كيفية تحديد المقطع العرضي للسلك حسب القطر والعكس: الجداول الجاهزة وصيغ الحساب
تستخدم الأسلاك على نطاق واسع في مجال الشبكات الكهربائية لأغراض مختلفة.للوهلة الأولى، يبدو نقل الطاقة عبر الكابلات والأسلاك بسيطًا ومفهومًا.
ومع ذلك، لضمان التشغيل الآمن للأسلاك الكهربائية، من الضروري مراعاة عدد من الفروق الدقيقة المهمة عند تصميم وترتيب الشبكات الكهربائية. إحدى هذه التفاصيل هي القدرة على حساب المقطع العرضي للسلك حسب القطر بشكل صحيح، لأن الحد المسموح به للتيار المتدفق عبر الموصل يعتمد على دقة التحديد.
كيفية تحديد المقطع العرضي أو القطر، هل هناك فرق بين هذه المعلمات؟ دعونا نحاول معرفة ذلك في المقال. بالإضافة إلى ذلك، قمنا بإعداد جداول موجزة ستساعدك على اختيار الموصل وفقًا لظروف تركيب الشبكة الكهربائية، والمواد الأساسية للكابل وخصائص الطاقة للوحدات المتصلة.
محتوى المقال:
ضرورة وإجراءات الحساب
يعمل التيار الكهربائي على تشغيل مجموعة واسعة من المعدات بمستويات طاقة مختلفة. ونطاق الطاقة واسع جدًا.
يمثل كل جهاز كهربائي فردي حمولة، اعتمادًا على حجم التيار المطلوب بقوة معينة.
يمكن تمرير الكمية المطلوبة من التيار للحمل المطلوب عبر أسلاك بأقطار (أقسام) مختلفة.
ولكن عندما يكون المقطع العرضي للموصل غير كاف لتمرير كمية معينة من التيار، يحدث تأثير زيادة المقاومة. ونتيجة لذلك، يتم ملاحظة تسخين السلك (الكابل).
إذا تجاهلت هذه الظاهرة واستمريت في تمرير التيار، فهناك خطر حقيقي من التسخين حتى درجة الحريق. وهذا الوضع يهدد بحالة طوارئ خطيرة. ولهذا السبب يجب إيلاء المزيد من الاهتمام للحسابات واختيار دوائر النقل الحالية للحمل.
الحساب الصحيح والاختيار المختص الكابلات والأسلاك له تأثير إيجابي على تشغيل المعدات التي تعمل كحمل.
لذلك، بالإضافة إلى عامل الأمان، يعد حساب المقاطع العرضية للكابل الكهربائي حسب القطر أو العكس إجراءً إلزاميًا من وجهة نظر ضمان التشغيل الفعال للآلات الكهربائية.
تحديد قطر قلب الموصل
في الواقع، يمكن إجراء هذه العملية بقياس خطي بسيط. للحصول على قياسات دقيقة، يوصى باستخدام أداة نقطية، مثل الفرجار، أو حتى الميكرومتر.
يتم الحصول على نتيجة دقة منخفضة نسبيًا، ولكنها مقبولة تمامًا للعديد من تطبيقات الأسلاك، عن طريق قياس القطر باستخدام مسطرة عادية.
وبطبيعة الحال، ينبغي إجراء القياس في حالة الموصل العاري، أي من قبل تتم إزالة الغطاء العازل.
بالمناسبة، يعتبر الطلاء العازل للسلك النحاسي، على سبيل المثال، بمثابة طبقة رقيقة من الورنيش المرشوش، والتي تحتاج أيضًا إلى إزالتها عند الحاجة إلى حساب دقيق للغاية.
هناك طريقة "منزلية" لقياس القطر، وهي مناسبة في الحالات التي لا تتوفر فيها أدوات قياس النقاط. لاستخدام هذه الطريقة، سوف تحتاج إلى مفك كهربائي ومسطرة المدرسة.
يتم أولاً تجريد موصل القياس من العزل، وبعد ذلك يتم لفه بإحكام لتشغيل قضيب مفك البراغي. عادة ما يتم جرح عشر دورات - وهو رقم مناسب للحسابات الرياضية.
بعد ذلك، يتم قياس الملف الملفوف على قضيب مفك البراغي بمسطرة من المنعطف الأول إلى الأخير. يجب تقسيم القيمة الناتجة على المسطرة على عدد اللفات (في هذه الحالة، 6). ستكون نتيجة هذا الحساب البسيط هي قطر قلب السلك.
حساب المقطع العرضي للسلك الكهربائي
لتحديد قيمة المقطع العرضي لنواة الموصل، سيتعين عليك استخدام صيغة رياضية.
في الأساس، المقطع العرضي لنواة الموصل هو مساحة المقطع العرضي - أي مساحة الدائرة. يتم تحديد قطرها بالطريقة الموضحة أعلاه.
بناءً على قيمة القطر، من السهل الحصول على قيمة نصف القطر عن طريق تقسيم القطر إلى النصف.
في الواقع، ستحتاج إلى إضافة الثابت "π" (3.14) إلى البيانات التي تم الحصول عليها، وبعد ذلك يمكنك حساب قيمة المقطع العرضي باستخدام إحدى الصيغ:
ق = ط*ر2 أو ق = ط/4*د2,
أين:
- د - قطر الدائرة؛
- ر - نصف القطر؛
- س - المقطع العرضي؛
- π هو ثابت الموافق 3.14.
تُستخدم هذه الصيغ الكلاسيكية أيضًا لتحديد المقطع العرضي للموصلات المجدولة. تظل استراتيجية الحساب دون تغيير تقريبًا، باستثناء بعض التفاصيل.
على وجه الخصوص، يتم حساب المقطع العرضي لنواة واحدة من الحزمة في البداية، وبعد ذلك يتم ضرب النتيجة الناتجة بالعدد الإجمالي للنوى.
لماذا يجب اعتباره عاملا مهما؟ تعريف القسم؟ هناك نقطة واضحة تتعلق مباشرة بقانون جول لينز وهي أن معامل المقطع العرضي للموصل يحدد حد التيار المسموح به الذي يتدفق عبر هذا الموصل.
تحديد القطر حسب القسم
من خلال الحساب الرياضي، من الممكن تحديد قطر قلب الموصل عندما تكون معلمة المقطع العرضي معروفة.
وهذا بالطبع ليس الخيار الأكثر عملية، نظرا لتوافر طرق أبسط لتحديد القطر، ولكن لا يتم استبعاد استخدام هذا الخيار.
لإجراء الحساب، ستحتاج تقريبًا إلى نفس المعلومات الرقمية التي تم استخدامها عند حساب المقطع العرضي باستخدام صيغة رياضية.
أي الثابت "π" وقيمة مساحة الدائرة (القسم).
تطبيق قيم الصيغة هذه أدناه يعطي قيمة القطر:
د = √4S/π,
أين:
- د - قطر الدائرة؛
- س - المقطع العرضي؛
- π هو ثابت الموافق 3.14.
قد يكون استخدام هذه الصيغة مناسبًا عندما تكون معلمة القسم معروفة ولا توجد أدوات مناسبة لقياس القطر.
يمكن الحصول على معلمة المقطع العرضي، على سبيل المثال، من وثائق الموصل أو من جدول الحساب، الذي يعرض الخيارات الكلاسيكية الأكثر استخدامًا.
جداول لاختيار موصل مناسب
الخيار المريح والعملي لاختيار السلك (الكبل) المطلوب هو استخدام جداول خاصة تشير إلى الأقطار والمقاطع العرضية المتعلقة بالطاقة و/أو التيارات المنقولة.
يعد وجود مثل هذه الطاولة في متناول اليد طريقة سهلة وبسيطة لتحديد الموصل بسرعة للتركيبات الكهربائية المطلوبة.
مع الأخذ في الاعتبار أن الموصلات التقليدية للتركيبات الكهربائية هي منتجات ذات موصلات من النحاس أو الألومنيوم، فهناك طاولات لكلا النوعين من المعادن.
أيضًا، غالبًا ما تعرض البيانات الجدولية قيم الفولتية 220 فولت و380 فولت.بالإضافة إلى ذلك، يتم أخذ شروط التثبيت بعين الاعتبار - مغلق أو الأسلاك المفتوحة.
في الواقع، اتضح أن ورقة واحدة أو صورة محملة على الهاتف الذكي تحتوي على معلومات فنية ضخمة تسمح لك بالاستغناء عن الحسابات الرياضية (الخطية) المذكورة أعلاه.
علاوة على ذلك، فإن العديد من الشركات المصنعة لمنتجات الكابلات، من أجل تسهيل اختيار المشتري للموصل المناسب، على سبيل المثال، لتثبيت المقابس، تقدم جدولاً يتم فيه إدخال جميع القيم الضرورية.
كل ما تبقى هو تحديد الحمل المخطط لنقطة كهربائية معينة وكيفية إجراء التثبيت، وبناءً على هذه المعلومات، حدد السلك الصحيح باستخدام موصلات النحاس أو الألومنيوم.
يتم تقديم أمثلة على هذه الخيارات لحساب قطر المقطع العرضي للسلك في الجدول، الذي يناقش خيارات موصلات النحاس والألمنيوم، بالإضافة إلى طرق مد الأسلاك - النوع المفتوح أو المخفي. من الجدول الأول يمكنك تحديد المؤشر المقاطع العرضية للطاقة والتيار.
جدول أقطار المقطع العرضي لموصلات النحاس والألومنيوم حسب ظروف التثبيت
| الطاقة، دبليو | الحالي، أ | قلب موصل النحاس | قلب موصل الألومنيوم | ||||||
| النوع المفتوح | نوع مغلق | النوع المفتوح | نوع مغلق | ||||||
| س، مم2 | د، مم | س، مم2 | د، مم | س، مم2 | د، مم | س، مم2 | د، مم | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
بالإضافة إلى ذلك، هناك معيار للمقاطع العرضية والأقطار ينطبق على الموصلات الموصلة الدائرية (الشكلية) غير المختومة والمختومة للكابلات والأسلاك والأسلاك. يتم تنظيم هذه المعلمات غوست 22483-2012.
يغطي المعيار الكابلات المصنوعة من النحاس (النحاس المعلب)، وأسلاك الألمنيوم بدون طلاء معدني أو مع طلاء معدني.
تنقسم الموصلات النحاسية والألومنيوم للكابلات والأسلاك المخصصة للتركيب الثابت إلى فئتين 1 و 2. وتنقسم الأسلاك والأسلاك والكابلات للتركيبات غير الثابتة والثابتة، حيث تتطلب درجة متزايدة من المرونة في التركيب، إلى فئات من 3 إلى 6.
جدول المطابقة حسب الفئة للموصلات النحاسية للكابلات (الأسلاك).
| المقطع العرضي الأساسي الاسمي، مم2 | الحد الأقصى المسموح به لقطر الموصلات النحاسية، مم | ||||
| سلك واحد (الفئة 1) | تقطعت (الصف 2) | تقطعت (الفئة 3) | تقطعت (الفئة 4) | مرن (الصفوف 5 و 6) | |
| 0,05 | — | — | — | 0,35 | — |
| 0,08 | — | — | — | 0,42 | — |
| 0,12 | — | — | — | 0,55 | — |
| 0,20 | — | — | — | 0,65 | — |
| 0,35 | — | — | — | 0,9 | — |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | — | — | 1,6 | 1,6 | — |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | — | — | 1,9 | 2,0 | — |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | — | — | 2,5 | 2,6 | — |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | — | — | 3,0 | 3,2 | — |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | — | — | 4,0 | 4,2 | — |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | — | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | — | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | — | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | — | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | — | 29,2 | 43,5 | — | 35,0 |
| 625 | — | 33,0 | — | — | — |
| 630 | — | 33,2 | — | — | 39,0 |
| 800 | — | 37,6 | — | — | — |
| 1000 | — | 42,2 | — | — | — |
بالنسبة للموصلات والكابلات المصنوعة من الألومنيوم، يوفر GOST 22483-2012 أيضًا معلمات للمقطع العرضي الاسمي للنواة، والتي تتوافق مع القطر المقابل، اعتمادًا على فئة النواة.
علاوة على ذلك، وفقًا لنفس GOST، يمكن استخدام الأقطار المحددة للموصل النحاسي من الفئة 1 إذا كنت بحاجة إلى حساب الحد الأدنى لقطره.
جدول المطابقة حسب الفئة لموصلات الكابلات (الأسلاك) المصنوعة من الألومنيوم
| المقطع العرضي الأساسي الاسمي، مم2 | قطر النوى المستديرة (الألومنيوم)، مم | |||
| الفئة 1 | الصف 2 | |||
| الحد الأدنى | أقصى | الحد الأدنى | أقصى | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | — | — | 22,9 | 24,6 |
| 500 | — | — | 25,7 | 27,6 |
| 625 | — | — | 29,0 | 32,0 |
| 630 | — | — | 29,3 | 32,5 |
توصيات إضافية لاختيار نوع الأسلاك والكابلات لترتيب الشبكات الكهربائية في شقة ومنزل ترد في المقالات:
- أي سلك يجب استخدامه للأسلاك في المنزل: توصيات للاختيار
- أي كابل يجب استخدامه لتوصيل الأسلاك في منزل خشبي: أنواع الكابلات غير القابلة للاشتعال وتركيبها الآمن
- أي كابل يجب استخدامه لتوصيل الأسلاك في الشقة: نظرة عامة على الأسلاك واختيار الخيار الأفضل
استنتاجات وفيديو مفيد حول هذا الموضوع
يوضح الفيديو أدناه مثالًا عمليًا لتحديد المقطع العرضي للموصل باستخدام طرق بسيطة.
يُنصح بمشاهدة الفيديو، حيث أن المعلومات المقدمة بشكل واضح تساعد على زيادة كمية المعرفة:
يتطلب العمل بالأسلاك الكهربائية دائمًا موقفًا مسؤولاً من وجهة نظر الحساب.
لذلك، يجب أن يعرف كهربائي من أي رتبة طريقة الحساب وأن يكون قادرًا على استخدام الجداول الفنية الموجودة. وهذا لا يحقق فقط وفورات كبيرة في تكاليف التركيب بسبب الحسابات الدقيقة، ولكن الأهم من ذلك، ضمان سلامة تشغيل الخط المقدم.
هل لديك أي شيء تضيفه أو لديك أسئلة حول تحديد المقطع العرضي للسلك؟ يمكنك ترك تعليقات على المنشور والمشاركة في المناقشات ومشاركة تجربتك الخاصة في اختيار الأسلاك لتركيب شبكة كهربائية في منزل أو شقة. يقع نموذج الاتصال في الكتلة السفلية.
أنت الآن بحاجة إلى التحقق من المقطع العرضي لأي سلك. أولئك الذين يصنعون منتجات الكابلات وفقًا للمواصفات يوفرون الكثير من النحاس ويجعلون الموصلات أرق من المحدد.
مساء الخير يا إيجور.
أشك في أن الشركات المصنعة تعرض نفسها للتقاضي على نطاق واسع، واسمحوا لي أن أشرح - قد يكون القطر الفعلي أقل مما هو مذكور على لوحة الاسم. ومع ذلك، فإن السبب أبعد ما يكون عن الجنائية.
اسمحوا لي أن أشرح - هناك فقرة في المقال: "بالإضافة إلى ذلك، هناك معيار للمقاطع العرضية والأقطار ينطبق على النوى الموصلة الدائرية (الشكل) غير المختومة والمختومة للكابلات والأسلاك والأسلاك. يتم تنظيم هذه المعلمات بواسطة GOST 22483-2012.
ينظم هذا GOST الخصائص الموصلة للنواة عند درجة حرارة معينة - لا يوجد اتصال صارم بالمقطع العرضي. لقد قدمت الجدول في لقطة شاشة - مرفق بعد التعليق.
لماذا فعل مطورو GOST هذا؟ لإنتاج الموصلات، يسمح باستخدام النحاس والألومنيوم مع بعض الانحرافات في التركيب. إذا حصلت على معدن سيئ، فإن الأوردة ستكون "أكثر سمكًا". والعكس صحيح.