Что такое сечение провода

Что такое сечение провода

Умение определять сечение провода необходимо не только тем людям, чья работа непосредственно связана с электротехникой, но и рядовым гражданам, решившим самостоятельно выполнить замену или восстановление электрической проводки в каком-либо помещении. Более того, даже привлекая к подобной работе наемных рабочих, нужно самому понимать взаимосвязь проводника, тока и мощности подключенной нагрузки. Хотя расчет сечения проводов не представляет никакой сложности, он является одним из ключевых моментов при прокладке/восстановлении/ремонте электросетей.

От простого к сложному

Для того чтобы понять, что означает термин «сечение провода» и как используется соответствующее числовое значение, рассмотрим простейший пример. Итак, предположим, что перед человеком стоит задача осветить помещение, установив 10 новых светильников, в которых установлены лампы по 500 Вт каждая. Очевидно, что для подвода питания может использоваться кабель с каким-либо количеством жил или провод. Материал проводников – медь или алюминий. Возникает вопрос о том, какой толщины должны быть жилы (пусть их будет две, чтобы не усложнять пример). Конечно, можно, не выполнив расчет сечения провода по мощности, приобрести наиболее дешевый тонкий провод и, соединив светильники последовательно, подать питание. Получится существенная экономия средств, однако в скором времени такая система выйдет из строя. Все потому, что не было учтено сечение провода. А так как известна мощность всех ламп на линии (10*500 Вт=5000 Вт), то диаметр подключенных жил должен быть выбран, исходя из нагрузки. Более тонкий провод может не выдержать и перегорит, а взятый с запасом означает совершенно излишние затраты.

Какое же отношение имеет сечение провода (жилы) к его диаметру? На самом деле связь непосредственная. Она выражается следующей формулой: S = (3.14*(d*d))/4, где S – площадь круга (сечение) в мм кв.; d – измеренный диаметр проводящей ток жилы, в мм. Иногда, изначально уходя от числа Пи, формулу упрощают, получая: S = 0.8 * (d *d). Такую запись намного проще запомнить, а погрешность из-за округления минимальна. Во всех справочниках по электротехнике используется понятие площади поперечного сечения жилы кабеля (провода), а не диаметра, поэтому пересчет необходим.

Расчеты

Итак, мощность ламп составляет 5 кВт. Так как в примере рассматривается двухпроводная сеть, рассчитанная на 220 В, то для определения величины потребляемого всей линией тока необходимо воспользоваться формулой: I = P/U = 5000 Вт / 220 В = 23 А. После того как ток определен, можно начинать подбирать необходимый провод по сечению. Найти таблицы, в которых указано соответствие допустимого тока для определенного сечения алюминиевой или медной жилы, не составляет труда. Тем не менее мы рекомендуем использовать данные нормативных документов – справочника ПУЭ актуальной версии. Ограничений на выбор материала жилы не накладывается: можно проложить как медный провод, так и алюминиевый. Все зависит от особенностей монтажа. По таблице находим ближайшее значение тока: для меди это 19 и 27 А. Очевидно, что подходит второй вариант. Ему соответствует сечение в 2.5 мм кв. Для алюминия цифры другие: 20 и 28 А. Здесь соответствие в 4 мм кв. Мощность также указана (6 кВт), что больше требуемых 5 кВт, а это и требуется.

Как определить сечение кабеля (провода) по диаметру

По идее, диаметр проводников должен соответствовать заявленным параметрам. Например, если указано на маркировке, что кабель 3 x 2,5, значит сечение проводников должно быть именно 2,5 мм 2 . На деле получается, что отличаться реальный размер может на 20-30%, а иногда и больше. Чем это грозит? Перегревом или оплавлением изоляции со всеми вытекающими последствиями. Потому, перед покупкой, желательно узнать размер провода, чтобы определить его поперечное сечение. Как именно считать сечение провода по диаметру и будем выяснять дальше.

Как и чем измерить диаметр провода (проволоки)

Для измерения диаметра провода подойдет штангенциркуль или микрометр любого типа (механический или электронный). С электронными работать проще, но они есть не у всех. Измерять надо саму жилу без изоляции, потому предварительно ее отодвиньте или снимите небольшой кусок. Это можно делать, если продавец разрешит. Если нет — купите небольшой кусок для тестирования и проводите измерения на нем. На очищенном от изоляции проводнике замеряете диаметр, после чего можно определить реальное сечение провода по найденным размерам.

