Расчет сечения многожильного провода по диаметру

Нередко перед приобретением кабельной продукции возникает необходимость самостоятельного замера ее сечения во избежание обмана со стороны производителей, которые из-за экономии и установления конкурентной цены могут незначительно занижать этот параметр.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Разнообразие кабельной продукции и проводов

Также знать, как производится определение сечения кабеля, необходимо, например, при добавлении новой энергопотребляющей точки в помещениях со старой электропроводкой, на которой отсутствует какая-либо техническая информация. Соответственно, вопрос о том, как узнать сечение проводников, остается актуальным всегда.

Общая информация о кабеле и проводе

При работе с проводниками необходимо понимать их обозначение. Существуют провода и кабеля, которые отличаются друг от друга внутренним устройством и техническими характеристиками. Однако многие люди часто путают эти понятия.

Проводом является проводник, имеющий в своей конструкции одну проволоку или группу проволок, сплетенных между собой, и тонкий общий изоляционный слой. Кабелем же называется жила или группа жил, имеющих как собственную изоляцию, так и общий изоляционный слой (оболочку).

Каждому из типов проводников будут соответствовать свои методы определения сечений, которые почти схожи.

Материалы проводников

Количество энергии, какую передает проводник, зависит от ряда факторов, главный из которых – это материал токопроводящих жил. Материалом жилок проводов и кабелей могут выступать следующие цветные металлы:

  1. Алюминий. Дешевые и легкие проводники, что является их преимуществом. Им присуще такие отрицательные качества, как низкая электропроводность, склонность к механическим повреждением, высокое переходное электросопротивление окисленных поверхностей;
  2. Медь. Наиболее популярные проводники, имеющие, по сравнению с другими вариантами, высокую стоимость. Однако им присуще малое электрическое и переходное на контактах сопротивление, достаточно высокая эластичность и прочность, легкость в спайке и сварке;
  3. Алюмомедь. Кабельные изделия с жилами из алюминия, которые покрыты медью. Им свойственна чуть меньшая электропроводность, чем у медных аналогов. Также им присуще легкость, среднее сопротивление при относительной дешевизне.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Различные вида кабелей по материалу изготовления жил

Важно! Некоторые способы определения сечения кабелей и проводов будут зависеть именно от материала их жильной составляющей, который напрямую влияет на пропускную мощность и силу тока (метод определения сечения жил по мощности и току).

Измерение сечения проводников по диаметру

Существует несколько способов, как определить сечение кабеля или провода. Разница при определении площади сечения проводов и кабелей будет заключаться в том, что в кабельной продукции требуется производить замеры каждой жилы в отдельности и суммировать показатели.

Для информации. Измеряя рассматриваемый параметр контрольно-измерительными приборами, необходимо изначально произвести замеры диаметров токопроводящих элементов, желательно сняв изоляционный слой.

Приборы и процесс измерения

Приборами для замеров могут выступать штангенциркуль или микрометр. Используют обычно механические приспособления, но могут применяться и электронные аналоги с цифровым экраном.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Внешний вид механического микрометра

В основном, замеряют диаметр проводов и кабелей посредством штангенциркуля, так как он найдется в почти каждом домашнем хозяйстве. Им также можно замерять диаметр проводов в работающей сети, например, розетке или щитовом устройстве.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Замер диаметра механическим штангенциркулем

Определение сечения провода по диаметру совершается по следующей формуле:

S = (3,14/4)*D2, где D – диаметр провода.

Если кабель в своем составе имеет больше одной жилы, то необходимо произвести замеры диаметра и расчет сечения по вышеприведенной формуле для каждой из них, после объединить полученный результат, воспользовавшись формулой:

Sобщ= S1 + S2 +…+Sn, где:

  • Sобщ – общая площадь поперечного сечения;
  • S1, S2, …, Sn – поперечные сечения каждой жилы.

