Hoe de doorsnede van een draad op diameter te bepalen en omgekeerd: kant-en-klare tabellen en berekeningsformules

Draden worden veel gebruikt op het gebied van elektrische netwerken voor verschillende doeleinden.Op het eerste gezicht lijkt energietransport via kabels en draden eenvoudig en begrijpelijk.

Om een ​​veilige werking van elektrische bedrading te garanderen, is het echter noodzakelijk om bij het ontwerpen en aanleggen van elektrische netwerken rekening te houden met een aantal belangrijke nuances. Een van deze details is de mogelijkheid om de doorsnede van een draad correct te berekenen op basis van diameter, omdat de limiet van de toegestane stroom die door de geleider vloeit afhangt van de nauwkeurigheid van de bepaling.

Hoe bepaal ik de doorsnede of diameter, is er een verschil tussen deze parameters? Laten we proberen het uit te zoeken in het artikel. Daarnaast hebben we samenvattende tabellen opgesteld die u zullen helpen bij het kiezen van een geleider, afhankelijk van de installatieomstandigheden van het elektrische netwerk, het materiaal van de kabelkern en de vermogenskarakteristieken van de aangesloten eenheden.

Noodzaak en procedure voor berekening

Elektrische stroom voedt een grote verscheidenheid aan apparatuur met verschillende vermogensniveaus. En het vermogensbereik is erg breed.

Elk afzonderlijk elektrisch apparaat vertegenwoordigt een belasting, afhankelijk van de grootte waarvan een stroomtoevoer van een bepaalde sterkte vereist is.

Door “standaard” of simpelweg onwetendheid over de basisprincipes van elektrotechniek, is het gemakkelijk om geleiders aan te sluiten, waarbij alle bestaande vereisten voor diameters en doorsneden worden genegeerd. Een andere vraag is wat er tijdens de operatie uit deze praktijk kan voortkomen.

De benodigde hoeveelheid stroom voor de benodigde belasting kan door draden met verschillende diameters (secties) worden geleid.

Maar wanneer de doorsnede van de geleider onvoldoende is om een ​​bepaalde hoeveelheid stroom door te laten, treedt het effect van verhoogde weerstand op. Als gevolg hiervan wordt verwarming van de draad (kabel) opgemerkt.

Als u dit fenomeen negeert en stroom blijft doorgeven, bestaat er een reëel gevaar voor oververhitting tot het punt van brand. Deze situatie bedreigt een ernstige noodsituatie. Daarom moet er meer aandacht worden besteed aan berekeningen en selectie van stroomtransmissiecircuits voor de belasting.

De gevolgen van onnauwkeurige berekeningen van elektrische geleiders op basis van de doorsnede (diameter) kunnen gepaard gaan met verschijnselen variërend van kleine vervorming van het isolatiemateriaal tot een echte brand en een grote brand.

Correcte berekening, competente selectie kabels en draden heeft een positief effect op de werking van apparatuur die als belasting fungeert.

Dus, naast de veiligheidsfactor, is het berekenen van de doorsneden van de elektrische kabel op basis van diameter of omgekeerd een verplichte handeling vanuit het oogpunt van het garanderen van de efficiënte werking van elektrische machines.

Bepaling van de diameter van de geleiderkern

Eigenlijk kan deze bewerking worden uitgevoerd met een eenvoudige lineaire meting. Voor nauwkeurige metingen wordt aanbevolen een puntgereedschap te gebruiken, zoals een schuifmaat, of beter nog, een micrometer.

Een relatief laag nauwkeurigheidsresultaat, maar zeer acceptabel voor veel draadtoepassingen, wordt verkregen door de diameter te meten met een gewone liniaal.

Het meten en bepalen van de diameter van de kern met behulp van een puntgereedschap, een schuifmaat. Deze lineaire meetmethode levert een resultaat op dat voldoende nauwkeurig is voor de daaropvolgende berekening van de geleiderdoorsnede

Uiteraard moet de meting worden uitgevoerd in de toestand van een blote geleider, dat wil zeggen eerder de isolerende bekleding wordt verwijderd.

Onder de isolerende laag van bijvoorbeeld een koperdraad wordt overigens ook verstaan ​​een dun laagje spuitlak, dat ook weer verwijderd moet worden als er een zeer nauwkeurige berekening nodig is.

Er is een “huishoudelijke” methode voor het meten van de diameter, geschikt in gevallen waarin puntmeetinstrumenten niet beschikbaar zijn. Om deze methode te gebruiken, heb je een elektricienschroevendraaier en een schoolliniaal nodig.

De te meten geleider wordt eerst ontdaan van de isolatie, waarna deze strak wordt opgewonden om de schroevendraaierstang aan te draaien. Meestal worden er tien windingen gewikkeld - een handig aantal voor wiskundige berekeningen.

Lineaire diametermeting is een andere veelgebruikte methode voor het bepalen van een geleiderparameter voor het berekenen van het vermogen (doorvoer). Het wordt gebruikt met behulp van een gewone liniaal en elke basis waar het toegestaan ​​is om een ​​geleider op te winden (+)

Vervolgens wordt de op de schroevendraaierstaaf gewikkelde spoel gemeten met een liniaal van de eerste tot de laatste slag. De resulterende waarde op de liniaal moet worden gedeeld door het aantal beurten (in dit geval 6). Het resultaat van deze eenvoudige berekening is de diameter van de draadkern.

Berekening van de doorsnede van een elektrische draad

Om de dwarsdoorsnedewaarde van de geleiderkern te bepalen, moet u een wiskundige formule gebruiken.

In wezen is de doorsnede van een geleiderkern het dwarsdoorsnedeoppervlak, dat wil zeggen het oppervlak van een cirkel. Waarvan de diameter wordt bepaald volgens de hierboven beschreven methode.

De doorsnede van de kern is eigenlijk de oppervlakte van een cirkel.Dienovereenkomstig kan de berekening van dit segment van de geometrische wiskunde worden uitgevoerd met behulp van de traditionele formule, op voorwaarde dat de diameter of straal bekend is

Op basis van de diameterwaarde is het eenvoudig om de straalwaarde te verkrijgen door de diameter doormidden te delen.

Eigenlijk zul je de constante “π” (3.14) aan de verkregen gegevens moeten toevoegen, waarna je de waarde van de doorsnede kunt berekenen met behulp van een van de formules:

S = π*R² of S = π/4*D²,

Waar:

• D — diameter;
• R - straal;
• S - dwarsdoorsnede;
• π is een constante die overeenkomt met 3,14.

Deze klassieke formules worden ook gebruikt om de doorsnede van gestrande geleiders te bepalen. De rekenstrategie blijft, op enkele details na, vrijwel ongewijzigd.

In het bijzonder wordt aanvankelijk de doorsnede van één kern uit een bundel berekend, waarna het resulterende resultaat wordt vermenigvuldigd met het totale aantal kernen.

Het is mogelijk om de doorsnede van een gestrande geleider te berekenen met behulp van dezelfde wiskundige methode die wordt toegepast op een enkele draad, maar er wordt bovendien rekening gehouden met het aantal bestaande geleiders als vermenigvuldiger

Waarom zou het als een belangrijke factor moeten worden beschouwd? sectiedefinitie? Een voor de hand liggend punt dat rechtstreeks verband houdt met de wet van Joule-Lenz is dat de dwarsdoorsnedeparameter van de geleider de limiet bepaalt van de toegestane stroom die door deze geleider vloeit.

Bepaling van de diameter per sectie

Door wiskundige berekeningen is het mogelijk om de diameter van de geleiderkern te bepalen wanneer de dwarsdoorsnedeparameter bekend is.

Dit is natuurlijk niet de meest praktische optie, gezien de beschikbaarheid van eenvoudigere manieren om de diameter te bepalen, maar het gebruik van deze optie is niet uitgesloten.

Het meten van de diameter met hoge nauwkeurigheid met behulp van een metaalbewerkingsgereedschap - een micrometer, geeft vrijwel hetzelfde resultaat wanneer berekeningen worden uitgevoerd met behulp van de formule

Om de berekening uit te voeren heeft u vrijwel dezelfde numerieke informatie nodig die werd gebruikt bij het berekenen van de doorsnede met behulp van een wiskundige formule.

Dat wil zeggen, de constante “π” en de waarde van het gebied van de cirkel (sectie).

Door deze onderstaande formulewaarden toe te passen, wordt de diameterwaarde verkregen:

D = √4S/π,

Waar:

• D — diameter;
• S - dwarsdoorsnede;
• π is een constante die overeenkomt met 3,14.

Het gebruik van deze formule kan relevant zijn als de sectieparameter bekend is en er geen geschikt gereedschap voorhanden is om de diameter te meten.

De doorsnedeparameter kan bijvoorbeeld worden verkregen uit de documentatie voor de geleider of uit de berekeningstabel, die de meest gebruikte klassieke opties presenteert.

Tabellen voor het selecteren van een geschikte geleider

Een handige en praktische optie voor het selecteren van de gewenste draad (kabel) is het gebruik van speciale tabellen die de diameters en doorsneden aangeven in verhouding tot het vermogen en/of de geleide stroom.

Het bij de hand hebben van een dergelijke tafel is een gemakkelijke en eenvoudige manier om snel de geleider voor de benodigde elektrische installatie te bepalen.

Het bepalen van de vereiste waarden met behulp van een klassieke tabel is een van de handigste manieren om de vereiste geleider te selecteren tijdens installatiewerkzaamheden

Aangezien traditionele geleiders voor elektrische installaties producten zijn met koperen of aluminium geleiders, zijn er tabellen voor beide soorten metalen.

Ook presenteren tabelgegevens vaak waarden voor spanningen van 220 volt en 380 volt.Bovendien wordt er rekening gehouden met de installatievoorwaarden - gesloten of open bedrading.

Het blijkt zelfs dat één vel papier of een afbeelding die in een smartphone is geladen, omvangrijke technische informatie bevat waarmee u de bovengenoemde wiskundige (lineaire) berekeningen kunt missen.

Bovendien bieden veel fabrikanten van kabelproducten, om het voor de koper gemakkelijker te maken om de juiste geleider te kiezen, bijvoorbeeld voor het installeren van stopcontacten, een tabel aan waarin alle noodzakelijke waarden worden ingevoerd.

Het enige dat overblijft is om te bepalen welke belasting is gepland voor een specifiek elektrisch punt en hoe de installatie zal worden uitgevoerd, en op basis van deze informatie de juiste draad met koperen of aluminium geleiders te selecteren.

Voorbeelden van dergelijke opties voor het berekenen van de dwarsdoorsnedediameter van een draad worden gegeven in de tabel, waarin opties voor koperen en aluminium geleiders worden besproken, evenals methoden voor het leggen van bedrading - open of verborgen type. Vanuit de eerste tabel kunt u de indicator bepalen vermogens- en stroomdoorsneden.

Tabel met dwarsdoorsnedediameters van koperen en aluminium geleiders, afhankelijk van de installatieomstandigheden

Daarnaast is er een norm voor doorsneden en diameters die geldt voor ronde (gevormde) niet-afgedichte en afgedichte geleidende geleiders van kabels, draden en snoeren. Deze parameters zijn gereguleerd GOST 22483-2012.

De norm omvat kabels van koper (vertind koper), aluminiumdraad zonder metaalcoating of met metaalcoating.

Koperen en aluminium geleiders van kabels en draden voor stationaire installatie zijn onderverdeeld in de klassen 1 en 2. Draden, snoeren, kabels voor niet-stationaire en stationaire installatie, waarbij een verhoogde mate van flexibiliteit bij de installatie vereist is, zijn onderverdeeld in de klassen van 3 tot en met 6.

Conformiteitstabel per klasse voor kabel(draad) koperen geleiders

Voor aluminium geleiders en kabels biedt GOST 22483-2012 ook parameters voor de nominale doorsnede van de kern, die overeenkomen met de overeenkomstige diameter, afhankelijk van de klasse van de kern.

Bovendien kunnen volgens dezelfde GOST de aangegeven diameters worden gebruikt voor koperen geleider van klasse 1 als u de minimale diameter ervan moet berekenen.

Conformiteitstabel per klasse voor kabel(draad) aluminium geleiders

Aanvullende aanbevelingen voor het kiezen van het type draden en kabels voor het aanleggen van elektrische netwerken in een appartement en huis worden gegeven in de artikelen:

1. Welke draad te gebruiken voor bedrading in huis: aanbevelingen voor het kiezen
2. Welke kabel te gebruiken voor bedrading in een houten huis: soorten niet-brandbare kabels en de veilige installatie ervan
3. Welke kabel te gebruiken voor bedrading in een appartement: overzicht van draden en het kiezen van de beste optie

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De onderstaande video demonstreert een praktisch voorbeeld van het bepalen van de doorsnede van een geleider met behulp van eenvoudige methoden.

Het bekijken van de video wordt aanbevolen, omdat de duidelijk gepresenteerde informatie helpt om de hoeveelheid kennis te vergroten:

Het werken met elektriciteitsdraden vergt altijd een rekenkundige verantwoorde houding.

Daarom moet een elektricien van welke rang dan ook de berekeningsmethodologie kennen en bestaande technische tabellen kunnen gebruiken. Dit levert niet alleen aanzienlijke besparingen op de installatiekosten op dankzij nauwkeurige berekeningen, maar het belangrijkste is dat de bedrijfsveiligheid van de geïntroduceerde lijn wordt gegarandeerd..

Heeft u iets toe te voegen of heeft u vragen over het bepalen van de draaddoorsnede? U kunt reacties op de publicatie achterlaten, deelnemen aan discussies en uw eigen ervaringen delen bij het selecteren van draden voor het installeren van een elektrisch netwerk in een huis of appartement. Het contactformulier bevindt zich in het onderste blok.