Измерения диаметра провода микрометром более точные, чем механическим штангенциркулем

Читайте также:  Кнопка тест на узо

Какой измерительный прибор в данном случае лучше? Если говорить о механических моделях, то микрометр. У него точность измерений выше. Если говорить об электронных вариантов, то для наших целей они оба дают вполне достоверные результаты.

Если нет ни штангенциркуля, ни микрометра, захватите с собой отвертку и линейку. Придется зачищать довольно приличный кусок проводника, так что без покупки тестового образца на этот раз вряд ли обойдетесь. Итак, снимаете изоляцию с куска провода 5-10 см. Наматываете проволоку на цилиндрическую часть отвертки. Витки укладываете вплотную один к другому, без зазора. Все витки должны быть полными, то есть «хвосты» провода должны торчать в одном направлении — вверх или вниз, например.

Определение диаметра провода при помощи линейки

Количество витков не важно — около 10. Можно больше или меньше, просто на 10 делить проще. Витки считаете, затем прикладываете полученную намотку к линейке, совместив начало первого витка с нулевой отметкой (как на фото). Измеряете длину участка, занятого проводом, потом его делите на количество витков. Получаете диаметр провода. Вот так все просто.

Например, посчитаем каков размер проволоки, изображенной на фото выше. Количество витков в данном случае — 11, занимают они 7,5 мм. Делим 7,5 на 11, получаем 0,68 мм. Это и будет диаметр данного провода. Далее можно искать сечение этого проводника.

Ищем сечение провода по диаметру: формула

Провода в кабеле имеют в поперечном сечении форму круга. Потому при расчетах пользуемся формулой площади круга. Ее можно найти используя радиус (половину измеренного диаметра) или диаметр (смотрите формулу).

Определяем сечение провода по диаметру: формула

Например, посчитаем площадь поперечного сечения проводника (проволоки) по размеру, рассчитанному ранее: 0,68 мм. Давайте сначала используем формулу с радиусом. Сначала находим радиус: делим диаметр на два. 0,68 мм / 2 = 0,34 мм. Далее эту цифру подставляем в формулу

S = π * R 2 = 3,14 * 0,34 2 = 0,36 мм 2

Считать надо так: сначала возводим в квадрат 0,34, потом умножаем полученное значение на 3,14. Получили сечение данного провода 0,36 квадратных миллиметров. Это очень тонкий провод, который в силовых сетях не используется.

Давайте посчитаем сечение кабеля по диаметру, используя вторую часть формулы. Должно получиться точно такое же значение. Разница может быть в тысячные доли из-за разного округления.

S = π/4 * D 2 = 3.14/4 * 0,68 2 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм 2

В данном случае делим число 3,14 на четыре, потом возводим диаметр в квадрат, две полученные цифры перемножаем. Получаем аналогичное значение, как и должно быть. Теперь вы знаете, как узнать сечение кабеля по диаметру. Какая из этих формул вам удобнее, ту и используйте. Разницы нет.

Таблица соответствия диаметров проводов и их площадь сечения

Проводить расчеты в магазине или на рынке не всегда хочется или есть возможность. Чтобы не тратить время на расчеты или не ошибиться, можно воспользоваться таблицей соответствия диаметров и сечений проводов, в которой есть наиболее распространенные (нормативные) размеры. Ее можно переписать, распечатать и захватить с собой.

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

Как работать с этой таблицей? Как правило, на кабелях есть маркировка или бирка, на которой указаны его параметры. Там указывается маркировка кабеля, количество жил и их сечение. Например, ВВНГ 2х4. Нас интересуют параметры жилы а это цифры, которые стоят после знака «х». В данном случае заявлено, что есть два проводника, имеющих поперечное сечение 4 мм 2 . Вот и будем проверять, соответствует ли эта информация действительности.

Как работать с таблицей

Чтобы проверить, проводите измерение диаметра любым из описанных методов, после сверяетесь с таблицей. В ней указано, что при таком сечении в четыре квадратных миллиметра, размер провода должен быть 2,26 мм. Если измерения у вас такие же или очень близкие (погрешность измерений существует, так как приборы неидеальные), все нормально, можно данный кабель покупать.

Заявленные размеры далеко не всегда соответствуют реальным

Но намного чаще фактический диаметр проводников значительно меньше заявленного. Тогда у вас два пути: искать провод другого производителя или взять большего сечения. За него, конечно, придется переплатить, но первый вариант потребует достаточно большого промежутка времени, да и не факт, что вам удастся найти соответствующий ГОСТу кабель.

Второй вариант потребует больше денег, так как цена существенно зависит от заявленного сечения. Хотя, не факт — хороший кабель, сделанный по всем нормам, может стоит еще дороже. Это и понятно — расходы меди, а, часто, и на изоляцию, при соблюдении технологии и стандартов — значительно больше. Потому производители и хитрят, уменьшая диаметр проводов — чтобы снизить цену. Но такая экономия может обернуться бедой. Так что обязательно проводите измерения перед покупкой. Даже и проверенных поставщиков.

И еще: осмотрите и пощупайте изоляцию. Она должна быть толстой, сплошной, иметь одинаковую толщину. Если кроме изменения диаметра еще и с изоляцией проблемы — ищите кабель другого производителя. Вообще, желательно найти продукцию, отвечающую требованиям ГОСТа, а не сделанную по ТУ. В этом случае есть надежда на то, что кабель или провод буде служить долго и без проблем. Сегодня это сделать непросто, но если вы разводите проводку в доме или подключаете электричество от столба, качество очень важно. Потому, стоит, наверное, поискать.

Как определить сечение многожильного провода

Иногда проводники используются многожильные — состоящие из множества одинаковых тонких проволочек. Как посчитать сечение провода по диаметру в этом случае? Да точно также. Проводите измерения/вычисления для одной проволоки, считаете их количество в пучке, потом умножаете на это число. Вот вы и узнаете площадь поперечного сечения многожильного провода.

Сечение многожильного провода считается аналогично

Сечение провода (кабеля) по диаметру: правила расчета необходимого сечения провода для домашней электросети

Не каждый знает, что сечение провода — это не диаметр, ведь возникшая путаница может привести к неразумным тратам, сложностям в монтаже и более страшным последствиям, короткому замыканию, возгоранию и даже пожару. Предотвратить все это легко, если правильно рассчитать требуемое сечение и выбрать из предлагаемого производителями многообразия.

Существует несколько способов, как определить сечение провода по сторонним характеристикам кабеля, например, силе тока, диаметру или пропускаемой мощности. Ниже поговорим о самых простых и результативных из них.

Краткое содержимое статьи:

Что такое сечение

Но сначала разберемся с понятиями. Сечение — это площадь поперечного среза провода, которое легко измерить, если разрезать кабель пополам. В значение включается только размер медной или алюминиевой жилы, а изоляционный слой не учитывается.

Чтобы узнать, какова площадь среза конкретного проводника, можно заглянуть в таблицу сечения проводов определенного вида, марки и производителя. Там же можно заметить и влияние данного значения на другие эксплуатационные характеристики кабеля.

Например, чем больше сечения, тем выше его:

  • Номинальное напряжение;
  • Максимальная нагрузка;
  • Толщина изоляционного слоя.

То есть, если не уделить должного внимания расчету и подбору сечения, подключить в одну линию провода разного сечения, можно встроить в существующую проводку проводник с совершенно противоположными, неподходящими и несоответствующими параметрами. Результат будет плачевным: утечка тока, короткое замыкание, риск жизни, здоровью и имуществу жильцов.

Как узнать сечение

Определить, какое сечение у проводника несложно: достаточно взглянуть на наружную маркировку у продаваемой проводки или самостоятельно измерить в домашних условиях. Как это сделать точно и грамотно, описано ниже.

Сечение на маркировке

Площадь поперечного сечения обязательно указывается на внешней оболочке шнура, но необходимо знать, какая цифра отвечает за обозначение данного показателя.

По стандартам ГОСТ и других общепринятых международных нормативов сечением будет второе по последовательности число или цифра (первое — количество жил, а третье — номинально выдерживаемое напряжение).

Однако стоит учитывать, что погрешность заводского измерения достигает отметки в 40%, что может привести к негативным последствиям. Поэтому лучше проверять указанную маркировку на точность, с чем помогут приведенные ниже способы.

Рассчитать сечение по диаметру

Проще и точнее всего узнать площадь поперечного среза по диаметру. Пошаговая инструкция, как рассчитать сечение таким способом, выглядит так:

  • Измерить диаметр проводника с помощью линейки, штангенциркуля или микрометра.
  • Получившееся значение возвести в квадрат.
  • Дополнительно умножить полученное число на 0,785.

Если провод имеет несколько жил, то диаметр умножается на число жил.

Никто не помешает таким способом проверить заводские значения или узнать сечение у домашней электрической сети. Достаточно иметь измерительный инструмент и калькулятор.

Узнать сечение по-другому

Популярны и другие методы измерения. Например, при обустройстве новой электрической линии лучше подобрать сечение по силе тока. Для этого необходимо:

  • Распланировать отдельные ветки для каждой комнаты.
  • Продумать количество приборов, постоянно подключенных к сети.
  • Суммировать общую нагрузку на сеть.
  • Открыть таблицу сечений и подобрать подходящее по округленной в большую сторону силе тока.

Здесь важно помнить, что чем больше сечение, тем безопаснее передача постоянного и переменного тока, пускаемого по линии. Поэтому лучше взять «запас» в несколько миллиметров.

Сечение провода по току.

В теории и практике, выбору площади поперечного сечения провода по току (толщине) уделяется особое внимание. В данной статье, анализируя справочные данные, познакомимся с понятием «площадь сечения».

Расчет сечения проводов.

В науке не используется понятие «толщина» провода. В литературных источниках используется терминология – диаметр и площадь сечения. Применимо к практике, толщина провода характеризуется площадью сечения.

Довольно легко рассчитывается на практике сечение провода. Площадь сечения вычисляется с помощью формулы, предварительно измерив его диаметр (можно измерить с помощью штангенциркуля):

S = π (D/2)2 ,

  • S – площадь сечения провода, мм
  • D- диаметр токопроводящей жилы провода. Измерить его можно с помощью штангенциркуля.

Более удобный вид формулы площади сечения провода:

Небольшая поправка – является округленным коэффициентом. Точная расчетная формула:

В электропроводке и электромонтаже в 90 % случаях применяется медный провод. Медный провод по сравнению с алюминиевым проводом, имеет ряд преимуществ. Он более удобен в монтаже, при такой же силе токе имеет меньшую толщину, более долговечен. Но чем больше диаметр (площадь сечения), тем выше цена медного провода. Поэтому, несмотря на все преимущества, если сила тока превышает значение 50 Ампер, чаще всего используют алюминиевый провод. В конкретном случае используется провод, имеющий алюминиевую жилу 10 мм и более.

В квадратных миллиметрах измеряют площадь сечения проводов. Наиболее чаще всего на практике (в бытовой электрике), встречаются такие площади сечения: 0,75; 1,5; 2,5; 4 мм .

Существует иная система измерения площади сечения (толщины провода) – система AWG, которая используется, в основном в США. Ниже приведена таблица сечений проводов по системе AWG, а так же перевод из AWG в мм .

Рекомендовано прочитать статью про выбор сечения провода для постоянного тока. В статье приведены теоретические данные и рассуждения о падении напряжения, о сопротивлении проводов для разных сечений. Теоретические данные сориентируют, какое сечение провода по току наиболее оптимально, для разных допустимых падений напряжения. Также на реальном примере объекта, в статье о падении напряжения на трехфазных кабельных линиях большой длины, приведены формулы, а также рекомендации о том, как уменьшить потери. Потери на проводе прямо пропорциональны току и длине провода. И являются обратно пропорциональными сопротивлению.

Выделяют, три основные принципа, при выборе сечения провода.

1. Для прохождения электрического тока, площадь сечения провода (толщина провода), должна быть достаточной. Понятие достаточно означает, что когда проходит максимально возможный, в данном случае, электрический ток, нагрев провода будет допустимый (не более 600С).

2. Достаточное сечение провода, что бы падение напряжения не превышало допустимого значения. В основном это относится к длинным кабельным линиям (десятки, сотни метров) и токам большой величины.

3. Поперечное сечение провода, а также его защитная изоляция, должна обеспечивать механическую прочность и надежность.

Для питания, например люстры, используют в основном лампочки с суммарной потребляемой мощностью 100 Вт (ток чуть более 0,5 А).

Выбирая толщину провода, необходимо ориентироваться на максимальную рабочую температуру. Если температура будет превышена, провод и изоляция на нем будут плавиться и соответственно это приведет к разрушению самого провода. Максимальный рабочий ток для провода с определенным сечением ограничивается только максимально его рабочей температурой. И временем, которое сможет проработать провод в таких условиях.

Далее приведена таблица сечения проводов, при помощи которой в зависимости от силы тока, можно подобрать площадь сечения медных проводов. Исходные данные – площадь сечения проводника.

Максимальный ток для разной толщины медных проводов. Таблица 1.

Сечение токопроводящей жилы, мм 2

Ток, А, для проводов, проложенных