Содержание

Определение сечения провода и кабеля

В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами. Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью. Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.

Применение измерительных приборов

Для определения диаметра жил проводов и кабелей широко применяются различные измерительные приборы, показывающие наиболее точные результаты. В основном для этих целей практикуется использование микрометров и штангенциркулей. Несмотря на высокую эффективность, существенным недостатком данных устройств является их высокая стоимость, имеющая большое значение, если инструмент планируется задействовать всего 1-2 раза.

Как правило, специальными приборами пользуются электрики-профессионалы, постоянно занимающиеся электромонтажными работами. При грамотном подходе становится возможным измерение диаметра жил проводов даже на рабочих линиях. После получения необходимых данных остается только воспользоваться специальной формулой: Результатом вычисления будет площадь круга, которая и есть сечение жилы провода или кабеля.

Определение сечения линейкой

Экономичным и точным методом считается определение сечение кабелей и проводов с помощью обыкновенной линейки. Кроме нее потребуется простой карандаш и сама проволока. Для этого жила провода зачищается от изоляции, а затем плотно накручивается на карандаш. После этого, с помощью линейки измеряется общая длина намотки.

Полученный результат измерений нужно разделить на количество витков. В итоге получается диаметр провода, который понадобится для последующих вычислений. Сечение кабеля определяется по предыдущей формуле. Для получение более точных результатов, намотанных витков должно быть как можно больше, но не менее 15-ти. Витки плотно прижимаются между собой, поскольку свободное пространство способствует значительному увеличению погрешности в расчетах. Снизить погрешность можно с помощью большого количества замеров, производимых в разных вариантах.

Существенным недостатком данного способа является возможность измерений только относительно тонких проводников. Это объясняется сложностями, возникающими при накручивании толстого кабеля. Кроме того, требуется заранее купить образец продукции для выполнения предварительных измерений.

Таблица соотношений диаметров и сечений

Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальная готовая таблица, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 1 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.

При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.

Калькулятор определения сечение провода по диаметру

Нередко встречается в супермаркете электротехническая продукция без бирок и опознавательных знаков. Среди неё запросто может оказаться бухта провода или кабеля. Как узнать, подходит ли сечение провода в вашей конкретной ситуации? Ответ прост – измерить его либо проконсультироваться у продавца.

Каждый, кто занимается продажей кабелей и проводов, может подсказать, какую нагрузку они способны выдержать. Кроме того, на проводах пробиваются надписи (цифры), характеризующие сечение и количество жил. Но в реальной практике не всё так просто, как кажется. Качество выпускаемой кабельной продукции в последнее время заметно ухудшилось.

Проблемы качества выпускаемых проводов

Многие производители кабельно-проводниковой продукции, стараясь выручить побольше, искусственно занижают толщину изоляции и завышают диаметр кабеля. Указывая большее, чем в реальности, сечение провода, производитель экономит очень большую сумму. К примеру, на производство тысячи метров медного провода сечением 2,5 мм2 требуется меди 22,3 кг, а при изготовлении провода в 2,1 мм2 требуется всего 18,8 кг. Вот и получается экономия в 3,5 кг меди.

Ещё один способ удешевления продукции – изготовление токопроводящей жилы из некачественного сырья. При добавлении дешёвых примесей снижается токопроводность, следовательно, расчёты длины кабеля должен быть изменены.

Зачем нужно проводить расчет нагрузки кабеля?

Этот вопрос часто возникает при прокладке проводки в квартире или своём доме. Сначала считаются все планируемые нагрузки, а потом определяется необходимое сечение провода.

Потом приобретается нужный материал в магазине и производится монтаж электропроводки в доме.

В результате эксплуатации новой проводки сначала «выбивает» автомат на электрощитке, а потом обнаруживается повреждение провода. Причём он часто оказывается полностью расплавленным, в результате чего и произошло короткое замыкание. Получается, что сделаны неправильные расчёты, и как узнать минимально допустимое значение сечение провода в таком случае?

Чтобы избежать серьёзных перегрузок, необходимо подсчитать, сколько электрических приборов в квартире будет задействовано одновременно. Среди самых мощных бытовых приборов, которые обычно используются дома при приготовлении пищи и создания нашего комфорта, можно выделить:

  • электроплиту;
  • кондиционер;
  • микроволновку;
  • электрочайник;
  • утюг;
  • стиральную и посудомоечную машины;
  • кофемолку;
  • пылесос.

Потребляемая мощность этой бытовой техники колеблется от 1 до 2 киловатт (за исключением электроплиты).

Важно! Если сечение провода указано неверно (занижено), то при его использовании закономерно возникновение больших перегрузок, которые ведут к возгоранию проводки.

Как вычислить?

Опытные электрики могут «на глаз» с большой точностью определить сечение провода. Обыкновенному человеку сделать это намного сложнее. Поэтому рассчитать сечение кабеля по диаметру лучше всего прямо в магазине. По крайней мере, это выйдет куда дешевле, чем устранять последствия короткого замыкания из-за перегрузки в электросети.

Специалисты настоятельно рекомендуют научиться узнавать сечение провода самостоятельно.

Попробуем это сделать на конкретных примерах с применением арифметических формул школьной математики.

Всем примерно понятно, что такое сечение провода. Если перекусить его поперёк кусачками, то можно увидеть круглое поперечное сечение медной или алюминиевой жилы. Измеряется оно по стандартной математической формуле: как площадь круга. Где r – радиус окружности, возведенный в квадрат и умноженный на константу «пи» (π=3,14).

Чем больше диаметр кабеля/провода, тем больший ток может пройти за определённое количество времени. И, соответственно, чем больше потребляемая электроприборами энергия, тем большее сечение провода должно быть.

Из упрощённой формулы Sкр=0,785d2 видно, для расчета площади поперечного сечения нужно знать точный диаметр провода. Для этого необходимо очистить жилу от изоляции.

Расчёт для многожильного провода

Многожильный провод (многопроволочный) представляет собой свитые вместе одножильные проволоки. Кто хоть немного дружит с математикой, тот прекрасно понимает, что необходимо посчитать количество этих проволочек в многожильном проводе. После этого измеряется сечение одной тонкой проволочки и умножается на их общее количество. Рассмотрим следующие варианты.

Расчёт с помощью штангенциркуля

Измерение проводится штангенциркулем с обычной шкалой (или микрометром). У опытных мастеров этот инструмент всегда находится под рукой, но не все же профессионально занимаются электрикой.

Для этого на примере кабеля ВВГнг разрежьте ножом толстую оболочку и разведите жилы в разные стороны.

Потом выберете одну жилу и зачистите ножом или ножницами. Далее произведите замер этой жилы. Должен получиться размер 1,8 мм. В качестве доказательства правильности измерения обратитесь к расчетам.

Полученная в результате вычисления цифра 2,54 мм2 – это фактическое сечение жилы.

Измерение с помощью ручки или карандаша

Если у вас не оказалось под рукой штангенциркуля, то можно воспользоваться подручными методами, используя карандаш и линейку. Сначала возьмите измеряемый провод, зачистите его и намотайте на карандаш или ручку так, чтобы витки ложились вплотную друг другу. Чем больше витков, тем лучше. Теперь подсчитаем количество намотанных витков и измерим их общую длину.

К примеру, получилось 10 витков с общей длиной намотки 18 мм. Нетрудно подсчитать диаметр одного витка, для этого общую длину делим на количество витков.

В результате всех производимых расчётов по формуле получите искомый диаметр жилы. В этом случае он составляет 1,8 мм. Так как диаметр одной жилы известен, то нетрудно посчитать сечение всего провода ВВГнг по известной уже формуле.

Можно заметить, что результаты получились равными.

Использование таблиц

Как можно узнать и измерить сечение кабеля, если под рукой не оказалось ни штангенциркуля, ни линейки, ни микрометра. Вместо того чтобы ломать себе голову над сложными математическими формулами, достаточно вспомнить, что есть уже готовые таблицы значений для измерения сечения кабеля. Существуют, конечно, очень сложные таблицы с множеством параметров, но, в принципе, для начала достаточно воспользоваться самой простой из двух колонок. В первой колонке вписывается диаметр проводника, а во второй колонке приводятся готовые значения сечения провода.

Таблица сечения проводя для закрытой проводки

Существует и другой «приблизительный» метод, который не требует измерения толщины отдельных проводков. Можно просто измерить сечение (диаметр) всего толстого свитка. Таким методом обычно пользуются опытные электрики. Они могут узнать сечение кабеля как «на глаз», так и с помощью инструментов.

Провода широко применяются в сфере электрических сетей самого разного назначения. Транспортировка энергии посредством кабельно-проводниковых изделий на первый взгляд кажется простой и понятной.

Однако для обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, необходимо учесть ряд важных нюансов при проектировании и обустройстве электрических сетей. Одна из таких деталей – умение правильно рассчитать сечение провода по диаметру, ведь от точности определения зависит граница допустимого тока, идущего через проводник.

Как определить сечение или диаметр, есть ли разница между этими параметрами? Постараемся разобраться в статье. Кроме того, мы подготовили сводные таблицы, которые помогут выбрать проводник в зависимости от условий монтажа электросети, материала изготовления кабельной жилы и мощностных характеристик подключаемых агрегатов.

Необходимость и порядок проведения расчета

Электрическим током питается самое разное оборудование, обладающее различной мощностью. И диапазон мощностей весьма обширный.

Каждый отдельно взятый электрический аппарат представляет собой нагрузку, в зависимости от величины которой требуется подвод тока определенной силы.

Необходимое количество тока под требуемую нагрузку можно пропустить через провода разного диаметра (сечения).

Но в условиях недостаточного сечения проводника для прохождения заданного объёма тока возникает эффект увеличенного сопротивления. Как следствие – отмечается нагрев провода (кабеля).

Если игнорировать подобное явление и продолжать пропускать ток, создаётся реальная опасность нагрева вплоть до момента возгорания. Такая ситуация грозит серьёзной аварийной ситуацией. Вот почему расчетам и подбору цепей передачи тока к нагрузке требуется уделять повышенное внимание.

Правильный расчёт, грамотный подбор кабелей и проводов положительно сказывается и на работе оборудования, выступающего в качестве нагрузки.

Так что, помимо фактора безопасности, расчёт сечений электрического кабеля по диаметру или наоборот, является обязательным действием с точки зрения обеспечения эффективной эксплуатации электрических машин.

Определение диаметра жилы проводника

Собственно, выполнить эту операцию можно простым линейным замером. Для точного замера рекомендуется использовать точечный инструмент, например, штангенциркуль, а ещё лучше – микрометр.

Относительно низкий по точности результат, но вполне приемлемый для многих вариантов применения проводов даёт замер диаметра обычной линейкой.

Конечно же, измерение следует проводить в состоянии оголенного проводника, то есть предварительно снимается изоляционное покрытие.

Кстати, изоляционным покрытием, к примеру, медного провода, считается также тонкий слой напыления лака, которое также необходимо снимать, когда требуется очень точный расчет.

Существует «бытовой» способ измерения диаметра, пригодный в тех случаях, когда под руками отсутствуют точечные измерительные инструменты. Для применения способа потребуется отвертка электрика и школьная линейка.

Проводник под измерение предварительно зачищается от изоляции, после чего наматывается плотно виток к витку на штанге отвертки. Обычно мотают десяток витков – удобное число для математических расчетов.

Далее намотанную на штанге отвертки катушку измеряют линейкой от первого до последнего витка. Полученное значение на линейке необходимо разделить на число витков (в данном случае на 6). Результатом такого нехитрого расчета будет диаметр жилы провода.

Вычисление сечения электрического провода

Для определения значения сечения жилы проводника придется уже пользоваться математической формулировкой.

По сути, сечением жилы проводника является площадь поперечного среза – то есть, площадь круга. Диаметр которого определяется методикой, описанной выше.

Опираясь на значение диаметра, несложно получить значение радиуса, разделив диаметр пополам.

Собственно, потребуется к полученным данным добавить константу «π» (3,14), после чего можно вычислить значение сечения по одной из формул:

S = π*R 2 или S = π/4*D 2 ,

  • D – диаметр;
  • R – радиус;
  • S – поперечное сечение;
  • π – константа, соответствующая 3,14.

Указанные классические формулы используются и для определения сечения многожильных проводников. Стратегия расчёта остается практически неизменной, за исключением некоторых деталей.

В частности, изначально вычисляется сечение одной жилы из пучка, после чего полученный результат умножается на общее количество жил.

Почему следует считать важным фактором определение сечения? Очевидный момент, связанный напрямую законом Джоуля-Ленца, – потому что параметром сечения проводника определяется граница допустимого тока, текущего через этот проводник.

Определение диаметра по сечению

Математическим расчетом допустимо определить диаметр жилы проводника, когда известен параметр сечения.

Это, конечно, не самый практичный вариант, учитывая наличие более простых способов определения диаметра, но использование такого варианта не исключается.

Для выполнения расчета потребуются фактически те же самые числовые сведения, что использовались при расчетах сечения с помощью математической формулы.

То есть, константа «π» и значение площади круга (сечения).

Применяя эти значения формулы ниже, получают значение диаметра:

D = √4S/π,

  • D – диаметр;
  • S – поперечное сечение;
  • π – константа, соответствующая 3,14.

Применение этой формулы может быть актуальным, когда известен параметр сечения и под руками нет никаких подходящих инструментов для измерения диаметра.

Параметр сечения допустимо получить, к примеру, из документации на проводник или из таблицы для расчетов, где представлены наиболее часто используемые классические варианты.

Таблицы для выбора подходящего проводника

Удобным и практичным вариантом подбора нужного провода (кабеля) является пользование специальными таблицами, где обозначены диаметры и сечения относительно мощностей и/или проводимых токов.

Наличие такой таблицы под рукой – легкий и простой способ быстро определиться с проводником под требуемую электрическую установку.

Учитывая, что традиционными проводниками электротехнического монтажа выступают продукты с медными или алюминиевыми жилами, существуют таблицы для обоих видов металлов.

Также табличными данными зачастую представлены значения для напряжения 220 вольт и 380 вольт. Плюс, учитываются значения условий монтажа – закрытая или открытыя проводка.

Фактически получается, что на одном листе бумаги или на картинке, загруженной в смартфон, содержится объёмная техническая информация, которая позволяет обойтись без отмеченных выше математических (линейные) расчетов.

Более того, многие производители кабельной продукции, чтобы упростить покупателю выбор нужного проводника, к примеру, под установку розеток, предлагают таблицу, в которой внесены все нужные значения.

Останется только определить, какая нагрузка планируется на конкретную электроточку и каким образом будет выполнен монтаж, и на основании этой информации подобрать правильный провод с медными или алюминиевыми жилами.

Примеры таких вариантов расчета диаметра провода по сечению приведены в таблице, где рассмотрены варианты для медных и алюминиевых жил, а также способы укладки проводки – открытый или скрытый тип. Из первой таблицы можно определить показатель сечения по мощности и току.

Таблица соответствия сечения диаметру медных и алюминиевых жил в зависимости от условий монтажа

Мощность, ВтТок, АМедная жила проводникаАлюминиевая жила проводника
Открытый типЗакрытый типОткрытый типЗакрытый тип
S, мм 2D, ммS, мм 2D, ммS, мм 2D, ммS, мм 2D, мм
1000,430,090,330,110,370,120,400,140,43
2000,870,170,470,220,530,250,560,290,61
3001,300,260,580,330,640,370,690,430,74
4001,740,350,670,430,740,500,800,580,86
5002,170,430,740,540,830,620,890,720,96
7503,260,650,910,821,020,931,091,091,18
10004,350,871,051,091,181,241,261,451,36
15006,521,301,291,631,441,861,542,171,66
20008,701,741,492,171,662,481,782,901,92
250010,872,171,662,721,863,111,993,622,15
300013,042,611,823,262,043,732,184,352. 35
350015,223,041,973,802,204,352,355,072,54
400017,393,482,104,352,354,972,525,802,72
450019,573,912,234,892,505,592,676,522,88
500021,744,352,355,432,636,212,817,253,04
600026,095,222,586,522,887,453,088,703,33
700030,436,092,787,613,118,703,3310,143,59
800034,786,962,988,703,339,943,5611,593,84
900039,137,833,169,783,5311,183,7713,044,08
1000043,488,703,3310,873,7212,423,9814,494,30

Кроме того, существует стандарт сечений и диаметров, распространяемый на круглые (фасонные) неуплотненные и уплотненные токопроводящие жилы кабелей, проводов, шнуров. Эти параметры регламентирует ГОСТ 22483-2012.

Под стандарт подпадают кабели из медной (медной луженой), алюминиевой проволоки без металлического покрытия или с металлическим покрытием.

Медные и алюминиевые жилы кабелей и проводов стационарной укладки разделяют по классам 1 и 2. Провода, шнуры, кабели нестационарной и стационарной укладки, где требуется повышенная степень гибкости на монтаже, разделяются на классы от 3 до 6.

Таблица соответствия по классам для кабельных (проводных) медных жил

Номинальное сечение жилы, мм 2Максимально допустимый диаметр медных жил, мм
однопроволочных

(класс 1)

многопроволочных

(класс 2)

многопроволочных

(класс 3)

многопроволочных

(класс 4)

гибких

(классы 5 и 6)

0,05–––0,35–0,08–––0,42–0,12–––0,55–0,20–––0,65–0,35–––0,9–0,50,91,11,11,11,10,751,01,21,21,31,31,01,21,41,51,51,51,2––1,61,6–1,31,51,71,81,81,82,0––1,92,0–2,51,92,22,42,52,63,0––2,52,6–42,42,72,83,03,25––3,03,2–62,93,33,94,03,98––4,04,2–103,74,24,75,05,1164,65,36,16,16,3255,76,67,87,87,8356,77,99,19,19,2507,89,111,611,611,0709,411,013,713,713,19511,012,915,015,015,112012,414,517,117,217,015013,816,218,919,019,0185–18,020,022,021,0240–20,623,028,324,0300–23,126,234,527,0400–26,134,847,231,0500–29,243,5–35,0625–33,0–––630–33,2––39,0800–37,6–––1000–42,2–––

Для алюминиевых проводников и кабелей ГОСТом 22483-2012 также предусмотрены параметры номинального сечения жилы, которые отвечают соответствующему диаметру, зависящему от класса жилы.

Более того, согласно этому же ГОСТу, указанные диаметры можно использовать для медного проводника класса 1, если требуется вычислить его минимальный диаметр.

Таблица соответствия по классам для кабельных (проводных) алюминиевых жил

Номинальное сечение жилы, мм 2Диаметр круглых жил (алюминиевых), мм
Класс 1Класс 2
минимальныймаксимальныйминимальныймаксимальный
164,14,64,65,2
255,25,75,66,5
356,16,76,67,5
507,27,87,78,0
708,79,49,310,2
9510,311,011,012,0
12011,612,412,513,5
15012,913,813,915,0
18514,515,415,516,8
24016,717,617,819,2
30018,819,820,021,6
40022,924,6
50025,727,6
62529,032,0
63029,332,5

Дополнительные рекомендации по выбору типа проводов и кабелей для обустройства электрических сетей в квартире и доме приведены в статьях:

Выводы и полезное видео по теме

Видеороликом ниже демонстрируется практический пример определения сечения проводника простыми методами.

Просмотр ролика рекомендуется, так как наглядно представленная информация способствует увеличению объёма знаний:

Работа с электрическими проводами всегда требует ответственного отношения с точки зрения расчета.

Поэтому электрик любого ранга должен знать методику расчета и уметь пользоваться существующими техническими таблицами. Тем самым достигается не только существенная экономия средств на монтаже за счет точного расчета, но главное – гарантируется безопасность эксплуатации вводимой линии.

Есть, что дополнить, или возникли вопросы по определению сечения провода? Можете оставлять комментарии к публикации, участвовать в обсуждениях и делиться собственным опытом подбора проводов для обустройства электрической сети в доме или квартире. Форма для связи находится в нижнем блоке.

Как определить сечение кабеля по диаметру жилы?

Основная задача, которая стоит перед непосредственной работой с электрическими коммуникациями, - это подбор высококачественного кабеля. Например, можно без особых проблем заменить обычную розетку или выключатель - с неисправными кабелями возникает намного больше проблем.

Зачастую сечение кабеля не соответствует размерам, указанным компанией-производителем на изделии. Уменьшение внутреннего сечения провода позволяет недобросовестным поставщикам сэкономить на самом дорогостоящем компоненте - меди. Чтобы не быть обманутым, желательно проверить сечение кабеля самостоятельно прежде, чем покупать его. Для этого можно использовать 3 простых и универсальных способа - именно их мы и рассмотрим в данной статье.

Измерение при помощи линейки или штангенциркуля.

Используя штангенциркуль или высокоточный микрометр, можно с легкостью измерить диаметр токопроводящей кабельной жилы - для этого его необходимо зачистить от изоляционного слоя. Для более точного результата выполните несколько измерений на различных участках кабеля - после этого выберите наименьший показатель.

Если в качестве измерительного прибора вы используете микрометр, то измерения лучше проводить на ровном участке - это повысит точность на несколько порядков.

Основные формулы для расчетов.

Как вы знаете из геометрии, площадь круга (поперечного сечения жилы в случае провода) определяется по следующей простой формуле:

где R - радиус токопроводящей жилы, а π - константа, численно равная ≈3,14159.

Так как нам легче использовать диаметр жилы, а не ее радиус, то получаем немного другое представление данной формулы:

где D - диаметр токопроводящей жилы.

Используя такую несложную формулу, вы сможете без особых проблем определить площадь поперечного сечения медной жилы. Например, при измерении диаметра проводника мы получили D = 1.5 мм. Проведя несложные вычисления, получаем:

 

Измеряем диаметр при помощи линейки.

Что же делать, если у вас нет штангенциркуля? Как в таком случае вычислить сечение токопроводящей жилы? Здесь на помощь приходит старый безотказный способ-измерение при помощи простой линейки.

 

Принцип действия:

-  После тщательной очистки токопроводящую жилу наматывают на карандаш (выше приведен рисунок). Минимальное число витков - около 15 штук. Если выбранная вами жила имеет небольшое сечение, то лучше намотать несколько дополнительных витков. Чтобы получить максимально точный результат, прижимайте соседние витки как можно ближе друг к другу;

-  Затем линейкой измеряем длину суммарного количества витков l, а также определяем количество витков n;

-  После этого используем следующую формулу:

После этого можно использовать уже знакомую нам формулу, чтобы определить площадь поперечного сечения токопроводящей жилы.

Например, мы намотали на карандаш 30 витков (следовательно, n = 30) - суммарная длина всех витков l = 30 мм. Теперь разделим второе число на первое, чтобы определить диаметр - 30 мм / 30 = 1 мм. Подставим полученное значение в формулу из предыдущего пункта:

Из минусов данного метода можно выделить относительную сложность при использовании жил с достаточно большой площадью сечения. Для небольших сечений данный способ позволяет получить достаточно точный результат на выходе. Кроме того, вам придется приобрести в магазине небольшой “тестовый“ образец провода, зачистить его, а затем намотать его на карандаш - естественно, ни один магазин не предоставит вам кусок провода бесплатно.

Таблица сечений.

Наиболее простой метод определения S (площади поперечного сечения токопроводящей жилы), если известен диаметр, - использование специальной таблицы сечений. При этом вам потребуется один из измерительных инструментов, перечисленных выше, для вычисления диаметра D. После измерения диаметра смотрим, какое значение площади соответствует полученному результату. Сама таблица приведена ниже.

Диаметр проводника, мм. Сечение кабеля, мм. кв.
0,8 0,5
0,98 0,75
1,13 1
1,38 1,5
1,6 2
1,78 2,5
2,26 4
2,76 6
3,57 10
4,51 16
5,64 25
6,68 35
7,98 50
9,44 70
11 95
12,36 120
13,82 150
15,35 185
17,48 240
19,54 300
22,57 400

 

Как определить диаметр кабеля по сечению жилы.

Чтобы определить диаметр жилы, зная площадь ее поперечного сечения, можно воспользоваться обратной формулой:

 

Автор: Дмитрий Самохвалов, технический редактор компании Rucam-Video.

Вопросы, замечания и предложения пишите на: [email protected]

3 способа, таблицы и соответствие параметров

Для правильного подбора кабеля при выполнении электротехнических работ важно учесть параметры, на которые рассчитана продукция. Основной критерий, учитываемый при выборе провода – площадь поперечного сечения. Рассмотрим возможные способы определения сечения провода и характер зависимости параметров кабеля от данной величины.

Способы определения сечения провода

Опытному электрику не составит труда определить сечение кабеля просто на глаз. Но для человека, у которого нет соответствующих навыков, вычисление указанной величины может стать настоящей проблемой.

На самом деле сечение провода можно определить с использованием нескольких способов, не представляющих сложности даже при отсутствии соответствующей подготовки.

Проще всего обратить внимание на маркировку кабельно-проводниковой продукции, нанесённую снаружи на изоляционное покрытие и повторяющуюся, с определённой периодичностью.

Также о данной величине можно узнать у продавца. Но если сечение не указано, или речь идёт о старом проводе, о характеристиках которого никакой информации нет, указанное значение можно узнать, воспользовавшись способами, указанными ниже. Для начала нужно узнать диметр.

При помощи приборов

Приборы с помощью которых можно измерить сечение:

  • штангенциркуль,
  • микрометром.

Думаю все могут пользоваться этими приборами, ниже в видео рассказано как применять микрометр:

Метод наматывания

Если в наборе домашних инструментов эти приборы отсутствуют, площадь сечения можно подсчитать, воспользовавшись альтернативным методом, при котором достаточно линейки и карандаша (или любого другого стержня).

Жила, очищенная от изоляции по длине до 500 мм, наматывается на карандаш, при плотном прилегании витков. Для вычисления сечения потребуется измерение следующих величин:

  • общей длины намотанного участка в мм;
  • количества витков.

Для определения диаметра жилы достаточно разделить полученную длину на число витков.

Чтобы вычислить площадь сечения, осталось полученный результат подставить в формулу, указанную ниже.

Определение сечение методом расчёта по диаметру

Этот метод основан на начальном курсе геометрии, не связанный со сложными вычислениями. Для определения исходных показателей, необходимых при выполнении расчёта, следует воспользоваться штангенциркулем. С помощью этого инструмента измеряется значение диаметра жилы, очищенной от изоляционного покрытия.

Расчёт производится по следующей формуле, применяющейся для определения площади круга:

S = πR², в которой

  • π – постоянная величина, равная 3,14 в ближайшем округлении;
  • R – радиус сечения провода, определяется делением полученного значения диаметра на 2.

Если в указанную формулу, вместо радиуса, вставить диаметр, получим следующее:

S = (πD²)/4,

где D – значение диаметра жилы.

Преобразовав указанную формулу, после разделения числовых величин, получим следующее соотношение:

S = 0,785D².

Подставив измеренную величину диаметра, получим значение площади поперечного сечения провода. Учитывая округлённую величину π, ответ получится с определённой погрешностью, но точность вычисления вполне достаточна для поставленных задач.

Как определить соответствие параметров

Зная значение площади поперечного сечения, не составит труда подобрать необходимый кабель, исходя из параметров нагрузки и силы тока. Кроме сечения, необходимо выбор производится с учётом следующих особенностей:

  • материала – выпускается кабельно-проводниковая продукция с применением меди и алюминия. Первый материал отличается лучшей проводимостью и долговечность, практичнее в монтаже. Алюминиевая продукция легче и дороже, но прослужит меньше. Возможен вариант выбора кабеля из алюмомеди – композитного материала, сочетающего использование меди с алюминием. Такой кабель стоит ещё дешевле, но уступает указанным выше по всем характеристикам;
  • числу проволочек в жилах – кабель может быть выполнен из одной цельной проволоки или скручен из жгута тонких нитей. С возрастанием количества проволочек увеличивается гибкость провода, что значительно облегчает монтаж. Однопроволочный кабель применяется в ситуациях, когда необходимо удерживать заданную форму – в распределительных щитах и пр.;
  • материалу изоляционного покрытия – определяет условия эксплуатации провода и степень защищённости от стороннего воздействия различных агрессивных факторов.

При выборе медного кабеля, необходимо руководствоваться критериями, указанными в следующей таблице:

Более детальные характеристики по току и мощности указаны в такой таблице:

При выборе алюминиевого кабеля необходимо пользоваться следующей таблицей:

Мощность оборудования, которое предстоит подключать к указанной линии, определяется по паспортным данным или маркировке, нанесённой на корпус.

Если документация изготовителя отсутствует, мощность можно подсчитать после замера амперметром фактической силы тока. Умножив полученное значение на величину напряжения, получим фактическую нагрузку по мощности.

Для определения суммарной нагрузки на провод, необходимо сложить мощность всех потребителей, подключаемых к линии. Необходимо учитывать максимально возможное значение нагрузки, которое получается при одновременном включении всех бытовых приборов, чтобы выбранный кабель обладал необходимым запасом по мощности.

Кроме расчётных характеристик, качество кабельно-проводниковой продукции может подтверждаться следующими обстоятельствами:

  • сертификатом качества – документом, который предоставляется изготовителем и указывает на соответствие изделия государственным стандартам. Сертификат также подтверждает прохождение кабелем предусмотренных технологией и нормативами испытаний;
  • ценой – кабель надлежащего качества обладает соответствующей стоимостью. Если покупателю предлагают дешёвый товар, стоит задуматься о причинах его низкой цены;
  • цветом материала жилы (на срезе) – по цветовому оттенку можно определить, из какого металла она изготовлена. Многие изготовители экономят, представляя вместо медной продукции алюмомедную, характеризующейся низким качеством.

Правильно рассчитав площадь поперечного сечения провода, домашний мастер сможет подобрать продукцию, исходя из условий предстоящей эксплуатации и характеристик подключаемого оборудования. При знании методики, расчёт сечения не представляет особенных сложностей.

Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы

Без проводки и кабелей не обходится ни один частный дом, квартира и производственное помещение. Они обеспечивают их электроэнергией и позволяют работать всем стационарным приборам.

Электромонтажные работы по прокладке проводки невозможны без четкого плана и согласования типов используемых кабелей. Одной из основных их технических характеристик является сечение.

Следует подробнее рассмотреть, что это такое, как узнать сечение провода и чем отличается сечение от диаметра.

Что такое сечение кабеля

Сечение кабеля — это площадь среза проводниковой жилы кабеля без учета обмотки и изоляционного слоя. Обычно все кабеля и провода имеют круглый срез и одну жилу. В этом случае площадь сечения можно узнать по формуле площади круга. Если же токоведущих жил несколько, то сечением будет сумма сечений всех проволок и жил.

Ровный разрез провода, который представляет собой сечение

К сведению! Величина площади сечения во всех странах подлежит стандартизации. Государства бывшего СССР и Европы обладают одними и теми же стандартами. В России в качестве регламентационного документа выступает ПУЭ (Правила устройства электроустановок).

Площадь круга — это и есть сечение

Сечение кабеля выбирают исходя из предполагаемой нагрузки сети. Делается это с помощью специальных таблиц — «Допустимые токовые нагрузки на кабель». Если нет ни малейшего желания разбираться с этими цифрами, то просто стоит уяснить, что для обычных домашних розеток подходят кабеля из меди с сечением 1,5-2,5 мм², а для осветительных приборов — 1,0-1,5 мм².

Таблица соотношения диаметра и сечения

Ввод однофазной сети для обычной квартиры на две или три комнаты осуществляется магистральным кабелем с сечением 6 мм².

Чем отличается сечение от диаметра

Поперечное сечение в форме круга обязательно должно иметь диаметр. Само по себе сечение — это разрез кабеля или любого другого предмета под прямым углом к продольной оси.

Диаметр же представляет собой хорду, то есть отрезок, который соединяет две точки на окружности и проходит точно через ее центр. Диаметр есть не только у окружности или круга, но и у сферы, шара.

Общего у этих величин мало, так как одна определяет расстояние, а другая — площадь.

Площадь такого кабеля рассчитать самостоятельно сложно

Обратите внимание! Сечение всегда используется на практике для объемных тел, а кабель или провод — объемные предметы, которые чаще всего изготавливают в виде длинного цилиндра (если разделить его на части), который обладает поперечным сечением. Диаметр его также можно определить, но сложилось так, что указывают именно площадь.

Вам это будет интересно  Особенности дюралайта

Варианты по определению

Способов определить сечение кабеля несколько. Необходимость в этом обычно возникает при проведении электромонтажных работ, когда требуется проверить имеющийся проводник на соответствие стандартам применения к конкретной сфере.

Например, человек может делать проводку, для которой нужен кабель с сечением не менее 1,5 мм.

Ему необходимо будет проверить свой провод на соответствие этим условиям, так как в противном случае возможны перегрев кабелей и соединений, выход из строя бытовых приборов и даже пожар.

Перед замером следует убрать изоляционный слой

Важно! Если проводник обладает одной жилой, то измерения производятся непосредственно на нем самом. Из бухты провода необходимо выпутать один проводок, очистить его от изоляции и только потом проводить измерения.

Формула площади круга

Для вычисления площади сечения круглого провода через радиус необходимо помножить его квадрат на число Пи. На практике гораздо проще определить диаметр и поделить его на 2. Исходя из способов выполнения замера, можно выделить следующие методы вычисления сечения.

По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра

Самый популярный способ измерения заключается в определении диаметра с помощью штангенциркуля или микрометра. Подобные приборы позволяют максимально точно осуществить замер диаметра, а затем умножить его половину на число Пи.

Для работы нужен только провод и сам прибор. Процесс выглядит следующим образом:

  1. Переводят фиксатор микрометра в положение «Открыто».
  2. Откручивают ручку устройства на расстояние, которое будет достаточным для вставки проводника между щупами.
  3. Вставляют провод в щупы и закручивают его специальной ручной до характерного для прибора треска.
  4. Фиксируют показания диаметра на соответствующей шкале.
  5. Раскручивают ручку и вынимают провод.

Существенное преимущество данного метода измерений заключается в том, что он позволяет определить диаметр и, как следствие, сечение любого круглого проводника. При этом он может быть подключен к сети и активно работать в том или ином электрическом приборе.

Использование штангенциркуля очень удобное

Обратите внимание! Минус способа в том, что приборы достаточно дорогие, и покупать их для одного-двух использований нет смысла.

По диаметру с помощью карандаша или ручки

Этот метод основан на использовании любого тонного предмета, на который можно намотать жилу провода. Обычно в качестве такого предмета используется ручка, карандаш или фломастер. Провод наматывается на него в виде спирали с максимально плотно сжатыми кольцами. Для исключения неточностей изоляцию снимают по всей длине исследуемого проводника.

Вам это будет интересно  Металлический рукав

Все обмотки обладают одной шириной и толщиной, поэтому необходимо сжать их как можно сильнее и определить общую длину с помощью линейки или сантиметра. Далее эта величина просто делится на количество колец обмотки. Чем больше будет витков, тем более точный результат получится в итоге.

Преимущество такого подхода в том, что для его применения не нужны вообще никакие специальные измерительные инструменты, кроме обычной линейки. Если говорить о недостатках, то они заключаются в низкой точности измерений и более долгом процессе подготовки к ним.

Обмотка вокруг карандаша

Важно! Если в предыдущем случае все можно было сделать за пару секунд, то тут придется обеспечить максимальное прилегание всех витков друг к другу. Также работает это только для тонких проводов из меди. Для алюминия это не подходит.

По диаметру с помощью линейки

Данный способ подходит для толстых проводов. Чем тоньше жила, тем меньшей точности результат в итоге получится. Диаметр может быть определен с помощью нити или бумаги. Второй метод более точный.

Пошаговый процесс замера:

  1. Оторвать небольшой кусок обычной бумаги и загнуть ее с одной стороны. Лучше всего брать тонкую.
  2. Взять бумажку и приложить ее к проводнику.
  3. Обернуть его листом по окружности до того, как два конца бумажки не коснутся друг друга.
  4. Загнуть второй конец в месте соединения.
  5. Приложить листик к линейке и измерить расстояние от одного загнутого края до другого.
  6. Высчитать диаметр через полученную длину окружности, разделенную на два числа Пи.
  7. Применить стандартную формулу.

Искать диаметр можно с помощью линейки

Метод подходит для алюминиевых жил достаточной толщины, которые проблематично сгибать. Недостаток заключается в очень низкой точности измерений.

По диаметру с помощью таблицы

Некоторые интересуются, как определить сечение кабеля по диаметру с помощью таблицы. Данный подход используется для кабелей и проводов стандартного сечения. Например, человек любым из вышеописанных способов узнал диаметр. Совсем не обязательно пользоваться формулами. Достаточно посмотреть в представленную таблицу и определить сечение без расчетов.

Отношение диаметра и сечений

По мощности или току

Если человек знает проводящие свойства провода, то с их помощью также можно определить сечение. Для этого необходимо узнать либо силу тока, либо мощность. Далее остается найти значение в таблице и сопоставить ему сечение.

Вам это будет интересно  Особенности кабеля ВВГТаблица для определения сечения на основе тока и мощности

Важно! Стоит помнить, что для медных и алюминиевых жил результат будет разным.

По формулам

Как уже было сказано, есть ряд простых формул, позволяющих определить сечение проводника. Точнее это одна формула, но в одном случае используется радиус круглого провода, а во втором — диаметр. Для определения необходимо:

  1. Измерить диаметр провода (его толщину) любым из описанных выше способов. Рекомендуется использовать штангенциркуль.
  2. Записать полученное значение диаметра.
  3. Высчитать площадь сечения с помощью формулы: S = π × R², где R — это радиус (половина диаметра), π — это число Пи, которое приблизительно равно 3,1415.

Аналогичная таблица для медных проводников

Важно! Можно воспользоваться и другой формулой, где вместо радиуса фигурирует половина диаметра (D/2), которую возводят в квадрат. Результат будет аналогичен, поэтому лучше заранее разделить диаметр на 2.

Как определить на глаз

Опытные электрики могут определять сечение кабеля на глаз. Каждый проводник ими может быть легко идентифицирован по своему виду и соответствующим этому виду характеристикам.

Понятно, что, например, ВВГ провода могут быть только определенных сечений, которые отличаются друг от друга с некоторым шагом.

Это регламентируется техническими условиями изготовления или государственным стандартом.

Если же опыта и подобных знаний у человека нет, то определить сечение на глаз помогут точный и развитый глазомер и память.

Если мастер хоть раз видел кабель с площадью сечения 1 мм², то, запомнив его размеры, он может мысленно или физически сравнивать другие проводники с ним и делать выводы о том, насколько сильно он отличается в большую или меньшую сторону. Помогает это тогда, когда провода приблизительно одинаковы.

Обратите внимание! Если имеется проводник с сечением 0,5 мм² и толстый кабель размерами площади 5 мм², то определить размеры будет тяжело. Кроме того, профессионалы так не работают. Это опасно и чревато негативными последствиями, связанными с неправильным выбором.

Измерять сечение на глаз — не самая лучшая затея

В материале было рассмотрено, как проверить сечение кабеля штангенциркулем и некоторыми другими способами. Мерить эту величину с помощью специальных приборов — одно из самых правильных решений, так как только они дают возможность определять показатель максимально точно.

Как узнать сечение провода различными способами

Нередко встречается в супермаркете электротехническая продукция без бирок и опознавательных знаков. Среди неё запросто может оказаться бухта провода или кабеля. Как узнать, подходит ли сечение провода в вашей конкретной ситуации? Ответ прост – измерить его либо проконсультироваться у продавца.

Каждый, кто занимается продажей кабелей и проводов, может подсказать, какую нагрузку они способны выдержать. Кроме того, на проводах пробиваются надписи (цифры), характеризующие сечение и количество жил. Но в реальной практике не всё так просто, как кажется. Качество выпускаемой кабельной продукции в последнее время заметно ухудшилось.

Проблемы качества выпускаемых проводов

Многие производители кабельно-проводниковой продукции, стараясь выручить побольше, искусственно занижают толщину изоляции и завышают диаметр кабеля.

Указывая большее, чем в реальности, сечение провода, производитель экономит очень большую сумму.

К примеру, на производство тысячи метров медного провода сечением 2,5 мм2 требуется меди 22,3 кг, а при изготовлении провода в 2,1 мм2 требуется всего 18,8 кг. Вот и получается экономия в 3,5 кг меди.

Ещё один способ удешевления продукции – изготовление токопроводящей жилы из некачественного сырья. При добавлении дешёвых примесей снижается токопроводность, следовательно, расчёты длины кабеля должен быть изменены.

Зачем нужно проводить расчет нагрузки кабеля?

Этот вопрос часто возникает при прокладке проводки в квартире или своём доме. Сначала считаются все планируемые нагрузки, а потом определяется необходимое сечение провода. Потом приобретается нужный материал в магазине и производится монтаж электропроводки в доме.

В результате эксплуатации новой проводки сначала «выбивает» автомат на электрощитке, а потом обнаруживается повреждение провода. Причём он часто оказывается полностью расплавленным, в результате чего и произошло короткое замыкание. Получается, что сделаны неправильные расчёты, и как узнать минимально допустимое значение сечение провода в таком случае?

Чтобы избежать серьёзных перегрузок, необходимо подсчитать, сколько электрических приборов в квартире будет задействовано одновременно. Среди самых мощных бытовых приборов, которые обычно используются дома при приготовлении пищи и создания нашего комфорта, можно выделить:

  • электроплиту;
  • кондиционер;
  • микроволновку;
  • электрочайник;
  • утюг;
  • стиральную и посудомоечную машины;
  • кофемолку;
  • пылесос.

Потребляемая мощность этой бытовой техники колеблется от 1 до 2 киловатт (за исключением электроплиты).

Важно! Если сечение провода указано неверно (занижено), то при его использовании закономерно возникновение больших перегрузок, которые ведут к возгоранию проводки.

Как вычислить?

Опытные электрики могут «на глаз» с большой точностью определить сечение провода. Обыкновенному человеку сделать это намного сложнее. Поэтому рассчитать сечение кабеля по диаметру лучше всего прямо в магазине. По крайней мере, это выйдет куда дешевле, чем устранять последствия короткого замыкания из-за перегрузки в электросети.

Специалисты настоятельно рекомендуют научиться узнавать сечение провода самостоятельно.

Попробуем это сделать на конкретных примерах с применением арифметических формул школьной математики.

Всем примерно понятно, что такое сечение провода. Если перекусить его поперёк кусачками, то можно увидеть круглое поперечное сечение медной или алюминиевой жилы. Измеряется оно по стандартной математической формуле: как площадь круга. Где r – радиус окружности, возведенный в квадрат и умноженный на константу «пи» (π=3,14).

Чем больше диаметр кабеля/провода, тем больший ток может пройти за определённое количество времени. И, соответственно, чем больше потребляемая электроприборами энергия, тем большее сечение провода должно быть.

Из упрощённой формулы Sкр=0,785d2 видно, для расчета площади поперечного сечения нужно знать точный диаметр провода. Для этого необходимо очистить жилу от изоляции.

Расчёт для многожильного провода

Многожильный провод (многопроволочный) представляет собой свитые вместе одножильные проволоки. Кто хоть немного дружит с математикой, тот прекрасно понимает, что необходимо посчитать количество этих проволочек в многожильном проводе. После этого измеряется сечение одной тонкой проволочки и умножается на их общее количество. Рассмотрим следующие варианты.

Расчёт с помощью штангенциркуля

Измерение проводится штангенциркулем с обычной шкалой (или микрометром). У опытных мастеров этот инструмент всегда находится под рукой, но не все же профессионально занимаются электрикой.

Для этого на примере кабеля ВВГнг разрежьте ножом толстую оболочку и разведите жилы в разные стороны.

Потом выберете одну жилу и зачистите ножом или ножницами. Далее произведите замер этой жилы. Должен получиться размер 1,8 мм. В качестве доказательства правильности измерения обратитесь к расчетам.

Полученная в результате вычисления цифра 2,54 мм2 – это фактическое сечение жилы.

Измерение с помощью ручки или карандаша

Если у вас не оказалось под рукой штангенциркуля, то можно воспользоваться подручными методами, используя карандаш и линейку. Сначала возьмите измеряемый провод, зачистите его и намотайте на карандаш или ручку так, чтобы витки ложились вплотную друг другу. Чем больше витков, тем лучше. Теперь подсчитаем количество намотанных витков и измерим их общую длину.

К примеру, получилось 10 витков с общей длиной намотки 18 мм. Нетрудно подсчитать диаметр одного витка, для этого общую длину делим на количество витков.

В результате всех производимых расчётов по формуле получите искомый диаметр жилы. В этом случае он составляет 1,8 мм. Так как диаметр одной жилы известен, то нетрудно посчитать сечение всего провода ВВГнг по известной уже формуле.

Можно заметить, что результаты получились равными.

Использование таблиц

Как можно узнать и измерить сечение кабеля, если под рукой не оказалось ни штангенциркуля, ни линейки, ни микрометра.

Вместо того чтобы ломать себе голову над сложными математическими формулами, достаточно вспомнить, что есть уже готовые таблицы значений для измерения сечения кабеля.

Существуют, конечно, очень сложные таблицы с множеством параметров, но, в принципе, для начала достаточно воспользоваться самой простой из двух колонок. В первой колонке вписывается диаметр проводника, а во второй колонке приводятся готовые значения сечения провода.

Таблица сечения проводя для закрытой проводки

Существует и другой «приблизительный» метод, который не требует измерения толщины отдельных проводков. Можно просто измерить сечение (диаметр) всего толстого свитка. Таким методом обычно пользуются опытные электрики. Они могут узнать сечение кабеля как «на глаз», так и с помощью инструментов.

Как узнать сечение провода различными способами

Как можно определить сечения провода

Для правильного подбора кабеля при выполнении электротехнических работ важно учесть параметры, на которые рассчитана продукция. Основной критерий, учитываемый при выборе провода – площадь поперечного сечения. Рассмотрим возможные способы определения сечения провода и характер зависимости параметров кабеля от данной величины.

Способы определения сечения провода

Опытному электрику не составит труда определить сечение кабеля просто на глаз. Но для человека, у которого нет соответствующих навыков, вычисление указанной величины может стать настоящей проблемой.

На самом деле сечение провода можно определить с использованием нескольких способов, не представляющих сложности даже при отсутствии соответствующей подготовки.

Проще всего обратить внимание на маркировку кабельно-проводниковой продукции, нанесённую снаружи на изоляционное покрытие и повторяющуюся, с определённой периодичностью.

Также о данной величине можно узнать у продавца. Но если сечение не указано, или речь идёт о старом проводе, о характеристиках которого никакой информации нет, указанное значение можно узнать, воспользовавшись способами, указанными ниже. Для начала нужно узнать диметр.

При помощи приборов

Приборы с помощью которых можно измерить сечение:

  • штангенциркуль,
  • микрометром.

Думаю все могут пользоваться этими приборами, ниже в видео рассказано как применять микрометр:

Метод наматывания

Если в наборе домашних инструментов эти приборы отсутствуют, площадь сечения можно подсчитать, воспользовавшись альтернативным методом, при котором достаточно линейки и карандаша (или любого другого стержня).

Жила, очищенная от изоляции по длине до 500 мм, наматывается на карандаш, при плотном прилегании витков. Для вычисления сечения потребуется измерение следующих величин:

  • общей длины намотанного участка в мм;
  • количества витков.

Для определения диаметра жилы достаточно разделить полученную длину на число витков.

Также читайте:  Чем отличается трансформатор от автотрансформатора

Чтобы вычислить площадь сечения, осталось полученный результат подставить в формулу, указанную ниже.

Определение сечение методом расчёта по диаметру

Этот метод основан на начальном курсе геометрии, не связанный со сложными вычислениями. Для определения исходных показателей, необходимых при выполнении расчёта, следует воспользоваться штангенциркулем. С помощью этого инструмента измеряется значение диаметра жилы, очищенной от изоляционного покрытия.

Расчёт производится по следующей формуле, применяющейся для определения площади круга:

S = πR², в которой

  • π – постоянная величина, равная 3,14 в ближайшем округлении;
  • R – радиус сечения провода, определяется делением полученного значения диаметра на 2.
  • Если в указанную формулу, вместо радиуса, вставить диаметр, получим следующее:
  • S = (πD²)/4,
  • где D – значение диаметра жилы.
  • Преобразовав указанную формулу, после разделения числовых величин, получим следующее соотношение:
  • S = 0,785D².

Подставив измеренную величину диаметра, получим значение площади поперечного сечения провода. Учитывая округлённую величину π, ответ получится с определённой погрешностью, но точность вычисления вполне достаточна для поставленных задач.

Как определить соответствие параметров

Зная значение площади поперечного сечения, не составит труда подобрать необходимый кабель, исходя из параметров нагрузки и силы тока. Кроме сечения, необходимо выбор производится с учётом следующих особенностей:

  • материала – выпускается кабельно-проводниковая продукция с применением меди и алюминия. Первый материал отличается лучшей проводимостью и долговечность, практичнее в монтаже. Алюминиевая продукция легче и дороже, но прослужит меньше. Возможен вариант выбора кабеля из алюмомеди – композитного материала, сочетающего использование меди с алюминием. Такой кабель стоит ещё дешевле, но уступает указанным выше по всем характеристикам;
  • числу проволочек в жилах – кабель может быть выполнен из одной цельной проволоки или скручен из жгута тонких нитей. С возрастанием количества проволочек увеличивается гибкость провода, что значительно облегчает монтаж. Однопроволочный кабель применяется в ситуациях, когда необходимо удерживать заданную форму – в распределительных щитах и пр.;
  • материалу изоляционного покрытия – определяет условия эксплуатации провода и степень защищённости от стороннего воздействия различных агрессивных факторов.

Также читайте:  Чем опасно жить рядом с ЛЭП

  1. При выборе медного кабеля, необходимо руководствоваться критериями, указанными в следующей таблице:
  2. Более детальные характеристики по току и мощности указаны в такой таблице:
  3. При выборе алюминиевого кабеля необходимо пользоваться следующей таблицей:
  4. Мощность оборудования, которое предстоит подключать к указанной линии, определяется по паспортным данным или маркировке, нанесённой на корпус.

Если документация изготовителя отсутствует, мощность можно подсчитать после замера амперметром фактической силы тока. Умножив полученное значение на величину напряжения, получим фактическую нагрузку по мощности.

Для определения суммарной нагрузки на провод, необходимо сложить мощность всех потребителей, подключаемых к линии. Необходимо учитывать максимально возможное значение нагрузки, которое получается при одновременном включении всех бытовых приборов, чтобы выбранный кабель обладал необходимым запасом по мощности.

Кроме расчётных характеристик, качество кабельно-проводниковой продукции может подтверждаться следующими обстоятельствами:

  • сертификатом качества – документом, который предоставляется изготовителем и указывает на соответствие изделия государственным стандартам. Сертификат также подтверждает прохождение кабелем предусмотренных технологией и нормативами испытаний;
  • ценой – кабель надлежащего качества обладает соответствующей стоимостью. Если покупателю предлагают дешёвый товар, стоит задуматься о причинах его низкой цены;
  • цветом материала жилы (на срезе) – по цветовому оттенку можно определить, из какого металла она изготовлена. Многие изготовители экономят, представляя вместо медной продукции алюмомедную, характеризующейся низким качеством.

Правильно рассчитав площадь поперечного сечения провода, домашний мастер сможет подобрать продукцию, исходя из условий предстоящей эксплуатации и характеристик подключаемого оборудования. При знании методики, расчёт сечения не представляет особенных сложностей.

Сечение провода и диаметр таблица – Таблицы по диаметру провода и сечению проводов: расчет допустимой мощности проводников

Правильный выбор электрического кабеля для питания электрооборудования – залог длительной и стабильной работы установок. Использование неподходящего провода влечет за собой серьезные негативные последствия.

Физика процесса порчи электрической линии вследствие использования неподходящего провода такова: из-за недостатка места в кабельной жиле для свободного передвижения электронов повышается плотность тока; это приводит к избыточному выделению энергии и повышению температуры металла. Когда температура становится слишком высокой, оплавляется изоляционная оболочка линии, что может стать причиной пожара.

Чтобы избежать неприятностей, необходимо использовать кабель с жилами подходящей толщины. Один из способов определить площадь сечения кабеля – отталкиваться от диаметра его жил.

Калькулятор расчета сечения по диаметру

Для простоты вычислений разработан калькулятор расчета сечения кабеля по диаметру. В его основе лежат формулы, по которым можно найти площадь сечения одножильных и многожильных проводов.

Измерять сечение нужно измеряя жилу без изоляции иначе нечего не получится.

Когда речь идет о вычислении десятков и сотен значений, онлайн-калькулятор способен существенно упростить жизнь электрикам и проектировщикам электрических сетей за счет удобства и повышения скорости расчетов. Достаточно ввести значение диаметра жилы, а при необходимости указать количество проволок, если кабель многожильный, и сервис покажет искомое сечение провода.

Формула расчета

Вычислить площадь сечения электрического провода можно разными способами в зависимости от его типа. Для всех случаев применяется единая формула расчета сечения кабеля по диаметру. Она имеет следующий вид:

D – диаметр жилы.

Диаметр жилы обычно указывается на оплетке провода или на общем ярлыке с другими техническими характеристиками. При необходимости определить это значение можно двумя способами: с применением штангенциркуля и вручную.

Первым способом измерить диаметр жилы очень просто. Для этого ее необходимо очистить от изоляционной оболочки, после чего воспользоваться штангенциркулем. Значение, которое он покажет, и есть диаметр жилы.

Если провод многожильный, необходимо распустить пучок, пересчитать проволоки и измерить штангенциркулем только одну из них. Определять диаметр пучка целиком смысла нет – такой результат будет некорректным из-за наличия пустот. В этом случае формула расчета сечения будет иметь вид:

D – диаметр жилы;

а – количество проволок в жиле.

При отсутствии штангенциркуля диаметр жилы можно определить вручную. Для этого ее небольшой отрезок необходимо освободить от изоляционной оболочки и намотать на тонкий цилиндрический предмет, например, на карандаш. Витки должны плотно прилегать друг к другу. В этом случае формула вычисления диаметра жилы провода выглядит так:

  • L – длина намотки проволоки;
  • N – число полных витков.
  • Чем больше длина намотки жилы, тем точнее получится результат.

Выбор по таблице

Зная диаметр провода, можно определить его сечение по готовой таблице зависимости. Таблица расчета сечения кабеля по диаметру жилы выглядит таким образом:

Диаметр проводника, ммСечение проводника, мм2
0.80.5
10.75
1.11
1.21.2
1.41.5
1.62
1.82.5
23
2.34
2.55
2.86
3.28
3.610
4.516

Когда сечение известно, можно определить значения допустимых мощности и тока для медного или алюминиевого провода. Таким образом удастся выяснить, на какие параметры нагрузки рассчитана токопроводящая жила. Для этого понадобится таблица зависимости сечения от максимального тока и мощности.

systemssec.ru

Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: формулы и готовые таблицы

Провода широко применяются в сфере электрических сетей самого разного назначения. Транспортировка энергии посредством кабельно-проводниковых изделий на первый взгляд кажется простой и понятной.

Однако для обеспечения безопасной эксплуатации электропроводки, необходимо учесть ряд важных нюансов при проектировании и обустройстве электрических сетей. Одна из таких деталей – умение правильно рассчитать сечение провода по диаметру, ведь от точности определения зависит граница допустимого тока, идущего через проводник.

Как определить сечение или диаметр, есть ли разница между этими параметрами? Постараемся разобраться в статье. Кроме того, мы подготовили сводные таблицы, которые помогут выбрать проводник в зависимости от условий монтажа электросети, материала изготовления кабельной жилы и мощностных характеристик подключаемых агрегатов.

Как определить сечение кабеля? - «Электро Проф»

Сечение кабеля является основным параметром, исходя из которого производится подбор оптимального провода для проектирования и монтажа электропроводки. Именно от площади сечения зависит сопротивление жил в процессе эксплуатации. Чтобы подобрать кабель по сечению, достаточно воспользоваться формулой и соотнести нагрузку в помещении с возможностямим различных моделей проводов, регламентируемыми ГОСТ.

Но, зачастую могут возникнуть дополнительные сложности, связанные с определением реального сечения жил. Недобросовестные продавцы могут предложить покупателю, который желает максимально сэкономить, изделие, фактические характеристики которого не соответствуют задокументированным. Также может сложиться ситуация, когда в наличии есть достаточное количество кабеля, но точные его характеристики неизвестны.

Именно для таких ситуаций и предназначенна данная статья.

Итак, существует несколько распространенных способов определить реальное сечение кабеля. Каждый из них мы рассмотрим чуть ниже.

Способ 1: Штангенциркуль

Самый распространенный способ, так как требует наличия только штангенциркуля и базовых познаний в математике. Применяется для проводов с круглым сечением жил.

  1. Зачистите жилу кабеля от изоляции с помощью специального инструмента, острого ножа или оплавьте ее (изоляцию) горелкой.
  2. Оголенный конец провода измеряем в диаметрес помощью штангенциркуля.
  3. Далее необходимо вооружиться знаниями из школьного курса геометрии. Как известно, площадь круга равна числу «Пи», умноженному на квадрат радиуса.
  4. Так как штангенциркуль позволяет получить диаметр, необходимо получившуюся величину разделить на 2.
  5. Возводим значение радиуса в квадрат и умножаем на число «Пи». В подобных расчетах не требуется высокая точность, поэтому (как и в школе) допустимо округливать значение «Пи» до 3.14.
  6. Полученный результат и есть площадью сечения кабеля. Сравниваем его с указанным значением для определения соответствия и выявления брака или сопоставляем с таблицой допустимых токов, чтобы определить, подходит ли изделие для вашей сети.

Пример:

Возьмем дешевый кабель неизвестного происхождения с указанным сечением 4 мм2. Штангенциркуль показал, что диаметр жилы равен 2.2 мм. Делим на 2, получаем 1.1 мм. Квадратом этого числа является 1.21. Умножаем на 3.14 и получаем 3.8 мм (округленно). Как видно из расчета, реальные показатели не соответствуют заявленным, что свидетельствует о недобросовестности производителя.

Способ 2: Гвоздь и линейка

Если штангенциркуля нет – можно воспользоваться любым тонким продолговатым предметом (например, гвоздем 150 мм или карандашом) и линейкой.

Можно не использовать гвоздь, а мотать проволоку прямо на линейку. Расчетов предстоит провести немного больше, но ничего сложного в этом способе также нет.

  1. Оголите участок кабеля, длиной 10-15 см.
  2. Намотайте тесными витками жилу на гвоздь, чтобы между ними не было пустот. Достаточно 10-20 витков (чем тоньше жила – тем больше).
  3. С помощью линейки установите ширину получившейся спирали.
  4. Разделите полученное число на количество витков. Это и есть диаметр жилы.
  5. Аналогично способу 1 произведите расчеты.

Пример:

Берем кабель отечественного производства, заявленная площадь сечения которого составляет 2.5 мм. Оголяем, наматываем. 10 витков жилы имеют ширину 18 мм. Разделяем на 10, получаем диаметр, равный 1.8 мм. Делим на 2, получаем радиус 0.9 мм. Возводим в квадрат, умножаем результат на «Пи». 0.81х3.14 = 2.54 мм2. Как видим, реальные параметры соответствуют указанным.

Способ 3: Вычисляем сечение многопроволочного кабеля

С гибкими кабелями, жилы которых имеют многопроволочную конструкцию, производить расчеты немного сложнее. В целом, порядок действий аналогичнен предыдущим способам, но замеры нужно производить не для всего проводника, а для одной его нити.

  1. Оголите от изоляции 10-30 см кабеля.
  2. Посчитайте количество проволок в жиле.
  3. Отделите одну проволоку и измерьте ее штангенциркулем, микрометром или с помощью карандаша и линейки.
  4. Проведите расчеты, аналогично способам 1 и 2.
  5. Умножаем количество проволочек на полученную площадь сечения.

Пример:

Берем многопроволочный кабель для подключения передвижного оборудования. Считаем количество проволок в жиле (у нас их 22). Отделяем одну, мотаем на карандаш. Получаем 50 витков, суммарная ширина которых составила 15 мм. Делим 15 на 50, получаем 0.3. Возводим в квадрат 0.3 и умножаем на число «Пи».  0.09 мм2 (квадрат от 0.3 мм) умножаем на 3.14, выходит 0.28 мм2. Умножаем на 22 (количество проволок в жиле), результат равен 6.16 мм2. Следовательно, мы имеем на руках качественный провод, номинальное сечение которого равно 6 мм2.

 

Определение сечения провода для подключения шаговых двигателей AWG

Таблица перевода калибров AWG в миллиметры. Сечение кабеля по току.

 

Американский калибр проводов (AWG от англ. American Wire Gauge) —американская система маркирования толщины проводов, использующаяся с 1857 года преимущественно в США.

В этой системе меньшему числовому значению соответствует более толстый провод.

AWG

Площадь сечения S, мм2

Диаметр, мм

Удельное сопротивление, Ом/м

Допустимый ток в медной жиле, A

36

0,013

0,127

1,36

0,13

35

0,016

0,143

1,08

0,16

34

0,020

0,160

0,856

0,20

33

0,025

0,180

0,679

0,25

32

0,032

0,202

0,538

0,32

31

0,040

0,227

0,427

0,40

30

0,051

0,255

0,339

0,51

29

0,064

0,286

0,268

0,64

28

0,081

0,321

0,213

0,81

27

0,102

0,361

0,169

1,02

26

0,129

0,405

0,134

1,29

25

0,162

0,455

0,106

1,62

24

0,205

0,511

0,0842

2,05

23

0,258

0,573

0,0668

2,58

22

0,326

0,644

0,0530

3,26

21

0,410

0,723

0,0420

4,10

20

0,518

0,812

0,0333

5,18

19

0,653

0,912

0,0264

6,53

18

0,823

1,024

0,0210

8,23

17

1,038

1,150

0,0166

10,38

16

1,309

1,291

0,0132

13,09

15

1,650

1,450

0,0104

16,50

14

2,081

1,628

0,0083

20,81

13

2,624

1,828

0,0066

26,24

12

3,309

2,053

0,0052

33,09

11

4,172

2,305

0,0041

41,72

10

5,261

2,588

0,0033

52,61

9

6,634

2,906

0,0026

66,34

8

8,366

3,264

0,0021

83,66

7

10,549

3,665

0,0016

105,49

6

13,302

4,115

0,0013

133,02

5

16,773

4,621

0,0010

167,73

4

21,151

5,189

0,0008

211,51

3

26,670

5,827

0,0006

266,70

2

33,631

6,544

0,0005

336,31

1

42,408

7,348

0,0004

424,08

0

53,475

8,251

0,0003

534,75

 

Из примера максимальный ток шагового двигателя 3,5А, что соответствует 21AWG

Как определить сечение провода

Чем больше нужно подать воды, тем большего диаметра нужна труба, так и для тока. Чем больше потребляемая величина тока электроприборами, тем больше должно быть сечение жил проводов в кабеле.

Что же такое сечение жил провода и как его найти? Если вы перекусите провод и посмотрите на него с торца, то увидите жилу провода, вот площадь торца этой жилы, то есть площадь круга и есть сечение провода. Чем диаметр круга больше, тем больше сечение провода и, следовательно, провод способен, передать больший ток.

S = 3,14*r2

или

S = 0,785*d2

где d– диаметр кабеля

 

Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам

Сечение жилы провода S, мм2

0,07

0,13

0,20

0,28

0,38

0,50

0,64

0,79

0,95

1,13

1,33

1,54

1,77

2,01

2,27

Диаметр жилы, мм

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

Плотность тока характеризуется  величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:

d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,

S=0.785*d2 - ранее полученная формула для расчета сечения,

Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:

S=I/Iρ

Остается определиться с величиной плотности тока Iρ, поскольку рабочий ток I определяется мощностью нагрузки

Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:

Материал провода

Плотность тока

Медь

Iρ=10 А/мм2

Алюминий

Iρ=6 А/мм2

Пример расчета:

Имеем: максимальная сила тока на обмотках шагового двигателя 3,5А

S=I/Iρ=3,5/10=0,35мм2

I=S*Ip

Соответственно формула для расчета диаметра жилы для шагового двигателя:

d=1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,

d=1.1*√3.5/10=0.65

Как измерить сечение кабеля

Провода и кабели, по которым протекает электрический ток, являются важнейшей частью электропроводки.

Расчет сечения провода необходимо производить затем, чтобы убедится, что выбранный провод соответствует всем требованиям надежности и безопасной эксплуатации электропроводки.

Безопасная эксплуатация заключается в том, что если вы выберете сечение не соответствующее его токовым нагрузкам, то это приведет к чрезмерному перегреву провода, плавлению изоляции, короткому замыканию и пожару.

В электрических сетях существует множество параметров, определяемых различными способами. Среди них имеется специальная таблица, диаметр и сечение провода с ее помощью определяются с высокой точностью. Такие точные данные требуются при добавлении электрической нагрузки, а старый провод не имеет буквенной маркировки. Однако даже условные обозначение не всегда соответствуют действительности. В основном это связано с недобросовестностью изготовителей продукции. Поэтому лучше всего сделать самостоятельные расчеты.

Сечение кабеля - это площадь среза токоведущей жилы. Если срез жилы круглый (как в большинстве случаев) и состоит из одной проволочки - то площадь/сечение определяется по формуле площади круга. Если в жиле много проволочек, то сечением будет сумма сечений всех проволочек в данной жиле.

Рассмотрим подробнее несколько способов измерения сечения кабеля.

Способ №1

Первый способ применяется для определения сечения жил однопроволочного кабеля или провода.

Для этого нам необходимо с помощью обычного штангенциркуля или микрометра произвести измерение диаметра жилы кабеля (провода) без изоляции.

Зная диаметр жилы, достаточно легко определить сечение кабеля. Для этого нужно воспользоваться формулой сечения кабеля, которая совпадает с обычной школьной формулой расчета площадки круга.

Способ №2

Если под рукой нет штангенциркуля или микрометра, позволяющих достаточно точно замерить диаметр жил малых сечений, то можно воспользоваться 2 способом.

Одна из жил очищается от изоляции и наматывается на карандаш или ручку, как показано на рисунке. Чем больше витков, тем точнее получится измерение. Ширина намотки измеряется обычной линейкой и делится на количество витков. Получившееся число и будет диаметром жилы. Зная диаметр, вычисляем сечение способ № 1.

Несмотря на простоту, вычисления имеют свою особенность:

  • чем больше жил будет намотано на карандаш, тем точнее выйдет результат, минимальное количество витков – 15;
  • витки обязательно должны быть прижаты друг к другу, чтобы не было свободного пространства, которое значительно увеличивает погрешность;
  • определение необходимо осуществлять несколько раз (меняя начальную сторону замера, переворачивая линейку и т.д.). Опять-таки чем больше вычислений – тем меньше погрешность.

Обращаем ваше внимание на значительный недостаток данного способа, для измерения подойдут только тонкие проводники (из соображений того, что толстый кабель будет сложно накручивать).

Принцип расчета сечения многопроволочной жилы по диаметру остается тот же самый. Измерять диаметр всей жилы, состоящей из множества проволочек будет неправильно, так как между проволоками есть воздушный зазор.

Для расчета сечения по диаметру в гибком кабеле необходимо сначала высчитать сечение одной из проволочек в жиле. Диаметр проволочки вычисляется штангенциркулем (способ №1) или витками для удобства по линейке (способ 2). Далее по формуле в способе №1 находим сечение одной проволочки и умножаем на количество проволочек, получаем сечение кабеля.

Таблица соотношений диаметров и сечений

Определение сечений кабелей и проводов с помощью формул считается довольно трудоемким и сложным процессом, не гарантирующим точного результата. Для этих целей существует специальные готовые таблицы, диаметр и сечение провода в которой наглядно представляет их соотношение. Например, при диаметре проводника 0,8 мм, его сечение будет составлять 0,5 мм. Диаметр в 0,98 мм соответствует сечению уже 0,75 мм и так далее. Достаточно только измерить диаметр провода, а затем заглянуть в таблицу и вычислить нужное сечение.

Диаметр проводника

Сечение проводника

0,8 мм

0,5 мм2

0,98 мм

0,75 мм2

1,13 мм

1 мм2

1,38 мм

1,5 мм2

1,6 мм

2,0 мм2

1,78 мм

2,5 мм2

2,26 мм

4,0 мм2

2,76 мм

6,0 мм2

3,57 мм

10,0 мм2

4,51 мм

16,0 мм2

5,64 мм

25,0 мм2

У производителей кабеля также существуют допуски относительно сечения жил кабеля. Эти допуски регламентируются ГОСТ 22483, в соответствии с которым сечение жилы должно соответствовать указанному в ГОСТ-Р электрическому сопротивлению.

Например, для кабеля ВВГ (класс гибкости жил 1) диапазон диаметров жилы, соответствующих ГОСТ-Р, рассчитан и приведен в таблице ниже:

Номинальное сечение, мм2

Max. диаметр жилы, мм

Min. диаметр жилы исходя из max сопротивления по ГОСТ 22483-77, мм

0,5

0,80

0,78

0,75

0,98

0,95

1

1,13

1,10

1,5

1,38

1,35

2,5

1,78

1,72

3

1,95

1,90

4

2,26

2,18

5

2,52

2,45

6

2,76

2,67

8

3,19

3,12

10

3,57

3,46

25

5,64

5,49

35

6,68

6,47

50

7,98

7,52

70

9,44

9,04

95

11,00

10,65

120

12,36

11,97

150

13,82

13,29

185

15,35

14,87

240

17,49

17,05

При выполнении вычислений нужно соблюдать определенные рекомендации. Для определения сечения необходимо использовать провод, полностью очищенный от изоляции. Это связано с возможными уменьшенными размерами жил и более высоким изоляционным слоем. В случае каких-либо сомнений в размерах кабеля, рекомендуется приобретать проводник с более высоким сечением и запасом мощности. В случае определения сечения многожильного кабеля, вначале вычисляются диаметры отдельных проводов, полученные значения суммируются и используются в формуле или в таблице.

Чтобы проверить сечения кабеля и провода, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Таблица калибров для сплошной проволоки

- Компания Nehring Electrical Works

Таблица калибров для сплошной проволоки - Компания Nehring Electrical Works перейти к содержанию
AWG Диаметр (дюймы) Круглые милы Площадь поперечного сечения в квадратных дюймах фунтов. За 1000 Ft.
Медь Алюминий
0000 .4600 211600 .1662 640.5 194,7
000. 4096 167800. 1318 507,8 154,4
00,3648 133100. 1045 402,8 122,4
0. 3249 105600 .082991 319,5 97,13
1. 2893 83690.06573 253,3 77,00
2. 2576 66360 .05212 200,9 61,07
3. 2294 52620 .04133 159,3 48,43
4. 2043 41740 .03278 126,3 38,39
5. 1819 33090.02599 100,2 30,46
6 .1620 26240 .02061 79,4 24,15
7 .1443 20820 .01635 63,0 19,16
8 .1285 16510 .01297 49,9 15,19
9 .1144 13090.01028 39,6 12,04
10. 1019 10380 .00816 31,4 9,55
11 .0907 8230 .00646 24,9 7,57
12 .0808 6530 .00513 19,8 6,02
13 .0720 5180.00407 15,7 4,77
14 .0641 4110 .00323 12,4 3,77
15 .0571 3260 .00256 9,87 3,00
16 .0508 2580 .00203 7,81 2,37
17 .0453 2050.00161 6,21 1,89
18 .0403 1620 .00128 4,92 1,50
19 .0359 1290 .00101 3,90 1,19
20 .0320 1020 .000804 3,10 .942
21 .0285 812.000638 2,46 .748
22 .0253 640 .000503 1,94. 599
23 .0226 511 .000401 1,55 .471
24 .0201 404 .000317 1,22 .371
25 .0179 320.000252 .970. 295
26 .0159 253 .000199 .765,233
27 .0142 202 .000158 .610. 185
28 .0126 159 .000125 .481 .146
29 .0113 128.000100 0,387 .118
30 .0100 100 .0000785 .303 .0921
31 .0089 79,2 .0000622 .240 .0730
32 .0080 64,0 .0000503 .194 .0590
33 .0071 50.4 .0000396. 153 .0465
34 .0063 39,7 .0000312 .120 .0365
35 .0056 31,4 .0000246 .0949 .0233
36 .0050 25,0 .0000196 .0757 .0230
37.0045 20,2 .0000159 .0613 .0186
38 .0040 16,0 .0000126 .0484 .0147

Факторы, влияющие на сопротивление провода

Сопротивление объект является мерой того, насколько резистентный ток должен течь через этот объект.Ему присвоен символ R и единица измерения W (греческая буква омега, произносимая как "ом")

Только ток течет через компонент цепи, если разность потенциалов (напряжение) равна положить через это. Чем больше разность потенциалов на концах, тем больше больше текущий поток. Это потому, что есть более крутая электрическая наклон 'на месте, чтобы заряды скользили вниз ... круче наклон - быстрее горка!

Уравнение ниже используется для определения сопротивления компонента на основе измерений ток, протекающий через него, и разность потенциалов на его заканчивается.

Банка вы набрасываете принципиальную схему подходящей схемы, которую вы могли бы использовать, чтобы найти откуда такая информация?

Ты должен быть способен!

В = I R

Где В = разность потенциалов в вольтах (В)

я = ток в амперах (А) и

R = сопротивление в Ом ()

Current - курс расхода заряда .Заряд, текущий по проводу, переносится электронами. которые вращаются вокруг атомов, составляющих проволоку. Как только разность потенциалов электроны обычно дрейфуют в одном направлении (вы можете подумать как скатывание по склону). Чем больше p.d. тем быстрее их средний скорость, и чем больше заряд переместится за точку в секунду - больше Текущий!

Увеличение числа электронов, испытывающих "наклон", будет означать больший поток через точку в секунда и так больше заряда проходит точку за секунду и больше тока потоки.

Всего четыре факторы, влияющие на сопротивление провода:

Сопротивление пропорционально длине . Если взять провод разной длины и дать каждому конкретную разность потенциалов на концах. В чем длиннее провод, тем меньше вольт будет на каждый его сантиметр. Этот означает, что "электрический наклон", который заставляет электроны двигаться, становится менее крутой по мере удлинения проволоки, а средняя скорость дрейфа электронов уменьшается.Правильный термин для этого «электрического наклона» - градиент потенциала. Меньший градиент потенциала (меньше вольт на метр) означает, что ток уменьшается с увеличением длины и сопротивления увеличивается.

Сопротивление обратно пропорциональна площади поперечного сечения . Чем больше площадь поперечного сечения провода тем больше количество электронов которые испытывают «электрический наклон» из-за разницы потенциалов.Поскольку длина проволоки не меняется, каждый сантиметр остается прежним. количество вольт на нем - градиент потенциала не меняется и поэтому средняя скорость дрейфа отдельных электронов не изменяется. менять. Хотя они не двигаются быстрее, их больше движется так, чтобы общее движение заряда за заданное время было больше и текущий поток увеличивается. Это означает, что сопротивление уменьшается. Это делает не приводят к прямолинейному графику, так как площадь поперечного сечения обратно пропорционально сопротивлению не прямо пропорционально Это.

Физики любят строить отношения по прямой линии, если могут .... ты можешь подумать способа получить прямой график через начало координат? Что бы у вас есть сюжет?

Сопротивление зависит по материалу проволока . Тем плотнее атом удерживает свои внешние электроны, тем труднее будет сделать текущий поток.Электронная конфигурация атома определяет насколько атом будет готов позволить электрону уйти и блуждать через решетку. Если оболочка почти заполнена, атом неохотно позволять его электронам блуждать, а материал, в котором он находится, является изолятором. Если внешняя оболочка (или подоболочка с переходными металлами) меньше чем наполовину заполнен, тогда атом готов позволить электронам блуждать а материал - проводник.

А график для этого будет гистограммой, а не линейным графиком.

Сопротивление увеличивается с температурой провода . Более горячий провод имеет большее сопротивление из-за повышенной вибрации атомной решетки. Когда материал нагревается, атомы в решетке вибрируют сильнее. Это затрудняет движение электронов без взаимодействия. с атомом и увеличивает сопротивление. Связь между сопротивлением и температура не из простых.

((альфа) - коэффициент термического сопротивления)

-------------------------------------------

На уровне мы будем поместите эти уравнения в уравнение. Проверять прочти страницу и читай дальше .....

Как работают калибры проводов

В области метрологии, т. Е. Научных исследований в области измерений, калибры для проводов используются для измерения диаметра или площади поперечного сечения круглых, сплошных, цветных и электропроводящих проводов.Используя диаметр или площадь поперечного сечения провода, калибры проводов помогают пользователям узнать допустимую нагрузку по току электропроводящих проводов.

Калибр провода

определяет не только, сколько тока можно безопасно передавать или пропускать через провод, но и сопротивление провода, а также его вес на единицу длины. Калибр провода также указывает толщину проводника, через который проходят электроны. Для оптимальной передачи необходимо увеличить жилу провода, чтобы уменьшить сопротивление.

Стандарты калибра проводов

: AWG против SWG против IEC

Размеры сечения провода представлены числовыми значениями, от AWG 4/0 до AWG 40. Чем меньше номер, присвоенный проводу, тем больше его диаметр; чем выше число, тем меньше его диаметр . AWG - это американский калибр проводов. AWG - это числовой стандарт, определяющий размеры проволоки для измерения толщины проволоки в Соединенных Штатах. AWG не универсален. Британский имперский стандартный калибр проволоки, SWG, является эталоном измерения, используемым в Великобритании.Более популярен IEC 60228, международный стандарт Международной электротехнической комиссии по проводам изолированных кабелей. IEC 60228 - это стандарт размеров проводов в метрической системе, используемый в большинстве стран мира. Таким образом, из-за трех различных стандартов, то, как измеряются калибры проволоки и какие стандартные размеры проволоки, являются наиболее очевидными различиями между стандартами измерений, используемыми во всем мире.

Стандарт

AWG для измерительной проволоки определяется британской системой измерения, которая измеряется в дюймах.В измерениях SWG и IEC используются метрические системы. Сравнительные таблицы размеров показывают резкие различия между измерениями размеров. Диаметр измеряемых электрических проводов не является взаимозаменяемым, поскольку физические размеры проводов различаются. Кроме того, для размеров SWG измерения в большинстве случаев округляются в большую сторону, что может повлиять на точность калибра проводов.

На какие калибры проводов влияют

Помимо международных стандартов, еще одним источником путаницы является то, почему размеры сечения проволоки кажутся не такими, какими они должны быть - по мере увеличения физической ширины сечения приписываемое ему числовое значение уменьшается.Объяснение восходит к первоначальному процессу волочения проволоки. Количество раз, когда проволока протягивается и растягивается, зависит от числового значения, присвоенного калибру проволоки. Вытягивание и растяжение уменьшает физический размер проволоки, делая ее длиннее и тоньше. Затем волочение проволоки увеличивает калибр проволоки. При этом он также снижает ток, протекающий по проводу. Впоследствии уменьшение тока в проводах большего калибра также снижает силу тока, которую может выдержать провод.

Размеры провода также используются для расчета, сколько провода необходимо для прохождения сигнала или электричества.Это особенно важно для инженеров при проектировании энергосистем. Определение размеров проволоки вместе с типом материала проволоки для использования в любом приложении или системе приводит к экономии затрат. Сбои системы возникают в результате использования датчиков неправильного размера и / или материалов.


Вопросы о спецификации кабеля в сборе?

Металлический провод в цепи поврежден. Удельное сопротивление металла не изменилось, но площадь поперечного сечения провода уменьшилась на 3.0 мм, как показано на рис. 6.2.

Вопрос 10

(а) Укажите, что подразумевается под электрическим током . [1]

(б) Металлический провод имеет длину L и сечение площадь A , как показано на рис. 6.1.

Рис. 6.1

я - ток в проводе,

п - количество свободных электронов в единице объема в проводе,

v - средняя скорость дрейфа свободного электрона и

e - это заряд электрона.

(я) Состояние, в пересчете на A , e , L и n , выражение для суммарный заряд свободных электронов в проводе. [1]

(ii) Используйте свой ответ в (i) , чтобы показать, что ток I определяется уравнением

I = nAve .

[2]

(в) Металлический провод в цепи поврежден. Удельное сопротивление металла не изменилась, но площадь поперечного сечения провода уменьшилась по длине из 3.0 мм, как показано на рис. 6.2.

Рис.6,2

Проволока диаметром d. при поперечном сечении X и диаметре 0,69 d в сечении Y.

Сила тока в проводе 0,50 А.

(я) Определите соотношение

Средняя скорость дрейфа свободных электронов в поперечном сечении Y

средняя скорость дрейфа свободных электронов в поперечном сечении X

[2]

(ii) Основная часть провода сечением X имеет сопротивление на длина блока

1.7 × 10 -2 Ом · м -1 .

На поврежденную длину провода, вычислить

1. сопротивление на единицу длины, [2]

2. мощность рассеиваемая. [2]

(iii) Диаметр поврежденного провода дополнительно уменьшается. Предположим, что ток в проводе остается постоянным.

Заявить и объяснить качественно изменение, если таковое имеется, мощности, рассеиваемой на поврежденной длине провода.[2]

[Всего: 12]

Ссылка: Отчет о прошедшем экзамене - Отчет за ноябрь 2017 г. 22 Q6

Решение:

(а) Электрический ток - это поток носителей заряда.

(б)

(я)

{п - количество электронов в единице объема

A × L = объем

Так, nAL - количество электронов

Заряжать из 1 электрона = e

Общее заряд = количество электронов × заряд 1 электрона}

НАЛИ

(ii)

(t - время, необходимое для перемещения электронов на длину L )

Ток I = Q / т

I = nALe / т

или

{Скорость v = расстояние / время v = L / t так, t = L / v}

I = nALe / (L / v )

или

I = nAvte / t и I = nAve

(в)

(я)

{ I = nAve , поэтому v = I / nAe

Скорость дрейфа v обратно пропорциональна к площади поперечного сечения A

Соотношение = v в поперечном сечении Y / v в поперечном сечении X

знак равно площадь в X / площадь в Y}

соотношение = площадь в X / площадь в Y

= [π d 2 /4] / [π (0.69 г ) 2 / 4] или d 2 / (0,69 d ) 2 или 1 / 0,69 2

= 2,1

(A = π d 2 , значит, A пропорционально к d 2 )

(ii)

1.

{R = ρL / A, что дает R / L = ρ / A Поскольку ρ одинаково для проволок из одного и того же материала.}

R = ρL / A или R / L ∝ 1/ A

{Сопротивление на единицу длины: R / L 1 / А

Для провода X: 1,7 × 10 -2 Ом м -1 ∝ 1/ площадь X уравнение (1)

Для провода Y: сопротивление на единицу длины ∝ 1/ площадь Y уравнение (2)

Разделить (2) на (1), }

сопротивление на единицу длины = 1.7 × 10 -2 × (область в X / область в Y)

= 1,7 × 10 -2 × 2,1

= 3,6 × 10 -2 Ом м -1

2.

P = I 2 R или P = V 2 / R

{Поврежден длина = 3,0 мм

Сопротивление на единицу длины = 3,6 × 10 -2 Ом м -1

Сопротивление поврежденной длины = Сопротивление на длина блока × поврежден length}

R = 3.6 × 10 -2 × 3,0 × 10 -3 (= 1,08 × 10 -4 Ом)

{ P = I 2 R или P = V 2 / R }

P = 0,50 2 × 1,08 × 10 -4 или P = (5,4 × 10 -5 ) 2 / 1,08 × 10 -4

Р = 2.7 × 10 -5 Вт

(iii)

{R = ρL / A}

Площадь поперечного сечения уменьшается, поэтому сопротивление увеличивается

( P = I 2 R ) Итак, мощность увеличивается

Традиционная теория литц-проволоки | New England Wire Technologies

Litz Design

Обычно инженер-конструктор, которому требуется использование проволоки Litz, знает рабочую частоту и среднеквадратичный ток, необходимые для данного приложения.Поскольку основным преимуществом литцевых проводов является снижение потерь переменного тока, первое, что нужно учитывать при проектировании любых литцевых проводов, - это рабочая частота. Рабочая частота не только влияет на фактическую конструкцию Litz-проволоки, но также используется для определения индивидуального калибра проволоки. Отношение сопротивления переменному току к сопротивлению постоянному току для изолированного сплошного круглого провода (H) в единицах значения (X) показано в таблице 1.

Значение X для медного провода определяется следующим образом: формула.

Где:

DM = диаметр проволоки в милах

FMHZ = частота в мегагерцах

На основе таблицы 1 и других эмпирических данных была подготовлена ​​следующая таблица рекомендуемых размеров проволоки в зависимости от частоты для большинства конструкций проводов Litz.

После определения калибра отдельного провода и предположения, что конструкция провода Litz спроектирована таким образом, что каждая прядь имеет тенденцию занимать все возможные положения в кабеле примерно в одинаковой степени, соотношение A.Сопротивление от C. к D.C. изолированного проводника лицевого провода можно определить по следующей формуле.

Сопротивление постоянному току проводника литцевого провода связано со следующими параметрами:

  1. AWG отдельных жил.
  2. Количество жил кабеля.
  3. Факторы, относящиеся к увеличению длины отдельных жил на единицу длины кабеля (натяжное устройство). Для обычных конструкций из проволоки Litz увеличение D. на 1,5%.Примерно правильное сопротивление при каждой операции группирования и увеличение сопротивления постоянному току на 2,5% для каждой операции подключения кабелей.

Следующая формула, полученная из этих параметров для сопротивления постоянному току любой конструкции Litz:

Ниже приведен пример расчетов, необходимых для оценки конструкции провода Litz типа 2, состоящего из 450 жил с одинарным диаметром 40 AWG -пленочный провод с полиуретановым покрытием, работающий на частоте 100 кГц. Эта конструкция, разработанная с двумя операциями группирования и одной операцией кабельной разводки, будет записана 5 × 3/30/40 (NEW использует «x» для обозначения операции кабельной разводки и «/» для обозначения операции группирования).

1. Рассчитайте сопротивление постоянному току конструкции лицевого провода по формуле 3.

2. Рассчитайте отношение сопротивления переменному току к постоянному току по формуле 2.

3. Сопротивление переменному току, таким образом, составляет 1,0344 x 2,70 или 2,79 Ом / 1 000 футов.

Ценность литцевого провода можно легко увидеть, если сравнить приведенный выше пример с сплошным круглым проводом с эквивалентной площадью поперечного сечения, диаметром 65,8 мил. Используя те же рабочие параметры, D.Сопротивление составляет 2,395 Ом / 1000 футов. Коэффициент сопротивления увеличивается примерно до 21,4, делая сопротивление переменного тока 51,3 Ом / 1000 футов.

Базовое руководство по проектированию электродвигателей

Инженеры-проектировщики должны учитывать каждый компонент, который будет занимать ограниченное пространство паза статора. Это означает измерение площади поперечного сечения каждого элемента, умножение этой площади на количество раз, которое элемент помещается в слот (например, количество витков медной катушки), добавление общей площади всех элементов и деление полученного результата. по доступной площади в слоте.

Формулу можно выразить следующим образом:

Общее заполнение прорези включает площадь поперечного сечения всех материалов, входящих в прорезь: проволока, вкладыши, клинья и т. Д. Чтобы рассчитать общее заполнение прорези, инженер начнет с определение общей площади пустого слота. CAD-модель ламинации или геометрии прорези иногда может обеспечить это измерение.

Чтобы определить максимальный полный уровень для слота, инженер должен решить, где закрыть отверстие слота.Часто это точка, в которой ножка зуба начинает выходить из самого зуба. Площадь фактического открытия слота обычно не включается; здесь клин будет перекрывать отверстие. Клин удерживается на месте основанием зуба, чтобы проволока удерживалась в прорези.

  • Площадь поперечного сечения незащищенной прорези:

После того, как площадь неизолированной прорези известна, инженер определяет площадь всех изоляционных материалов, добавляя площадь поперечного сечения каждого куска материала.Для изоляторов, таких как ламинат Nomex или Nomex Kapton, это можно рассчитать, исходя из длины и номинальной толщины материала. Для порошковой изоляции можно использовать толщину, указанную производителем. Это может варьироваться в зависимости от геометрии ламелей, материала покрытия и размера детали.

Поскольку точные размеры трудно измерить, производители склонны делать консервативные оценки. Например, при оценке размера разделителя фаз при изготовлении двигателей по индивидуальному заказу инженеры хотят убедиться, что разделитель фаз полностью разделяет две фазы, которые разделяют один и тот же слот, но размещение границы между катушками будет зависеть от прокладки провода.Если размер материала слишком велик для обеспечения полного покрытия, он также занимает больше площади прорези.

  • Площадь поперечного сечения всех изоляционных материалов:

Последнее, что нужно измерить, - это площадь магнитного провода. Это включает в себя толщину изоляции провода, что означает, что общая площадь магнитного провода будет больше, чем площадь медного провода. Также при расчетах необходимо будет учесть зазоры, оставшиеся между витками круглой проволоки.

Начиная с площади одного провода с изоляцией, которую можно найти в каталоге или справочнике магнитных проводов, инженер умножит площадь этого провода на количество параллельных проводов и количество витков катушки, чтобы получить общее площадь катушки.Предполагая, что площадь катушки круглая (что маловероятно из-за неоднородности слоев), инженер может возвести диаметр в квадрат для более консервативной оценки площади катушки. Если возможно, эта расчетная площадь катушки затем умножается на количество катушек на слот.

Общая площадь магнитного провода:

  • Рассчитайте площадь одного провода, включая изоляцию
  • Умножьте площадь провода на количество параллельных проводов и количество витков на катушку, чтобы получить общую площадь катушки
  • Преобразуйте общую площадь катушки в диаметр
  • Возведите в квадрат диаметр, чтобы получить расчетную площадь катушки
  • Умножьте расчетную площадь катушки на общее количество катушек на слот
  • Площадь магнитопровода:

Крест оптимизация формы сечения жил проволоки, подверженных чисто растягивающим нагрузкам, с использованием уменьшенной спиральной модели | Расширенное моделирование и моделирование в технических науках

Уменьшенная спиральная модель

Когда спиральная конструкция деформируется равномерно по всей ее длине, переменные состояния (деформации и напряжения) однородны по спиральным линиям.Его общий отклик можно точно проанализировать, взяв репрезентативную двумерную поверхность. Это свойство называется трансляционной инвариантностью [14], и оно используется для получения редуцированной модели конечных элементов [7], формулировка которой аналогична по идее обобщенным элементам плоской деформации [16]. Были предложены и другие модели, использующие это же свойство, например модели Зубова [17], Трейсседе [13], Фрихи и др. [14] и Каратанасопулос и Кресс [15]. В отличие от вышеупомянутых моделей, модель, использованная в этой работе, была получена в рамках модели конечной деформации, поэтому она может лучше описывать движения проволоки.Кроме того, он был разработан для сложных геометрий и взаимодействий в поперечном сечении.

Рис. 3

Осевой отклик жилы проволоки 1 + 6. Геометрические параметры перечислены в Таблице 3, а свойства материала - в Таблице 2

Уменьшенная модель позволяет иметь сложную геометрию, сохраняя при этом небольшое количество элементов. Это позволяет изучать мелкие сетки, а также локальные деформации и напряжения без необходимости использования объемного КЭ и очень дорогостоящего в вычислительном отношении моделирования.С другой стороны, он ограничен исходным предположением: можно изучать только однородные варианты нагружения, такие как осевое удлинение и скручивание, радиальное уплотнение и тепловое расширение [15]. Соответственно, можно рассматривать любой вариант нагружения, определяющий, что каждое поперечное сечение конструкции ведет себя одинаково.

Требования к подходам к моделированию

Для нашей оптимизации необходимы четыре требования, которые должны быть удовлетворены выбранной техникой моделирования. Аналитическая модель, предложенная Фейрером [5], и две трехмерные модели КЭ (основанные на твердых объемных или балочных элементах) сравниваются с сокращенной моделью.

Осевой отклик Поскольку осевое удлинение - это вариант нагрузки, для которого необходимо оптимизировать, наша модель должна иметь возможность полностью отражать взаимодействие между проволоками, в том числе жесткость из-за контакта между проволоками и пластичность материала. На рисунке 3 показано, как все модели могут предсказать общее осевое поведение.

Эффективность вычислений При приближении к программе оптимизации основное внимание уделяется обеспечению максимальной эффективности основного моделирования, вычисляющего целевое значение, поскольку оно выполняется несколько раз.Поэтому на рис. 4 показано сравнение времени решения для количественной оценки скорости каждой модели. Помимо аналитической модели, балочная и редуцированная модели сопоставимы при решении анализа, при этом твердотельный КЭ работает значительно медленнее.

Сложная геометрия С целью настройки оптимизации формы выбранная модель должна быть способна полностью описывать геометрию пряди (и, в частности, внешней проволоки). Твердые и сокращенные модели КЭ - единственные, которые удовлетворяют этому требованию, потому что и аналитическая, и пучковая КЭ модели полагаются на узкую базу данных сечений для определения контакта.

Рис. 4

Сплошные элементы континуума (слева), балочные элементы (в центре) и редуцированные элементы (справа), с соответствующими временами вычислений для моделирования, показанного на рис. 3

Таблица 1 Требования, соответствующие каждой модели

Реакция на изгиб Расчет реакции на изгиб также требуется в программе оптимизации, чтобы ограничить гибкость пряди. Твердые и балочные КЭ-модели и аналитические модели могут напрямую описывать такой вариант нагружения. С другой стороны, сокращенная модель, поскольку поперечные срезы не будут вести себя независимо от их осевого положения, по своей сути не способна моделировать изгиб.

В таблице 1 показано, чем сокращенная модель отличается от альтернативных подходов к моделированию.

Расширение уменьшенной спиральной модели для учета контакта

Поскольку влияние контакта между проволоками важно для полной характеристики напряженного состояния внутри пряди, потребовалось расширение модели, найденной в [7] (рис. 5b) . Изначально модель была разработана для анализа отдельного компонента, либо свободных спиралей, либо твердых участков (например, твердого цилиндра с включениями).Вместо этого пряди имеют отдельные компоненты, которые могут свободно вращаться и перемещаться относительно друг друга. Следовательно, необходимо ввести закон взаимодействия. Вместо простого слияния точек контакта [15], в настоящей работе используется закон контакта с экспоненциальной зависимостью от избыточного давления.

Чтобы использовать определения контактов, уже доступные в Abaqus, вводится геометрический прием. Поскольку каждый компонент является локально плоским и имеет место относительное вращение вне плоскости, для обеспечения трехмерного контакта должна быть определена вспомогательная эталонная поверхность .Это позволяет взаимодействию фактически представлять контакт поверхность-поверхность, а не контакт между линиями, что в конечном итоге приведет к искусственному - локализованному изгибу. Эта поверхность получается путем выдавливания узлов внутреннего сердечника перпендикулярно плоскости отсчета. Эти узлы затем соединяются элементами оболочки и жестко связаны с соответствующими родительскими узлами, чтобы гарантировать спиральную симметрию. На рисунке 5b показана такая контактная поверхность с выделенными узлами, подключенными к соответствующему главному узлу, лежащему в эталонном поперечном сечении.

Рис. 5

a Поперечное сечение нити 1 + 6 с выделенной сокращенной областью модели. b Вспомогательная поверхность для определения контакта. Узловые степени свободы полностью привязаны к соответствующему узлу, лежащему в исходном поперечном сечении, уравнениями связи. c Экструдированная прядь, соответствующая поперечному сечению, указанному в a

Приблизительная жесткость на изгиб

Рис. 6

Результаты Фоти [18] и значения жесткости, рассчитанные аналитически

Как предполагается в работе Фоти [18], изгиб нити проявляет две отличительные крайности.

  • Фаза стержня , где кривизна изгиба достаточно мала, чтобы трение между компонентами не позволяло им скользить относительно друг друга. Все провода образуют поперечное сечение с соединенными элементами, что связано с высокой жесткостью на изгиб.

  • Фаза скольжения , кривизна достаточно велика, чтобы трением можно было пренебречь, и предполагается, что каждый компонент свободно изгибается вокруг своей нейтральной плоскости, что определяет общее снижение жесткости на изгиб.6 E_ {i} I_ {i} \ end {align} $$

    (2)

    , где E - модуль Юнга, I - момент инерции каждого провода относительно его собственной нейтральной плоскости, а \ ({\ tilde {I}} \) - момент инерции относительно нейтральная плоскость пряди. Нижний индекс 0 относится к сердечнику провода, а значения \ (i> 0 \) относятся к внешним проводам (\ (i = 1 \ cdots 6 \)).

    Это приближение позволяет рассматривать изгиб без привлечения более сложных моделей.На рисунке 6 показано, как аналитически рассчитанные значения жесткости соответствуют результатам, полученным Фоти [18]. Однако возможность охарактеризовать переход между двумя фазами (который зависит от коэффициента трения \ (\ mu \)) не сохраняется.

    Осевое усилие, приложенное к пряди, также влияет на реакцию на изгиб [18] из-за повышенного трения в контакте между проволоками, когда прядь удлиняется. Принимая во внимание тот факт, что для приложений, рассматриваемых в этой работе, осевые силы велики, а кривизна низкая, будет рассматриваться жесткость фазы прилипания \ (K_ {stick} \).

    Модель материала

    На протяжении всех представленных здесь симуляций модель материала является конститутивным законом упругости в идеале пластичности. На рисунке 7 показана кривая напряжения-деформации, соответствующая параметрам материала, указанным в таблице 2. Такой выбор определяющего закона позволяет моделировать разрушение с помощью анализа предельной нагрузки . Материал анализируемой конструкции заменен на идеально пластичный материал с меньшим пределом текучести.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *