Диаметр сердечника силового кабеля

Толщина кабеля — общая характеристика изделия, которая рассчитывается суммированием толщин его конструктивных составляющих, а именно:

электропроводников;
изоляционного слоя;
внутренней и наружной оболочек;
брони, экрана и т.д. (при наличии).

О том, почему важно понимать реальную толщину каждого элемента электрического кабеля, мы расскажем в данной статье.

Толщина жил кабеля – расчет диаметра по сечению

Фактическая толщина жил кабеля — ключевой показатель, который необходимо знать каждому инженеру-электрику и электромонтажнику. Дело в том, что действительный диаметр электропроводника может отличаться от заявленного заводом-изготовителем и приведенного в технической документации на кабельно-проводное изделие.

Если величина отклонения находится в пределах разрешенных нормативными документами допусков (об этом читайте в материале ниже), то проблемы нет. К чему может привести использование электрокабеля с намного, например, на 20-30% меньшим сечением, чем указано на его маркировке? Проведение расчетов мощности электролинии по заводским документам и прокладка фактически более тонкого кабеля с высокой долей вероятности станет причиной перегрева электрических жил, оплавления изоляции и оболочки. Возможные последствия — нарушение бесперебойности электропоставки, задымление, пожар

Допуски по отклонениям сечения

Нормативная документация прямо не регулирует данную группу показателей. Однако ГОСТ 22483-77 и его обновленные версии содержат требования к допустимым параметрам электросопротивления проводников в зависимости от их сечения. Используя несложные формулы, легко провести необходимые расчеты. Например, подберем минимальное сечение для жилы из алюминия 3 мм2.

По формуле R0=p*(l/S), где:

R0 — расчетное сопротивление,
p — удельное (0,0271*10 -6 Ом*м),
l — 1000м,
S — сечение в м2.

Получаем величину электросопротивления 9,03 Ом*км. По ГОСТУ значение не должно превышать 10,1 Ом*км. Обратным путем из формулы высчитываем расчетное значение S, применяя показатель 10,1. S=2,68 мм2 обозначает, что для жилы 3 мм2 предельный допуск по отклонению сечения равен 89,3% (2,68/3).

Расчет диаметра по сечению

Если кабельное изделие не имеет маркировки, то можно определить сечения электропроводника по диаметру жилы. Замеры проводятся с помощью простых подручных инструментов, а расчеты по формуле.

Чтобы узнать параметр D, производим замер «голого» проводника:

микрометром или штангенциркулем;
обычной линейкой (на ручку плотно наматывается, например, 20 витков, измеряется общая длина, которая делится на 20).

К примеру, диаметр проводника составляет 3,5 мм, тогда сечение S=0,785*3,5 2 =9,6 мм2. Округляем до ближайшей стандартной величины и получаем 10 мм2.

Для расчета сечения мультипроволочной жилы полученную величину для 1 проволоки следует умножить на их количество.

Толщина изоляции и оболочки кабеля

Толщина изолирующего покрова кабеля зависит от конструктивных особенностей изделия, его номинального электронапряжения и сечения электропроводников.

Толщина изоляционного слоя из пластмассовых полимеров (ПВХ и полиэтилена) и резины регулируется ГОСТом 23386-78. Данный документ устанавливает 6 категорий (к ним добавляется индекс «п» — пластмасса, «р» — резина):

И-1 — для кабельных изделий в оболочке, которые функционируют в энергосистемах 0,22/0,38 кВ с номиналом переменного электронапряжения до 0,22 кВ или постоянного — до 0,7 кВ (диапазон толщин Ип-1 для сечений 0,35-95 мм2 — 0,4-1,2 мм; Ир-1 — 0,6-1,6 мм);

И-2 — без оболочки, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ (Ип-2 для 0,35-95 мм2 — 0,5-1,6 мм; Ир-2 — аналогично Ир-1);

И-3 — в оболочке, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ, 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ (Ип-3 для 0,35-500 мм2 — 0,5-3,0 мм; Ир-3 для 0,5-500 мм2 — 0,8-3,0 мм)

И-4 — без оболочки, 0,22/0,38 кВ, до 0,22 или 0,7 кВ, 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ (Ип-4 для 0,35-500 мм2 — 0,6-3,0 мм; Ир-4 — аналогично Ир-3);

И-5 — 0,4/0,6 кВ, до 0,4 или 1 кВ, 1,8/3 кВ, до 1,8 или 6 кВ (Ип-5 для 4-500 мм2 — 2,2-3,0 мм; Ир-5 для 1,5-500 мм2 — 1,8-3,8 мм);

И-6 — 3,6/6 кВ, до 3,6 кВ (Ип-6 для 10-500 мм2 — 3,0-3,2 мм; Ир-6 для 10-150 мм2 — 4,0 мм).

Толщина изоляции кабелей до 10 кВ из пропитанной спецбумаги установлена ГОСТом 23436-83 и составляет 0,6-2,75 мм.

Показатели толщины оболочки кабеля зависят от факторов, аналогичных для изоляционного слоя, их нормы и категории определены ГОСТом 23386-78 (в обозначениях также применяются индексы «п» и «р»):

Об-1 — переносные кабеля, используемые в сложных условиях (тяжелая техника для рытья земли и т.д.). Для диаметров изделий под оболочкой 6-60 мм номинал Обп-1 составляет 1,2-4,0 мм, Обр-1 — 1,5-6,0 мм;

Об-2 — стационарные электрокабеля и мобильные для средних условий (все случаи, которые не входят в Об-1 и Об-3). Диапазоны Обп-2 — 1,2-3,0 мм, Обр-2 — 1,5-4,5 мм;

Об-3 — переносные кабельные изделия, функционирующие при отсутствии механических воздействий, в т.ч. бытовые. Для 6-15 мм Обп-3 — 1,0-1,2 мм, Обр-3 — 0,8-1,2 мм.

Согласно ГОСТу 23386-78 максимальное несоответствие толщины изолирующего покрова кабеля может достигать минус 10%, защитной оболочки — минус 15% для полимерных материалов, минус 20% для резиновых и вулканизированного ПЭ.

В случаях, которые технически обоснованы и согласованы с покупателем или потребителем, толщины изоляционного слоя и оболочек могут быть уменьшены или увеличены, что обязательно отражается в технических документах на кабельные изделия.

Оболочки кабельно-проводниковой продукции также изготавливают из других материалов, например:

свинец — толщина свинцовой оболочки обычно составляет 0,95-2,8 мм (1,1-3 мм в кабелях связи) и зависит от кабельного диаметра внутри данного покрова;
алюминий — номинал толщин выпрессованных оболочек варьируется от 1,1 до 2 мм с максимальным отрицательным отклонением 0,2-0,3 мм, сварных — 0,95-1,1 мм (0,05 мм);
сталь — оболочка представляет собой «сверток» из лент, имеющих толщину 0,3-0,5 мм;
полиамиды или капрон — до 0,15 мм.

Толщина популярных марок кабеля

Достаточно часто необходимо знать толщину, а правильнее сказать наружный или внешний диаметр той или иной марки кабеля для подбора подходящих кабеленесущих систем или нужного диаметра защитных труб. Приведем в таблицах ниже толщины наиболее часто запрашиваемых марок: КГ, ВВГнг, СИП

Источник

Как определить сечение провода или жил кабеля?

При монтаже электропроводки необходимо следить за тем, чтобы реальное сечение проводника соответствовало заложенному в проекте, так как этот параметр определяет сопротивление электрическому току, а при несоответствии возникнет перегрев и угроза возгорания. На практике встречаются такие ситуации, когда приобретенный провод вообще не маркирован или у электромонтажника возникают сомнения по поводу соответствия заявленных характеристик фактическим. В таком случае нужно знать, как определить сечение провода на месте проведения работ.

Почему возникает несоответствие?

Несмотря на то, что в условиях современной конкуренции производители всеми силами стремятся не упустить своих клиентов, некоторые из них берутся за надувательство. Для этого они экономят металл за счет уменьшения диаметра. Достаточно убрать всего лишь пару квадратных миллиметров, и на сотнях километров кабеля это окупиться значительным снижением себестоимости.

А потом и покупателю цену снизят, и сами останутся довольными. Но вот потребитель, в конечном итоге, подводит себя под угрозу из-за того, что сопротивление проводника гораздо ниже заявленного. И в месте прокладки такого провода возникает вероятность возгорания.

Способы определения сечения провода пошагово

Существует несколько способов для измерения сечения по диаметру жилы. Если провод одножильный, то замеры будут производиться сразу на нем, а вот из бухты кабеля необходимо выпутать один проводник. После этого его очищают от изоляции, чтобы остался только металл.

Рис. 1. Удаление изоляции с провода

Чтобы вычислить площадь круга через величину радиуса, применяется расчет по формуле: S = π × R 2 , где:

π – константа равная 3,14;
R – радиус окружности.

Но, в связи с тем, что с практической точки зрения гораздо проще вычислить диаметр, равный двум радиусам, формула расчета примет такой вид: S = π × (D/2) 2 .

В зависимости от способов замеров диаметра выделяют несколько методов вычисления сечения провода и жил кабеля. Рассмотрим их.

По диаметру с помощью штангенциркуля или микрометра

Наиболее актуальным вариантом, чтобы измерить диаметр являются такие приборы, как штангенциркуль и микрометр. Данные устройства позволяют измерить диаметр максимально точно. Для этого вам понадобится провод и микрометр

Рис. 3: Провод и микрометр

Рассмотрите пример определения сечения для одножильного провода (рисунок 4).

Рис. 4. Измерение микрометром

Для этого фиксатор Б переводится в открытое положение. Ручка микрометра откручивается на такое расстояние, чтобы провод легко поместился в пространстве между щупами А. Затем при помощи ручки Г прибор закручивается до срабатывания трещотки. После этого фиксируются показания по всем трем шкалам в точке В.

В данном примере диаметр составляет 1,4 мм, следовательно, чтобы вычислить сечение, необходимо S = 3,14 × 1,4 × 1,4 / 4 = 1,53 мм 2 . Такую же процедуру определения сечения можно произвести, используя штангенциркуль.

Преимуществом такого метода является возможность измерить любой проводник круглого сечения, даже если он уже установлен и эксплуатируется для питания какого-либо электрического прибора. Основной недостаток метода – это высокая стоимость приспособлений, естественно, что приобретать их для пары замеров совершенно нецелесообразно.

По диаметру с помощью карандаша или ручки

Данный способ определения сечения основан на том факте, что по всей длине у провода одинаковый диаметр. Возьмите обычный карандаш, ручку или фломастер, на который намотайте провод по спирали. Чтобы исключить толщину изоляции, ее необходимо срезать по всей длине. Кольца должны располагаться максимально плотно, чем больше пространство между кольцами, тем ниже точность.

Рис. 5: Определение сечения карандашом

Так как все провода имеют одинаковую толщину, то для определения диаметра медных проводов, измерьте длину всей намотки и разделите на количество витков. В данном примере D = 15 мм / 15 витков = 1 мм, соответственно, используя ту же формулу расчета, получим сечение S = 3,14 × 1 × 1 / 4 = 0,78 мм 2 . Заметьте, чем больше витков вы сделаете, тем более точно определите сечение.

Стоит отметить, что преимущество такого метода в том, что для определения сечения можно использовать только подручные средства. Недостаток – низкая точность и возможность намотки только тонких проводников. В примере использовался относительно тонкий провод, но расстояние между витками уже просматривается. Из-за чего точность оставляет желать лучшего, разумеется, что алюминиевую проволоку таким способом согнуть не удастся.

По диаметру с помощью линейки

Сразу оговоримся, что для измерения линейкой можно брать только относительно толстый провод, чем меньше толщина, тем ниже точность. Диаметр жилки при этом может определяться ниткой или бумагой, второй вариант является наиболее предпочтительным, так как дает большую точность.

Рис. 6: Подготовка бумаги для замера

Оторвите небольшую полоску и загните ее с одной стороны. Предпочтительнее более тонкая бумага, поэтому не нужно складывать листок в несколько раз.

Рисунок 7: Обматывание бумагой провода

Затем бумагу прикладывают к проводу и заворачивают по окружности до соприкосновения полоски. В месте соприкосновения ее загибают второй раз и прикладывают к линейке для измерения.

Через полученную длину окружности L находят диаметр жилки D = L / 2 π, а расчет сечения выполняется как показывалось ранее. Данный метод определения сечения хорошо подходит для крупных алюминиевых жил. Но точность в этом методе наиболее низкая.

По диаметру с помощью готовых таблиц

Этот метод подходит для проводов стандартного сечения. К примеру, вы уже определили диаметр по одному из вышеприведенных методов. После чего вы используете таблицу для определения сечения.

Таблица 1: определение сечения через диаметр провода

Диаметр проводника	Сечение проводника
0,8 мм	0,5 мм 2
0,98 мм	0,75 мм 2
1,13 мм	1 мм 2
1,38 мм	1,5 мм 2
1,6 мм	2,0 мм 2
1,78 мм	2,5 мм 2
2,26 мм	4,0 мм 2
2,76 мм	6,0 мм 2
3,57 мм	10,0 мм 2
4,51 мм	16,0 мм 2
5,64 мм	25,0 мм 2

К примеру, если у вас диаметр получился 1,8 мм, то это значит, что сечение по таблице будет равно 2,5 мм 2 .

По мощности или току

Если известна проводящая способность жилы, то с ее помощью можно определить сечение. Для этого понадобится один из параметров токопроводящей жилы – ток или мощность. Тоже можно сделать, если вы сможете рассчитать нагрузку. После чего из нижеприведенных таблиц необходимо выбрать соответствующий вариант. Но при этом необходимо учитывать алюминиевыми или медными жилами выполнен провод.

Таблица 2: для выбора сечения медного провода, в зависимости от силы потребляемого тока

Максимальный расчетный ток, А	1,0	2,0	3,0	4,0	5,0	6,0	10,0	16,0	20,0	25,0	32,0	40,0	50,0	63,0
Стандартное сечение медного провода, мм 2	0,35	0,35	0,50	0,75	1,0	1,2	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0
Диаметр провода, мм	0,67	0,67	0,80	0,98	1,1	1,2	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6

Таблица 3: для выбора сечения медного провода, в зависимости от потребляемой мощности

Мощность электроприбора, ватт (Вт)	100	300	500	700	900	1000	1200	1500	1800	2000	2500	3000	3500	4000
Стандартное сечение жилы медного провода, мм 2	0,35	0,35	0,35	0,5	0,75	0,75	1,0	1,2	1,5	1,5	2,0	2,5	2,5	3,0

Таблица 4: для определения сечения жил из алюминиевого провода

Диаметр провода, мм	1,6	1,8	2,0	2,3	2,5	2,7	3,2	3,6	4,5	5,6	6,2
Сечение провода, мм 2	2,0	2,5	3,0	4,0	5,0	6,0	8,0	10,0	16,0	25,0	35,0
Максимальный ток при длительной нагрузке, А	14	16	18	21	24	26	32	38	55	65	75
Максимальная мощность нагрузки, киловатт (кВт)	3,0	3,5	4,0	4,6	5,3	5,7	6,8	8,4	12,1	14,3	16,5

К примеру, если при монтаже электропроводки из алюминия вам известно, что максимальный ток, который провод может пропускать при длительной нагрузке, составляет 21 А, то чтобы выбрать сечение необходимо посмотреть строку выше — 4 мм 2 .

Расчет сечения многожильного провода

Если используется многожильный провод, в котором все проводники одинаковые, общее сечение определяется путем сложения площади всех. К примеру, измеряют размер для одной жилы любым из вышеприведенных методов. После чего фактическое сечение определяется по формуле S_o = n × S_i, где

S_o – это общее сечение всего проводника;
n – число проводников одинакового диаметра;
S_i – сечение одного провода.

Расчет сечения кабеля с помощью онлайн калькуляторов

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.

Как определить соответствие параметров?

Как правило, избежать подобных казусов во время покупки позволяет предельная внимательность с вашей стороны:

На нормальном проводе обязательно присутствует его маркировка, которая предоставляет покупателю всю информацию о модели, особенностях эксплуатации, параметрах. В случае столкновения с сомнительной продукцией, можно обнаружить, что данные об изделии представлены не в полном объеме или вовсе отсутствуют.
Если проводник действительно хорош, на него обязательно должны предоставить сертификаты качества. Техническая документация свидетельствует о том, что такой он не только изготовлен в соответствии с НД, но и прошел соответствующие испытания.
Хороший провод не может стоить копейки – так как цена материалов достаточно высока, дешевизна должна заставить задуматься о том, не кроется ли в этом какой-то подвох. При желании вы можете прийти в магазин с микрометром или штангенциркулем и выполнить проверку, чтобы развеять сомнения.

Источник