Žice se široko uporabljajo na področju električnih omrežij za različne namene. Na prvi pogled se zdi prenos energije prek kablov in žičnih izdelkov preprost in preprost.
Vendar pa je za zagotovitev varnega delovanja električnih ožičenj potrebno upoštevati številne pomembne nianse pri načrtovanju in gradnji električnih omrežij. Ena izmed takih podrobnosti je zmožnost pravilnega izračuna preseka žice po premeru, ker je meja dopustnega toka, ki poteka skozi vodnik, odvisna od natančnosti določitve.
Kako določiti prerez ali premer, ali obstaja razlika med temi parametri? Članek bomo poskušali razumeti. Poleg tega smo pripravili zbirne tabele, ki vam bodo pomagale izbrati vodnik, odvisno od pogojev vgradnje električnega omrežja, materiala za izdelavo kabelskega jedra in močnostnih značilnosti priključenih enot.
Potreba in postopek izračuna
Raznoliko opremo z različnimi zmogljivostmi poganja električni tok. In razpon zmogljivosti je zelo obsežen.
Vsak posamezen električni aparat predstavlja obremenitev, odvisno od obsega, ki ga je treba dovajati z določeno jakostjo.
Z "privzeto" ali banalnim nepoznavanjem osnov elektrikov je prevodnike enostavno povezati, ne upoštevajoč vseh obstoječih zahtev za premer in presek. Drugo vprašanje je, kaj lahko dobimo iz take prakse med delovanjem.
Potrebno količino toka za potrebno obremenitev lahko prepustite skozi žice različnih premerov (prečni prerezi).
Toda v pogojih nezadostnega preseka prevodnika za prehod določene prostornine toka nastane učinek povečanega upora. Kot rezultat, je opaziti ogrevanje žice (kabla).
Če prezrete ta pojav in še naprej prenašate tok, obstaja resnična nevarnost segrevanja do trenutka vžiga. Te razmere grozijo z resno nevarnostjo. Zato je treba pri izračunu in izbiri tokokrogov za prenos obremenitve posebno pozornost.
Posledice napačnih izračunov električnih vodnikov vzdolž preseka (premera) lahko spremljajo pojavi od rahle deformacije izolacijskega materiala do resničnega požara in večjega požara
Pravilni izračun, pravilna izbira kablov in žic pozitivno vpliva na delovanje opreme, ki deluje kot obremenitev.
Torej je poleg varnostnega faktorja izračun presekov električnega kabla po premeru ali obratno z vidika zagotavljanja učinkovitega delovanja električnih strojev obvezen ukrep.
Določitev premera jedra prevodnika
Pravzaprav lahko to operacijo izvedete s preprosto linearno meritvijo. Za natančno merjenje je priporočljivo uporabiti točkovni instrument, na primer kaliper, ali še bolje, mikrometer.
Rezultat relativno nizke natančnosti, vendar precej sprejemljiv za številne aplikacije žic, omogoča merjenje premera s standardnim ravnilom.
Merjenje in določanje premera jedra s točkovnim instrumentom, ki je kaliber. Ta metoda linearne meritve daje rezultat dovolj natančen za naslednji izračun preseka prevodnika
Seveda je treba meritev opraviti v stanju golega vodnika, to je, da se najprej odstrani izolacijski premaz.
Mimogrede, izolacijski premaz, na primer iz bakrene žice, velja tudi za tanko plast brizganja laka, ki jo je treba odstraniti tudi, ko je potreben zelo natančen izračun.
Obstaja "gospodinjska" metoda merjenja premera, primerna v primerih, ko ni nobenih točkovnih merilnih instrumentov. Za uporabo metode boste potrebovali izvijač električarja in šolski ravnilo.
Vodnik za merjenje je predhodno odstranjen iz izolacije, nakar je navit na palici izvijača tesno okrogel do okroglega. Običajno je navitih ducat zavojev - priročno število za matematične izračune.
Linearno merjenje premera je še en pogost način določanja parametra prevodnika za izračun moči (prepustnost). Uporablja se z navadnim ravnilom in katero koli osnovo, kjer je dovoljeno navijanje vodnika (+)
Nato se navita tuljava na palici izvijača meri s ravnilom od prvega do zadnjega zavoja. Nastala vrednost v vrstici mora biti deljena s številom obratov (v tem primeru 6). Rezultat tako preprostega izračuna bo premer žičnega jedra.
Izračun preseka električne žice
Če želite določiti vrednost prereza jedra prevodnika, boste morali uporabiti matematično formulacijo.
Pravzaprav je prečni prerez jedra prevodnika območje prečnega prereza - torej območje kroga. Premer je določen z zgoraj opisano metodo.
Jedro je pravzaprav območje kroga. V skladu s tem lahko izračun tega segmenta geometrijske matematike izvedemo po tradicionalni formuli, pod pogojem, da je znana vrednost premera ali polmera
Na podlagi vrednosti premera je mogoče dobiti vrednost polmera tako, da premer delimo na polovico.
Pravzaprav bo treba pridobljenim podatkom dodati konstanto „π“ (3.14), po kateri lahko vrednost preseka izračunate z eno od formul:
S = π * R2 ali S = π / 4 * D2,
Kje:
- D - premer;
- R - polmer;
- S - prečni prerez;
- π Je konstanta, ki ustreza 3.14.
Te klasične formule se uporabljajo tudi za določanje preseka nasedlih vodnikov. Strategija izračuna ostaja skoraj nespremenjena, razen nekaterih podrobnosti.
Zlasti se prvotno izračuna presek enega jedra iz žarka, po katerem se rezultat pomnoži s skupnim številom žic.
Prerez večkotornega prevodnika je mogoče izračunati po isti matematični metodi, ki velja za eno žico, vendar se dodatno upošteva tudi število obstoječih jeder kot faktor.
Zakaj bi bilo treba določitev preseka obravnavati kot pomemben dejavnik? Očitna točka, ki jo neposredno povezuje zakon Joule-Lenza, je zato, ker mejni parameter prevodnika določa mejo dopustnega toka, ki teče skozi ta prevodnik.
Določitev premera sekcij
Z matematičnim izračunom je dovoljeno določiti premer jedra prevodnika, ko je znan odsek parametra.
To seveda ni najbolj praktična možnost, glede na razpoložljivost enostavnejših metod za določitev premera, vendar uporaba te možnosti ni izključena.
Meritev premera z visoko natančnostjo z uporabo merilnega orodja - mikrometra, daje skoraj enak rezultat, ko se izračuni izvajajo po formuli
Za izvedbo izračuna boste potrebovali skoraj enake številčne podatke, ki so bili uporabljeni za izračun preseka s pomočjo matematične formule.
Se pravi konstanta "π" in vrednost površine kroga (odseka).
S spodnjimi vrednostmi formule dobimo vrednost premera:
D = √4S / π,
Kje:
- D - premer;
- S - prečni prerez;
- π Je konstanta, ki ustreza 3.14.
Uporaba te formule je lahko pomembna, če je znan parameter parametra in če ni primernih orodij za merjenje premera.
Parameter preseka je mogoče dobiti na primer iz dokumentacije za dirigent ali iz tabele za izračune, kjer so predstavljene najpogosteje uporabljene klasične možnosti.
Tabele za izbiro primernega dirigenta
Priročna in praktična možnost za izbiro želene žice (kabla) je uporaba posebnih tabel, ki prikazujejo premer in presek glede na moč in / ali tokove.
Taka miza pri roki je enostaven in preprost način za hitro določitev vodnika za potrebno električno napeljavo.
Določitev želenih vrednosti s klasično tabelo je eden najprimernejših načinov za izbiro potrebnega prevodnika med inštalacijskimi deli
Glede na to, da so tradicionalni vodniki električne inštalacije izdelki z bakrenimi ali aluminijastimi vodniki, obstajajo tabele za obe vrsti kovin.
Tudi tabelarski podatki pogosto predstavljajo vrednosti za napetosti 220 voltov in 380 voltov. Poleg tega se upoštevajo vrednosti pogojev namestitve - zaprto ali odprto ožičenje.
Pravzaprav se izkaže, da na enem listu papirja ali na sliki, naloženi na pametni telefon, obstajajo obsežni tehnični podatki, ki lahko opravijo brez zgoraj omenjenih matematičnih (linearnih) izračunov.
Poleg tega mnogi proizvajalci kabelskih izdelkov za poenostavitev izbire potrebnega prevodnika za kupca, na primer za namestitev prodajnih mest, ponujajo tabelo, v katero so vnesene vse potrebne vrednosti.
Ostaja le ugotoviti, kakšna obremenitev je predvidena za določeno električno točko in kako bo izvedena namestitev ter na podlagi teh informacij izbrati pravilno žico z bakrenimi ali aluminijastimi vodniki.
Primeri takih možnosti za izračun premera žice čez presek so podani v tabeli, kjer so upoštevane možnosti bakrenih in aluminijastih vodnikov ter načini polaganja ožičenja - odprtega ali skritega tipa. Iz prve tabele lahko določite indikator preseka za moč in tok.
Korespondenska tabela za premer bakrenih in aluminijastih vodnikov glede na pogoje namestitve
Moč, W | Tok, A | Jedro bakrenega prevodnika | Aluminijasto vodniško jedro | ||||||
Odprta vrsta | Zaprtega tipa | Odprta vrsta | Zaprtega tipa | ||||||
S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | S mm2 | D mm | ||
100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Poleg tega obstaja standard za prereze in premere, ki velja za okrogle (oblikovane) nezatesnjene in zatesnjene prevodne vodnike kablov, žic, vrvic. Ti parametri so regulirani GOST 22483-2012.
Kabli iz bakra (kositer baker), aluminijaste žice brez kovinske prevleke ali s kovinsko prevleko spadajo pod standard.
Bakreni in aluminijasti vodniki kablov in žic nepremičnega polaganja so razdeljeni v razrede 1 in 2. Žice, vrvice, kabli nestabilnega in nepremičnega polaganja, kjer je potrebna večja stopnja prožnosti pri vgradnji, so razdeljeni v razrede od 3 do 6.
Razvrstitvena tabela za kabelske (žične) bakrene vodnike
Nominalni prerez, mm2 | Največji dovoljeni premer bakrenih žil, mm | ||||
enojna žica (razred 1) | večžični (razred 2) | večžični (razred 3) | večžični (razred 4) | prilagodljiv (5. in 6. razred) | |
0,05 | – | – | – | 0,35 | – |
0,08 | – | – | – | 0,42 | – |
0,12 | – | – | – | 0,55 | – |
0,20 | – | – | – | 0,65 | – |
0,35 | – | – | – | 0,9 | – |
0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
1,2 | – | – | 1,6 | 1,6 | – |
1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
2,0 | – | – | 1,9 | 2,0 | – |
2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
3,0 | – | – | 2,5 | 2,6 | – |
4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
5 | – | – | 3,0 | 3,2 | – |
6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
8 | – | – | 4,0 | 4,2 | – |
10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
185 | – | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
240 | – | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
300 | – | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
400 | – | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
500 | – | 29,2 | 43,5 | – | 35,0 |
625 | – | 33,0 | – | – | – |
630 | – | 33,2 | – | – | 39,0 |
800 | – | 37,6 | – | – | – |
1000 | – | 42,2 | – | – | – |
Za aluminijaste vodnike in kable GOST 22483-2012 določa tudi parametre za nazivni prerez jedra, ki ustrezajo ustreznemu premeru, odvisno od razreda jedra.
Poleg tega se lahko v skladu z istim GOST naveden premer uporabi za bakreni prevodnik razreda 1, če je potrebno izračunati njegov najmanjši premer.
Tabela razvrstitve kabelskih (žičnih) aluminijastih vodnikov
Nominalni prerez, mm2 | Premer okroglih žil (aluminij), mm | |||
1. razred | 2. razred | |||
najmanj | največ | najmanj | največ | |
16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
400 | – | – | 22,9 | 24,6 |
500 | – | – | 25,7 | 27,6 |
625 | – | – | 29,0 | 32,0 |
630 | – | – | 29,3 | 32,5 |
Dodatna priporočila o izbiri vrste žic in kablov za ureditev električnih omrežij v stanovanju in hiši so podana v člankih:
- Katero žico uporabiti za ožičenje v hiši: priporočila za izbiro
- Kakšen kabel narediti ožičenje v leseni hiši: vrste negorljivega kabla in njegova varna namestitev
- Kakšen kabel uporabiti za ožičenje v stanovanju: pregled žic in izbira najboljše možnosti
Spodnji videoposnetek prikazuje praktičen primer določanja preseka prevodnika z enostavnimi metodami.
Ogled videoposnetka je priporočljiv, saj jasno predstavljene informacije pomagajo povečati obseg znanja:
Delo z električnimi žicami vedno zahteva odgovoren odnos do izračuna.
Zato bi moral električar kateri koli razred poznati metodologijo izračuna in biti sposoben uporabljati obstoječe tehnične tabele. Tako zaradi natančnega izračuna ne dosežemo le pomembnih prihrankov pri stroških vgradnje, ampak kar je najpomembneje - zagotovljena je varnost delovanja vhodne črte.
Ali je treba kaj dopolniti ali imate vprašanja o določitvi preseka žice? Na objavo lahko pustite komentarje, sodelujete v razpravah in delite svoje izkušnje pri izbiri žic za ureditev električnega omrežja v hiši ali stanovanju. Kontaktni obrazec se nahaja v spodnjem bloku.