Расчет элементов печатного монтажа
Расчет ширины печатного проводника
Теория:
Наименьшее значение ширины печатного проводника t, мм, рассчитывают по следующей формуле:
t=tminD+|Δtн.о|
Здесь tminD – минимально допустимая ширина печатного проводника, рассчитываемая в зависимости от
допустимой токовой нагрузки; Δtн.о – нижнее предельное отклонение размеров ширины печатного проводника – см. таблицу 1.
Таблица 1
Наименование параметра | Наименьшие номинальные значения размеров для класса точности, мм |
||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
Ширина проводника | 0,75 | 0,45 | 0,25 | 0,15 | 0,1 | 0,070 | 0,050 |
Расстояние между проводниками | 0,75 | 0,45 | 0,25 | 0,15 | 0,1 | 0,070 | 0,050 |
Гарантийный поясок контактной площадки | 0,30 | 0,20 | 0,10 | 0,05 | 0,025 | 0,020 | 0,015 |
Δt, мм (без покрытия) | ±0,15 | ±0,10 | ±0,05 | ±0,03 | 0; -0,03 | – | – |
Δt, мм (с покрытием) | +0,25; -0,20 | +0,15; -0,10 | ±0,10 | ±0,05 | ±0,03 | – | – |
Минимально допустимую ширину печатного проводника для цепей питания и заземления с учётом допустимой токовой нагрузки определяют по формуле:
tminD=Imax/jдопh,
где Imax – максимальный постоянный ток, протекающий в проводниках, который определяют из анализа электрической принципиальной схемы;
jдоп – допустимая плотность тока, выбирают по таблице 2 в зависимости от метода изготовления печатной платы;
h – толщина печатного проводника.
Минимально допустимую ширину печатного проводника с учётом допустимого падения напряжения на нём, если конструкция проводника состоит из одного слоя меди, определяют по формуле:
tminD=ρImaxl/hUдоп,
где ρ – удельное сопротивление слоя меди, см. таблицу 2;
l – максимально допустимая длина проводника (задаётся в техническом задании исходя из частотных характеристик функционального узла);
Uдоп – допустимое рабочее напряжение.
Если максимальная длина печатного проводника не указана, то условно можно принять, что на низких и средних частотах
работы функционального узла (до 1 МГц) длина l равна 30 мм, на высокой частоте (1…300 МГц) длина l равна 10 мм, на СВЧ (свыше 300 МГц)
не рассматривается. Uдоп=(0,1…0,2)Uп(здесь Uп – напряжение питания микросхем, определяемое из анализа электрической принципиальной схемы).
Если конструкция проводника состоит из нескольких слоёв меди и дополнительного покрытия, удельные сопротивления
которых значительно отличаются одно от другого, и их толщины соизмеримы, то минимально допустимую ширину
проводника с учётом допустимого падения напряжения на нём рассчитывают по формуле:
где hi и ρi – толщина и удельное объёмное сопротивление i-го слоя проводника (см. таблицу 2).
Удельное объёмное сопротивление проводника зависит от конструкции проводника и способа получения меди;
k – число слоёв.
Дополнительную информацию по расчету ширины печатного проводника вы можете посмотреть перейдя по следующим ссылкам:
Расчет ширины печатного проводника в зависимости от тока;
Онлайн-калькулятор расчета ширины печатного проводника в зависимости от тока.
Таблица 2
Метод изготовления | Толщина слоев печатного проводника, мкм | толщина проводника, мкм | Допустимая плотность тока, А/м² | Удельное объемное сопротивление, x 10⁻⁸, Ом·м | ||||||||
медная фольга | гальваническая медь | химическая медь | олово-свинец | медная фольга | гальваническая медь | гальваническая медь на тонкомерной фольге | химическая медь | медная фольга | химическая медь | гальваническая медь | ||
Химический негативный | 35 | – | – | – | 35 | 100…250 | – | – | – | 1,72 | – | – |
50 | 50 | |||||||||||
Комбинированный позитивный | 35 | 25 | 2…5 | 15 | 75 | 60…100 | – | – | – | 1,92 | ||
50 | 25 | 15 | 90 | 60…100 | ||||||||
Электрохимический | 5 | 25 | – | 15 | 50 | – | 35…60 | – | – | – | ||
– | 25 | 15 | 45 | |||||||||
Аддитивный | – | – | 35 | 15 | 50 | – | – | – | 30…50 | – | 2,8 | – |
Рельефные платы: | – | 60…100 | – | 30…50 | – | 2,8 | 1.9 | |||||
субтрактивный | – | 25 | 5 | 15 | 45 | |||||||
полуаддитивный | – | 25 | 5 | 15 | 45 | |||||||
аддитивный | – | – | 35 | 15 | 50 | |||||||
ДПП на полиимиде | – | 15 | – | 10 | 25 | – | 60…100 | 35…60 | – | – | – | 1,9 |
35 | 15 | 10 | 20 | 60…100 | ||||||||
МПП – метод металлизации сквозных отверстий | 20 | 25 | 2…5 | 15 | 60 | – | 60…100 | – | – | 1,72 | – | 1,9 |
Метод открытых контактных площадок | 35 | – | – | 15 | 50 | 100…250 | – | – | – | – | – | |
50 | 15 | 65 | ||||||||||
МПП: с выступающими выводами | 35 | – | – | 15 | 50 | – | – | – | – | – | ||
50 | 15 | 65 | ||||||||||
попарного прессования | 35 | 25 | 2…5 | 15 | 75 | 60…100 | – | – | – | 1,9 | ||
50 | 25 | 15 | 90 | |||||||||
послойного наращивания | – | 25 | 2…5 | 15 | 40 | – | – | – | – | – | ||
на полиимиде | – | 15 | – | 10 | 25 | – | – | 35…60 | – | – | – | |
МКП (керамические) |
Молибденовая паста толщиной 10 мкм |
15 | 25 | – | – | – | – | – | – | – | ||
Тентинг | 9, 12, 18 | 11…24 | 5 | – | 25…47 | 100…250 | 60…100 | 35…60 | 30…50 | 1,72 | 2,8 | 1,9 |
ПАФОС | – | 25 | – | 15 | 40 | – | – | – | – | – | – | 1,9 |
Расчёт ширины печатных проводников
Ширина
печатного проводника зависит от
электрических, конструктивных и
технологических требований.