На заметку. Для точности полученного результата рекомендуется производить измерения не менее трех раз, поворачивая проводник в разные стороны. Результатом будет являться средний показатель.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Определение диаметра жилки цифровым штангенциркулем

При отсутствии штангенциркуля или микрометра диаметр проводника можно определить посредством обычной линейки. Для этого необходимо выполнить следующие манипуляции:

  1. Очистить изоляционный слой жилы;
  2. Накрутить плотно друг другу витки вокруг карандаша (их должно быть не менее 15-17 шт.);
  3. Произвести замер длины намотки;
  4. Разделить полученную величину на количество витков.

Важно! Если витки не будут уложены на карандаш равномерно с зазорами, то точность полученных результатов измерения сечения кабеля по диаметру будет под сомнением. Для повышения точности замеров рекомендуется производить замеры с разных сторон. Толстые жилы навить на простой карандаш будет сложно, поэтому лучше прибегнуть к штангенциркулю.

После измерения диаметра площадь сечения провода рассчитывается по вышеописанной формуле или определяется по специальной таблице, где каждому диаметру соответствует величина площади сечения.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Измерение диметра проводникового изделия посредством линейки

Диаметр провода, имеющего в своем составе сверхтонкие жилы, лучше замерять микрометром, так как штангенциркуль может с легкостью проломить ее.

Определить сечение кабеля по диаметру проще всего посредством таблицы, которая приведена ниже.

Таблица соответствия диаметра провода сечению провода

0,8 0,5
0,9 0,63
1 0,75
1,1 0,95
1,2 1,13
1,3 1,33
1,4 1,53
1,5 1,77
1,6 2
1,8 2,54
2 3,14
2,2 3,8
2,3 4,15
2,5 4,91
2,6 5,31
2,8 6,15
3 7,06
3,2 7,99
3,4 9,02
3,6 10,11
4 12,48
4,5 15,79

Сечение сегментного кабеля

Кабельная продукция с сечением до 10 мм2 практически всегда производится круглой формы. Таких проводников вполне достаточно для обеспечения бытовых нужд домов и квартир. Однако при большем сечении кабеля жилы ввода от внешней электрической сети могут выполняться в сегментном (секторном) виде, и определить сечение провода по диаметру уже будет довольно сложно.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Алюминиевый кабель с секторными жилами

В таких случаях необходимо прибегнуть к таблице, где размер (высота, ширина) кабеля принимает соответствующее значение площади сечения. Изначально необходимо линейкой измерить высоту и ширину требуемого сегмента, после чего требуемый параметр может быть рассчитан соотнесением полученных данных.

Таблица расчета площади сектора жилы электрокабеля

S 35 50 70 95 120 150 185 240
Четырехжильный сегментный в 7 8,2 9,6 10,8 12 13,2
ш 10 12 14,1 16 18 18
Трехжильный сегментный многопроволочный, 6(10) в 6 7 9 10 11 12 13,2 15,2
ш 10 12 14 16 18 20 22 25
Трехжильный сегментный однопроволочный, 6(10) в 5,5 6,4 7,6 9 10,1 11,3 12,5 14,4
ш 9,2 10,5 12,5 15 16,6 18,4 20,7 23,8

Зависимость тока, мощности и сечения жил

Измерить и произвести расчеты площади сечения кабеля по диаметру жилы недостаточно. Перед прокладкой проводки или иных типов электросетей необходимо также знать пропускную способность кабельной продукции.

Выбирая кабель, необходимо руководствоваться несколькими критериями:

  • сила электротока, которую будет пропускать кабель;
  • мощность, потребляемая источниками энергопотребления;
  • токовая нагрузка, оказываемая на кабель.

Мощность

Самым важным параметром при электромонтажных работах (в частности прокладке кабелей) является пропускная мощность. От сечения проводника зависит максимальная мощность передаваемой по нему электроэнергии. Поэтому крайне важно знать общую мощность источников потребления энергии, которые будут подключены к проводу.

