его механическую прочность, а значит надежность.

Если вы отошли от этих правил, то неприятностей не избежать, зачастую такие ошибки делают неопытные электрики.

Для выбора сечения жил провода кабеля нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования.

Выбор толщины провода зависит от максимальной рабочей температуры. Если ее превысить, начнет плавиться провод и изоляция на нем, что приведет к короткому замыканию или взрыву

На рабочую температуру влияет не только электрическое напряжение, но еще и окружающие факторы, например температура воздуха в помещении или на улице, влажность и т.д.

Еще провода принято делить на одножильные, двужильные и трехжильные. Различие этих категорий в количестве жил для проводов в одной изоляции. Одножильные провода означают, что на близком расстоянии не проходит больше никаких проводов, двужильные, что два провода соединены вместе в одной изоляции, а трехжильные, что соединены три провода.

Для выбора сечения жил провода кабеля нужно проанализировать парк имеющихся электробытовых приборов с точки зрения одновременного их использования.

Как правило двужильные провода менее эффективны, чем одножильные и максимальный ток в них гораздо меньше, возможно из-за взаимного нагрева, но они намного прочнее, и возни с ними меньше.

Ниже дана общеизвестная таблица сечения провода для подбора площади сечения медных проводов в зависимости от тока.

Сечение токо-проводящей жилы, мм 2

Ток, А, для проводов, проложенных