Come determinare la sezione trasversale di un filo per diametro e viceversa: tabelle già pronte e formule di calcolo

I cavi sono ampiamente utilizzati nel campo delle reti elettriche per vari scopi. A prima vista, il trasporto di energia attraverso prodotti via cavo sembra semplice e diretto.

Tuttavia, per garantire il funzionamento sicuro dei collegamenti elettrici, è necessario tenere conto di alcune importanti sfumature nella progettazione e costruzione di reti elettriche. Uno di questi dettagli è la capacità di calcolare correttamente la sezione trasversale del filo per diametro, poiché il limite della corrente consentita che passa attraverso il conduttore dipende dall'accuratezza della determinazione.

Come determinare la sezione o il diametro, c'è una differenza tra questi parametri? Cercheremo di capire l'articolo. Inoltre, abbiamo preparato tabelle di riepilogo che ti aiuteranno a scegliere un conduttore in base alle condizioni di installazione della rete elettrica, al materiale per la fabbricazione del nucleo del cavo e alle caratteristiche di potenza delle unità collegate.

La necessità e la procedura per il calcolo

Una varietà di apparecchiature con capacità diverse è alimentata da corrente elettrica. E la gamma di capacità è molto ampia.

Ogni singolo apparato elettrico rappresenta un carico, a seconda della grandezza della quale è richiesta una corrente di una certa potenza.

Per impostazione predefinita o banale ignoranza delle basi degli elettricisti, i conduttori sono facili da collegare, ignorando tutti i requisiti esistenti per diametri e sezioni. Un'altra domanda è cosa si può ottenere da tale pratica durante il funzionamento.

La quantità richiesta di corrente per il carico richiesto può essere fatta passare attraverso fili di diverso diametro (sezioni).

Ma in condizioni di sezione del conduttore insufficiente per il passaggio di un dato volume di corrente, sorge l'effetto di una maggiore resistenza. Di conseguenza, si nota il riscaldamento del filo (cavo).

Se si ignora questo fenomeno e si continua a passare la corrente, esiste il pericolo reale di riscaldarsi fino al momento dell'accensione. Questa situazione minaccia una grave emergenza.Ecco perché i calcoli e la selezione dei circuiti di trasferimento attuali al carico richiedono un'attenzione speciale.

Le conseguenze di calcoli imprecisi dei conduttori elettrici lungo la sezione (diametro) possono essere accompagnati da fenomeni che vanno dalla leggera deformazione del materiale isolante al fuoco reale e al fuoco grave

Il calcolo corretto, selezione competente cavi e fili influenza positivamente il funzionamento delle apparecchiature che agiscono come un carico.

Pertanto, oltre al fattore di sicurezza, il calcolo delle sezioni trasversali del cavo elettrico in base al diametro o viceversa è un'azione obbligatoria dal punto di vista del funzionamento efficiente delle macchine elettriche.

Determinazione del diametro del nucleo del conduttore

In realtà, questa operazione può essere eseguita con una semplice misurazione lineare. Per una misurazione accurata, si consiglia di utilizzare uno strumento a punti, ad esempio un calibro a corsoio o, meglio ancora, un micrometro.

Un risultato relativamente basso in termini di precisione, ma abbastanza accettabile per molte applicazioni di fili, fornisce una misurazione del diametro con un normale righello.

Misura e determinazione del diametro del nucleo con uno strumento a punta, che è un calibro a corsoio. Questo metodo di misurazione lineare fornisce un risultato sufficientemente accurato per il successivo calcolo della sezione trasversale del conduttore

Naturalmente, la misurazione dovrebbe essere eseguita in uno stato di conduttore nudo, cioè in precedenza il rivestimento isolante viene rimosso.

A proposito, un rivestimento isolante, ad esempio, di un filo di rame, è anche considerato un sottile strato di spruzzatura di vernice, che deve anche essere rimosso quando è richiesto un calcolo molto accurato.

Esiste un metodo "domestico" per misurare il diametro, adatto nei casi in cui non ci siano strumenti di misurazione puntuale a portata di mano. Per applicare il metodo, saranno necessari un cacciavite da elettricista e un righello di scuola.