Обычно производители бытовой техники, приборов и иных электротехнических изделий указывают на этикетке и в прилагаемой к ним документации максимальную и среднюю мощность потребления.  Например, машина для стирки белья может потреблять электроэнергию в диапазоне от десятков Вт/ч при режиме полоскания до 2,7 кВт/ч при нагреве воды. Соответственно, к ней должен подключаться провод с тем сечением, которого хватит для передачи электроэнергии максимальной мощности. Если к кабелю подключается два и более потребителя, то общая мощность определяется путем сложения предельных значений каждого из них.

Усредненная мощность всех электроприборов и осветительных устройств в квартире редко превышает 7500 Вт для однофазной сети. Соответственно, сечения кабелей в электропроводке необходимо подбирать под это значение.

На заметку. Рекомендуется округлять сечение в сторону увеличения мощности из-за возможного увеличения потребляемой электроэнергии в будущем. Обычно берут следующую по числу площадь сечения от рассчитанной величины.

Так, для значения общей мощности 7,5 кВт необходимо использовать медный кабель с сечением жилы 4 мм2, который способен пропустить около 8,3 кВт. Сечение проводника с алюминиевой жилой в таком случае должно быть не менее 6 мм2, пропускающее мощность тока от 7,9 кВт.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Маркировочные этикетки электроприборов и бытовой техники, в которых указана их номинальная мощность

В индивидуальных жилых постройках нередко применяется трехфазная система электроснабжения на 380 В. Однако большая часть техники не рассчитана на такое электронапряжения. Напряжение в 220 В создается посредством их подсоединения в сеть через нулевой кабель с равномерном распределением токовой нагрузки на все фазы.

Электроток

Зачастую мощность электрооборудования и техники может быть не известна владельцу из-за отсутствия этой характеристики в документации или полностью утерянных документов, этикеток. Выход в такой ситуации один – произвести расчет по формуле самостоятельно.

Мощность определяется по формуле:

P = U*I, где:

  • Р – мощность, измеряемая в ваттах (Вт);
  • I – сила электротока, измеряемая в амперах (А);
  • U – приложенное электронапряжение, измеряемое в вольтах (В).

Когда неизвестна сила электротока, то ее можно измерить контрольно-измерительными приборами: амперметром, мультиметром, токоизмерительными клещами.

расчет сечения многожильного провода по диаметру

Измерение силы тока токоизмерительными клещами

После определения потребляемой мощности и силы электротока можно посредством нижеприведенной таблицы узнать необходимое сечение кабеля.

Нагрузка

Расчет сечения кабельных изделий по токовой нагрузке необходимо производить для дальнейшей защиты их от перегрева. Когда по проводникам проходит слишком большой электроток для их сечения, то может происходить разрушение и оплавление изоляционного слоя.

Предельно допустимая длительная токовая нагрузка – это количественное значение электротока, который сможет пропускать кабель достаточно долго без перегревов. Для определения этого показателя изначально необходимо просуммировать мощности всех энергопотребителей. После этого произвести вычисления нагрузки по формулам:

  1. I = P∑*Kи/U (однофазная сеть),
  2. I = P∑*Kи/(√3*U) (трехфазная сеть), где:
  • P∑ – общая мощность энергопотребителей;
  • Kи – коэффициент, равный 0,75;
  • U – электронапряжение в сети.

Таблица соответствия площади сечения медных жил проводниковых изделий току и мощности *

Сила ток, А Мощность, кВт Сила ток, А Мощность, кВт
2,5 27 5,9 25 16,5
4 38 8,3 30 19,8
6 50 11 40 26,4
10 70 15,4 50 33
16 90 19,8 75 49,5
25 115 25,3 90 59,4
35 140 30,8 115 75,9
50 175 38,5 145 95,7
70 215 47,3 180 118,8
95 260 57,2 220 145,2
120 300 66 260 171,6

*Важно! Проводникам с алюминиевыми жилами соответствуют другие значения.

