Поперечное сечение проводников

Для того чтобы правильно рассчитать параметры провода для монтажа электрической сети, нужно учитывать все нагрузки, которым система подвергается при эксплуатации. Любая энергосистема создаётся для передачи энергии от источника тока к потребителю. От мощности прибора-пользователя зависит и количество передаваемой энергии, но с ростом объёма энергии растёт и температура металла при передаче. Для правильного расчёта требуемого провода используется значение – поперечное сечение проводника, это площадь среза жилы, по которой передаётся электроэнергия.

Медь и алюминий в разрезе

Что такое поперечное сечение

Это площадь среза металлического проводника, измеряется оно в квадратных миллиметрах. Для упрощения технологии изготовления жилы имеют форму круга в разрезе, рассчитать площадь можно по геометрическим формулам. Электрические провода сделаны из алюминиевых или медных стержней, покрытых изолятором. У этих материалов общий принцип работы, но разные сопротивление и цена.

Электропровод для бытовой электросети подбирается по следующим требованиям:

• диаметр жилы должен быть достаточным для прохождения энергии, требуемой приборам-пользователям мощности при максимальном нагреве проводника в 65 °C;
• он должен обладать достаточной прочностью и надёжной изоляцией для защиты при кратковременном повышении напряжения и силы тока;
• поперечное сечение металла должно быть достаточным для гашения напряжения в сети при отключении от источника.

Все размерные характеристики проводов, материал жилы, а также тип и устройство изоляции указаны в нормах ГОСТ, именно этими требованиями нужно руководствоваться при монтаже энергосети.

Необходимо отметить что, несмотря на повсеместное использование электропроводов с округлой формой среза, существуют и узкоспециализированные проводники: полосковые, квадратной и прямоугольной формы на срезе, их площадь рассчитывается по другим методам.

Медь перед измерением

Самостоятельный расчёт

Основным вариантом будет чтение маркировки провода, обычно в нем содержится вся необходимая информация. Для примера возьмем провод ПВС 3х1,5 в полихлорвиниловой изоляции, силовой. Цифра 3 указывает на количество жил, 1,5 – это сечение отдельной жилы.

Но нужно учитывать то, что фактическое и номинальное значение площади среза может отличаться.

Но что делать, если чтение маркировки по каким-либо причинам невозможно? В этом случае воспользуемся геометрической формулой подсчёта площади круга:

S = π x D²/4,

S = 0,8 x D².

Число π – это 3,14, а D – диаметр круга в миллиметрах, узнать его можно, измерив жилу штангенциркулем или микрометром.

При многожильном проводе нужно измерить диаметр отдельно взятой жилы и затем рассчитать уже общую площадь, умножив полученное значение на общее количество жил.

Как измерить диаметр

Номинальное значение сечения проводника можно узнать и из таблицы.

Номинальное значение сечения проводника для меди

Номинальное значение сечения проводника для алюминия

На примере это выглядит следующим образом. Прибором потребителем является электрокотел мощностью 5 кВт, напряжение 220В, проводка медная в кабель-канале.

Протекающий ток рассчитаем по формуле:

I = P/U,

где U – это напряжение (220В), P – мощность потребителя (5000 Вт), протекающий ток I  будет равен 22,7А.

По таблице подбираем необходимое значение в 23А. Внутреннее сечение кабеля будет равно 2 мм2, а диаметр – 1,6 мм.

Поперечное внутреннее сечение проводника – один из важнейших параметров при расчёте электрической сети. Но, несмотря на кажущуюся сложность расчётов такого рода, грубо рассчитать фактическое сечение можно самостоятельно. Только учитывайте, что монтаж проводки – достаточно сложное и затратное действие, помимо материала и типа изоляции, существует ещё ряд сопутствующих параметров. Именно по этой причине все операции по монтажу электросетей лучше всего возложить на специалистов. Это даст выигрыш, как по времени, так и по качеству выполненных работ. Кроме того, при расчёте не нужно забывать о резерве. Даже если в нашем примере пиковая нагрузка не превышает 23А, стоит поставить кабель S=5 мм2. Резерв даст гарантию того, что при пиковой нагрузке проводник не сгорит, кроме того есть небольшой резерв на увеличение мощности потребителя.

Видео