Il conduttore per la misurazione viene preliminarmente rimosso dall'isolamento, dopodiché viene avvolto strettamente attorno alla barra del cacciavite. Di solito vengono avvolti una dozzina di giri, un numero conveniente per i calcoli matematici.

La misurazione del diametro lineare è un altro metodo ampiamente utilizzato per determinare il parametro del conduttore per il calcolo della potenza (throughput). Viene utilizzato utilizzando un normale righello e qualsiasi base in cui è consentito avvolgere il conduttore (+)

Successivamente, la bobina avvolta sull'asta del cacciavite viene misurata con un righello dal primo all'ultimo giro. Il valore risultante sulla linea deve essere diviso per il numero di giri (in questo caso, 6). Il risultato di un calcolo così semplice sarà il diametro del nucleo del filo.

Calcolo della sezione trasversale del filo elettrico

Per determinare il valore della sezione trasversale del nucleo del conduttore, dovrai usare la formulazione matematica.

In effetti, la sezione trasversale del nucleo del conduttore è l'area della sezione trasversale, ovvero l'area del cerchio. Il cui diametro è determinato dal metodo sopra descritto.

La sezione principale è in realtà l'area di un cerchio. Di conseguenza, il calcolo di questo segmento della matematica geometrica può essere eseguito utilizzando una formula tradizionale, a condizione che il valore noto del diametro o del raggio

In base al valore del diametro, è facile ottenere il valore del raggio dividendo il diametro a metà.

In realtà, è necessario aggiungere la costante π (3.14) ai dati ottenuti, dopo di che è possibile calcolare il valore della sezione trasversale utilizzando una delle formule:

S = π * R² o S = π / 4 * D²,

dove:

• D - diametro;
• R - raggio;
• S - sezione trasversale;
• π È una costante corrispondente a 3.14.

Queste formule classiche vengono anche utilizzate per determinare la sezione trasversale dei conduttori a trefolo. La strategia di calcolo rimane praticamente invariata, ad eccezione di alcuni dettagli.

In particolare, viene inizialmente calcolata la sezione trasversale di un nucleo dalla trave, dopo di che il risultato viene moltiplicato per il numero totale di fili.

La sezione trasversale di un conduttore multipolare può essere calcolata utilizzando lo stesso metodo matematico che si applica a un singolo filo, ma il numero di nuclei esistenti come fattore viene ulteriormente preso in considerazione

Perché dovrebbe essere considerato un fattore importante determinazione della sezione? Il punto ovvio, collegato direttamente dalla legge di Joule-Lenz, è perché il parametro della sezione trasversale del conduttore determina il limite della corrente consentita che scorre attraverso questo conduttore.

Determinazione del diametro sezionale

Con il calcolo matematico è consentito determinare il diametro del nucleo del conduttore quando è noto il parametro di sezione.

Questa, ovviamente, non è l'opzione più pratica, data la disponibilità di metodi più semplici per determinare il diametro, ma l'uso di questa opzione non è escluso.

La misurazione del diametro con elevata precisione utilizzando uno strumento da banco - un micrometro, dà quasi lo stesso risultato quando i calcoli vengono eseguiti utilizzando la formula

Per eseguire il calcolo, sono necessarie praticamente le stesse informazioni numeriche utilizzate per calcolare la sezione trasversale utilizzando una formula matematica.

Cioè, la costante "π" e il valore dell'area del cerchio (sezione).

Applicando i seguenti valori di formula, si ottiene il valore del diametro:

D = √4S / π,

dove:

• D - diametro;
• S - sezione trasversale;
• π È una costante corrispondente a 3.14.

L'applicazione di questa formula può essere rilevante quando il parametro della sezione è noto e non esistono strumenti adatti per misurare il diametro a portata di mano.

Il parametro della sezione trasversale può essere ottenuto, ad esempio, dalla documentazione per il conduttore o dalla tabella per i calcoli, in cui sono presentate le opzioni classiche più comunemente usate.

Tabelle per la scelta di un conduttore adatto

Un'opzione conveniente e pratica per selezionare il filo desiderato (cavo) è l'uso di tabelle speciali, che indicano i diametri e le sezioni trasversali relativi alla potenza e / o alle correnti condotte.

Avere a portata di mano un tavolo del genere è un modo semplice e semplice per determinare rapidamente il conduttore per l'installazione elettrica richiesta.

Determinare i valori desiderati utilizzando la tabella classica è uno dei modi più convenienti per selezionare il conduttore richiesto durante i lavori di installazione

Dato che i conduttori tradizionali delle installazioni elettriche sono prodotti con conduttori in rame o alluminio, esistono tabelle per entrambi i tipi di metalli.

Inoltre, i dati tabulari presentano spesso valori per tensioni di 220 volt e 380 volt. Inoltre, i valori delle condizioni di installazione sono considerati - chiusi o cablaggio aperto.

In effetti, si scopre che su un foglio di carta o su un'immagine scaricata su uno smartphone contiene informazioni tecniche voluminose che possono fare a meno dei calcoli matematici (lineari) sopra indicati.

Inoltre, molti produttori di prodotti via cavo, al fine di semplificare la scelta del conduttore necessario per l'acquirente, ad esempio per l'installazione di punti vendita, offrono una tabella in cui vengono inseriti tutti i valori necessari.

Resta solo da determinare quale carico è pianificato per un particolare punto elettrico e come verrà eseguita l'installazione e, sulla base di queste informazioni, selezionare il filo corretto con conduttori in rame o alluminio.

Esempi di tali opzioni per il calcolo del diametro del filo sulla sezione trasversale sono riportati nella tabella, in cui sono considerate le opzioni per i conduttori in rame e alluminio, nonché i modi per posare il cablaggio - tipo aperto o nascosto. Dalla prima tabella è possibile determinare l'indicatore sezioni di potenza e corrente.

Tabella di corrispondenza per il diametro dei conduttori in rame e alluminio a seconda delle condizioni di installazione

Inoltre, esiste uno standard per sezioni e diametri che si applica ai conduttori conduttori non sigillati rotondi (sagomati) di cavi, fili e cordoni.Questi parametri sono regolati GOST 22483-2012.

I cavi in ​​rame (rame stagnato), filo di alluminio senza rivestimento metallico o con rivestimento metallico rientrano nella norma.

I conduttori in rame e alluminio di cavi e fili di posa stazionaria sono suddivisi nelle classi 1 e 2. Fili, cordoni, cavi di posa instabile e stazionaria, dove è richiesto un maggiore grado di flessibilità all'installazione, sono divisi in classi da 3 a 6.

Tabella di classificazione per conduttori in rame (filo)

Per conduttori e cavi in ​​alluminio, GOST 22483-2012 fornisce anche parametri per la sezione nominale del nucleo, che corrispondono al diametro corrispondente, a seconda della classe del nucleo.

Inoltre, secondo lo stesso GOST, i diametri indicati possono essere utilizzati per un conduttore in rame di classe 1 se è necessario calcolare il suo diametro minimo.

Tabella di classificazione per conduttori in alluminio cavo (filo)

Ulteriori consigli sulla scelta del tipo di fili e cavi per l'organizzazione di reti elettriche in un appartamento e una casa sono riportati negli articoli:

1. Quale filo utilizzare per il cablaggio in casa: raccomandazioni per la selezione
2. Quale cavo fare il cablaggio in una casa di legno: tipi di cavo non combustibile e la sua installazione sicura
3. Quale cavo utilizzare per il cablaggio nell'appartamento: una revisione dei fili e la scelta dell'opzione migliore

Conclusioni e video utili sull'argomento

Il video seguente mostra un esempio pratico di determinazione della sezione trasversale di un conduttore con metodi semplici.

Si consiglia di guardare il video, poiché le informazioni presentate in modo chiaro aiutano ad aumentare il volume delle conoscenze:

Lavorare con i cavi elettrici richiede sempre un atteggiamento responsabile in termini di calcolo.

Pertanto, un elettricista di qualsiasi livello dovrebbe conoscere la metodologia di calcolo ed essere in grado di utilizzare le tabelle tecniche esistenti. Pertanto, non solo si ottengono risparmi significativi nei costi di installazione grazie a calcoli accurati, ma soprattutto: la sicurezza operativa della linea di ingresso è garantita.

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