Kā noteikt vada šķērsgriezumu pēc diametra un otrādi: gatavas tabulas un aprēķinu formulas

Vadus plaši izmanto elektrotīklos ar visdažādāko mērķi. Enerģijas transportēšana ar kabeļu un vadu izstrādājumiem no pirmā acu uzmetiena šķiet vienkārša un saprotama.

Tomēr, lai nodrošinātu elektroinstalācijas drošu ekspluatāciju, projektējot un veidojot elektrotīklus, jāņem vērā vairākas svarīgas nianses. Viena no šādām detaļām – prasme pareizi aprēķināt vada šķērsgriezumu pēc diametra, jo no noteikšanas precizitātes ir atkarīga pieļaujamās strāvas robeža, kas plūst caur vadītāju.

Kā noteikt šķērsgriezumu vai diametru, vai ir atšķirība starp šiem parametriem? Mēģināsim izprast rakstā. Turklāt esam sagatavojuši apkopotas tabulas, kas palīdzēs izvēlēties vadītāju atkarībā no elektrotīkla uzstādīšanas apstākļiem, kabeļa dzīslu izgatavošanas materiāla un pievienojamo iekārtu jaudas raksturlielumiem.

Aprēķina nepieciešamība un veikšanas kārtība

Ar elektrisko strāvu tiek barotas visdažādākās iekārtas ar atšķirīgu jaudu. Un jaudu diapazons ir ļoti plašs.

Katrs atsevišķa elektriskā aparāta gadījums ir slodze, kuras lieluma dēļ ir nepieciešams noteikta stipruma strāvas padeve.

Pēc 'noklusējuma' vai banālas nezināšanas par elektrības pamatiem vadus var viegli pieslēgt, ignorējot visas esošās prasības diametriem un šķērsgriezumiem. Cits jautājums – kas no šādas prakses var sanākt ekspluatācijas laikā.

Nepieciešamo strāvas daudzumu attiecīgajai slodzei var izvadīt caur dažāda diametra (šķērsgriezuma) vadiem.

Bet, ja vadītāja šķērsgriezums nav pietiekams, lai izvadītu doto strāvas apjomu, rodas palielinātas pretestības efekts. Tā rezultātā tiek novērota vada (kabeļa) uzkaršana.

Ja ignorē šādu parādību un turpina laist strāvu, rodas reāla uzkaršanas bīstamība līdz pat aizdegšanās brīdim. Šāda situācija draud ar nopietnu avārijas stāvokli. Tāpēc aprēķiniem un strāvas pārvades ķēžu izvēlei slodzei nepieciešams pievērst pastiprinātu uzmanību.

Neprecīzu elektrisko vadu šķērsgriezuma (diametra) aprēķinu sekas var būt no nelielas izolācijas materiāla deformācijas līdz reālam aizdegšanās un lielam ugunsgrēkam.

Pareizs aprēķins un kvalificēta kabeļu un vadu izvēle pozitīvi ietekmē arī iekārtu, kas tiek izmantota kā slodze, darbību.

Tātad, papildus drošības faktoram, elektriskā kabeļa šķērsgriezuma aprēķins pēc diametra vai otrādi ir obligāta darbība, lai nodrošinātu elektrisko mašīnu efektīvu ekspluatāciju.

Vadītāja dzīslas diametra noteikšana

Patiesībā šo operāciju var veikt ar vienkāršu lineāru mērījumu. Precīzam mērījumam ieteicams izmantot punktveida instrumentu, piemēram, suportu vai vēl labāk – mikrometru.

Samērā zema precizitāte, bet daudziem vadu pielietojuma variantiem pilnīgi pieņemamu rezultātu dod diametra mērīšana ar parastu lineālu.

Serdes diametra mērīšana un noteikšana ar punktveida instrumentu, proti, suportu. Šī lineārā mērījuma metode sniedz rezultātu, kas ir pietiekami precīzs turpmākam vadītāja šķērsgriezuma aprēķinam.

Protams, mērījums jāveic uz atkailināta vadītāja, tas ir, iepriekš tiek noņemts izolācijas pārklājums.

Starp citu, par izolācijas pārklājumu, piemēram, vara vadam, tiek uzskatīts arī plāns lakas slānis, kas arī ir jānoņem, ja nepieciešams ļoti precīzs aprēķins.

Pastāv «sadzīviska» diametra mērīšanas metode, kas ir piemērota gadījumos, kad nav pie rokas punktveida mērinstrumentu. Metodes pielietošanai būs nepieciešams elektriķa skrūvgriezis un skolas lineāls.

Vadītājs pirms mērīšanas tiek attīrīts no izolācijas, pēc tam tas tiek cieši, apgrieziens pie apgrieziena, uztīts uz skrūvgrieža stieņa. Parasti uztin desmit apgriezienus – ērts skaitlis matemātiskajiem aprēķiniem.

Lineārā diametra mērīšana ir vēl viena plaši izplatīta metode vadītāja parametra noteikšanai jaudas (caurlaides spējas) aprēķināšanai. To veic, izmantojot parastu lineālu un jebkuru pamatni, uz kura ir iespējams uztīt vadītāju (+)

Pēc tam uz skrūvgrieža stieņa uztīto spoli mēra ar lineālu no pirmā līdz pēdējam apgriezienam. Iegūtā vērtība uz lineāla jādala ar apgriezienu skaitu (šajā gadījumā ar 6). Šāda vienkārša aprēķina rezultāts būs vada serdes diametrs.

Elektriskā vada šķērsgriezuma aprēķināšana

Lai noteiktu vadītāja serdes šķērsgriezuma vērtību, jāizmanto matemātiska formulējums.

Būtībā vadītāja serdes šķērsgriezums ir šķērsgriezuma laukums – tas ir, apļa laukums. Tā diametrs tiek noteikts ar iepriekš aprakstīto metodi.

Serdes šķērsgriezums – faktiski apļa laukums. Attiecīgi šī ģeometriskās matemātikas segmenta aprēķinu ir pieļaujams veikt, izmantojot tradicionālo formulu, ja ir zināms diametra vai rādiusa lielums.

Balstoties uz diametra vērtību, nav grūti iegūt rādiusa vērtību, dalot diametru uz pusēm.

Patiesībā iegūtajiem datiem būs jāpievieno konstante «π» (3,14), pēc tam var aprēķināt šķērsgriezuma vērtību pēc vienas no formulām:

S = π*R² vai S = π/4*D²,

kur:

• D – diametrs;
• R – rādiuss;
• S – šķērsgriezums;
• π – konstante, kas atbilst 3,14.

Norādītās klasiskās formulas tiek izmantotas arī daudzdzīslu vadītāju šķērsgriezuma noteikšanai. Aprēķinu stratēģija paliek praktiski nemainīga, izņemot dažas detaļas.

Proti, sākotnēji aprēķina vienas serdes šķērsgriezumu no kūļa, pēc tam iegūto rezultātu reizina ar kopējo serdeņu skaitu.

Aprēķināt daudzdzīslu vadītāja šķērsgriezumu ir pieļaujams, izmantojot to pašu matemātisko metodi, kas tiek piemērota vienam vadam, bet papildus tiek ņemts vērā esošo serdeņu skaits kā reizinātājs.

Kāpēc šķērsgriezuma noteikšana būtu jāuzskata par svarīgu faktoru? Acīmredzams moments, kas tieši saistīts ar Džoula-Lenca likumu, – tāpēc, ka ar vadītāja šķērsgriezuma parametru nosaka pieļaujamās strāvas robežu, kas plūst caur šo vadītāju.

Diametra noteikšana pēc šķērsgriezuma

Ar matemātisku aprēķinu ir pieļaujams noteikt vadītāja serdes diametru, ja ir zināms šķērsgriezuma parametrs.

Tas, protams, nav vispraktiskākais variants, ņemot vērā vienkāršāku diametra noteikšanas veidu esamību, taču šāda varianta izmantošana netiek izslēgta.

Diametra mērīšana ar augstu precizitāti, izmantojot atslēdznieka instrumentu – mikrometru, dod praktiski analogu rezultātu, kad aprēķinus veic ar formulas palīdzību.

Aprēķina veikšanai faktiski būs nepieciešami tie paši skaitliskie dati, kas tika izmantoti šķērsgriezuma aprēķinos ar matemātiskas formulas palīdzību.

Tas ir, konstante «π» un apļa laukuma (šķērsgriezuma) vērtība.

Piemērojot šīs formulas vērtības zemāk, iegūst diametra vērtību:

D = √4S/π,

kur:

• D – diametrs;
• S – šķērsgriezums;
• π – konstante, kas atbilst 3,14.

Šīs formulas pielietošana var būt aktuāla, ja ir zināms šķērsgriezuma parametrs un pie rokas nav piemērotu instrumentu diametra mērīšanai.

Šķērsgriezuma parametru var iegūt, piemēram, no vadītāja dokumentācijas vai no aprēķinu tabulas, kurā ir uzrādīti visbiežāk izmantotie klasiskie varianti.

Tabulas piemērota vadītāja izvēlei

Ērts un praktisks veids, kā izvēlēties nepieciešamo vadu (kabeli), ir izmantot īpašas tabulas, kurās ir norādīti diametri un šķērsgriezumi attiecībā pret jaudām un/vai plūstošajām strāvām.

Šādas tabulas pieejamība ir viegls un vienkāršs veids, kā ātri izvēlēties vadītāju nepieciešamajai elektroiekārtai.

Nepieciešamo vērtību noteikšana, izmantojot klasisko tabulu, ir viens no ērtākajiem veidiem, kā izvēlēties vajadzīgo vadītāju montāžas darbu veikšanai.

Ņemot vērā, ka tradicionālie elektrotehniskās montāžas vadītāji ir izstrādājumi ar vara vai alumīnija dzīslām, pastāv tabulas abiem metālu veidiem.

Tabulu datos bieži vien ir uzrādītas vērtības 220 voltu un 380 voltu spriegumam. Turklāt tiek ņemtas vērā montāžas apstākļu vērtības – slēgta vai atklāta elektroinstalācija.

Faktiski sanāk, ka uz vienas papīra lapas vai attēlā, kas ielādēts viedtālrunī, ir ietverts apjomīgs tehnisks informācijas apjoms, kas ļauj iztikt bez iepriekš minētajiem matemātiskajiem (lineārajiem) aprēķiniem.

Turklāt daudzi kabeļu ražotāji, lai atvieglotu pircējam nepieciešamā vadītāja izvēli, piemēram, kontaktligzdu uzstādīšanai, piedāvā tabulu, kurā ir iekļautas visas nepieciešamās vērtības.

Atliek tikai noteikt, kāda slodze ir plānota konkrētajam elektropunktam un kādā veidā tiks veikta montāža, un, pamatojoties uz šo informāciju, izvēlēties pareizo vadu ar vara vai alumīnija dzīslām.

Šādu vadu diametra aprēķina pēc šķērsgriezuma piemēri ir sniegti tabulā, kurā apskatīti varianti vara un alumīnija dzīslām, kā arī elektroinstalācijas ieguldīšanas veidi – atklāts vai slēpts tips. No pirmās tabulas var noteikt rādītāju šķērsgriezums pēc jaudas un strāvas.

Tabulas atbilstība starp šķērsgriezumu un diametru vara un alumīnija dzīslām atkarībā no montāžas apstākļiem

Turklāt pastāv šķērsgriezumu un diametru standarts, kas attiecas uz apaļām (veidotām) nesablīvētām un sablīvētām strāvu vadošām kabeļu, vadu un auklu dzīslām. Šos parametrus regulē GOST 22483-2012.

Saskaņā ar standartu ir kabeļi no vara (alvota vara), alumīnija stieples bez metāla pārklājuma vai ar metāla pārklājumu.

Vara un alumīnija dzīslas kabeļiem un vadiem, kas paredzēti stacionārai ieguldīšanai, tiek iedalītas 1. un 2. klasē. Vadi, auklas, kabeļi nestacionārai un stacionārai ieguldīšanai, kur nepieciešama paaugstināta elastības pakāpe uzstādīšanas laikā, tiek iedalītas klasēs no 3 līdz 6.

Atbilstības tabula pa klasēm kabeļu (vadu) vara dzīslām

Arī alumīnija vadītājiem un kabeļiem GOST 22483-2012 paredz nominālā dzīslas šķērsgriezuma parametrus, kas atbilst attiecīgajam diametram atkarībā no dzīslas klases.

Turklāt saskaņā ar šo pašu GOST, norādītos diametrus var izmantot vara vadītājam 1. klasei, ja nepieciešams aprēķināt tā minimālo diametru.

Atbilstības tabula pa klasēm kabeļu (vadu) alumīnija dzīslām

Papildu ieteikumi vadu un kabeļu veidu izvēlei elektrotīklu iekārtošanai dzīvoklī un mājā ir sniegti rakstos:

1. Kādu vadu izmantot elektroinstalācijai mājā: ieteikumi izvēlei
2. Ar kādu kabeli veikt elektroinstalāciju koka mājā: nedegošā kabeļa veidi un tā droša ieklāšana
3. Kādu kabeli izmantot elektroinstalācijai dzīvoklī: vadu pārskats un labākā varianta izvēle

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Zemāk esošajā video ir demonstrēts praktisks piemērs vadītāja šķērsgriezuma noteikšanai ar vienkāršām metodēm.

Video skatīšanās ir ieteicama, jo vizuāli sniegtā informācija veicina zināšanu apjoma palielināšanu:

Darbs ar elektriskajiem vadiem vienmēr prasa atbildīgu attieksmi no aprēķina viedokļa.

Tāpēc jebkura līmeņa elektriķim jāzina aprēķinu metodika un jāprot izmantot esošās tehniskās tabulas. Tādējādi tiek panākts ne tikai ievērojams izmaksu ietaupījums uzstādīšanā precīza aprēķina dēļ, bet galvenais – tiek garantēta ekspluatācijas drošība ieviestajai līnijai.

Vai ir ko piebilst, vai radās jautājumi par vada šķērsgriezuma noteikšanu? Jūs varat atstāt komentārus pie publikācijas, piedalīties diskusijās un dalīties ar savu pieredzi vadu izvēlē elektrotīkla iekārtošanai mājā vai dzīvoklī. Saziņas forma atrodas apakšējā blokā.