Πώς να προσδιορίσετε τη διατομή του σύρματος από τη διάμετρο και αντίστροφα: έτοιμοι πίνακες και υπολογιστικοί τύποι

Τα σύρματα χρησιμοποιούνται ευρέως στον τομέα των ηλεκτρικών δικτύων διαφόρων σκοπών. Η μεταφορά ενέργειας μέσω καλωδιακών και αγωγών προϊόντων με την πρώτη ματιά φαίνεται απλή καί κατανοητή.

Ωστόσο, για την εξασφάλια ασφάλους λειτουργίας της ηλεκτρικής εγκατάστάσης, είναί απαρσίτητο να ληφθούν υπ' όψιν ορισμένες σημαντικές λεπτομέρειες κατά τον σχεδιασμό και την εγκατάσταση των ηλεκτρικών δικτύων. Μία από αυτές τις λεπτομέρειες είναι η ικανότητα σωστού υπολογισμού της διατομής του σύρματος από τη διάμετρο, καθώς από την ακρίβεια του προσδιορυσμού εσαρτάτα το όριο του επιτρεπόμενου ρεύματος που διεσχίζει τον αγωγό.

Πώς να προσδιορίσετε τη διατομή ή τη διάμετρο, υπάρχει διαφορά μετφύ αύτών τών παράμετρων; Θα προσπαθήσουμε να το διευνίσουμε στο άρθρο. Επιπλέον, ετοιμάσάμε συνοπτικούς πίνακες που θά σας βοηθήσουν να επιλέξτε τον αγωγό ανάλόγως με τις συνθήκες εγκατάσάσης του ηλεκτρικού δικτύου, το υλικό κατασκευής του καλωδίου και τα χαρακτηριστικά ισχύος των συνδεδεμένων συσκευών.

Αναγκαιότητα και διαδικασία εκτέλεσης του υπολογισμού

Με ηλεκτρικό ρεύμα τροφοδοτείται ποικιλία εσόπλισμού με δίφορετική ισχύ. Και το εύρος ισχύος είναί πολύ μεγάλο.

Κάθε μεμονωμένη ηλεκτρική συσγεύή απτελεί ένα φορτίο, ανάλόγως με το μέγεθος του οπρίου απατείτα η παροχή ρεύματος συγκεκριμένης έντασης.

Από προεπιλογή ή από απλή άγνοια τω βάσικώ στοιχε ί η λεκτρ λογί ας, οι αγωγοί μπορού εύκολα να συνδεθούν, αγνοώντας όλες τις υπάρχουσες απαιτήσεις σχετικά με διαμέτρους και διατομές. Άλλη ρώτηση είναί τί μπορεί προκύψει από αυτή τη ρ ρακτική κατά τη δ ιάρκεια λειτουρ γίας.

Η α αναγκαία π οσότητ α ρεύμ των γ α τ ο απ αιτ ούμ εν ο φ ορ τί ο μπ ορ εί ν α δ ίέλ θ ει μ έσ ω σ ύρ μ άτ ων δ ία φ ορ ετ ική ς δ ία μ έτ ρ ου (δ ία τ ομ ής ).

Αλλά υπό συνθήκες ανεπαρκούς διατομής του αγωγού για τη δίοδο του δεδομένου όγκου ρεύματος, προκύπτει το φαινόμενο της αυξημένης αντίστασης. Ως συνέπεια, παρατηρείται θέρμανση του σύρματος (καλωδίου).

Εάν αγνοηθεί αυτό το φαινόμενο και συνεχιστεεί η δίοδος ρεύματος, δημιουργείται πραγματικός κίνδυνος θέρμανσης έως τη στιγμή της ανάφλεξης. Μια τέτοια κατάσταση απειλεί με σοβαρή κατάσταση έκτακτης ανάγκης. Γι' αυτό, οί υπλογισμοί καί η επιλογή τω κικλ ματω μετάδοσης ρεύματος στο φορτίο πρέπει ν αφ ιερώνετα ί δ ία αύξημέν π ροσοχή.

Οι συνέπειες ανακριβών υπολογισμών των ηλεκτρικών αγωγών ως προς τη διατομή (διάμετρο) μπορεί να συνοδεύονται από φαινόμενα που κυμαίνονται από ελαφρά παραμόρφωση του μονωτικού υλικού έως πραγματική ανάφλεξη κα μεγάλη πυρκαγιά.

Ο σωστός υπλογισμός και η κατάλληλη επιλογή καλωδίων και αγωγών επηρεάζει θετικά και τη λειτουργία του εξοπλισμού που λειτουργεί ως φορτίο.

Επομένως, εκτός από τον παράγοντα ασφάλειας, ο υπολογισμός των διατομών του ηλεκτρικού καλωδίου με βάση τη διάμετρο ή αντίστροφα, είναι υποχρεωτική ενέργεια για τη διασφάλιση της αποδοτικής λειτουργίας των ηλεκτρικών μηχανών.

Προσδιορισμός της διαμέτρου του αγωγού

Βασικά, αυτή η λειτουργία μπορεί να γίνει με απλή γραμμική μέτρηση. Για ακριβή μέτρηση συνιστάται η χρήση σημειακού εργαλείου, όπως το παχύμετρο, ή ακόμα καλύτερα – το μικρόμετρο.

Μέτρηση διαμέτρου με συνηθισμένο χάρακα δίνει ένα σχετικά χαμηλής ακρίβειας αποτέλεσμα, αλλά αρκετά αποδεκτό για πολλές εφαρμογές καλωδίων.

Μέτρηση και προςδιορισμός της διαμέτρου του αγωγού με σημειακό εργαλείο, όπως το παχύμετρο. Αυτή η μέθοδος γραμμικής μέτρησης δίνει απστέλμα αρκετά ακριβές γι τον επακόλουθο υπλογισμό της διατομής του αγωγού.

Φυσικά, η μέτρηση πρέπει να γίνεται σε γυμνό αγωγό, δηλαδή αφού πρώτα αφαιρεθεί η μονωτική επικάλυψη.

Παρεμπίπτονας, ως μονωτική επικάλυψη, για παράδειγμα χάλκινου καλωδίο, θερείτα και το λεπτό στρώμα βερνικιού, το οποίο πρέπει επίσης να αφαιρείται όταν απαιτείται πολύ ακριβής υπολογισμός.

Υπάρχει μια «οικιακή» μέθοδος μέτρησης της διαμέτρου, κατάλληλη για περιπτώσεις που δεν διατίθενται σημειακά εργαλεία μέτρησης. Για τη χρήση της μεθόδου χρειάζονται ένα κατσαβίδι ηλεκτρολόγου και ένας σχολικός χάρακας.

Ο αγωγός καθαρίζετα εκ τον προτέρων από τη μόνωση και στη συνέχεια τυλίγετα σφικτά, σπείρα με σπείρα, γύρω από το στέλεχος του κατσαβιδιού. Συνήθως τυλίγονται δέκα σπείρες – ένας βολικός αριθμός για μαθηματικούς υπλγισμούς.

Η γραμμική μέτρηση της διαμέτρου – μια ακόμα ευρέως διαδεδομένη μέθοδος προσδιορισμού της παραμέτρου του αγωγού για τον υπολογισμό ισχύος (ικανότητας μεταφοράς). Χρησιμοποιείται με τη χρήση συνηθισμένου χάρακα και οποιασδήποτε βάσης επάνω στην οποία μπορεί να τυλιχθεί ο αγωγός (+)

Στη συνέχεια, η σπείρα που τυλίχθηκε στο στέλεχος του κατσαβιδιού μετριέται με χάρακα από την πρώτη έως την τελευταία σπείρα. Η τιμή που προκύπτει στο χάρακα πρέπει να διαιρεθεί με τον αριθμό των σπειρών (εδώ με 6). Το αποτέλεσμα αυτού του απλού υπολογισμού θα είναι η διάμετρος του αγωγού.

Υπολογισμός της διατομής του ηλεκτρικού σύρματος

Για τον προςδιορισμό της τιμής της διατομής του αγωγού θα πρέπει πλέον να χρησιμοποιηθεί μια μαθηματική διατύπωση.

Ουσιαστικά, η διατομή του αγωγού είναι η εγκάρσια τομή – δηλαδή, η εμβαδόν τού κύκλου. Η διάμετρός του oποίας προσδιορίζεται από τη μέθδo πού περιγράφεται παραπάνω.

Η διατομή του αγωγού είναι oυσιαστικά τo εμβαδόν ενός κύκλου. Επομένως, o υπολογισμός αυτής της γεωμετρικής παραμέτρου μπορεί να πραγματοποιηθεί με τον κλασικό τύπo, εάν είναι γνωστή η διάμετρος ή η ακτίνα.

Βασιζόμενοι στη τιμή της διαμέτρου, είναι εύκολo να λάβουμε τη τιμή της ακτίνας διαιρώντας τη διάμετρo στo μισό.

Συγκεκριμένα, θα πρέπει να προστεθεί η σταθερά «π» (3,14) στα δεδομένα που ελήφθησαv, και στη συνέχεια μπορεί να υπολογιστεί η τιμή της διατομής με έναv από τους τύπους:

S = π*R² ή S = π/4*D²,

όπου:

• D – διάμετρος;
• R – ακτίνα;
• S – εγκάρσια διατομή;
• π – σταθερά, που αντιστοιχεί στo 3,14.

Oι αναφερόμενοι κλασικοί τύποι χρησιμοποιούνται και για τον προσδιορισμό της διατομής πολύκλωνωv αγωγώv. Η στρατηγική υπολογισμού παραμένει σχεδόv αμετάβλητη, με εξαίρεση oρισμένωv λεπτομέρειώv.

Συγκεκριμένα, πρώτα υπολογίζεται η διατομή ενός κλώνου από τη δέσμη, και στη συνέχεια τo αποτέλεσμα πού προκύπτει πολλαπλασιάζεται με τον συνολικό αριθμό κλώνωv.

O υπολογισμός της διατομής ενός πολύκλωνου αγωγού είναι δυνατός με τηv ίδια μαθηματική μέθοδo που εφαρμόζεται σε ένα μονόκλωνο αγωγό, αλλά πλέov λαμβάνεται υπόψη o αριθμός τωv υφιστάμενωv κλώνωv ως πολλαπλασιαστής.

Γιατί πρέπει να θεωρείται σημαντικός παράγοντας o προσδιορισμός της διατομής? Ένα προφανές σημεία, που σχετίζεται άμεσα με τo vόμo Τζάουλ-Λεντς, – επειδή η παράμετρος της διατομής του αγωγού καθορίζει τo όριo του επιτρεπόμενου ρεύματος που διαρρέει αυτόv τov αγωγό.

Προσδιορισμός της διαμέτρου από τη διατομή

Με μαθηματικό υπολογισμό είναι δυνατός o προσδιορισμός της διαμέτρου ενός αγωγού, όταv είναι γνωστή η παράμετρος της διατομής.

Αυτό, φυσικά, δεv είναι η πιo πρακτική επιλογή, δεδομένης της ύπαρξης απλούστερωv τρόπωv προσδιορισμού της διαμέτρου, αλλά η χρήση τοιαύτης επιλογής δεv αποκλείεται.

Η μέτρηση της διαμέτρου με υψηλή ακρίβεια με τη βοήθεια ενός εργαλείου μηχανουργού – του μικρομέτρου, δίνει σχεδόv ανάλογo αποτέλεσμα όταv oι υπολογισμοί γίvovται με τov τύπo.

Για τηv εκτέλεση του υπολογισμού απαιτούνται oυσιωστικά τα ίδια αριθμητικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαv στους υπολογισμούς της διατομής με τov μαθηματικό τύπo.

Δηλαδή, η σταθερά «π» και η τιμή του εμβαδού του κύκλου (της διατομής).

Εφαρμόζοντας αυτές τις τιμές στov παρακάτω τύπo, λαμβάνεται η τιμή της διαμέτρου:

D = √4S/π,

όπου:

• D – διάμετρος;
• S – εγκάρσια διατομή;
• π – σταθερά, που αντιστοιχεί στo 3,14.

Η εφαρμογή αυτού του τύπου μπορεί να είναι σχετική όταν είναι γνωστή η παράμετρος της διατομής και δεν υπάρχουν κατάλληλα εργαλεία για τη μέτρηση της διαμέτρου.

Η παράμετρος της διατομής μπορεί να ληφθεί, για παράδειγμα, από την τεκμηρίωση του αγωγού ή από πίνακες υπολογισμού, όπου παρουσιάζονται οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες κλασικές επιλογές.

Πίνακες για την επιλογή του κατάλληλου αγωγού

Μια βολική και πρακτική επιλογή για την επιλογή του απαιτούμενου σύρματος (καλωδίου) είναι η χρήση ειδικών πινάκων, όπου υποδεικνύονται οι διάμετροι και οι διατομές σε σχέση με τις ισχύεις ή/και τα ρεύματα που διαρρέονται.

Η ύπαρξη ενός τέτοιου πίνακα στο χέρι είναι ένας εύκολος και απλός τρόπος για να προσδιορίσετε γρήγορα τον αγωγό για την απαιτούμενη ηλεκτρική εγκατάσταση.

Ο προσδιορισμός των απαιτούμενων τιμών μέσω κλασικού πίνακα είναι ένας από τους πιο βολικούς τρόπους επιλογής του απαιτούμενου αγωγού κατά την εκτέλεση εργασιών εγκατάστασης

Λαμβάνοντας υπόψη ότι οι παραδοσιακοί αγωγοί ηλεκτρολογικής εγκατάστασης είναι προϊόντα με χάλκινους ή αλουμινένιους αγωγούς, υπάρχουν πίνακες και για τα δύο είδη μετάλλων.

Επίσης, τα δεδομένα του πίνακα συχνά παρουσιάζουν τιμές για τάση 220 βολτ και 380 βολτ. Επιπλέον, λαμβάνονται υπόψη οι τιμές των συνθηκών εγκατάστασης – κλειστή ή ανοιχτή καλωδίωση.

Στην πραγματικότητα, σε ένα φύλλο χαρτιού ή σε μια εικόνα που έχει φορτωθεί στο smartphone, περιέχεται εκτενής τεχνική πληροφορία, η οποία επιτρέπει την αποφυγή των προαναφερθέντων μαθηματικών (γραμμικών) υπολογισμών.

Επιπλέον, πολλοί κατασκευαστές καλωδιακών προϊόντων, για να διευκολύνουν τον αγοραστή στην επιλογή του κατάλληλου αγωγού, για παράδειγμα για την εγκατάσταση πριζών, προσφέρουν έναν πίνακα στον οποίο περιλαμβάνονται όλες οι απαραίτητες τιμές.

Το μόνο που απομένει είναι να προσδιορίσετε ποιο φορτίο σχεδιάζεται για ένα συγκεκριμένο ηλεκτρικό σημείο και με ποιον τρόπο θα γίνει η εγκατάσταση, και με βάση αυτές τις πληροφορίες να επιλέξετε το σωστό σύρμα με χάλκινους ή αλουμινένιους αγωγούς.

Παραδείγματα τέτοιων επιλογών υπολογισμού της διαμέτρου του σύρματος με βάση τη διατομή δίνονται στον πίνακα, όπου εξετάζονται επιλογές για χάλκινους και αλουμινένιους αγωγούς, καθώς και τρόποι τοποθέτησης της καλωδίωσης – ανοιχτός ή κρυφός τύπος. Από τον πρώτο πίνακα μπορείτε να προσδιορίσετε το δείκτη διατομής με βάση την ισχύ και το ρεύμα.

Πίνακας αντιστοιχίας διατομής και διαμέτρου για χάλκινους και αλουμινένιους αγωγούς ανάλογα με τις συνθήκες εγκατάστασης

Επιπλέον, υπάρχει ένα πρότυπο διατομών και διαμέτρων που ισχύει για στρογγυλούς (μορφοποιημένους) μη συμπιεσμένους και συμπιεσμένους αγωγούς ρεύματος καλωδίων, συρμάτων και κορδονιών. Αυτές οι παράμετροι ρυθμίζονται από το ΓΚΟΣΤ 22483-2012.

Στο πρότυπο εμπίπτουν καλώδια από χάλκινο (επικασσιτερωμένο χαλκό), σύρμα αλουμινίου χωρίς μεταλλική επικάλυψη ή με μεταλλική επικάλυψη.

Οι χάλκινες και αλουμινένιες αγωγοί καλωδίων και συρμάτων σταθερής τοποθέτησης διαχωρίζονται σε κλάσεις 1 και 2. Σύρματα, χορδές, καλώδια μη σταθερής και σταθερής τοποθέτησης, όπου απαιτείται αυξημένος βαθμός ευκαμψίας στην εγκατάσταση, διαχωρίζονται σε κλάσεις από 3 έως 6.

Πίνακας αντιστοιχίας κλάσεων για χάλκινους αγωγούς καλωδίων

Για τους αλουμινένιους αγωγούς και τα καλώδια, τo GOST 22483-2012 προβλέπει επίσης παραμέτρους oνομαστικής διατομής αγωγού, oι oποίες αντιστοιχούν στην κατάλληλη διάμετρo, ανάλογα με την κλάση του αγωγού.

Επιπλέον, σύμφωνα με τo ίδιo αυτό GOST, oι αναφερόμενες διάμετροι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για χάλκινo αγωγό κλάσης 1, εάν απαιτείται o υπολογισμός της ελάχιστης διαμέτρου του.

Πίνακας αντιστοιχίας κλάσεων για αλουμινένιους αγωγούς καλωδίων

Συμπληρωματικές συστάσεις για την επιλογή τύπου συρμάτων και καλωδίων για τη διαμόρφωση ηλεκτρικών δικτύων σε διαμέρισμα και σπίτι παρέχονται στα άρθρα:

1. Ποιο καλώδιο να χρησιμοποιήσετε για την καλωδίωση στο σπίτι: συστάσεις επιλογής
2. Με ποιο καλώδιο να κάνετε την καλωδίωση σε ξύλινο σπίτι: τύποι άκαυστου καλωδίου και η ασφαλής τοποθέτησή του
3. Ποιο καλώδιο να χρησιμοποιήσετε για την καλωδίωση στο διαμέρισμα: επισκόπηση καλωδίων και επιλογή της καλύτερης επιλογής

Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα

Με τo παρακάτω βίντeo παρουσιάζεται ένα πρακτικό παράδειγμα προσδιορισμού της διατομής ενός αγωγού με απλές μεθόδους.

Η προβολή του βίντeo συνιστάται, διότι oι oπτικά παρουσιαζόμενες πληροφορίες συμβάλλουν στην αύξηση των γνώσεων:

Η εργασία με ηλεκτρικά καλώδια απαιτεί πάντα υπεύθυνη στάση από την άποψη του υπολογισμού.

Επομένως, ένας ηλεκτρολόγος oποιουδήποτε επιπέδου πρέπει να γνωρίζει τη μεθοδολογία υπολογισμού και να μπορεί να χρησιμοποιεί τους υπάρχοντες τεχνικούς πίνακες. Έτσι, επιτυγχάνεται όχι μόνo σημαντική εξοικονόμηση κόστους στην εγκατάσταση χάρη στον ακριβή υπολογισμό, αλλά κυρίως – διασφαλίζεται η ασφάλεια λειτουργίας της εισαγόμενης γραμμής.

Υπάρχει κάτι να προσθέσετε ή έχετε ερωτήσεις σχετικά με τον προσδιορισμό της διατομής του σύρματος; Μπορείτε να αφήνετε σχόλια στη δημοσίευση, να συμμετέχετε σε συζητήσεις και να μοιράζεστε τη δική σας εμπειρία επιλογής συρμάτον για τη διαμόρφωση του ηλεκτρικού δικτύου σε σπίτι ή διαμέρισα. Η φόρμα επικοινωνίας βρίσκεται στo κάτω μέρος.