Как можно узнать сечение кабеля по диаметру жилы
Каждый из нас хоть раз в жизни прошел через ремонт. В процессе ремонта приходится делать монтаж и замену электропроводки, ведь она приходит в негодность при длительной эксплуатации. К сожалению, на рынке сегодня можно встретить очень много некачественной кабельно-проводниковой продукции. За счет различных способов удешевления товара страдает его качество. Заводы-изготовители занижают толщину изоляции и сечение кабеля в процессе производства.
Один из способов удешевления − использование для изготовления токопроводящей жилы материалов низкого качества. Некоторые производители добавляют дешевые примеси при изготовлении проводов. За счет этого токопроводность провода снижается, а, значит, качество продукции оставляет желать лучшего.
Кроме того, заявленные характеристики проводов (кабелей) уменьшаются из-за заниженного сечения. Все уловки изготовителя приводят к тому, что в продаже появляется все больше некачественной продукции. Поэтому стоит отдавать предпочтение той кабельной продукции, которая имеет подтверждение качества в виде сертификатов.
Цена качественного кабеля – это единственный, и, пожалуй, главный недостаток, который перечеркивает массу достоинств этого изделия. Медное кабельно-проводниковое изделие, которое выпущено по ГОСТу, имеет заявленное сечение проводника, требуемые по ГОСТу состав и толщину оболочки и медной жилы, произведено с соблюдением всех технологий, будет стоить дороже той продукции, которая выпускалась в кустарных условиях. Как правило, в последнем варианте можно найти массу недостатков: заниженное сечение в 1,3-1,5 раза, придание жилам цвета за счет стальки с добавлением меди.
Покупатели опираются на цену при выборе товара. На поиске низкой цены сконцентрировано основное внимание. И многие из нас даже не в силах назвать производителя, не говоря уже о качестве кабеля. Нам важнее, что мы нашли кабель с нужной маркировкой, например, ВВГп3х1,5, а качество изделия нас не интересует.
Поэтому чтобы не попасть на брак в данной статье рассмотрим несколько способов, как можно определить сечение кабеля по диаметру жилы. В сегодняшнем мануале я покажу, как такие расчеты можно произвести и с помощью высокоточных измерительных инструментов, так и без них.
Проводим расчет сечения провода по диаметру
В последнее десятилетие особенно заметно снизилось качество выпускаемой кабельной продукции. Больше всего страдает сопротивление – сечения провода. На форуме я часто замечал, что народ недоволен подобными изменениями. И продолжаться это будет до тех пор, пока на это наглое воровство изготовителя не начнут реагировать.
Со мной произошел аналогичный случай. Мною было куплено метра два провода маркировки ВВГнг 3х2,5 кв. миллиметра. Первое что мне бросилось в глаза, это очень тонкий диаметр. Я подумал, что, скорее всего, мне подсунули провод меньшего сечения. Еще больше удивился, когда увидел надпись на изоляции ВВГнг 3х2.5 кв.мм.
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
Вы наверное спросите зачем необходимо проводить расчет сечения кабеля по диаметру? Ведь в магазине любой продавец подскажет, какой провод вы должны купить под вашу нагрузку, тем более на проводах есть надписи, на которых указано количество жил и сечение. Что тут сложного рассчитал нагрузку, купил провод, сделал электромонтаж. Однако не все так просто.
Порой на бухте провода или кабеля и вовсе нет бирки, на которой указаны технические характеристики. Скорее всего, эта та ситуация, о которой я рассказывал выше, − несоответствие проводниковой и кабельной продукции требованиям современных ГОСТов.
Чтобы никогда не становиться жертвой обмана, настоятельно рекомендую вам научиться определять сечение провода по диаметру самостоятельно.
Заниженное сечение провода – в чем опасность?
Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.
Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться. Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания.
Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 кв. мм.) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27А, обычно, считают 25А.
Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 кв. мм. до 2 кв. мм. (это при заявленном 2.5 кв.мм.). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 кв. мм. может длительно пропускать ток 19А.
Поэтому случись такая ситуация, что по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 кв. мм., потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание. Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.
А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко. Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток.
Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы. А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.
Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.
Формула сечения провода по диаметру
Итак, хотелось бы подвести итог всему вышесказанному. Если среди вас есть те, кто не читал статью до этого абзаца, а просто перепрыгнул, повторюсь. На кабельной и проводниковой продукции зачастую отсутствует информация о нормах, согласно которым она изготавливалась. Поинтересуйтесь у продавца, по ГОСТ или по ТУ. Продавцы порой и сами не могут ответить на этот вопрос.
Можно смело утверждать, что провода, изготовленные по ТУ, в 99,9 % случаев имеют не только заниженное сечение токоведущих жил (на 10−30%), но и меньший допустимый ток. Также в таких изделиях вы обнаружите тонкую внешнюю и внутреннюю изоляцию.
Если вы обошли все магазины, а проводов, выпущенных по ГОСТ, так и не нашли, то берите провод с запасом +1 (если он выпущен по ТУ). Например, вам нужен провод 1,5 кв. мм., тогда следует брать 2,5 кв. мм. (выпущенный то ТУ). На практике его сечение окажется равным 1,7-2,1 кв. мм.
Благодаря запасу сечения обеспечится запас по току, то есть нагрузка может быть немного превышена. Тем лучше для вас. Если же вам нужен провод сечением 2,5 кв. мм., то возьмите с сечением 4 кв. мм., так как его реальное сечение будет равно 3 кв.мм.
Итак вернемся к нашему вопросу. Проводник имеет поперечное сечение в виде круга. Наверняка, вы помните, что в геометрии площадь круга рассчитывается по конкретной формуле. В эту формулу достаточно подставить полученное значение диаметра. Сделав все расчеты, вы получите сечение провода.
- π – это константа в математике равная 3.14;
- R – радиус круга;
- D – диаметр круга.
Это и есть формула для расчета сечения провода по диаметру, которую многие почему то боятся. К примеру, вы провели измерения диаметра жилы и получили значение 1,8 мм. Подставив это число в формулу, получим следующее выражение: (3.14/4)*(1.8)2=2,54 кв. мм. Значит, провод, диаметр жилы которого вы измеряли, имеет сечение 2,5 кв.мм.
Расчет монолитной жилы
Когда вы идете в магазин за проводом, возьмите с собой микрометр или штангенциркуль. Последний более распространен в качестве измерительного прибора сечения провода.
Скажу сразу расчет сечения кабеля по диаметру в данной статье я буду выполнять для кабеля ВВГнг 3*2.5 мм2 трех разных фирм производителей. То есть суть всей работы будет разбита на три этапа (это только для монолитного провода). Посмотрим что получится.
Чтобы узнать сечение провода (кабеля), состоящего из одной проволоки (монолитная жила), необходимо взять обычный штангенциркуль или микрометр и сделать замер диаметра жилы провода (без изоляции).
Для этого нужно предварительно очистить небольшой участок измеряемого провода от изоляции, а потом уже приступить к измерению токоведущей жилы. Другими словами, берем одну жилу и снимаем изоляцию, а затем измеряем диаметр этой жилы штангенциркулем.
Пример №1. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель неизвестен). Общее впечатление – сечение показалось сразу маловато, поэтому и взял для опыта.
Снимаем изоляцию, меряем штангенциркулем. У меня получилось диаметр жилы равен 1.5 мм. (маловато однако).
Теперь возвращаемся к нашей вышеописанной формуле и подставляем в нее полученные данные.
Имеем:
Получается фактическое сечение составляет 1.76 мм2 вместо заявленного 2.5 мм2.
Пример №2. Кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 (производитель «Азовкабель»). Общее впечатление – сечение вроде бы нормальное, изоляция тоже хорошая, плотная с виду не экономили на материалах.
Делаем все аналогично, снимаем изоляцию, меряем, получаем следующие цифры: диаметр – 1.7 мм.
Подставляем в нашу формулу для расчета сечения по диаметру, получаем:
Фактическое сечение составляет 2.26 мм2.
Пример №3. Итак остался последний пример кабель ВВГ-Пнг 3*2.5 мм2 производитель неизвестен. Общее впечатление – сечение также показалось заниженным, изоляция вообще голыми руками снимается (прочности ни какой).
В этот раз диаметр жилы составил 1.6 мм.
Фактическое сечение составляет 2.00 мм2.
Также хотелось бы добавить в сегодняшний мануал как определить сечение провода по диаметру при помощи штангенциркуля еще один пример, кабель ВВГ 2*1.5 (как раз завалялся кусок). Просто захотелось сравнить, сечения 1.5-го формата тоже занижают.
Проделываем все тоже самое: снимаем изоляцию, берем штангенциркуль. Получилось диаметр жилы 1.2 мм.
Фактическое сечение составляет 1.13 мм2 (вместо заявленных 1.5 мм2).
Расчет без штангенциркуля
Этот способ расчета применяется для нахождения сечения провода с одной жилой. 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.
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.
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 мм2. S = (3.14/4)*(1.56)2 = 1.91 мм2. Получается при измерении штангенциркулем сечение составляет 1.76 мм2, а при измерении линейкой 1.91 мм2 – ну погрешность есть погрешность.
Как определить сечение многожильного провода
В основе расчета лежит тот же принцип. Но если вы будете измерять диаметр сразу всех проволочек, из которых состоит жила, то рассчитаете сечение неправильно, ведь между проволочками есть воздушный зазор.
Поэтому сначала нужно распушить жилу провода (кабеля) и посчитать количество проволочек. Теперь по вышеописанному способу необходимо измерять диаметр одной жилки.
К примеру, у нас есть провод, состоящий из 27 жилок. Зная, что диаметр одной жилки составляет 0,2 мм, мы можем определить сечение этой жилки, используя все то же выражение для расчета площади круга. Полученное значение необходимо умножить на количество жилок в пучке. Так можно узнать сечение всего многожильного провода.