Наименьшее
номинальное значение ширины печатного
проводника t,
мм, рассчитывают по следующей формуле:
Здесь
– минимально допустимая ширина проводника,
рассчитываемая в зависимости от
допустимой токовой нагрузки;
– нижнее предельное отклонение ширины
печатного проводника (определяется по
таблице).
Так
как конструкция проводника состоит из
нескольких слоёв меди и дополнительного
покрытия, то минимально допустимую
ширину проводника с учётом допустимого
падения напряжения определим по формуле:
где
– максимальный постоянный ток, протекающий
в проводниках; определяют из анализа
электрической принципиальной схемы (у
нас – 140 мА);
– допустимое рабочее напряжение;
– максимально допустимая длина проводника
(для низких и средних частот – 30 мм);
– толщина и удельное объёмное сопротивление
i-го
слоя печатного проводника; удельное
объёмное сопротивление проводника
зависит от конструкции проводника и
способа получения меди; k
– число слоёв.
Информация
о слоях проводника приведена в таблице
8.
Таблица
8 – Слои печатного проводника
Металл |
Удельное |
Толщина |
|
Медная |
1,72 |
18 |
95,6 |
Гальваническая |
1,90 |
27 |
70,4 |
Химическая |
2,80 |
3 |
9,3 |
Олово-свинец |
12,0 |
12 |
10 |
Из
ТЗ имеем
Таким
образом, для многослойного печатного
проводника имеем:
Полученное
значение оказалось меньше обеспечиваемого
четвёртым классом точности, поэтому
выбираем его:
Расчёт диаметра контактных площадок
Все
монтажные отверстия располагаются в
зоне КП. Они могут иметь произвольную
форму. Предпочтительной является круглая
форма. Наименьшее номинальное значение
диаметра КП определяют по формуле:
где
– верхнее предельное отклонение диаметра
отверстия (определяется по таблице:
0,05 мм); b
– гарантийный поясок (по таблице: 0,05
мм);
– величина подтравливания диэлектрика
в отверстии (0,03 мм – для МПП);
– верхнее предельное отклонение ширины
проводника (по таблице: 0,03 мм);
– нижнее предельное отклонение ширины
проводника (по таблице: -0,03 мм).
После
округления до десятых:
Наименьший
номинальный диаметр контактной площадки
для узкого места для ПП четвёртого
класса точности с длиной большей стороны
180 мм и диаметром отверстия 1,1 мм равен
1,5 мм. Т.е. рассчитанное значение
удовлетворяет требованию на наименьший
диаметр.
Расчёт расстояния между элементами проводящего рисунка
Расстояние
между соседними элементами проводящего
рисунка устанавливают в зависимости
от электрических, конструктивных и
технологических требований.
Наименьшее
номинальное расстояние между элементами
проводящего рисунка (между двумя
проводниками):
Здесь
– позиционный допуск расположения
печатных проводников, который учитывается
только при n>0;
n
– количество проводников в узком месте
(см. таблицу, примем n
= 2);
– верхнее предельное отклонение ширины
проводника (по таблице: 0,03 мм);
– минимально допустимое расстояние
между соседними элементами проводящего
рисунка; для обеспечения заданной
электрической прочности изоляции
расстояние между двумя соседними
проводниками выбирают в зависимости
от приложенного напряжения и условий
эксплуатации (по таблицам: 0,15 мм).
Наименьшее
номинальное расстояние между центрами
двух неметаллизированных отверстий
диаметром до 1,5 мм без КП:
где
– диаметры зон вокруг отверстий, свободных
от печатных проводников.
Диаметры
зон рассчитывают по формуле:
Здесь
q
– ширина скола, просветления (ореола)
вокруг отверстия (по таблице: 0,2 мм); k
– наименьшее расстояние от ореола до
соседнего элемента проводящего рисунка
(0,15 мм);
определяют по таблице.
Наименьшее
номинальное расстояние для размещения
двух контактных площадок номинального
диаметра в узком месте для МПП выберем
по таблице (4 класс точности):
Наименьшее
номинальное расстояние между центрами
двух неметаллизированных отверстий
определим по таблице (4 класс точности):
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- Инструменты
- Калькуляторы
Расчет ширины дорожки печатной платы в зависимости от силы тока
Добавлено 9 ноября 2017 в 02:50
Последнее редактирование 9 ноября 2017 в 02:52
Обзор
Максимальный ток, который может пропускать дорожка на печатной плате, зависит от ее ширины. Именно по этой причине инженеры в своих проектах определяют ширину проводников. Данный калькулятор вычисляет ширину проводника на печатной плате, учитывая следующую информацию: максимальный ток, толщину дорожки, повышение температуры, температуру окружающей среды и длину. Данный инструмент также рассчитывает сопротивление дорожки печатной платы, падение напряжения и рассеивание мощности.
Расчет
Входные данные:
Единицы измерения ширины:
Температура окружающей среды:
Результаты:
Формулы
[W = { S over 1.378T}]
где
- S – площадь сечения дорожки, мил2;
- T – толщина дорожки, в унциях;
- 1,378 мил/унция.
[S = left({I over kDelta t^b}right)^{1/c}]
где
- Δt – изменение температуры, в градусах;
- k, b, c – константы из стандарта IPC-2221:
- для внешних слоев: k = 0.048, b = 0.44, c = 0.725;
- для внутренних слоев: k = 0.024, b = 0.44, c = 0.725.
Теги
PCB (печатная плата)КалькуляторПечатная дорожкаСила токаЭлектрический ток
Расчёт ширины печатного проводника
Опубликовал | Дата 21 сентября, 2012
Расчет тока печатного проводника.
Величину токовой нагрузки одиночных проводников из медной фольги с постоянной шириной и сечением s можно ориентировочно определить по графику.
Для проводников, расположенных на расстоянии, меньшем их ширины, или на внутренних слоях печатной платы, а также для проводников, выполненных из гальванически осажденной меди, величину допустимой токовой нагрузки следует уменьшить на 15…20%.
t — ширина печатного проводника, s — площадь сечения проводника, I — допустимый ток.
Работа с графиком простая. Например, надо определить ширину проводника для тока 4А. Выбираем на оси тока I значение тока 4А – синяя линия, ведем вверх до выбранной вами рабочей температуры (45?С), едем влево до значения толщины меди вашего стеклотекстолита (50мкм), падаем вниз и получаем толщину печатного проводника – 0,6мм.
Зная ширину печатной дорожки, можно определить максимальный ток для этого проводника. На оси ширины печатного проводника – t, выбираем значение ширины вашего проводника (например два миллиметра – красная линия), а дальше все также, но в обратную сторону. Получаем примерно пять ампер.
Есть еще одна возможность определить максимально-допустимый токРасчет ширины печатного проводника печатного проводника, воспользовавшись внутренним калькулятором программы Sprint-Layout 5rus. Скачать программу
Открываем программу, в опциях выбираем «установки…» Фото 1.
.
В окошке «Установки» задаем необходимые вам толщину меди и температуру Фото 2.
.
Затем рисуем проводник необходимой вам ширины, выделяем его и справа в свойствах проводника вы увидите значение тока — Фото3.
.
Надеюсь вам все понятно. До свидания К.В.Ю.
Литература:
«Справочник конструктора» под редакцией Р.Г.Варламова, Москва «Радио и связь» 1985г.
Просмотров:23 345
Качество кабеля при монтаже проводки — самая важная составляющая успеха. Качественные провода производят по ГОСТу, но есть также изделия, выпущенные по ТУ с менее строгим контролем. В любом случае, будет нелишним проверить параметры кабеля вручную. Ведь жалобы потребителей на занижение сечения медной жилы встречаются весьма часто. Важно проверить добросовестность выбранного производителя: соответствует ли заявленное сечение реальному? Если вам нужно сравнить сечение провода и диаметр, таблица поможет сделать это быстро и просто. Ищите табличку в конце статьи.
Специалисты говорят, что если покупать не ГОСТовский кабель, то экономия на медном проводнике может составить от 10% до 40% от заявленного номинала. Если поверить недобросовестному производителю на слово, это может стоит вам серьезного ущерба — от сокращения срока эксплуатации проводки до пожара и выхода из строя дорогой техники.
Обязательно просите у продавца сертификат на кабельную продукцию. Проверяйте маркировку на изоляции, а не только на бирке и коробке. На оболочке также следует искать название завода-изготовителя.
В соответствии с требованиями ГОСТ 31996-2012 пространство между изолированными жилами должно быть заполнено. Поэтому даже визуальный осмотр разреза кабеля даст вам понять, насколько производитель ответственно относится к стандартам.
Чтобы определить сечение провода по диаметру, нужно сначала измерить этот самый диаметр.
Как измерить диаметр жилы микрометром
Есть несколько методов измерения диаметра жилы провода или кабеля:
- Микрометром;
- Штангенциркулем;
- Линейкой.
Эти методы расписаны в порядке убивания точности. Микрометр позволяет определять линейные размеры с точностью от 0,2 мкм. Для работы с проводкой подойдут гладкие, проволочные, резьбомерные и цифровые микрометры. Ниже вы увидите фото и основные части микрометра для измерения жил кабеля.
1 — опорная стойка для фиксации проводника;
2 — винт;
3 — неподвижная гайка для замеров;
4 — неподвижный стебель со шкалой;
5 — измерительный барабан;
6 — трещотка.
Как определить сечение провода с помощью микрометра? Первым делом мы всегда измеряем диаметр жилы, а принцип измерения довольно прост. Сначала проверяется точность прибора путем закручивания винта и простого контроля: совпадает ли ноль барабанной шкалы с горизонтальной чертой на стебле. В тех случаях, когда метки не совпадают, измеритель регулирует стебель специальным ключом из комплекта микрометра. Далее приступаем к подготовительному этапу — выкручиваем винт до размера, превышающего диаметр провода. Помещаем очищенную от изоляции жилу в зазор между неподвижным упором и винтом. Зажимаем винт трещоткой, слушаем количество щелчков: закрутка микровинта должна остановиться после трех щелчков. Далее мы должны снять показания по трем шкалам: на стебле и барабане. Штрихи сверху шкалы показывают полное число миллиметров, половина второй шкалы — это еще полмиллиметра. В завершение добавляем к нашим записям показание с барабанной шкалы, внимательно учитываем цену деления шкалы (обычно 0,01 мм), а затем суммируем все три показателя для получения результата.
В идеале на микрометре нужно провести несколько замеров диаметра провода и вычислить среднее арифметическое.
Метод 2
Для этого метода нужен механический или электронный штангенциркуль и микрометр.
Измерить микрометром. Прибор имеет две основные части – ручки и выемки полукругом для измерения. Провод вставляется в разъём микрометра, ручка закручивается до упора. Когда винты сошлись по сторонам, крутят трещотку на ручке прибора, пока она не начнёт прокручиваться. Замер выполнен, его показывает шкала на барабане микрометра.
Электронный микрометр показывает точные цифры, чем исключает ошибку расчёта человеком.
Расчёт сечения штангенциркулем. Для правильного использования необходимо знать структуру прибора. Он состоит из шкалы с разметкой в 1 мм, длина стандартной линейки 15см, губки для измерения, линейки для глубины, винта для зажатия предмета.
Кабель разделать, развести жилы. Зачистить одну из них. Раздвинуть губки, вставить жилу,так чтобы губки плотно облегали её. Зафиксировать винтом. Теперь можно увидеть длину предмета. Далее считаем по уже известной формуле.
Что делать без микрометра и штангенциркуля
Ради нескольких измерений вовсе необязательно покупать микрометр или штангенциркуль. Существует известный “дедовский” метод определения диаметра жилы с помощью линейки, а как узнать сечение провода по формуле, вы уже знаете.
Итак, вам нужно зачистить жилу от изоляции и плотно намотать ее на карандаш (см. картинку).
А дальше вы просто прикладываете линейку к намотке, замеряете общую длину намотанного проводника и делите ее на количество витков. Удобно подсчитывать количество витков в 1 или 2 см.
Чем больше количество витков, тем выше точность измерений. Намотайте как минимум 15 витков для нормального результата.
Формула диаметра провода этим способом выглядит так:
D = l/n,
в которой l — длина всех витков, а n — число накрученных витков.
Несколько полезных советов по этому способу:
- минимизируйте зазоры, чтобы уменьшить погрешность, то есть наматывайте жилу вплотную.
- получите как можно больше результатов и вычислите среднее арифметическое, это также снизит погрешность измерений.
- проверьте гибкость провода перед намоткой — этот способ походит для относительно тонких проводников.
Смотрите, как узнать сечение кабеля по диаметру, измеренному линейкой.
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:
Таблица сечения проводов по диаметру
Теорию обязательно нужно знать и понимать, но все таки ля экономии времени целесообразно пользоваться готовой таблицей сечения проводов по диаметру. Ее также можно использоваться для нахождения диаметра проводки по сечению.
Как видите, сечение кабеля по диаметру в таблице соответствует аналогичным расчетам по формуле.
Видео о сечении кабеля по диаметру
И еще одна подробная видеоинструкция, как узнать сечение провода по измеренному диаметру, и почему это важно.
При покупке кабеля или провода определенной марки и макроразмера желательно проверять его фактическое сечение. На рынке случаи заниженного сечения достаточно часты – ведь это позволяет недобросовестным производителям экономить на металле, а монтажным организациям закладывать более дешевый кабель по цене дорого.
К сожалению, заметить отклонения в сечении без дополнительных измерений достаточно трудно. Наиболее простой способ – определить сечение кабеля по диаметру жилы. Зная диаметр жилы кабеля, можно рассчитать сечение по формуле либо воспользоваться готовой таблицей диаметров и сечений.
Измерение диаметра жилы с помощью штангенциркуля
Наиболее распространенный и удобный способ измерения диаметра жил – использование штангенциркуля или микрометра. Приборы бывают как электронные, так и механические. Если с электронными все понятно, то с механическими приборами нужно иметь навык работы. Рекомендуем посмотреть видео как пользоваться этими приборами для измерения диаметра жил.
Измерение диаметра жилы с помощью микрометра
Расчет сечения кабеля по диаметру производится на основе школьной формулы площади круга:
Особенности сечения провода на 380 вольт
Выбирая сечение или диаметр провода, который будет работать с напряжением в 380 вольт, необходимо учитывать, что фаза по такому кабелю подается не по одной, а по трем жилам. А потому и нагрузка будет распределена по всем трем. Как узнать сечение провода с тремя жилами? Да очень просто. Нужно также определить диаметр одной из жил, после, зная как найти сечение двухжильного провода, произвести перевод в этот параметр.
А после этого полученную цифру можно смело умножать на три. Либо изначально делить максимальную нагрузку на то же.
Вообще, подобные кабеля используются в основном в промышленности, так как в обычной жилой квартире нет оборудования, которое работает на подобном напряжении, а потому слишком глубоко рассматривать этого вопрос не стоит.
Расчет сечения жилы — однопроволочной, многопроволочной, секторной
Так как жилы в кабеле бывают разного исполнения, то и способы определения сечения будут немного отличаться. Кабельные жилы могут быть монолитными или многопроволочными, или иметь, например, секторную форму.
Если необходимо найти сечение многопроволочного кабеля (типа КГ или ПВ-3), то нужно измерить диаметр и рассчитать сечение отдельной проволочки в жиле, а получившееся значение умножить на количество проволочек.
ИНТЕРЕСНО
Определить диаметр проволок жилы можно даже без специальных измерительных приборов. Для этого достаточно обычной ручки или карандаша и линейки.
При необходимости определить сечение секторной жилы достаточно знать высоту (радиус сектора) и угол сектора, который определяется в зависимости от количества жил в кабеле: 3-х жильный – угол сектора 120 , 4-х жильный – 90, 5-и жильный – 72, 6-ти жильный 60. Далее сечение вычисляется по формуле площади сектора.
Также существуют специальные таблицы сечения секторных жил по высоте и ширине сектора или по периметру сектора.
ВАЖНО
Как правило кабели с секторными жилами бывают только от 3-х до 6-и жил в диапазоне сечений от 25 до 400 мм2.
Таблица сечений по диаметру
Ниже готовая таблица сечений кабеля по диаметру в зависимости от класса жил в соответствие с ГОСТ 22483-2012.
ВАЖНО
Стоит иметь в виду, что в таблице приведен номинальный диаметр кабеля, но производители имеют право выпускать фактическое сечение кабеля ниже номинального при условии, что сопротивление кабеля ниже максимально допустимого, указанного в ГОСТ 22483-2012.
Остались вопросы? Получи бесплатную консультацию в
Определение сечение провода по диаметру
Лучше всего для замера толщины (диаметра) провода использовать микрометр или штангенциркуль. Микрометры, не важно – механические или электронные, покажут наиболее точный результат, но и результаты, выданные штангенциркулем, тоже вполне сгодятся. Для замера следует очистить жилу от пластиковой изоляции, но не каждый продавец разрешит вытворять такое с концом провода на выставленной на продажу бухте. Поэтому, лучше всего, купить метр кабеля и потом уже осуществлять замеры. После того, как данные о диаметре жилы получены, можно приступать к расчету сечения.
Видео:
Можно измерить ширину проводника и не прибегая к помощи точных приборов. Зачастую, у человека их попросту нет, а покупать такой инструмент только лишь для того, чтобы единожды замерить диаметр провода – бесполезная трата денег. Поэтому, можно прибегнуть к другому способу.
В этом случае для измерения потребуется отвертка и обычная линейка. Провод для проведения подобной проверки придется зачистить основательно, на сантиметров 15 – 20. Затем очищенный конец жилы обматывается вокруг ровной округлой металлической части отвертки на манер пружины, причем каждый последующий виток должен быть полным и плотно прилегать к предыдущему. Количество витков не критично, но лучше будет довести их до 10. Так будет легче считать. Ширина плотных 10 витков измеряется линейкой, результат делится на 10 и, в итоге, получается диаметр одного витка. Пример вы можете увидит на фото ниже.
Верху предоставлено фото, на котором производится замер такой «пружины». Наглядно видно, что ширина 11 плотно уложенных витков равняется 7,5 мм. Берем калькулятор и делим 7,5 мм на 11. Выходит, что диаметр проверяемой жилы 0,68 мм. Зная его, можно рассчитать сечение провода.
Определяем сечение провода по его диаметру с помощью формулы.
Неважно – провод это или проволока, форма у нее неизменно круглая, а значит в разрезе любая жила кабеля имеет форму окружности. Сечение – это ни что иное, как площадь окружности провода на срезе. А площадь любой окружности, зная ее диаметр (а значит – и радиус), можно легко найти при помощи простой, знакомой всем со школы, формулы: S = πR2
. «π» – число неизменное и всегда равно 3,14, «R2» – радиус в квадрате. Подставляем значения в формулу предварительно разделив диаметр на два, чтобы узнать радиус, поскольку в данной формуле площадь узнается именно с его помощью. Получается:
S = 3,14 X 0,342
. Решив простой пример, получаем цифру 0,36. То есть, сечение проверяемого провода равно 0,36 мм2. Но в силовой сети такой «слабый» провод лучше не использовать.
Также для определения сечения подойдет и формула нахождения площади окружности по диаметру. Выглядит она иначе: S = π/4 X D2
. Она более трудоемкая, но, так или иначе, подставив цифры и решив пример, получим тот же результат.
Определение сечение провода по таблице.
Идя в магазин, не лишним будет захватить с собой вот такую таблицу:
Диаметр проводникаСечение проводника0,8 мм0,5 мм20,98 мм0,75 мм21,13 мм1 мм21,38 мм1,5 мм21,6 мм2,0 мм21,78 мм2,5 мм22,26 мм4,0 мм22,76 мм6,0 мм23,57 мм10,0 мм24,51 мм16,0 мм25,64 мм25,0 мм2
Это избавит от потребности производить лишние расчеты. Несмотря на то, что на каждой бухте кабеля имеется бирка, в которой указана его маркировка и все его параметры, не стоит доверять написанному. Лучше будет перестраховаться и измерить диаметр проводника, а затем по таблице приблизительно прикинуть, каково его сечение.
В частности, на бирке будет написано следующее: «ВВНГ 2х4
». Отсюда следует, что в кабеле – количество жил – 2, каждая из которых сечением 4 мм2. Чтобы подтвердить или опровергнуть заявленные параметры, замеряем одним из способов диаметр жилы кабеля без изоляции. Проводим расчеты.
Маркировка проводников
Если сечение совпало с указанным на бирке – можно брать. Если получившийся результат значительно меньше, стоит остановить свой выбор на более мощном кабеле, следующем по параметрам, или поискать в других магазинах более качественный проводник, отвечающий ГОСТу, что в наше время является трудной задачей. Магазины предпочитают покупать что подешевле, чтобы потом продать подороже. А качественный кабель дешевым не будет никак. Отсюда и вывод.
Перед тем, как окончательно решиться на покупку нужно очень тщательно осмотреть изоляцию. Пластмассовая оболочка жилы должна быть сплошной, иметь внушительную толщину, одинаковую по всей длине. В случае, если помимо несовпадений в диаметре выявились еще и отрицательные нюансы с оплеткой, лучше поискать не только другой кабель, но и другой магазин, поскольку, зачастую, все разновидности кабеля, продающиеся в одном месте, закупаются у одного и того же производителя. А потому, нет гарантий, что, даже если взять кабель на параметр мощнее, его изоляция будет лучше. С электричеством рисковать не стоит.
Все же, лучше переплатить, потратить больше времени на поиски, но купить качественный ГОСТовский проводник, чем произведенный по ТУ. Только в подобном случае можно гарантировать, что кабель без всяких проблем отслужит заявленное в документах время, а, скорее всего, и на много дольше. Не стоит рисковать строением только из-за того, чтобы сократить время на поиски или сберечь лишние копейки. Халатность при выборе кабеля может обойтись несоразмерно дороже.
Определение сечения многожильного провода.
Очень часто жилы состоят из множества тонких проводков. Как же быть в таком случае? Некоторые «умники» скручивают все проводки в одну тугую скрутку, замеряют ее штангенциркулем и по найденному диаметру высчитывают сечение.
Таблица определения сечения многожильного провода:
Это неправильный подход. Чтобы измерить сечение многожильного проводника необходимо замерить диаметр одного мелкого провода. Здесь уже подойдет только микрометр. Узнав сечение одного проводка, следует сосчитать количество остальных, и умножить сечение одного на общее число проводков. Только в этом случае сечение многожильного провода будет иметь верные параметры.
https://domstrousam.ru/kak-opredelit-sechenie-provoda-po-ego-diametru/
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 мм2. 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.
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.
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.
Как посчитать сечение при покупке
При приобретении кабеля необходимо убедиться, что его сечение соответствует заявленной маркировке. Для этого можно приобрести пробный образец. Обычно минимальная длина в продаже составляет 0,5 метра — этой длины вполне будет достаточно.
Для замера найдите и возьмите с собой с собой штангенциркуль (механический или электронный, что предпочтительнее) или микрометр. Электронные приборы, конечно же, точнее, но они не у каждого имеются, а вот механический найдется практически у каждого.
Но даже если его нет, может выручить простая отвертка и линейка. Сейчас попробуем разобраться, как вычислить параметры сечения по рассчитанному радиусу.
Замеры микрометром или штангенциркулем
Для того, чтобы высчитать площадь сечения проводника, для начала необходимо зачистить одну из жил провода, диаметр которого нам требуется. Достаточная длина для замера подобным способом — 1 см. Далее, при помощи штангенциркуля или микрометра замеряется толщина жилы — это, как можно догадаться, и будет диаметр кабеля. Но для расчета соотношения сечения к диаметру по формуле нужна такая величина, как радиус, а потому делим полученное значение на 2. После такого перевода диаметр больше не используется, все считают с данными радиуса.
После произведенных замеров используется формула, по которой и вычисляется поперечное сечение кабеля, то есть площадь сечения кабеля — S = π*r2, где π — постоянная величина, равная 3,14.
Таким образом, если диаметр жилы составил 3,6 мм, тогда расчеты будут следующими:
3,6:2 = 1,8; после 3,14 х (1,8х1,8) = 3,14 х 3,24 = 10,17. Отсюда следует, что площадь сечения определяемого кабеля, диаметр жилы которого составила 3,6 мм. равна 10,17 кв. мм.
Аналогичным образом можно рассчитать толщину многопроволочного гибкого токопроводящего изделия, но при подобных расчетах нужно замерить диаметр одной проволоки из жилы, после умножить получившуюся цифру на количество проволок, которые составляют жилу, а потом уже высчитать толщину кабеля по вышеуказанной формуле.
Как становится ясно, вычислить толщину проводника по диаметру не так уж и сложно, причем, еще на стадии проекта можно перевести сечение в диаметр, тогда не нужно будет высчитывать данные, стоя у прилавка, в чем и плюс данного действия.
Замеры кабеля линейкой
При отсутствии высокоточных приспособлений для замера толщины провода, можно воспользоваться обычной линейкой и отверткой. Для замера понадобится зачистить не менее 10 см жилы (чем больше будет зачищено, тем точнее можно вычислить диаметр).
После снятия изоляции голая жила наматывается на отвертку таким образом, чтобы между витками не было зазоров, а получившаяся на жале отвертки спираль замеряется при помощи линейки. Для удобства желательно брать целое число в миллиметрах. Для примера, от начального края провода до края 10 витка получилось 23 мм. Тогда необходимо 23 мм разделить на количество витков, что будет равно 23:10 = 2.3 мм. Это и будет необходимое значение для того, чтобы вычислить толщину жилы кабеля. Ну а дальше снова по той же формуле — 2.3:2 = 1.15х1.15 = 1.3225х3.14 = 4.15. Вот и перевели диаметр в сечение проводника.
Аналогично производятся расчеты и по гибким многопроволочным проводам.
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).
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 * R2 = 3,14 * 0,342 = 0,36 мм2
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 * D2 = 3.14/4 * 0,682 = 0,785 * 0,4624 = 0,36 мм2
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.
Метод 1
Если нет возможности использовать специальный прибор. Можно применить подручные средства. Для этого нужен предмет имеющий круглую продолговатую форму, это может быть любая пишущая принадлежность – ручка или карандаш, линейка. Провод зачищаем на длину минимум 30 см. Потом наматываем плотно на ручку спиралькой. Между витками не должно быть щелей.
Считаем количество витков и длину проволоки, использованную для них. Затем длину делим на количество.
Например, провод имеет 21 виток при длине 40 миллиметров. Для расчёта диаметра, длину делим на количество. То есть 40 делим на 21, получается 1,904 миллиметра.
Формула: S = πr 2 , где π – 3,14, S – площадь круга, r – радиус окружности.
Так как посчитанное число является диаметром, а не радиусом. То формулу изменяем для данного измерения: S = (πd 2)/4, где d — диаметр.
Полученное число подставляет в формулу. Результат и будет диаметр.
Например, d = 3,635. 3,14 × 3,635 ÷ 4 = 2,84
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 мм2. 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.
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.
Заниженное сечение провода – в чем опасность?
Итак, рассмотрим опасности, которые поджидают нас при использовании в быту проводов низкого качества. Понятно, что токовые характеристики токоведущих жил снижаются прямо пропорционально уменьшению их сечения. Нагрузочная способность провода из-за заниженного сечения падает. Согласно стандартам рассчитан ток, который может пропустить через себя провод. Он не разрушится, если по нему пройдет меньший ток.
Сопротивление между жилами уменьшается, если слой изоляции более тонкий, чем требуется. Тогда в аварийной ситуации при повышении питающего напряжения в изоляции может возникнуть пробой. Если наряду с этим сама жила имеет заниженное сечение, то есть не может пропустить тот ток, который по стандартам она должна пропускать, тонкая изоляция начинает постепенно расплавляться. Все эти факторы неизбежно приведут к короткому замыканию, а потом и к пожару. Пожар возникает от искр, появляющихся в момент короткого замыкания.
Приведу пример: трехжильный медный провод (например, сечением 2,5 кв. мм.) согласно нормативной документации может длительно пропускать через себя 27А, обычно, считают 25А.
Но попадающиеся мне в руки провода, выпущенные согласно ТУ, на самом деле имеют сечение от 1,8 кв. мм. до 2 кв. мм. (это при заявленном 2.5 кв.мм.). Исходя из нормативной документации провод сечением 2 кв. мм. может длительно пропускать ток 19А.
Поэтому случись такая ситуация, что по выбранному вами проводу, который якобы имеет сечение 2,5 кв. мм., потечет рассчитанный на такое сечение ток, провод перегреется. А при длительном воздействии произойдет оплавление изоляции, затем и короткое замыкание. Контактные соединения (например, в розетке) очень быстро разрушаться, если такие перегрузки будут происходить регулярно. Поэтому сама розетка, а также вилки бытовых приборов также могут подвергнуться оплавлению.
Читать также: Сталь и железо в чем разница
А теперь представьте последствия всего этого! Особенно обидно, когда сделан красивый ремонт, установлена новая техника, например, кондиционер, электрический духовой шкаф, варочная панель, стиральная машинка, электрический чайник, микроволновка. И вот вы поставили печься булочки в духовку, запустили стиральную машину, включили чайник, да еще и кондиционер, так как стало жарко. Этих включенных приборов достаточно, чтобы пошел дым из распределительных коробок и розеток.
Потом вы услышите хлопок, который сопровождается вспышкой. А после этого пропадет электричество. Все еще хорошо закончится, если у вас имеются защитные автоматы. А если они низкого качества? Тогда хлопком и вспышкой вы не отделаетесь. Начнется пожар, который сопровождается искрами от проводки, горящей в стене. Проводка будет гореть в любом случае, даже если она замурована наглухо под плиткой.
Описанная мной картина дает ясно понять, насколько ответственно нужно выбирать провода. Ведь вы будете использовать их в своем жилище. Вот что значит, следовать не ГОСТам, а ТУ.
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.
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.
Маркировка кабеля
Для начала имеет смысл разобраться с сечением токопроводящих изделий, которая указана на маркировке, на внешней стороне. К примеру, провод маркирован как АВВГ 3х2,5. Из этого обозначения можно узнать, что это алюминиевый проводник с изоляцией жил из ПВХ, с общей изоляцией из того же материала, без брони, т говоря на языке электриков, «голый». Но эта информация, которую можно узнать из буквенного обозначения, хотя и важна, но не настолько, как числовая маркировка. А по цифрам можно узнать, что кабель трехжильный, а площадь поперечного сечения проводника, то есть жилы, равна 2,5 мм.
Но часто бывает, что маркировка не совсем точна, погрешность может составить до 40 %, а это величина немалая (к примеру, написано КГ 3х16, а в действительности не более 12 мм 2). Ну а последствия такой неточности, естественно — прогоревшие кабеля (хорошо, если не сгоревшая квартира), а возможно, и испорченная бытовая техника.
Но, о способах, при помощи которых можно выполнить измерение сечения кабеля при покупке чуть ниже, а сейчас стоит рассмотреть материалы, из которых изготавливаются провода. Необходимо помнить что для одной и той же нагрузки сечение алюминиевого кабеля требуется большее, нежели медного. К тому же медь дает меньшие потери электропроводности, а также намного долговечнее. Конечно, и стоимость медных проводов выше, но это компенсируется при эксплуатации, а потому, такие кабеля предпочтительнее.
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.
Как выбрать сечение кабеля при монтаже электропроводки?
Выбор сечения провода в этом случае зависит от допустимой плотности тока дельта, которая измеряется в А/мм². Такая плотность тока показывает нагрузку провода, и зависит от условий эксплуатации, которые могут меняться от 2 А/мм² – для закрытой электропроводки и вплоть до 5 А/мм² случае если провода идут в несгораемой изоляции. Нужный диаметра провода можно определить по выбранному току и его значения плотности по следующей формуле:
В случае электрический проводки берется плотность тока дельта (Δ
) равной 2 А/мм², и тогда выше приведенная формула преобразуется в:
Сечение провода можно найти по такой формуле:
Такое значение плотности тока 2 А/мм² выбирается с большим запасом потому что, электрическая проводка замуровывается в стену, и достать сгоревшую электропроводку из под штукатурки и финишной отделки стен, весьма непросто.
Сечение кабеля и провода для закрытой электропроводки, берется на 30% больше чем для открытой электропроводки, так как в скрытом варианте кабель практически не охлаждается.
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.
Советы от электрика
Если вы подбираете провод или кабель ВВГНГ для того, чтобы запитать электрическую сеть, обратите внимание на следующие моменты:
- Посмотрите на цвет медного и алюминиевого провода, так как изготовитель мог сэкономить и использовать сплав, что значительно увеличивает электрическое сопротивление и не позволяет использовать допустимые нагрузки по сечению.
- Насколько бы тонкой изоляцией не обладал гибкий кабель, для расчета сечения вам все равно необходимо измерять только жилу. Так как лишние миллиметры позволят использовать провод меньшим сечением для запитки чрезмерной нагрузки, а это чревато повреждениями.
- Если на каком-то этапе вы засомневались в достаточности сечения или поняли, что применять приборы меньшей мощности не получится, лучше смонтировать проводку более толстым проводом.
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.
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:
- Переводят фиксатор микрометра в положение «Открыто».
- Откручивают ручку устройства на расстояние, которое будет достаточным для вставки проводника между щупами.
- Вставляют провод в щупы и закручивают его специальной ручной до характерного для прибора треска.
- Фиксируют показания диаметра на соответствующей шкале.
- 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.
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:
- Оторвать небольшой кусок обычной бумаги и загнуть ее с одной стороны. Лучше всего брать тонкую.
- Взять бумажку и приложить ее к проводнику.
- Обернуть его листом по окружности до того, как два конца бумажки не коснутся друг друга.
- Загнуть второй конец в месте соединения.
- Приложить листик к линейке и измерить расстояние от одного загнутого края до другого.
- Высчитать диаметр через полученную длину окружности, разделенную на два числа Пи.
- 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.
Таблица 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:
- Измерить диаметр провода (его толщину) любым из описанных выше способов. Рекомендуется использовать штангенциркуль.
- Записать полученное значение диаметра.
- 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.