כיצד לקבוע את החתך של חוט לפי קוטר ולהיפך: טבלאות מוכנות ונוסחאות חישוב

חוטים נמצאים בשימוש נרחב בתחום רשתות החשמל למטרות שונות.במבט ראשון, העברת אנרגיה דרך כבלים וחוטים נראית פשוטה ומובנת.

עם זאת, כדי להבטיח פעולה בטוחה של חיווט חשמלי, יש צורך לקחת בחשבון מספר ניואנסים חשובים בעת תכנון וסידור רשתות חשמל. אחד הפרטים הללו הוא היכולת לחשב נכון את חתך החוט לפי קוטר, מכיוון שהגבול של הזרם המותר הזורם דרך המוליך תלוי בדיוק בקביעה.

כיצד לקבוע את החתך או הקוטר, האם יש הבדל בין הפרמטרים הללו? בואו ננסה להבין את זה במאמר. בנוסף, הכנו טבלאות סיכום שיעזרו לכם לבחור מוליך בהתאם לתנאי ההתקנה של רשת החשמל, חומר ליבת הכבל ומאפייני ההספק של היחידות המחוברות.

צורך ונוהל לחישוב

זרם חשמלי מפעיל מגוון רחב של ציוד עם רמות הספק משתנות. וטווח ההספקים רחב מאוד.

כל מכשיר חשמלי בודד מייצג עומס, בהתאם לגודלו נדרשת אספקת זרם בעוצמה מסוימת.

על ידי "ברירת מחדל" או בורות פשוטה של ​​היסודות של הנדסת חשמל, קל לחבר מוליכים, תוך התעלמות מכל הדרישות הקיימות עבור קטרים ​​וחתכים. שאלה נוספת היא מה יכול לצאת מהתרגול הזה במהלך הפעולה.

ניתן להעביר את כמות הזרם הנדרשת לעומס הנדרש דרך חוטים בקטרים ​​שונים (חתכים).

אבל כאשר החתך של המוליך אינו מספיק כדי להעביר כמות נתונה של זרם, מתרחשת ההשפעה של התנגדות מוגברת. כתוצאה מכך, חימום של החוט (כבל) הוא ציין.

אם תתעלמו מהתופעה ותמשיכו להעביר זרם, קיימת סכנה ממשית של התחממות עד לנקודת אש. מצב זה מאיים על מצב חירום חמור. לכן יש להקדיש תשומת לב מוגברת לחישובים ולבחירת מעגלי שידור זרם לעומס.

ההשלכות של חישובים לא מדויקים של מוליכים חשמליים לפי חתך רוחב (קוטר) יכולות להיות מלוות בתופעות הנעות מעיוות קל של חומר הבידוד ועד שריפה אמיתית ושריפה גדולה.

חישוב נכון, בחירה מוכשרת כבלים וחוטים יש השפעה חיובית על פעולת הציוד הפועל כעומס.

לכן, בנוסף למקדם הבטיחות, חישוב חתכי הכבל החשמלי לפי קוטר או להיפך הוא פעולה חובה מנקודת מבט של הבטחת פעולה יעילה של מכונות חשמליות.

קביעת קוטר ליבת המוליך

למעשה, פעולה זו יכולה להתבצע באמצעות מדידה ליניארית פשוטה. למדידות מדויקות, מומלץ להשתמש בכלי נקודתי, כמו קליפר, או אפילו יותר טוב, מיקרומטר.

תוצאת דיוק נמוכה יחסית, אך מקובלת למדי עבור יישומים רבים של חוטים, מתקבלת על ידי מדידת הקוטר עם סרגל רגיל.

מדידה וקביעת קוטר הליבה באמצעות כלי נקודתי, שהוא קליפר. שיטה זו של מדידה ליניארית נותנת תוצאה מדויקת מספיק לחישוב עוקב של חתך המוליך

כמובן, המדידה צריכה להתבצע במצב של מוליך חשוף, כלומר לפני כיסוי הבידוד מוסר.

אגב, הציפוי המבודד של למשל חוט נחושת נחשב גם לשכבה דקה של לכה מותזת, שגם אותה צריך להסיר כשנדרש חישוב מאוד מדויק.

קיימת שיטת "ביתית" למדידת קוטר, המתאימה במקרים בהם אין מכשירי מדידה נקודתיים. כדי להשתמש בשיטה זו, תזדקק למברג חשמלאי וסרגל בית ספר.

המוליך למדידה מופשט תחילה מבידוד, ולאחר מכן הוא נפצע בחוזקה לסובב כדי להפעיל את מוט המברג. בדרך כלל מפותלים עשרה סיבובים - מספר נוח לחישובים מתמטיים.

מדידת קוטר ליניארי היא שיטה נוספת בשימוש נרחב לקביעת פרמטר מוליך לחישוב הספק (תפוקה). הוא משמש באמצעות סרגל רגיל וכל בסיס שבו מותר ללפף מוליך (+)

לאחר מכן, הסליל הכרוך על מוט המברג נמדד עם סרגל מהסיבוב הראשון ועד האחרון. יש לחלק את הערך המתקבל על הסרגל במספר הסיבובים (במקרה זה, 6). התוצאה של חישוב פשוט זה תהיה הקוטר של ליבת החוט.

חישוב חתך של חוט חשמל

כדי לקבוע את ערך החתך של ליבת המוליך, תצטרך להשתמש בניסוח מתמטי.

בעיקרו של דבר, החתך של ליבת מוליכים הוא שטח החתך - כלומר, שטח המעגל. הקוטר של אשר נקבע על ידי השיטה שתוארה לעיל.

חתך הליבה הוא למעשה שטח של מעגל.בהתאם לכך, ניתן לבצע את החישוב של קטע זה של מתמטיקה גיאומטרית באמצעות הנוסחה המסורתית, בתנאי שהקוטר או הרדיוס ידועים.

בהתבסס על ערך הקוטר, קל לקבל את ערך הרדיוס על ידי חלוקת הקוטר לשניים.

למעשה, תצטרך להוסיף את הקבוע "π" (3.14) לנתונים המתקבלים, ולאחר מכן תוכל לחשב את ערך החתך באמצעות אחת הנוסחאות:

S = π*R² אוֹ S = π/4*D²,

איפה:

• ד - קוטר;
• ר - רדיוס;
• ס - צומת;
• π הוא קבוע המקביל ל-3.14.

נוסחאות קלאסיות אלו משמשות גם לקביעת החתך של מוליכים תקועים. אסטרטגיית החישוב נשארת כמעט ללא שינוי, למעט כמה פרטים.

בפרט, החתך של ליבה אחת מתוך צרור מחושב בתחילה, ולאחר מכן התוצאה המתקבלת מוכפלת במספר הכולל של הליבות.

ניתן לחשב חתך רוחב של מוליך תקוע באמצעות אותה שיטה מתמטית המיושמת על חוט בודד, אך מספר המוליכים הקיימים נלקח בחשבון בנוסף כמכפיל

למה זה צריך להיחשב כגורם חשוב? הגדרת סעיף? נקודה ברורה הקשורה ישירות לחוק ג'ול-לנץ היא כי פרמטר החתך של המוליך קובע את גבול הזרם המותר הזורם דרך המוליך הזה.

קביעת קוטר לפי חתך

על ידי חישוב מתמטי ניתן לקבוע את קוטר ליבת המוליך כאשר פרמטר החתך ידוע.

זו, כמובן, אינה האפשרות המעשית ביותר, לאור הזמינות של דרכים פשוטות יותר לקבוע את הקוטר, אך השימוש באפשרות זו אינו נכלל.

מדידת הקוטר בדיוק גבוה באמצעות כלי עיבוד מתכת - מיקרומטר, נותנת כמעט את אותה תוצאה כאשר מתבצעים חישובים באמצעות הנוסחה

כדי לבצע את החישוב, תזדקק כמעט לאותו מידע מספרי ששימש בעת חישוב החתך באמצעות נוסחה מתמטית.

כלומר, הקבוע "π" וערך שטח המעגל (חתך).

יישום ערכי הנוסחה הבאים נותן את ערך הקוטר:

D = √4S/π,

איפה:

• ד - קוטר;
• ס - צומת;
• π הוא קבוע המקביל ל-3.14.

השימוש בנוסחה זו עשוי להיות רלוונטי כאשר פרמטר החתך ידוע ואין כלים מתאימים בהישג יד למדידת הקוטר.

את פרמטר החתך ניתן לקבל, למשל, מהתיעוד של המוליך או מטבלת החישוב, המציגה את האפשרויות הקלאסיות הנפוצות ביותר.

טבלאות לבחירת מוליך מתאים

אפשרות נוחה ופרקטית לבחירת החוט (הכבל) הרצוי היא שימוש בטבלאות מיוחדות המציינות את הקטרים ​​והחתכים ביחס להספק ו/או הזרמים הנישאים.

קיום שולחן כזה בהישג יד היא דרך קלה ופשוטה לקבוע במהירות את המוליך עבור ההתקנה החשמלית הנדרשת.

קביעת הערכים הנדרשים באמצעות טבלה קלאסית היא אחת הדרכים הנוחות ביותר לבחור את המוליך הנדרש במהלך עבודת ההתקנה

בהתחשב בכך שמוליכים מסורתיים למתקנים חשמליים הם מוצרים עם מוליכים נחושת או אלומיניום, יש טבלאות לשני סוגי המתכות.

כמו כן, נתונים טבלאיים מציגים לעתים קרובות ערכים עבור מתחים של 220 וולט ו-380 וולט.בנוסף, תנאי ההתקנה נלקחים בחשבון - סגור או חיווט פתוח.

למעשה, מסתבר שגיליון נייר אחד או תמונה שנטענו לסמארטפון מכילים מידע טכני רב היקף המאפשר לכם להסתדר ללא החישובים המתמטיים (הליניאריים) שהוזכרו לעיל.

יתר על כן, יצרנים רבים של מוצרי כבלים, על מנת להקל על הקונה לבחור את המוליך הנכון, למשל, להתקנת שקעים, מציעים טבלה שבה מוזנים כל הערכים הדרושים.

כל שנותר הוא לקבוע איזה עומס מתוכנן לנקודת חשמל ספציפית וכיצד תתבצע ההתקנה, ועל סמך מידע זה לבחור את החוט הנכון עם מוליכים נחושת או אלומיניום.

דוגמאות לאפשרויות כאלה לחישוב קוטר החתך של חוט ניתנות בטבלה, הדנה באפשרויות למוליכי נחושת ואלומיניום, וכן בשיטות להנחת חיווט - סוג פתוח או נסתר. מהטבלה הראשונה אתה יכול לקבוע את המחוון חתכי כוח וזרם.

טבלת קוטרי חתך של מוליכים נחושת ואלומיניום בהתאם לתנאי ההתקנה

בנוסף, קיים תקן לחתכים וקטרים ​​החל על מוליכים מוליכים עגולים (בצורה) לא אטומים ואטומים של כבלים, חוטים וחוטים. פרמטרים אלה מוסדרים GOST 22483-2012.

התקן מכסה כבלים עשויים נחושת (נחושת משומרת), חוט אלומיניום ללא ציפוי מתכת או עם ציפוי מתכת.

מוליכי נחושת ואלומיניום של כבלים וחוטים להתקנה נייחת מחולקים למחלקות 1 ו-2. חוטים, חוטים, כבלים להתקנה לא נייחת ונייחת, בהם נדרשת מידה מוגברת של גמישות בהתקנה, מחולקים למחלקות מ-3 עד 6.

טבלת התאמה לפי מחלקה למוליכי נחושת בכבלים (חוטים).

עבור מוליכים וכבלים מאלומיניום, GOST 22483-2012 מספק גם פרמטרים עבור החתך הנומינלי של הליבה, התואמים את הקוטר המתאים, בהתאם למעמד הליבה.

יתר על כן, על פי אותו GOST, ניתן להשתמש בקטרים ​​המצוינים עבור מנצח נחושת בכיתה 1 אם אתה צריך לחשב את הקוטר המינימלי שלו.

טבלת התאמה לפי מחלקה למוליכי אלומיניום בכבלים (חוטים).

המלצות נוספות לבחירת סוג החוטים והכבלים לסידור רשתות חשמל בדירה ובבית ניתנות במאמרים:

1. באיזה חוט להשתמש לחיווט בבית: המלצות לבחירה
2. באיזה כבל להשתמש לחיווט בבית עץ: סוגי כבל בלתי דליק והתקנה בטוחה שלו
3. באיזה כבל להשתמש עבור חיווט בדירה: סקירה של חוטים ובחירת האפשרות הטובה ביותר

מסקנות וסרטון שימושי בנושא

הסרטון שלהלן מדגים דוגמה מעשית לקביעת חתך רוחב של מוליך בשיטות פשוטות.

מומלץ לצפות בסרטון, שכן המידע המוצג בבירור עוזר להגדיל את כמות הידע:

עבודה עם חוטי חשמל תמיד דורשת גישה אחראית מנקודת מבט חישובית.

לכן, חשמלאי בכל דרגה חייב להכיר את מתודולוגיית החישוב ולהיות מסוגל להשתמש בטבלאות טכניות קיימות. זה משיג לא רק חיסכון משמעותי בעלויות ההתקנה עקב חישובים מדויקים, אלא והכי חשוב, בטיחות הפעולה של הקו שהוכנס מובטחת.

יש לך מה להוסיף או יש לך שאלות לגבי קביעת חתך החוט? ניתן להשאיר הערות על הפרסום, להשתתף בדיונים ולשתף מנסיונכם בבחירת חוטים להתקנת רשת חשמל בבית או בדירה. טופס יצירת הקשר נמצא בבלוק התחתון.