В качестве многожильного провода ПВС 3*1.5. В одном проводе 27 отдельных жилок. Берем штангенциркуль меряем диаметр, у меня получилось диаметр составляет 0.2 мм.
Теперь нужно определить поперечное сечение этой жилки, для этого используем все туже формулу. S1 = (3.14/4)*(0.2)2 = 0.0314 мм2 – это сечение одной жилки. Теперь умножаем это число на количество жил в проводе: S = 0.0314*27= 0.85 мм2.
| Друзья предлагаю в данной теме «как рассчитать сечение кабеля по диаметру» так сказать хвастаться рекордами у кого какие измерения получились: например у меня максимум что попадалось кабеля ВВГ-Пнг 3х2,5 фактическое сечение 1,7 кв.мм (занижено на – 32 %). |
Понравилась статья – поделись с друзьями!
Как рассчитать сечение кабеля | МолотТок
—-> Выдержка из ПУЭ
—-> Внешний диаметр и вес кабелей
При проектировании схемы любой электрической установки и монтаже, выбор сечения проводов и кабелей является обязательным этапом. Чтобы правильно подобрать силовой провод нужного сечения, необходимо учитывать величину максимального потребления.
Сечения проводов измеряется в квадратных милиметрах или “квадратах”. Каждый “квадрат” алюминиевого провода способен пропустить через себя в течение длительного времени нагреваясь до допустимых пределов максимум – только 4 ампера, а медный провода 10 ампер тока. Соответственно, если какой-то электропотребитель потребляет мощность равную 4 киловаттам (4000 Ватт), то при напряжении 220 вольт сила тока будет равна 4000/220=18,18 ампер и для его питания достаточно подвести к нему электричество медным проводом сечением 18,18/10=1,818 квадрата. Правда в этом случае провод будет работать на пределе своих возможностей, поэтому следует взять запас по сечению в размере не менее 15%. Получим 2,091 квадрата. И теперь подберем ближайший провод стандартного сечения. Т.е. к этому потребителю мы должны вести проводку медным проводом сечением 2 квадратных миллиметра именуемого нагрузкой тока. Значения токов легко определить, зная паспортную мощность потребителей по формуле: I = Р/220. Алюминиевый провод будет соответственно в 2,5 раза толще.
Из расчета достаточной механической прочности открытая силовая проводка обычно выполняется проводом с сечением не менее 4 кв. мм. Если требуется с большей точностью знать длительно допустимую токовую нагрузку для медных проводов и кабелей, то можно воспользоваться таблицами.
|
Медные жилы проводов и кабелей |
||||
|
Сечение токопроводящей жилы, мм |
Напряжение, 220 В |
Напряжение, 380 В | ||
|
Ток, А |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Мощность, кВт |
|
| 1,5 | 19 | 4,1 | 16 | 10,5 |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
| 4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
| 6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 33,0 |
| 16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
| 25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
| 35 | 135 | 29,7 | 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 | 66,0 | 260 | 171,6 |
|
Алюминиевые жилы проводов и кабелей |
||||
|
Сечение токопроводящей жилы, мм |
Напряжение, 220 В |
Напряжение, 380 В |
||
|
Ток, А |
Мощность, кВт |
Ток, А |
Мощность, кВт |
|
| 2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
| 4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
| 6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
| 10 | 50 | 11,0 | 39 | 25,7 |
| 16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
| 25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
| 35 | 100 | 22,0 | 85 | 56,1 |
| 50 | 135 | 29,7 | 110 | 72,6 |
| 70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
| 95 | 200 | 44,0 | 170 | 112,2 |
| 120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,0 |
Как рассчитать длину кабеля. Калькуляторы — статьи от «Pro100kabel».
Без электрического кабеля невозможно создать энергопитающую структуру. Если есть необходимость в проведении новой проводки или замене старой, нужно предварительно провести требуемые расчеты. Это выступает залогом безопасности.
Печальные последствия могут возникнуть из-за слишком высокой нагрузки на кабель при недостаточной мощности. В таком случае происходит нагрев металлической части кабеля, из-за чего изоляция начинает плавиться и возникает риск короткого замыкания и возгорания. Для того, чтобы предотвратить такие ситуации, необходимо правильно рассчитать мощность сечения кабеля.
Правильный расчет нагрузки по формуле
Каждое сечение проводов имеет свою допустимую токовую нагрузку. К примеру, если нужен кабель для подключения лампочки, нагрузка на провод будет сопоставима с её мощностью потребления. Этот показатель уже зависит от разновидности прибора — 100 Вт, 20 Вт, 6 Вт и т.д.
Как показывает практика, от домашней сети питается не только лампочка, но и целая сеть бытовых приборов. Для того, чтобы определить нагрузку на провод и правильно подобрать сечение кабеля, нужно знать количество потребляемой электроэнергии при их подключении. С этой целью следует изучить данные из таблицы, представленной ниже.
Нужно помнить, что цифры, указанные в таблице, усредненные. В зависимости от модели, цифры и показатели варьируются. С помощью таблицы можно узнать представление о нагрузке кабеля при подключении приборов к сети. Рассчитывая сечение проводов по мощности, обязательно нужно ориентироваться на эти данные. Это позволит избежать неприятных последствий в дальнейшем.
Приблизительный расход электроэнергии в час составляет от 10900 до 11350 Вт. Ориентироваться следует на большее значение. Например, как базовую цифру возьмем 12 000 Вт. Для того, чтобы рассчитать силу тока, используем специальную формулу:
Ранее расчет сечения кабеля по мощности и длине выполняли с помощью специальных таблиц. Они актуальны и на сегодняшний день из-за точности данных и соответствия стандартам ГОСТ. Но, использовать её сегодня вовсе необязательно. Существуют и другие, более современные способы выполнения расчетов.
Современные методы расчета сечения провода
Чтобы быстро и легко выполнить все расчеты, предусмотрен специальный калькулятор сечения кабеля. Достаточно только знать вводные данные. Ориентируясь на них можно подобрать оптимальное сечение кабелей для однофазной или трехфазной сети.
Кабельный калькулятор использует специальные алгоритмы и формулы, основывается на конкретных математических значениях. Как только будут введены точные данные, в окошке будет указан готовый результат, понятный для обычных пользователей. При расчете учитывается сразу несколько параметров:
- из какого материала выполнен проводник;
- его максимальная мощность;
- допустимое и текущее напряжение;
- способ прокладки;
- длина кабеля.
Таким образом, можно получить максимально достоверные данные.
Онлайн расчеты сечения кабеля
Используя калькулятор кабеля онлайн, можно быть подобрать проводник. Больше не требуется никаких таблиц и формул — программа на основе указанных вводных данных выполняет все требуемые расчеты самостоятельно. В калькуляторе есть возможность выбрать необходимые параметры. Это может быть ток, длина, диаметр, напряжение и тд.
Калькулятор электроэнергии также представлен в свободном доступе — чтобы их найти необходимо только воспользоваться интернет-поиском. Используя калькулятор, можно правильно рассчитать потребляемую мощность. В том числе, удастся правильно подобрать ряд важных параметров.
Сечение провода
Обратить внимание следует на его нагрев и потери напряжения. Нужно учитывать нормальное и экстренное состояние провода. Всегда есть риск неравномерного распределения нагрузки, что приводит к повышенному сопротивлению и нагрузке. Из-за этого есть риск повреждения как изоляции, так и соединения.
В этом аспекте будет полезно использовать таблицу сечения проводов. При правильном подборе кабеля, можно быть уверенным в надежной изоляции и плотном контакте. Более того, риск возникновения аварийной ситуации полностью исключен.
Нагрузочная способность провода
Сечение провода и нагрузка — это два параметра, которые тесно между собой связаны. У каждого провода в зависимости от его сечения максимально допустимая нагрузка варьируется. Поэтому, выбирая и рассчитывая сечения кабеля, в первую очередь, следует обратить внимание на его диаметр.
Полученная в результатах расчетов сечения по диаметру величина округляется до целого числа. Если используется многожильный провод, то сначала выполняются все требуемые расчеты одной проволочки, а далее полученное значение умножается на их общее количество.
Возможные потери
Выполняя расчет сечения кабеля, нужно обратить запас сечения и длину проводника. Если выполнять расчеты с помощью калькулятора, то процент возможных потерь устанавливается самостоятельно. Если расчеты выполняются с помощью таблицы, то это значение нужно указывать самому.
Не играет роль выбранный способ проведения расчетов: будет это традиционно по таблицам или с помощью специальных калькуляторов онлайн, этот момент нельзя обойти стороной. Правильно подобранное сечение, мощность, диаметр, длина и другие важные параметры кабеля напрямую влияют на полноценную эксплуатацию.
Проведя требуемые расчеты, каждый сможет профессионально проложить проводку в домашних условиях. С помощью онлайн калькулятора дополнительно можно подобрать требуемые электроматериалы.
Если все расчеты будут выполнены правильно, можно быть уверенным в том, что никаких аварийных ситуаций и печальных последствий не возникнет. Поэтому перед тем, как покупать кабель от завода Одескабель, проведите все требуемые расчеты. С этим вопросом при необходимости также можно обратиться к менеджеру-консультанту.
Калькулятор расчёта сечения кабеля
Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Правильное поперечное сечение экрана кабеля в коллекторной сети среднего напряжения с изолированной нейтралью ветряной электростанции
1. Введение
В последнее время количество ветряных электростанций (ВЭС) растет в Объединенной энергосистеме Украины (ОЭС), Европейской сети операторов систем передачи электроэнергии, в электроэнергетических системах Северной Америки и других стран. Это связано с тем, что на государственном уровне стимулируется так называемая «зеленая» генерация, использующая возобновляемые источники энергии.Особый интерес для инвесторов представляют мощные ВЭС, состоящие из множества отдельных ветряных генераторов (ВГТ) с номинальной мощностью от 1,5 до 5,5 МВт. Для этой мощности используются индукционные генераторы с двойным питанием (DFIG) с намотанными роторами. В Украине, как правило, каждая ВЭУ имеет повышающий трансформатор, который представляет собой блок, устанавливаемый на площадку, для подключения к коллекторной сети среднего напряжения, работающей от 10 кВ до 35 кВ. Коллекторная сеть состоит из одного или нескольких фидеров. Все WTG разделены на группы, подключенные к разным фидерам.Обычно WTG подключаются последовательно (рисунок 1). Все фидеры соединяются вместе на станции коллекторной системы. Как правило, подстанция может иметь один или несколько трансформаторов, повышающих напряжение до номинального значения точки соединения. Если станция не примыкает к точке соединения, используется линия передачи межсоединения.Для увеличения выработки электроэнергии ВТГ позиционируются как можно выше. Современные генераторы расположены на высоте более 80 м с расстоянием между башнями более 200 м, что требует большой площади, которая в основном используется в сельскохозяйственных целях.Чтобы можно было использовать землю по прямому назначению, коллекторную сеть строят с подземными линиями электропередач, как правило, с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE).
Многие статьи посвящены решению большого количества задач, связанных с проектированием кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена, но ни одна из них не рассматривает случай, когда кабельные линии соединяют несколько источников электрической энергии. Особенно это касается небольшой протяженности кабельной линии, которую мы наблюдаем на территории ВЭС.
В [1] способы управления WTG рассматриваются для улучшения пропускной способности низковольтной сети во время провала напряжения, а в [2] система управления WTG для уменьшения межзональных колебаний, которые могут образовываться во время параллельной работы. работа ВЭС с энергосистемой. Однако процессы, рассмотренные в [1,2], также будут зависеть от параметров кабельной линии, соединяющей WTG. Выбор сечений жилы кабеля и оптимизация структуры сети ВЭС с помощью различных алгоритмов для минимизации потерь электроэнергии. хорошо описаны в [3,4,5,6,7,8].В статьях [9,10] также поднимаются проблемы минимизации потерь мощности в электрических сетях. В [11] рассмотрены методы расчета токов, которые могут протекать через экран кабеля в нормальном режиме. В [12,13] предлагается идентифицировать старение изоляции кабеля токами в экранах, заземленных с обеих сторон. В статье [14] также поднимаются вопросы выявления неисправностей. Однако в этих статьях не обсуждается задача выбора сечения экрана кабеля. Поэтому авторами возникла проблема правильного расчета тока короткого замыкания, помогающего выбрать экранное сечение кабеля.Полученные результаты дают возможность снизить стоимость электросети ВЭС.2. Описание проблемы
Выбор сечения жил кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена и их экранов должен осуществляться в соответствии с требованиями действующих нормативных документов [15,16]. Сечение жил кабеля выбирается в соответствии с предельным продолжительным током нагрузки в нормальном состоянии и проверяется током в послеаварийном состоянии, а также проверяется стойкостью к тепловому короткому замыканию.В Украине, Италии, Финляндии, Российской Федерации и других странах электрические сети среднего напряжения (10–35 кВ) работают с изолированной (незаземленной) или резонансно заземленной (с использованием нейтрализатора заземления) нейтралью. Использование этого режима нейтрали позволяет сети продолжать работу после замыкания на землю, что повышает надежность выработки электроэнергии, но в некоторых странах работа сети после замыкания на землю недопустима. В статье мы рассматривали только те сети, где эта операция разрешена.Как известно, кабели с изоляцией из сшитого полиэтилена очень надежны, и замыкание линии на землю в сетях, построенных с использованием этого типа кабеля, чаще всего возникает в кабельной муфте (конце). В этих сетях во время замыкания на землю линейное напряжение увеличивается до межфазного значения. Этот факт увеличивает вероятность других неисправностей. Если второе замыкание на землю происходит на одной из других фаз кабельной линии, гораздо более высокий ток будет течь от линии к линии через экран кабеля (ток межфазного замыкания через экраны кабеля или двойное замыкание линии на землю. Текущий).Поэтому при выборе сечения экрана кабеля необходимо учитывать такую неисправность. Потому что тепловое воздействие этого тока может повредить кабель.
Короткие замыкания между фазой и землей в кабеле возникают редко, но чаще возникают в соединительной (или концевой) муфте [17]. В худшем случае двойное замыкание на землю может произойти одновременно в кабельном соединении (или на конце) втулки с левой и правой стороны в разных фазах одного участка кабельной линии (между двумя WTG).В этом случае текущее значение будет самым высоким. В дальнейшем мы будем называть этот ток двойным током замыкания между линией и экраном. На рисунке 2 показана однолинейная диаграмма в худшем случае, когда замыкания между линией и землей возникают одновременно на левой и правой стороне на участке кабельной линии между двумя. WTGs.Будем считать, что экран трехжильного кабеля (или трех одножильных кабелей) заземлен с двух сторон. Следует отметить, что в случае заземления экранов трех одножильных кабелей только с одной стороны, весь двойной ток замыкания между линией и экраном будет протекать через экран только одной жилы, что потребует значительного увеличения поперечное сечение экранов.Поэтому на практике такая конструкция не используется.
Проблема в том, что для выбора сечения экрана кабеля нужно знать значение тока повреждения экрана, но для расчета тока нужно знать полное сопротивление сечения экрана, которое еще не выбрано. Таким образом, эта проблема является итерационной и может быть решена за два или более итерационных шага:
На первом шаге для наименьшего возможного поперечного сечения экрана (выбрано ранее) значение двойного тока короткого замыкания между линией и экраном рассчитывается и снова выбирается необходимое сечение экрана;
На втором этапе для выбранного поперечного сечения экрана вычисляется обновленное значение тока двойного межфазного короткого замыкания Ik, и выбранное поперечное сечение проверяется на термическую прочность.
Ik≤Iperm. Закр. Экран (t)
(1)
где Iperm.short-circuit.screen (t) – значение допустимого тока короткого замыкания экрана с длительностью промежутка времени. Этот ток рассчитывается в предположении, что во время короткого замыкания температура экрана кабеля должна не превышать 350 ° C. Для этого производители кабелей указывают допустимый односекундный экранный ток Iperm.short-circuit.screen (1с) с возможностью последующей корректировки его значения для другого времени отключения короткого замыкания по формуле [15,16]:Ипермь.short-circuit.screen (t) = Iperm.short-circuit.screen (1с) t
(2)
где t – максимально допустимое время отключения при коротком замыкании в секундах.Если расчетный допустимый ток экрана кабеля Iperm.short-circuit.screen (t) меньше, чем значение Ik (условие (1) не выполняется), то необходимо выбрать больший экран (ы) поперек -раздел и повторите второй шаг.
Необходимо повторять второй шаг до тех пор, пока не будет выполнено условие (1).
У инженеров есть проблема с вычислением тока Ik в этом алгоритме.Для расчета силы тока необходима полная трехфазная цепь кабельной линии электропередачи. В этой схеме применяются такие параметры, как сопротивление сердечников (экранов) переменному току (AC), а также собственная и взаимная индуктивность между сердечником или другим сердечником (и экранами). Чтобы рассчитать эти параметры для модели, нам необходимо знать размеры слоев кабеля из сшитого полиэтилена (рисунок A3) и геометрию кабельной линии электропередачи (рисунок A4). Однако реальные размеры кабельных слоев скрыты от инженеров и не указаны в каталогах производителей кабелей.Так что использовать этот расчет в реальной жизни сложно. Поэтому инженеры используют очень упрощенный метод для расчета тока экрана. Этот метод учитывает только источники, расположенные сбоку от точки соединения. Этот метод дает приемлемые результаты только для ВЭУ малой мощности, но для ВЭУ большой мощности он приводит к большим ошибкам. Чтобы избежать негативного влияния этих ошибок, инженеры-проектировщики сознательно завышают сечение кабеля экспертным методом.В результате выбранное сечение экрана кабеля может быть в несколько раз больше требуемого сечения. Это приводит к удорожанию кабельных сетей ВЭУ.Предлагаем упрощенный метод расчета и сравниваем результаты расчетов с существующими методами. Следует отметить, что в предлагаемом методе используются открытые данные производителей кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена.
3. Методика
Мы заменяем WTG эквивалентными источниками, которые имеют собственную симметричную мощность трехфазного короткого замыкания Sk l ″ (или симметричный трехфазный ток короткого замыкания Ik l ″) для генераторов на левой стороне и Sk r ″ (или Ik r ″) для генераторов с правой стороны (см. Рисунок 3).Это возможно потому, что на момент выбора поперечного сечения экрана известны мощность или ток симметричного трехфазного КЗ. Эти источники имеют собственные внутренние импедансы Zk l и Zk r.В расчетах выберем произвольные фазы, в которых возникают неисправности. Слева – в фазе L 2 (ток Ik (L2)) – и справа – в фазе L 3 (ток Ik (L3)). Поскольку полное сопротивление медного экрана кабеля намного меньше полного сопротивления заземления двух заземляющих устройств, в дальнейшем предполагается, что весь ток короткого замыкания протекает через экран кабеля.
Как правило, только среднеквадратичные (RMS) значения симметричных токов трехфазного замыкания | Ik l ″ | и | Ik r ″ | известны, то согласно [18] внутренние импедансы можно рассчитать по формулам:Zk l = c⋅Un3Ik l ″ = rk l + jxk l; Zk r = c⋅Un3Ik r ″ = rk r + jxk r,}
(3)
где c – коэффициент напряжения;Un – номинальное сетевое напряжение;
- rk l, rk r, xk l, xk r – эквивалентные резистивные и мнимые импедансы источников питания слева и справа, а также модуль импеданса таких источников по формулам:
| Zk l | = c⋅Un3⋅ | Ik l ″ | = rk l2 + xkl2 = rk l2 + (nl⋅xk l) 2 = rk l⋅1 + n l2; | Zk r | = c⋅Un3⋅ | Ik r ″ | = Rk r2 + xk r2 = rk r2 + (nr⋅xk r) 2 = rk r⋅1 + n r2,}
(4)
где nl, nr – отношение мнимого и резистивного импедансов левого и правого эквивалентных источников.
rk l = | Zk l | 1 + n l2; rk r = | Zk r | 1 + n r2,}
(5)
и мнимые импедансы как xk l = rk l⋅nl, xk r = rk r⋅nr. Вышеприведенные предположения позволили нам получить трехфазную эквивалентную схему части электрической сети между двумя WTG (рисунок 4). Эта схема позволяет рассчитать двойной ток замыкания между линией и экраном Ik, протекающий через экран кабеля.На рисунке полное сопротивление участка кабеля определяется резистивным сопротивлением rcore и мнимым сопротивлением xcore жилы кабеля, а также резистивным сопротивлением сопротивления экрана кабеля rscr. Эти параметры могут быть рассчитаны из каталожных данных производителей кабелей с учетом длины кабельной линии электропередачи. Эквивалентные источники имеют симметричную фазную электродвижущую силу (ЭДС) прямой последовательности:El L1 = c⋅Unl3⋅ej0 °; Er L1 = c⋅Unr3⋅ejϕ °; El L2 = c⋅Unl3⋅e − j120 °; Er L2 = c⋅Unr3⋅e − j (120 − ϕ) °; El L3 = c⋅Unl3⋅ej120 °; Er L3 = c⋅Unr3⋅ej (120 + ϕ) °,}
(6)
где Unl, Unr – линейные напряжения левого и правого источников, равные номинальным напряжениям сети, Unl = Unr = Un, ϕ – фазовый угол между фазными ЭДС левого и правого источников.Сечение экрана кабеля следует выбирать для случая максимального тока. Как показано в Приложении A, ток будет максимальным, если фазовый угол равен нулю, потому что в следующем расчете фазовый угол между фазовой ЭДС левого и правого источника принимается равным нулю.Для одножильных кабелей, в которых экраны заземлены с обеих сторон, полное сопротивление экрана равно эквивалентному сопротивлению трех экранов параллельно соединенных кабелей, rscr / 3.
Значение двойного тока короткого замыкания между линией и экраном в цепи, показанной на рисунке 4, можно рассчитать методом сеточного тока [19].Уравнение тока петли для эквивалентной схемы:I11⋅2⋅ (Zk l + Zk r + Zcore) −I22⋅Zk l − I33⋅ (Zk r + Zcore) = El L1 − El L2 − Er L1 + Er L2; −I11⋅Zk l + I22⋅ (2 ⋅Zk l + Zcore + rscr) −I33⋅rscr = El L2 − El L3; −I11⋅ (Zk r + Zcore) −I22⋅rscr + I33⋅ (2⋅Zk r + Zcore + rscr) = – Er L2 + Er L3.}
(7)
Двойной ток замыкания между фазой и экраном рассчитывается по формуле: В случае использования одножильного кабеля, в котором экраны кабеля заземлены с обеих сторон, двойной ток замыкания между фазой и экраном рассчитывается как:4.Результаты аналитического расчета для реальной ВЭС
. Например, рассмотрим реальный расчет тока двойного замыкания между линиями и экраном для части электрической сети Сивашской ВЭС (которая расположена на юге Украины) общей мощностью 250 МВт между двумя ВГС, в которых используется кабель 3 × NA2XS (FL) 2Y 1 × 400/35 (TELE-FONIKA Kable SA, Мысленице, Польша) с изоляцией из сшитого полиэтилена длиной 0,42 км. Эта кабельная линия имеет сопротивление и мнимое сопротивление жил Zcore = 0,033 + j0,046 Ом и сопротивление экрана rscr = 0.223/3 Ом. Эти параметры взяты из каталогов производителя кабеля [20]. Мы предполагаем, что ЭДС в фазах эквивалентной схемы (рисунок 4) трехфазная симметричная 35/3 кВ. Эквивалентные резистивные и мнимые импедансы источников были рассчитаны по известному значению симметричного трехфазного тока короткого замыкания Ik l ″ и Ik r ″ по уравнениям (3) – (5). Для упрощения расчетов предполагается, что источники имеют только мнимые импедансы Zk l = j1,622 Ом и Zk r = j8,3 Ом. Уравнение (7) для эквивалентной схемы для тока петли решенного контура:{I11 = 0.02012 − j0,01328 кА; I22 = −10,61409 − j0,40050 кА; I33 = 2,11053 + j0,05431 кА.
(10)
Двойной ток короткого замыкания между линией и экраном через три кабельных экрана:Ik (L2, L3) = 12,72462 + j0,45482 кА,
(11)
и величина тока Ik (L2, L3) = 12,73 кА. Двойной ток короткого замыкания между линией и экраном через экран одного кабеля, рассчитанный по формуле (9), равен 4,24 кА.5. Моделирование результатов в MATLAB Simulink для реальной ВЭС
Полученные аналитические значения тока короткого замыкания двойной линии на экран были проверены путем моделирования в MATLAB Simulink R2015b (MathWorks, Натик, Массачусетс, США) (см. Рисунок 5) с использованием общей модели кабельной ЛЭП.Модель построена с учетом взаимных индуктивностей жил и экранов кабельной ЛЭП. Импеданс заземляющих устройств был принят равным 10 Ом. Внутренняя структура блока «3 Кабель с экраном» приведена в Приложении Б. Параметры для модели кабельной ЛЭП с используемым кабелем типа 3 × NA2XS (FL) 2Y 1 × 400/35 были получены по формулам в Приложении В. Для этого типа кабеля размеры (см. Рисунок A3) составляют doc = 23,2 мм, dis = 42,2 мм, dos = 43,8 мм, Dcable = 53,6 мм; собственные сопротивления жилы и экранного проводника Rc = 0.07 Ом / км, Rs = 0,5 Ом / км. Для удельного сопротивления земли ρe = 100 Ом · м и частоты f = 50 Гц были получены собственные и взаимные индуктивности: Lc = 2,309 мГн / км, Ls = 2,134 мГн / км, Lc − s = 2,135 мГн / км, Lm = 1,953 мГн / км. Эти размеры кабельных слоев не входят в каталоги производителей кабелей, поэтому инженерам они не известны. В результате этот расчет сложно использовать в реальной жизни.Для изоляции жила-экран из сшитого полиэтилена (εc − s = 2,3) и с изоляцией PE экран-земля (εs − e = 2,3) емкость между жилой и экраном Cc − s = 0.214⋅10−6 Ф / км и емкость между экраном и землей Cs − e = 0,634⋅10−6 Ф / км.
Из рисунка 5 видно, что токи в трех экранах кабелей при двойном замыкании между линией и экраном составляют 4,214 кА, 4,38 кА, 4,22 кА, что практически совпадает со значением, полученным аналитически – 4,24 кА. Это подтверждает адекватность предложенного принципа аналитического расчета тока через экран (а) кабелей при двойном замыкании на землю. Однако необходимо детально проанализировать погрешность расчета других параметров кабельных ЛЭП.6. Результаты анализа точности расчета тока
Здесь мы анализируем точность нашего упрощенного аналитического метода. Мы вычисляем относительную погрешность моделирования на основе общей модели линии электропередачи как:δLi = I′scr (Li) −IscrI′scr (Li) ⋅100%
(12)
где I′scr (Li) – токи экрана кабеля в i-фазе (L 1 , L 2 и L 3 ), полученные с помощью моделирования в MATLAB Simulink; Iscr – токи экрана кабеля, полученные предложенным упрощенным аналитическим методом.На рис. 6а представлена зависимость погрешности δ от сечения экрана кабеля от 16 до 35 мм 2 . Зависимость построена для указанного выше кабеля длиной 1 км и сечением жилы 400 мм 2 и добавлен диапазон изменения погрешности при изменении длины кабельной линии от 0,5 до 2,5 км. На рисунке показана относительная погрешность расчета тока на экране L 1 (красный), L 2 (синий) и L 3 (зеленый). Из рисунка видно, что для предлагаемого упрощенного аналитического метода погрешность не превышает 6.3% (это максимальное значение погрешности для случая максимального поперечного сечения экрана кабеля, применяемого в ВЭС, и максимальной длины). Как правило, на реальных ВЭУ ГВС расположены на расстоянии от 0,5 до 1 км, а расчетное сечение экрана кабеля одной линии составляет 25 мм 2 . В случае реальных ВЭС максимальная погрешность составит всего 3,3%. Однако погрешность может быть иной при других сечениях жил кабеля. На рисунке 6б показана зависимость погрешности δ от сечения жилы кабеля от 70 до 400 мм 2 .Зависимость построена для указанного выше кабеля длиной 1 км и сечением экрана кабеля 25 мм 2 и добавлен диапазон изменения погрешности при изменении сечения экрана кабеля от 16 до 35 мм 2 . Из рисунка видно, что погрешность практически не зависит от сечения жилы кабеля.Как мы видим, для реальных ВЭС погрешность будет меньше 4,0%. Это позволяет применить предложенный принцип аналитического расчета для расчета максимального тока в экране кабеля при двойном замыкании на землю.
Как правило, инженерам сложно учесть все факторы, влияющие на ток. Кроме того, расчет усложняется, если он принимает во внимание источники с обеих сторон. Как правило, реальные расчеты производятся без учета источника питания меньшего размера (очень упрощенный метод). Поэтому мы провели исследование погрешности этого метода.
Соотношение симметричных токов трехфазного замыкания на шинах каждого из источников (WTG) Ik l ″ и Ik r ″ имеет наибольшее влияние на величину расчетного тока.Анализ значений симметричных токов трехфазных КЗ на шинах электрических сетей 10–35 кВ Украины (Ik l ″) и аналогичных токов КЗ на шинах ветроагрегатов (Ik r ″) показал, что соотношение токи k = Ik l ″ / Ik r ″ находится в диапазоне от 3 до 10. Поэтому мы построили график зависимости отношения между значением расчетного тока, полученным с помощью моделирования в MATLAB Simulink и сильно упрощенного метода (с двумя и один источник n = Iscr (2 источника) / Iscr (1 источник)) только для этого диапазона k (рисунок 7).На рисунке 7 также показана область, в которой n будет изменяться при изменении других параметров: длины линии электропередачи (от 0,5 до 2,5 км), сечения экрана кабеля (от 16 до 35 мм 2 ) и сечения жилы кабеля. -сечение (от 70 до 400 мм 2 ). Из диаграммы, представленной на рисунке 7, видно, что погрешность расчета будет в пределах от 33 до 10%. Область изменчивости n узкая.Это указывает на необходимость учитывать второй источник при вычислении двойного тока короткого замыкания между линией и экраном для дальнейшего выбора экрана кабеля.
На основании вышеизложенного мы можем рекомендовать использовать сильно упрощенный метод, учитывающий только один источник (самый мощный). Однако результат расчета следует умножить на коэффициент n из диаграммы на рисунке 7. В этом случае инженеры должны рассчитать отношение симметричных токов трехфазного замыкания на шинах каждого источника k = Ik l ″ / Ik. r ″ и используйте это значение, чтобы найти n из диаграммы на Рисунке 7.7. Выводы
Целью данной статьи было повышение точности расчета поперечного сечения экрана кабеля в коллекторной сети среднего напряжения с изолированной нейтралью. используется в ветряных электростанциях.В настоящее время в реальных настройках используется очень упрощенный метод, который приводит к большим ошибкам. Чтобы избежать негативных последствий таких ошибок, инженеры-проектировщики должны экспертным методом выбирать большее сечение экрана кабеля. Таким образом, выбранное сечение экрана кабеля зачастую в несколько раз больше требуемого сечения. Это приводит к удорожанию кабельных сетей ВЭУ.
Результаты, полученные в данной статье, можно резюмировать следующим образом:
Предложен упрощенный аналитический метод расчета тока экрана кабеля при двойном замыкании на землю на участке кабельной линии сети среднего напряжения с изолированной нейтралью. ветряной электростанции.Преимущество предлагаемого метода состоит в том, что в методе используются открытые данные из каталогов производителей кабеля. Напротив, обычная модель требует размеров скрытых слоев кабеля из сшитого полиэтилена;
Результаты расчета предложенного упрощенного метода сопоставлены с результатами моделирования общей модели кабельной ЛЭП, учитывающей собственную и взаимную индуктивность жил и экранов в разных фазах. Показано, что для параметров реальных ВЭС (длина участка ЛЭП 0.5–2,5 км, сечение экрана кабеля 16–25 мм 2 и сечение жилы кабеля 70–400 мм 2 ) максимальная погрешность предложенного метода будет менее 4,0%. Это позволяет использовать предложенный метод для проектирования;
- Анализ результатов расчета сильно упрощенного метода (который сейчас используется на практике) показывает, что его относительная погрешность может находиться в диапазоне от 10 до 33% от результатов моделирования общей модели. Было показано, что погрешность расчета мало зависит от параметра кабельной линии реальных ВЭУ (длины участка, экрана и поперечного сечения жилы кабельной линии), но погрешность сильно зависит от соотношения симметричных трехчастотных проводов. токи замыкания фаз на левой и правой стороне участка кабельной линии электропередачи.Поэтому для практического упрощения расчета получена зависимость, позволяющая скорректировать результаты сильно упрощенного метода. Мы рекомендуем использовать этот метод только с поправкой в соответствии с рисунком 7.
Расчет минимального сечения проводников электроустановки
При расчете сечения проводов электроустановки, необходимо учитывать следующие факторы:
• Ток, который может протекать через проводник
В большинстве случаев этот ток определяется защитой от перегрузки, расположенной до или после кабеля.
• Параметры окружающей среды и способы установки
При циркуляции электрического тока в проводнике выделяется тепло (эффект Джоуля). В установившемся режиме параметры окружающей среды (в основном температура окружающей среды), метод установки (под землей, под кабелепроводом, кабельным лотком и т. Д.), Близость других кабелей (факторы группирования) и наличие гармоник позволяют определить допустимая токовая нагрузка для данного участка проводника, чтобы его температура теплового равновесия не превышала его максимальную температуру сердечника при эксплуатации.Эта температура является важными данными, связанными с производством кабеля (в основном, с характером изоляции).
• Термическая нагрузка, выдерживаемая проводником в случае короткого замыкания
Также необходимо убедиться, что температура жилы во время короткого замыкания не превышает максимальную температуру жилы в состоянии короткого замыкания, что также является данными производства кабеля. Эта проверка требует знания различных токов короткого замыкания и соответствующего времени срабатывания защиты.
• Падение напряжения
Поперечное сечение проводника напрямую влияет на падение напряжения и, следовательно, может иметь решающее значение для соблюдения ограничений, установленных различными стандартами или правилами.
• Энергоэффективность
IEC 60364-8-1 определяет требования к энергоэффективности. В частности, указано, что увеличение сечения кабелей снижает потери мощности. Решение должно приниматься с учетом экономии, достигнутой в течение определенного периода, в контексте дополнительных затрат, связанных с завышением размеров.
Более высокий уровень: сопротивление и площадь поперечного сечения – Расчет сопротивления – CCEA – Редакция GCSE Physics (Single Science) – CCEA
Второй эксперимент может быть проведен для экспериментального исследования того, как сопротивление металлического проводника при постоянной температуре зависит от площадь поперечного сечения.
Описанный выше эксперимент повторяется, но с шестью равными отрезками константановой проволоки разной толщины.
Запишите напряжение, ток и диаметр провода, d (поставляется производителем).2} {4} \)).
Постройте график зависимости сопротивления R в Ом по оси y от площади поперечного сечения A в мм2 по оси x.
Проведите линию наилучшего соответствия.
Из графика видно, что с увеличением площади поперечного сечения A сопротивление R уменьшается.
Более толстая проволока имеет меньшее сопротивление, чем тонкая.
Более подробное исследование показывает, что сопротивление и площадь поперечного сечения обратно пропорциональны.
Если вы удвоите площадь поперечного сечения, вы получите половину сопротивления провода.
Последний эксперимент может быть проведен для экспериментального исследования того, как сопротивление металлического проводника при постоянной температуре зависит от материала проводника.
Эксперимент повторяется снова, но с шестью проволоками из разных материалов одинаковой длины и толщины.
Запишите напряжение, ток и вычислите сопротивление.
Сравнение результатов в таблице показывает, что провода из разных материалов имеют разное сопротивление.
Ключевой момент
Сопротивление металлического проводника при постоянной температуре зависит от:
- Длина l.Сопротивление прямо пропорционально длине.
- Площадь поперечного сечения A. Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения.
- Материал проводника.
Сопротивление увеличивается по мере:
- длина провода увеличивается;
- толщина проволоки уменьшается.
Электрический ток течет, когда свободные электроны движутся в одном направлении через проводник, например металлический провод.
Движущиеся электроны могут сталкиваться с ионами металла.
Это затрудняет прохождение тока и вызывает сопротивление.
Сопротивление длинного провода больше, чем сопротивление короткого провода, потому что электроны сталкиваются с большим количеством ионов по мере их прохождения.
Сопротивление и длина провода прямо пропорциональны.
Сопротивление тонкой проволоки больше, чем сопротивление толстой проволоки, потому что у тонкой проволоки меньше зазоров, через которые могут пройти свободные электроны.
Сопротивление и площадь поперечного сечения провода обратно пропорциональны.
Как определить диаметр площади поперечного сечения? – Реабилитацияrobotics.net
Как определить диаметр площади поперечного сечения?
Площадь поперечного сечения провода – это площадь круга радиуса r: A = πr2 = π (d2) 2, где d – диаметр провода.
Какова формула площади поперечного сечения цилиндра?
Площадь поперечного сечения цилиндра Площадь круга определяется формулой πr2, где r – радиус.
Какова внутренняя площадь поперечного сечения трубы, если внутренний диаметр составляет 11,9 дюйма?
Внутренняя площадь поперечного сечения трубы составляет 111,2 квадратных дюйма. Подробности. d = 11,9 дюйма.
Как называется поперечное сечение цилиндра?
Цилиндрический сегмент, иногда также называемый усеченным цилиндром, представляет собой сплошной отрезок круглого цилиндра двумя (или более) плоскостями.
Что такое поперечное сечение твердого тела?
В геометрии и науке поперечное сечение – это непустое пересечение твердого тела в трехмерном пространстве с плоскостью или аналог в пространствах более высоких измерений.При разрезании объекта на кусочки создается множество параллельных поперечных сечений.
В чем разница между площадью и площадью поперечного сечения?
Площадь – это что-то, что занято объектом, когда он находится на поверхности, то есть площадь – это пространство, которое используется объектом. В то время как площадь поперечного сечения – это площадь, которую мы получаем, когда один и тот же объект разрезан на две части.
Что такое единица измерения площади поперечного сечения?
шт. Хотя единицей СИ для общего сечения является м2, на практике обычно используются единицы меньшего размера.В ядерной физике и физике элементарных частиц общепринятой единицей является сарай b, где 1 b = 10−28 м2 = 100 фм2. Также широко используются меньшие единицы с префиксом, такие как mb и μb.
Как площадь поперечного сечения влияет на сопротивление?
Сопротивление обратно пропорционально площади поперечного сечения. Чем больше площадь поперечного сечения провода, тем большее количество электронов испытывает «электрический наклон» из-за разности потенциалов.
Почему сопротивление уменьшается с увеличением площади поперечного сечения?
при увеличении сечения увеличивается площадь поверхности провода.Большая площадь поверхности приводит к свободному течению электронов. поэтому поток электронов легко и сопротивление уменьшаются.
Влияет ли площадь поперечного сечения на ток?
Площадь поперечного сечения влияет на сопротивление кабеля и, следовательно, на общий протекающий ток. Ток, протекающий на одном конце, по-прежнему будет равен току, протекающему на другом конце.
Как найти сопротивление по длине и площади поперечного сечения?
Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A равно R = ρLA R = ρ L A, где ρ – удельное сопротивление материала.
По какой формуле рассчитывается удельное сопротивление?
Удельное сопротивление, обычно обозначаемое греческой буквой rho, ρ, количественно равно сопротивлению R образца, такого как провод, умноженному на площадь его поперечного сечения A и разделенному на его длину l; ρ = RA / l. Единицей измерения сопротивления является ом.
Какова формула удельного сопротивления?
Теперь нам нужно знать формулу удельного сопротивления, чтобы найти размер. Полный пошаговый ответ: Сопротивление, обычно обозначаемое греческой буквой ρ, количественно эквивалентно сопротивлению R образца, такого как проволока, составленному из площади его поперечного сечения A и деленному на его длину l; р = RAl.
Зависит ли удельное сопротивление от длины?
Когда ток течет через компонент, сопротивление зависит от геометрии (длины и площади поперечного сечения) компонента и свойства материала (удельное сопротивление). Сопротивление провода пропорционально его длине и обратно пропорционально его площади поперечного сечения.
Что называется удельным сопротивлением?
Удельное сопротивление определяется как сопротивление на единицу длины и единицу площади поперечного сечения при приложении известной величины напряжения.
Что такое удельное сопротивление и его единица?
Удельное сопротивление определяется как сопротивление, обеспечиваемое единицей длины и поперечного сечения вещества току при приложении к нему напряжения. Его единица СИ – Ω − m.
Что такое сопротивление и его единица измерения?
Сопротивление – это препятствие, которое объект создает для прохождения тока через него. Чем меньше ток, тем выше сопротивление данного материала. Единица измерения сопротивления в системе СИ – Ом (Ом).
В чем разница между сопротивлением и удельным сопротивлением?
Сопротивление связано с конкретным проводником. При фиксированной температуре величина сопротивления, оказываемого при протекании тока проводником, имеющим единицу длины и поперечное сечение, называется его удельным сопротивлением. Удельное сопротивление проводника зависит от материала проводника и его температуры.
Какие бывают 5 типов резисторов?
Типы резисторов
- Постоянные резисторы.Резисторы постоянного типа являются наиболее распространенными резисторами. Когда люди говорят о резисторе, они, скорее всего, имеют в виду постоянный резистор.
- Переменные резисторы.
- Термисторы.
- Варисторы.
- Светозависимые резисторы.
Какая связь между сопротивлением и током?
ЗаконОма определяет соотношение между напряжением, током и сопротивлением в электрической цепи: i = v / r. Ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению.
В чем разница между сопротивлением и проводимостью?
Электропроводность пропорциональна тому, какой поток возникает при заданном давлении, а сопротивление пропорционально тому, сколько давления требуется для достижения заданного потока. (Электропроводность и сопротивление взаимны.)
Что такое электрическое сопротивление?
Сопротивление – это мера сопротивления току в электрической цепи. Сопротивление измеряется в омах и обозначается греческой буквой омега (Ом).
Что вызывает сопротивление?
Электрический ток течет, когда электроны движутся через проводник, например металлический провод. Движущиеся электроны могут сталкиваться с ионами металла. Это затрудняет прохождение тока и вызывает сопротивление.
Какие 4 фактора влияют на сопротивление?
На сопротивление влияют 4 различных фактора:
- Тип материала, из которого изготовлен резистор.
- Длина резистора.
- Толщина резистора.
- Температура проводника.
Что происходит с током при увеличении сопротивления?
Ответ: ток в данной цепи обратно пропорционален сопротивлению в цепи, это означает, что ток будет уменьшаться при увеличении сопротивления.
Почему сопротивление прямо пропорционально длине?
По мере увеличения длины количество столкновений движущихся свободных электронов с фиксированными положительными ионами увеличивается по мере того, как большее количество фиксированных положительных ионов присутствует в проводнике с увеличенной длиной.В результате сопротивление увеличивается.
Что произойдет с сопротивлением, если длину удвоить?
Что происходит с сопротивлением при удвоении длины? Из уравнения мы понимаем, что сопротивление прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника. Удвоение длины увеличивает сопротивление вдвое.
Кабель для улучшения дома
Площадь поперечного сечения кабеля для обустройства дома как выбратьВыбор размера поперечного сечения кабеля должен основываться на максимальном потреблении электроэнергии в жилых помещениях, при этом можно установить максимальный ток проводника и кабеля.Люди обычно рассчитывают потребление электроэнергии в жилых домах, в соответствии с архитектурным кодом проектирования рассчитывается в соответствии с площадью 40-50 Вт на квадратный метр. Это более чем на 90 метров над домом может быть, на 50-60 квадратных метров жилые не могут соответствовать требованиям. Таким образом, деньги на ремонт дома должны сначала спланировать потребление электроэнергии в доме, а затем выбрать сечение провода. Если включена общая бытовая техника, в том числе кондиционеры, холодильники.Стиральные машины, телевизоры, микроволновые печи, водонагреватели, компьютеры и многое другое, оставляя маржу развития всего на несколько лет.
Корпус теперь обычно на 4 мм2 в линии меди, поэтому в то же время открытие бытовой техники не должно превышать 25 А или 5500 Вт.
Потребляемая мощность относительно крупных бытовых приборов: Потребляемая мощность кондиционера Big 3 около 3000 Вт (около 14 А), (1,2 фунта, 5А, электрический водонагреватель 10А, микроволновая печь 4А, рисоварка 4А, посудомоечная машина 8А, с функцией сушки Мытье машина 10А, электрический водогрейный котел 4А, 90% возгорания от источника питания вызвано нагревом разъема, поэтому все разъемы должны быть спаяны, а бесконтактные компоненты, которые не могут быть спаяны, должны быть заменены в течение 5 дней. -10 лет (например, розетки, воздушные выключатели и т. Д.)).
GB допускает длительный ток: 4 квадрата – 25-32 А, 6 квадратов – 32-40 А. Фактически, это теоретические значения безопасности, предельное значение даже больше этих. 2,5 квадратных медных провода допускается использовать, максимальная мощность составляет 5500 Вт, 4 квадратных 8000 Вт, 6 квадратных 9000 Вт без проблем. Выбор технических характеристик домашней электропроводки должен основываться на общей мощности бытовой техники для расчета, а затем выбрать соответствующий провод и кабель в соответствии с максимальной допустимой нагрузкой по току для различных технических характеристик провода, требуемая допустимая нагрузка по току должна быть рассчитана в соответствии с следующая формула: Где:
I = w / uxk
I-line для максимальной требуемой емкости по току, в А
Вт Общая мощность бытовой электроэнергии, ед. Вт
U номинальное напряжение в доме в В
K коэффициент безопасности по перенапряжению, значение общего взятия 1.2-1,3
В соответствии с приведенной выше формулой для расчета пропускной способности по току максимального тока потребления бытовой электроэнергии, а затем в соответствии с различной поверхностью провода может выдержать максимальную мощность, чтобы выбрать соответствующий отрезок провода:
1. Во-первых, рассчитайте полную нагрузку цепи (общую мощность) – это полная мощность оконечного оборудования.
2. Определить электрическую схему жадеита, гражданскую серию на 220 / 380В двух категорий как У, блок В
3.Вычислите общий ток цепи, как I, I = P / U, единица A.
4 Выберите тип провода (обычно для домашнего ремонта и мелких работ, в основном медный провод / алюминий, который делится на одножильный многожильный. сердечник)
5. Прямо из текущей емкости этого типа провода (прямой доступ к инструкциям по проводам или протоколу испытаний) как X
6. Сечение проводника = IX, если есть десятичная точка в соответствии с метод расчета, если модельный провод в соответствии с выбором модели высокого
Вот пример:
Например, для жилого контура рассчитывается общая нагрузка (P) 6 кВт (схема, подключаемая к источнику питания устройства = = оборудование можно добавить) Напряжение цепи 220В (U тогда: общий ток (I) = 6000Вт / 220В = 27.27A В схеме используется одножильный медный провод, проходящий через провод через токовую нагрузку около 6 мм2 (X), тогда в схеме следует использовать площадь поверхности провода I / X = 27,27 / 6 = 4,545 мм2 Согласно закону Использование 5 мм2 доступ к проводу через провод без 5мм2, характеристики близкие к моделям 4мм2 и 6мм2, в соответствии с принципом высокого на цепи должен быть провод 6мм2.
Серия тренингов по электричеству и электронике ВМС (NEETS), модуль 3, с 1-1 по 1-10
NEETS Модуль 4 – Введение в электрические проводники, проводку Методики и схематическое чтение
Страницы i, 1−1, 1-11, 1−21, 2−1, 2-11, 2−21, 2−31, 2−41, 3−1, 3-11, 3−21, 4−1, 4−11, Индекс
Глава 1
ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ
Цели обучения
Цели обучения указаны в начале каждой главы.Эти обучение цели служат предварительным просмотром информации, которую вы, как ожидается, узнаете в глава. Комплексные контрольные вопросы основаны на поставленных задачах. Успешно заполняя OCC-ECC, вы указываете, что достигли целей и узнали информация. Цели обучения перечислены ниже.
По завершении В этой главе вы должны уметь:
1. Напомнить определения размера единицы, мил-фут, квадратный мил и круговой мил, а также математические уравнения и расчеты для каждого.
2. Определите удельное сопротивление. и вспомните три фактора, использованные для его вычисления в омах.
3. Опишите правильное использование американского калибра проводов при измерении проводов.
4. Напомним факторы, необходимые для выбора правильного размера. провод.
5. Назовите преимущества и недостатки меди. или алюминий в качестве проводников.
6. Определите сопротивление изоляции. и диэлектрическая прочность, включая то, как диэлектрическая прочность изолятора определенный.
7. Определите необходимые меры безопасности. при работе с изоляционными материалами.
8. Напомним наиболее распространенные изоляторы, используемые для очень высоких напряжений.
9. Укажите тип защиты проводов, обычно используемый для судовой электропроводки.
10. Вспомните конструкцию и использование коаксиального кабеля.
ЭЛЕКТРОПРОВОДНИКИ
В предыдущих модулях этой обучающей серии вы узнали о различных схемных компонентах.Эти компоненты обеспечивают большую часть рабочих характеристики любой электрической схемы. Однако они бесполезны, если они не связаны вместе. Проводники – это средство, используемое для связывания этих компонентов вместе.
Многие факторы определяют тип электрического проводника, используемого для подключения компоненты. Некоторыми из этих факторов являются физический размер проводника, его состав, и его электрические характеристики. Другие факторы, которые могут определить выбор проводника – это вес, стоимость и среда, в которой проводник будет использоваться.
РАЗМЕРЫ ПРОВОДНИКА
Чтобы сравнить сопротивление и размер одного проводника с другим, нам нужно установить стандартный или единичный размер. удобная единица измерения диаметр проводника составляет мил (0,001, или одну тысячную дюйма). а удобной единицей длины проводника является фут. Стандартная единица размера в большинстве чехлы MIL-FOOT. проволока будет иметь единичный размер, если она имеет диаметр 1 мил. и длиной 1 фут.
1–1
SQUARE MIL
Квадратный мил – это единица измерения используется для определения площади поперечного сечения квадратного или прямоугольного проводника (виды А и В на рис. 1-1). квадратный мил определяется как площадь квадрата, стороны которых составляют 1 мил. Чтобы получить площадь поперечного сечения квадрата проводник, умножьте размер любой стороны квадрата на себя.Например, Предположим, у вас есть квадратный провод с размером стороны 3 мил. Умножить 3 мил (3 мил x 3 мил). Это дает вам площадь поперечного сечения 9 квадратных метров. мил.
Рисунок 1-1. – Сечения проводов.
1 кв. Укажите причину создания «единичного размера» для проводников.
2 кв. Рассчитать диаметр в MILS проводника диаметром 0.375 дюймов.
Q3. Определите мил-фут.
Чтобы определить площадь поперечного сечения прямоугольного проводника, умножьте длина, умноженная на ширину торца проводника (сторона выражена в мил). Например, предположим, что одна сторона прямоугольного поперечного сечения составляет 6 мил. а другая сторона – 3 мил. Умножьте 6 мил на 3 мил, что равно 18 квадратных мил. Другой пример. Предположим, что проводник имеет толщину 3/8 дюйма и 4 дюйма широкий.3/8 дюйма можно выразить в десятичной форме как 0,375 дюйма. Поскольку 1 мил равен 0,001 дюйма, толщина проводника будет 0,001 x 0,375 или 375 мил. С ширина 4 дюйма и 1000 мил на дюйм, ширина будет 4 x 1000, или 4000 мил. Чтобы определить площадь поперечного сечения, умножьте длину на ширина; или 375 мил x 4000 мил. Площадь составит 1 500 000 квадратных миль.
Q4. Определите квадратный мил, относящийся к квадратному проводнику.
CIRCULAR MIL
Круглый mil является стандартным единица измерения площади поперечного сечения круглого провода (вид C на рис. 1-1). Эта единица измерения содержится в американских и английских таблицах проводов. Диаметр круглого проводника (провода), используемого для проведения электричества, может составлять лишь долю дюйм. Поэтому удобно выражать этот диаметр в мил, чтобы не использовать десятичные дроби. Например, диаметр проволоки выражается как 25 мил вместо 0.025 дюймов. Круглый мил – это площадь круга диаметром 1 мил, как показано на виде В на фиг. 1-2. Площадь круглого проводника в милах круглого сечения равна полученный путем возведения в квадрат диаметра, измеренного в мил. Таким образом, проволока диаметром 25 мил имеет площадь 25 2 или 625 круговых милов. Чтобы определить количество квадратных мил в одном и том же проводнике, применяйте обычную формулу для определения площади круга (A = πr 2 ). В этом формула, а (площадь) является неизвестным и равна площади поперечного сечения в квадрате мил, p – постоянная 3.14, а r – радиус окружности или половина диаметра (D). Путем подстановки a = 3,14 и (12,5) 2 ; следовательно, 3,14 x 156,25 = 490,625
1-2
кв. Мил. Площадь поперечного сечения провода составляет 625 круглых мил, но только 490,625 квадратных мил. Следовательно, круговой мил представляет собой меньшую единицу площади. чем квадратный мил.
Рисунок 1-2.- сравнение круглых и квадратных мил.
Если диаметр поперечного сечения провода составляет 1 мил, по определению, круговая площадь в миле (CMA) равна a =
D 2 , или a = 1 2 , или a = 1 круговой мил. Чтобы определить квадратную милю того же провода, примените формулу A = πr 2 ; следовательно, a = 3,14 x (0,5) 2 (0,5 представляет половина диаметра). Когда a = 3,14 x 0,25, a = 0,7854 квадратных мил. Из этого, можно сделать вывод, что 1 круговой мил равен.7854 кв. Мил. Это становится важно при сравнении квадратных (вид A на рис. 1-2) и круглых (вид B) проводников. как показано на рисунке C на рисунке 1-2.
Если задана площадь в квадратных мил, разделите площадь на 0,7854, чтобы определить круговую милую площадь, или CMA. Когда CMA дано, умножьте площадь на 0,7854, чтобы определить площадь в квадратных мил. Например,
Проблема: проволока калибра 12 имеет диаметр 80,81 мил. Что такое (1) его площадь в круговых милах и (2) его площадь в квадратных милах?
Решение
(1) a = D 2 = 80.81 2 = 6,530 круговых милов
(2) a = 0,7854 x 6,530 = 5,128,7 квадратных мил
Проблема: прямоугольный проводник имеет ширину 1,5 дюйма и 0,25 дюйма толстый. Какова (1) его площадь в квадратных миллиметрах и (2) в круглых миллиметрах? Какой размер круглый проводник должен проводить такой же ток, что и прямоугольный стержень?
1-3
Решение
(1) 1.5 дюймов = 1,5 дюйма x 1000 мил на дюйм = 1500 мил
0,25 дюйма = 0,25 дюйма x 1000 мил на дюйм = 250 мил
A = 1500 x 250 = 375000 квадратных мил
(2) Чтобы проводить такой же ток, площадь поперечного сечения круглого проводника должны быть равны.
Круглые милы в этой области больше, чем квадратные. Следовательно:
Проволока в обычном виде представляет собой одиночный тонкий стержень или нить накала. из тянутого металла.При больших размерах проволока становится трудной в обращении. Чтобы увеличить свою гибкость, он застрял. Пряди обычно представляют собой отдельные провода, скрученные вместе в достаточное количество, чтобы составить необходимую площадь поперечного сечения кабеля. В общая площадь многожильного провода в круглых миллиметрах определяется путем умножения площади в круглых милах одной жилы по количеству жил в кабеле.
Q5. Определите круговой мил.
6 кв. Какова площадь в миллиметрах у 19-жильного проводника, если длина каждой жилы составляет 0,004 дюйма?
ЦИРКУЛЯРНАЯ ЛАПКА
ЦИРКУЛЯРНАЯ ЛАПКА (рисунок 1-3) единица объема. Он представляет собой единичный проводник длиной 1 фут и имеет поперечное сечение. площадь 1 круговой мил. Поскольку это единичный проводник, круговой милфут полезно при сравнении проводов, состоящих из разных металлов. Например, основа для сравнения УСТОЙЧИВОСТИ (будет обсуждено в ближайшее время) различных веществ может быть выполнено путем определения сопротивления в круговых милфутах каждого из вещества.
Рисунок 1-3. – Круговой милфут.
При работе с квадратными или прямоугольными проводниками, такими как амперметр шунтов и шин, иногда вам может быть удобнее использовать другой единичный объем. шина – это тяжелая медная лента или шина, используемая для соединения нескольких цепей вместе. Шины используются, когда требуется большая токовая нагрузка. Единичный объем может быть измерен как сантиметровый куб.Таким образом, удельное сопротивление становится сопротивление
1-4
предлагает проводник в форме куба длиной 1 сантиметр и 1 квадратный сантиметр. в площади поперечного сечения. Используемая единица объема указана в таблицах конкретных сопротивления.
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ИЛИ УСТОЙЧИВОСТЬ
Удельное сопротивление или удельное сопротивление – это предлагаемое сопротивление в омах. на единицу объема (круговой милфут или сантиметровый куб) вещества к протеканию электрического тока.Удельное сопротивление обратно пропорционально проводимости. Вещество с высоким сопротивлением будет иметь низкую проводимость, и наоборот. Таким образом, удельное сопротивление вещества – это сопротивление единицы объема. этого вещества.
Многие таблицы удельного сопротивления основаны на сопротивление в Ом объема вещества длиной 1 фут и 1 круговой мил в площади поперечного сечения. Температура, при которой измеряется сопротивление. сделано тоже указано.Если вы знаете, из какого металла сделан проводник, вы можете получить удельное сопротивление металла из таблицы. Удельные сопротивления некоторых распространенных веществ приведены в таблице 1-1.
Таблица 1-1. – Удельное сопротивление обычных веществ
Сопротивление проводника с одинаковым поперечным сечением изменяется напрямую. как произведение длины и удельного сопротивления проводника, и обратно пропорционально как площадь поперечного сечения проводника.Следовательно, вы можете рассчитать сопротивление провода, если вы знаете длину, площадь поперечного сечения и удельное сопротивление вещества. Выражается уравнением “R” (сопротивление в Ом) проводника. это
1-5
Где:
ρ = (греч. Rho) удельное сопротивление в Ом на круговой мил-фут
(см. Таблицу 1-1)
L = длина в футах
A = площадь поперечного сечения в круглых милах
Проблема:
Какое сопротивление 1000 футов меди проволока, имеющая площадь поперечного сечения 10 400 круглых
мил (No.10 провод) при температура 20º C? Решение:
Удельное сопротивление меди (таблица 1-1) составляет 10,37 Ом. Подставляя при известных значениях в предыдущем уравнении
сопротивление R определяется как
Дано: ρ = 10,37 Ом
L = 1000 футов
A = 10 400 круговых мил
Решение:
= 1 Ом (приблизительно)
Если R, ρ и a известны, длина (L) может быть определена простым математическая транспозиция.У этого есть много ценных приложений. Например, когда Определив заземление в телефонной линии, вы воспользуетесь специальным тестовым оборудованием. Этот оборудование работает по принципу прямого изменения сопротивления линии. с его длиной. Таким образом, расстояние между контрольной точкой и повреждением может быть вычислено. точно.
Q7. Определите удельное сопротивление.
Q8. Перечислите три фактора, которые используются для расчета сопротивления конкретного проводник в Ом.
РАЗМЕРЫ провода
Самый распространенный метод измерения размер провода в ВМФ определяется с использованием Американского калибра проводов (AWG). Исключением является проводка самолета, размер и гибкость которой незначительно отличаются от стандартов AWG. Информацию о размерах авиационных проводов см. В соответствующих публикациях. для конкретного самолета. В следующем обсуждении используются только размеры проводов AWG.
1-6
Проволока производится в размерах, пронумерованных в соответствии с таблицами AWG.Различные провода (одножильные или многожильные) и материал, из которого они изготовлены (медь, алюминий, и т. д.) публикуются Национальным бюро стандартов. Таблица AWG для медный провод показан в таблице 1-2. Диаметр проволоки уменьшается по мере того, как калибр числа становятся больше. Для удобства числа округлены, но являются точными. для практического применения. Самый большой размер провода, указанный в таблице, – 0000 (читать «4 ноль»), а наименьший – номер 40. Выпускаются большие и меньшие размеры, но обычно не используются на флоте.Таблицы AWG показывают диаметр в мил, круговой площадь в мил и площадь в квадратных дюймах для размеров проводов AWG. Они также проявляют сопротивление (Ом) на тысячу футов и на милю сечения проводов при определенных температурах. В последний столбец показывает вес провода на тысячу футов. Пример использования таблицы 1-2 выглядит следующим образом.
1-7
Таблица 1-2. – Стандартная твердая медь (американский калибр проволоки)
Проблема: требуется проложить 2 000 футов сплошной меди AWG 20 провод для новой единицы оборудования.Температура, при которой будет проложен провод, составляет 25 ° C (77 ° F). Какое сопротивление будет иметь провод для прохождения тока?
1-8
Решение: под столбцом с номером датчика найдите размер AWG 20. Теперь прочитайте столбцы, пока вы не достигнете столбца «Ом на 1000 футов для 25 ° C (77 ° F)». Ты обнаружит, что провод будет обеспечивать сопротивление току 10,4 Ом. С мы используем 2000 футов провода, умножаем его на 2.
10,4 Ом x 2 = 20,8 Ом
Американский стандартный калибр проводов (рисунок 1-4) используется для измерения проводов размером от 0 до 36. Использовать этого калибра вставьте провод, который нужно измерить, в наименьшую прорезь, которая будет разместить оголенный провод. Номер калибра на этом слоте указывает размер провода. Передняя часть прорези имеет параллельные стороны, и именно здесь проводится измерение проволоки. взят.Его не следует путать с большим полукруглым отверстием на задняя часть слота. Заднее отверстие просто позволяет свободно перемещать проволоку. полностью через прорезь.
Рисунок 1-4. – Калибр провода.
9 кв. Используя таблицу 1-2, определите сопротивление 1500 футов провода AWG 20 при 25 ° C.
Q10. Когда используешь калибр провода американского стандарта, чтобы определить размер провода, где вы должны поместите провод в калибр, чтобы получить правильное измерение?
ПРОВОДА И КАБЕЛИ
Провод – это одиночный тонкий стержень или нить из тянутого металла.Это определение ограничивает термин к тому, что обычно понимается как «сплошная проволока». Слово «стройный» употребляется потому что длина провода обычно больше по сравнению с его диаметром. Если провод покрыт изоляцией, это изолированный провод. Хотя термин «провод» Правильно относится к металлу, в него входит и утеплитель.
А проводник – провод, пригодный для протекания электрического тока.
Многожильный проводник – это проводник, состоящий из группы проводов или любой комбинации групп проводов.Провода в многожильном проводе обычно скручены вместе и не изолированы друг от друга.
Кабель представляет собой либо многожильный провод (одножильный кабель), либо комбинацию проводов изолированные друг от друга (многожильный кабель). Термин «кабель» является общим один и обычно применяется только к проводам большего диаметра. небольшой кабель чаще называется многожильный провод или шнур (например, используемый для утюга или лампы шнур).Кабели могут быть неизолированными или изолированными. Изолированные кабели могут иметь оболочку (укрытие) со свинцом или защитной броней. На Рисунке 1-5 показаны различные типы проводов и кабелей. используется на флоте.
1-9
Рисунок 1-5. – Дирижеры.
Проводники скручены в основном для увеличения их гибкости. В жилы в кабелях располагаются в следующем порядке:
Первый слой жил вокруг центрального проводника состоит из шести проводников.Секунда слой состоит из 12 дополнительных проводников. Третий слой состоит из 18 дополнительных проводники и так далее. Таким образом, стандартные кабели состоят из 7, 19 и 37 жил, с постоянным фиксированным шагом. Общая гибкость может быть увеличена за счет дополнительных скручивание отдельных прядей.
На рисунке 1-6 показан типичный крест отрезок 37-жильного кабеля. Он также показывает, как общее поперечное сечение в мил. определяется площадь многожильного кабеля.
Рисунок 1-6. – Многожильный провод.
1-10
NEETS Содержание
- Модуль 1) Введение в материю, энергию, и постоянного тока
- Введение в переменный ток и трансформаторы
- Модуль 2) Введение в защиту цепей, Контроль и измерение
- Модуль 4) Введение в электрические проводники, Электромонтажные работы и чтение схем
- Модуль 5) Введение в генераторы и Моторы
- Модуль 6) Введение в электронную эмиссию, Трубки и блоки питания
- Модуль 7) Введение в твердотельные устройства Приборы и блоки питания
- Модуль 8) Введение в усилители
- Модуль 9) Введение в генерацию волн и волновые схемы
- Модуль 10) Введение в распространение волн, Линии передачи и антенны
- Модуль 11) Принципы СВЧ
- Модуль 12) Принципы модуляции
- Модуль 13) Введение в системы счисления и логические схемы
- Модуль 14) Введение в микроэлектронику
- Модуль 15) Принципы синхронизаторов, сервоприводов, и гироскопы
- Модуль 16) Знакомство с испытательным оборудованием
- Модуль 17) Радиочастотная связь Принципы
- Модуль 18) Принципы работы радара
- Модуль 19) Справочник техника, Главный глоссарий
- Модуль 21) Методы и практика испытаний
- Модуль 22) Введение в цифровые компьютеры
- Модуль 23) Магнитная запись
- Модуль 24) Введение в волоконную оптику
когда проводники устанавливаются в кабелепровод или трубку (EMT), существует предел
от количества проводников, которые могут быть установлены.Одна из причин для этого
предел – это практические ограничения на ввод проводов в кабелепровод.
Общее правило – растягивающее усилие в фунтах для медного проводника.
не должно превышать 0,008 круговой миловой площади проводника. Для
Алюминий, множитель 0,006.
Общее правило для заполнения каналов и трубок заключается в том, что поперечное сечение площадь 3 и более проводов не должна превышать 40% внутреннего поперечного сечения область кабелепровода или трубки.Для одиночного проводника эта площадь равна увеличилась до 53%, а всего для 2 проводников площадь уменьшилась до 31%. Если длина трубы не превышает 24 дюймов, ее можно классифицировать как ниппель. а допустимая площадь увеличена до 60%. Для многожильных кабелей, установленных в кабелепроводах или трубках, фактическая размеры кабеля должны использоваться для расчета площади поперечного сечения. Если кабель имеет эллиптическую форму, необходимо рассчитать площадь поперечного сечения. основан на использовании большого диаметра эллипса в качестве диаметра окружности. Для округления, если площадь кабеля или проводника делится на доступная площадь кабелепровода или трубопровода, а если является десятичной дробью. 8 или больше получается следующее большее целое число. Глава 9 Кодекса и Приложение C содержат таблицы для большинства трубопроводов, площади поперечного сечения труб и проводов. Таблица 4 содержит размеры и процентные площади для трубопроводов и труб. Эта таблица обычно используется для EMT, жестких, IMC, гибких металлических трубопроводов и водонепроницаемых гибких трубопроводов. Когда все одиночные проводники имеют одинаковый размер и таблицы изоляции в Приложение C или компьютерную программу можно использовать для определения максимального количества проводников. разрешено в дорожке качения. Есть несколько бесплатных компьютерных программ для заполнения дорожек качения. доступно на веб-сайте electrician.com. | Пример 1:Трубки какого размера требуются для установки следующих 30 проводников. в электрических металлических трубках? 4 TFFN NO.18 CU Ответ Шаг 1. Найдите общую площадь поперечного сечения всех проводников. Таблица 5 в главе 9 относится к изоляционным материалам TFFN, SF-2 и THHN. Площадь TFFN № 18 составляет 0,0055 x 4 проводника, равная 0,0220 кв.
дюймы. Перейдите к Таблице 4 «Размеры и процентная площадь кабелепровода и трубок». в разделе «Электрические металлические трубы». Вопрос адресов 30 проводников, которые относятся к столбцу «Более 2 проводов 40% кв. Дюймов». Прочтите этот столбец, пока не найдете число больше.2994 (общая площадь поперечного сечения 30 проводников. |