Определение кабельного изделия в поперечном сечении – особо важный процесс, в котором  недопустимы просчеты. Учитывать требуется все факторы, параметры и правила, доверяя только своим расчетам. Проведенные измерения должны совпадать с вышеописанными таблицами – при отсутствии в них конкретных значений их можно найти в таблицах многих справочников электротехника.

Видео

Немного теории о силовых проводах, которую считаю полезным знать каждому!
В процессе написания данный пост пополнился ссылками и выкладками — что делает его вполне доказанным и обоснованным. Всем кто хочет проверить или просто углубить свои знания — вот ссылка на основополагающий по вопросам поднятым в данном посте — ГОСТ 22483-2012: Медь. Рассмотрим из чего могут быть провода? Практически все отечественные провода изготавливаются из меди марки М1. Хоть и ругают наши заводы — но медь они делать не разучились. В этом убеждался и на производстве — где видел кучу аварий и применений наших отечественных проводов под нагрузкой превышающих допустимую — то есть на пиковых режимах и режимах КЗ. Так вот провода наши держат нагрузку пложенную им по номиналу: если они соответствуют заявленному сечению, но об этом ниже. Качественные брендовые авто провода — так же сделаны из меди — но само собой из страны Восходящего солнца (там их делать выгоднее). Лично у меня нет никакой предвзятости к ним и обсуждать какая там медь нет никакого желания, не в этом суть. Каждый выбор сделает сам. Но есть некачественные изделия (не всегда кстати дешевые) — в которых медь явно с примесями или вообще провода алюмо-медные… Такие я применять в авто не советую.

2. Класс гибкости. Одна из наиболее значимых характеристик любого гибкого провода — который мы хотим применить у нас в авто.

Как известно все гибкие провода состоят из многих медных проволочек — составляющих вместе общее сечение токопроводящей жилы. Они должны быть из отожженной меди.
Так вот чем тоньше будут эти проволочки и чем больше будет их число — тем провод будет более гибкий. И наоборот.
В ГОСТе по классам гибкости медных силовых проводов прописаны конкретные диаметры вот этих мелких проволочек из которых состоит провод. Если провод сделан с соблюдением этих требований (кстати по ТУ тоже есть много качественной продукции) — то диаметр проволочек должен находиться в этом разрешенном допуске — и значит провод будет соответствовать указанному классу гибкости.
Классов всего 6.
1 — почти моножила.
2 — чуть гибкий провод, например ПВ-2
3 — провод ограниченной гибкости ПВ-3
4 — провод достаточно гибкий — ПВ-4
5 — гибкий провод — КГ, ПВ-5, Artline
6 — наиболее гибкий провод — импортные брендовые провода (не все), отечественный КОГ-1.
расчет сечения многожильного провода по диаметру
Теперь стоит указать на ОЧЕНЬ важную особенность связанную с разными классами гибкости проводов.
Если взять провода одинакового заявленного сечения — например 25 мм2 — НО разного класса гибкости например 3 и 5 — ТО провод 3 класса гибкости будет смотреться меньшим визуально! Это физика — меньше проводков большего диаметра — сечение ОДНО — а визуально — более тонкий! Поэтому не стоит сравнивать НА ГЛАЗ провода например КГ и ПВ-3 — при одинаковом и качественно выполненном сечении — ПВ-3 — ВСЕГДА будет более тонким казаться. Но сечение ОДНО — а значит свойства по пропусканию тока ОДИНАКОВЫЕ. Разница в гибкости.

Далее стоит отметить что импортные провода сделаны по общепринятой «за бугром» системе исчесления сечений — а именно Американ Ваер Гейдж — AWG — он же Ga. А наши отечественные, которые лично мне ближе — исчесляются в мм2. И соответствие проводов AWG системы — нашим проводам — УСЛОВНОЕ. Есть таблицы из которых видно что например импортная нулевка 0 Ga = 53 мм2. Поэтому сравнивая даже качественный КГ-50 с 0 Ga — в любом случае получаем что 0 Ga — будет на 3 мм2 толще да еще и класс гибкости импортного 6, а КГ — 5 — и КГ будет казаться меньше по сечению. Он как бы на 3 мм2 и так меньше, но эффект значительно усиливаеться разницей в классах гибкости. Ну и 4 Ga — которому сопоставляют наш КГ-25 — поменьше будет (21 мм2) и тут КГ рулит. Вот это не стоит забывать никогда. Отечественные провода нужно сравнивать с качественными отечественными проводами и с одинаковым классом гибкости. А импортные с импортными.

3. Сечение. Вот это пожалуй главная характеристика любого провода. И это экзамен состоятельности для любого кабельного завода. Делаешь честно — не обманываешь — получаешь хороший продукт на выходе — которому можно верить. Который пропустит заявленный ток без ущерба для себя и не подведет… Так вот многие заводы сейчас лукавят и явно занижают сечение таких проводов к сожалению на рынке много. Одно из отличий которое являеться например для КГ решающим — между — медью и внешней изоляцией должна быть полиэтиленовая пленка — прокладка — для того чтобы резина не наплавлялась при производстве на медную жилу. Если ее нет — то такой КГ сразу не рассматривайте. По поводу проводов в пластикате-изоляции (ПВХ) — тут лучше у продавца спросить сертификат качества и доверять наиболее крупным кабельным заводам РФ.

А теперь главное — КАК ПРАВИЛЬНО ПОМЕРИТЬ СЕЧЕНИЕ СИЛОВОГО ПРОВОДА?

Нет не наконечником в него тыкать… Это не показатель… наконечники все разные. И только качественным стоит верить. Да и в любом случае в наконечник провод не должен входить впритир. Потому что в таком случае при правильной опрессовке не будет образование облоя — а это необходимо. Наконечник тогда просто порветься гидравлическим прессом — так что в любом случае наконечник должен быть чуть больше по диаметру чем провод КГ или другой туда прессуемый. Стоит отметить что наконечники электротехнические — разработаны для мм2, а не для AWG. Поэтому некоторые 0 Ga — конечно будут лезть в него впритир… А есть очень редкие в продаже в обычных электротех магазинах — наконечники под AWG — импортные наконечники. Каждому проводу свое!

Правильно мерить сечение провода так:1. Берем провод. Зачищаем — если провод качественый (общепринятая технология многих заводов) — то тонкие жилки сплетены в косички по 15-26 жилок, а уже из 8-20 косичек (в зависимости от сечения) — состоит весь провод. Это строение видно при зачищенном проводе. Поэтому не ленитесь зачищайте КГ и другие провода при их выборе. Провода с которыми довелось работать мне имеют такую структуру.

Так вот, нужно сосчитать количество медных волосков- проводничков в проводе. Можно в одной косичке — потом умножить на количество косичек. Получаем например для испытуемого провода на фото — 260 штук медных проволочек (желтый на фото).

. Далее прибором микрометром (с точностью минимум 0,01 мм) — измеряем диаметр одного медного проводничка из которых стотоит весь наш провод.

Результат измерения для нашего провода = D=0,41 мм.


3.
Делее считаем по формуле S = (3,14 * D * D)/4 — площадь сечения данного маленького проводничка — волосинки. По другому известная формула со школы звучит как «пи дэ квадрат деленная на четыре» 🙂
Для нашего провода получаем

S = 0,13195 мм2. 4. Умножаем число проводничков на сечение одного = получаем ИСТИННОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДА.

Для испытуемого получаем Sобщ = 0,13195 * 260 = 34,3 мм2 — результат вполне достойный отклонение всего 2% и вписывающийся в ГОСТ погрешность завода +-4-5%.

ЗНАНИЕ СИЛА! Выбирайте достойные провода и ПРАВИЛЬНО проверяйте сечение!

Полезные темы:

  • Силовые провода
  • Паралельное соединение силовых проводов
  • Измерение сечения кабеля Ga и мм2

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *