Pole przekroju poprzecznego przewodnika to termin używany do obliczania pola przekroju poprzecznego dowolnej sieci elektrycznej. Ta właściwość ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo i trwałość całego systemu, dlatego ważne jest, aby obliczone pole przekroju poprzecznego przewodu elektrycznego odpowiadało rzeczywistemu polu przekroju poprzecznego. W tym artykule omówiono sposoby pomiaru średnicy i pola przekroju poprzecznego przewodnika oraz inne możliwości określania charakterystyki przewodnika.
Spis treści
- 1 Metody pomiaru średnicy przewodów
- 2 Znajdowanie średnicy drutu według średnicy drutu dla drutu splatanego lub segmentowanego
- 3 Tabela zależności średnicy drutu od pola przekroju poprzecznego
- 4 Obliczenia według wzoru
- 5 Kalkulator średnicy dla przekroju poprzecznego przewodnika
- 6 Jak poznać pole przekroju poprzecznego przewodu na podstawie wyglądu
Jak zmierzyć średnicę drutu
Aby obliczyć pole przekroju poprzecznego przewodnika, należy znać jego dokładną średnicę. Istnieje kilka sposobów mierzenia średnicy drutu. Obejmują one pomiary:
- Używanie suwmiarki: wymaga zrozumienia zasad działania suwmiarki i umiejętności odczytywania jej skali. W takim przypadku można uprościć pomiary, stosując miernik elektroniczny, który na ekranie pokaże dokładną średnicę.
- Użycie mikrometru: przyrząd ten jest nieco dokładniejszy niż suwmiarka mechaniczna, ale uzyskanie prawidłowego i dokładnego odczytu wymaga pewnej wprawy.
- Użycie zwykłej linijki: ta metoda jest odpowiednia dla tych, którzy nie mają przyrządów pomiarowych, takich jak suwmiarka czy mikrometr. Linijka nie będzie wystarczająco dokładna, aby zmierzyć średnicę przewodnika, ale można ją w przybliżeniu oszacować.
Aby zmierzyć średnicę przewodnika, należy najpierw usunąć z niego izolację za pomocą noża lub ściągacza izolacji. Następnie, jeżeli używany jest mikrometr lub suwmiarka, należy mocno zacisnąć drut rdzeniowy między szczękami przyrządu i określić rozmiar przewodu na skali przyrządu. Jeżeli używana jest linijka, należy usunąć izolację na odległość 5-10 cm i nawinąć rdzeń wokół śrubokręta. Zwoje przewodnika powinny być mocno dociśnięte do siebie (ok. 8-20 zwojów). Następnie mierzy się długość nawiniętego odcinka, a otrzymaną wartość dzieli przez liczbę zwojów - w ten sposób uzyskuje się mniej lub bardziej dokładną wartość średnicy.
Jak dobrać średnicę żyły dla kabli wielożyłowych lub segmentowych?
O ile pomiar przewodu z pojedynczym przewodnikiem nie stanowi problemu, o tyle pomiar przewodu ze splotem lub segmentami może być mylący.
Pomiar przekroju poprzecznego skrętki
Przy określaniu średnicy żyły tego kabla nie jest możliwe zmierzenie tego wymiaru dla wszystkich żył jednocześnie: wartość będzie niedokładna, ponieważ między żyłami jest przestrzeń. Dlatego z kabla należy najpierw zdjąć izolację, a następnie rozplątać żyły i policzyć liczbę żył w żyle. Następnie mierzy się średnicę jednej żyły przy użyciu dowolnej metody (suwmiarki, linijki, mikrometru) i określa pole przekroju poprzecznego drutu. Uzyskana wartość jest następnie mnożona przez liczbę przewodów w wiązce, aby uzyskać dokładny rozmiar istniejącego przewodu.
Pomiar przewodu segmentowego
Wymiarowanie przewodu segmentowego jest nieco bardziej skomplikowane niż wymiarowanie okrągłego przewodu pełnego lub skręconego. Aby prawidłowo oszacować pole przekroju poprzecznego takiego przewodnika, należy skorzystać ze specjalnych tabel. Na przykład, aby obliczyć pole przekroju poprzecznego odcinka przewodu aluminiowego, należy określić wysokość i szerokość tego odcinka, a następnie skorzystać z poniższej tabeli:
| Kabel | Pole przekroju poprzecznego segmentu, mm2 | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 35 | 50 | 70 | 95 | 120 | 150 | 185 | 240 | ||
| Sektor jednożyłowy trójprzewodowy, 6(10) kV | wysokość | 5,5 | 6,4 | 7,6 | 9 | 10,1 | 11,3 | 12,5 | 14,4 |
| szerokość | 9,2 | 10,5 | 12,5 | 15 | 16,6 | 18,4 | 20,7 | 23,8 | |
| Trójprzewodowa sekcja wieloprzewodowa, 6(10) kV | wyższa | 6 | 7 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13,2 | 15,2 |
| szeroki | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 | 22 | 25 | |
| Czterożyłowy sektor jednoprzewodowy, do 1 kV | wyższa | – | 7 | 8,2 | 9,6 | 10,8 | 12 | 13,2 | – |
| wyższa | – | 10 | 12 | 14,1 | 16 | 18 | 18 | – | |
Tabela zgodności średnicy drutu z powierzchnią przekroju poprzecznego
Dostępne są również tabele przekrojów poprzecznych przewodów, które umożliwiają szybkie określenie przekroju poprzecznego przewodu bez konieczności wykonywania obliczeń.
| Średnica rdzenia, mm | Pole przekroju poprzecznego przewodu, mm2 | Prąd znamionowy żyły dla kabli jednożyłowych i dwużyłowych, А | Prąd znamionowy dla żyły kabla trójżyłowego, А |
|---|---|---|---|
| 0,80 | 0,50 | 7,5 | 7,0 |
| 0,98 | 0,75 | 11,0 | 10,5 |
| 1,13 | 1,00 | 15,0 | 14,0 |
| 1,24 | 1,20 | 16,0 | 14,5 |
| 1,38 | 1,50 | 18,0 | 15,0 |
| 1,60 | 2,00 | 23,0 | 19,0 |
| 1,78 | 2,50 | 25,0 | 21,0 |
| 1,95 | 3,00 | 28,0 | 24,0 |
| 2,26 | 4,00 | 32,0 | 27,0 |
| 2,52 | 5,00 | 37,0 | 31,0 |
| 2,76 | 6,00 | 40,0 | 34,0 |
| 3,19 | 8,00 | 48,0 | 43,0 |
| 3,57 | 10,00 | 55,0 | 50,0 |
W tabeli podano prądy znamionowe dla każdego pola przekroju żył dwużyłowego i trójżyłowego kabla elektrycznego, co ułatwia obliczanie i ocenę obciążalności żył.
Obliczenia według wzoru
Podstawowym wskaźnikiem geometrycznym przewodnika jest jego pole przekroju poprzecznego. Wielkość ta decyduje o obciążalności przewodu elektrycznego, a tym samym o jego parametrach, które mają wpływ na bezpieczeństwo i trwałość. Jak wspomniano powyżej, parametr ten można łatwo wyznaczyć po zmierzeniu średnicy przewodu. W tym celu stosuje się wzór na wyznaczanie pola koła:
Gotowe tabele to świetny sposób na szybkie wyznaczenie pola przekroju poprzecznego drutu, ale aby mieć stuprocentową pewność co do otrzymanej wartości - lepiej sprawdzić i obliczyć ją samodzielnie.
Kalkulator przekroju poprzecznego drutu według średnicy
Aby szybko obliczyć pole przekroju poprzecznego przewodnika okrągłego, można skorzystać ze specjalnego kalkulatora, który jest przeznaczony do tego celu i potrafi szybko i dokładnie obliczyć wielkość przewodnika, korzystając z podanego powyżej wzoru.
Podczas korzystania z tego kalkulatora online należy dokładnie zmierzyć średnicę przewodu dla przewodu litego lub jednej z żył przy użyciu suwmiarki, mikrometru lub linijki. W przypadku żył skręcanych należy dodatkowo policzyć liczbę żył.
Jak określić przekrój kabla na podstawie wyglądu
Pole przekroju poprzecznego przewodu można wyznaczyć bez wykonywania obliczeń. Kable są zawsze oznaczone fabrycznie: producent, typ kabla, liczba żył i pole przekroju żył są wytłoczone na powłoce zewnętrznej w określonej podziałce.
Na przykład, jeżeli kabel jest oznaczony jako VVG-NG-LS 3x2,5, oznacza to, że kabel ma powłokę zewnętrzną i izolację żył wykonaną z niepalnego polwinitu, nie wydzielającego niebezpiecznych gazów podczas palenia, oraz że kabel ten ma 3 żyły o przekroju każdej żyły 2,5 mm.2.
Oznaczenie nie zawsze wskazuje rzeczywistą wartość powierzchni przewodnika, ponieważ zgodność z tym parametrem pozostawia się w gestii producentów. Wynika to z faktu, że większość producentów podczas produkcji kabli nie przestrzega postanowień GOST, lecz kieruje się własnymi specyfikacjami, co prowadzi do swobodnej interpretacji metod obliczania przekroju poprzecznego i nie jest odpowiednio uregulowane. Dlatego przed użyciem kabla zgodnie z jego przeznaczeniem najlepiej jest sprawdzić, czy jego przekrój poprzeczny odpowiada wartości podanej w oznakowaniu.
Powiązane artykuły:
