Як розрахувати перетин дроту?

Так як в шкільну програму не входить вивчення теми «як розрахувати перетин дроту», то і в дорослому віці багато хто навіть не уявляють, як це можна зробити. Якщо майбутня спеціальність виявляється пов`язаної з електротехнікою, то викладач у навчальному закладі розповість про взаємозв`язок електричного струму і перетину провідника. В іншому випадку людина так і залишається в невіданні. Хоча, на перший погляд, може здатися, що в повсякденному житті немає необхідності розбиратися, як розрахувати перетин дроту, це далеко не так. Кожна людина хоча б раз у житті затіває капітальний ремонт, що включає в себе заміну домашньої електричної проводки. Звичайно, можна скористатися послугами ремонтних бригад. У той же час, не знаючи, як розрахувати переріз проводу і просто повіривши працівникам, можна або переплатити за абсолютно зайве перетин жил кабелю (деякі електрики монтують із запасом - для вірності), або згодом проводити повторну заміну через невірно вибраного перерізу. Зовсім не обов`язково досконально все вивчати. Цілком достатньо мати лише загальне уявлення про те, як розрахувати перетин дроту, щоб розуміти, чому працівники вибирають саме таке перетин, а не яке-небудь інше.

Давайте розберемося, для чого взагалі необхідний вибір розтину? Як відомо, передача електричної енергії здійснюється по металевих провідникам зі сталі (ЛЕП), міді, алюмінію. Чим більша кількість електронів проходить за одиницю часу по одиниці довжини дроту (так звана щільність струму), тим вище його нагрівання. Таким чином, при занадто високому значенні струму і малому перерізі буде спостерігатися зростання температури провідника, що може спровокувати виникнення пожежонебезпечної ситуації. Нагрівання є завжди, але якщо перетин дроту по струму виконано правильно, то температура залишається в допустимих межах. У вигляді формул все вищесказане можна виразити таким чином.

Перетин провідного матеріалу:

S = 2 * 3.14 * (R * R)

Величина лінійного розширення для твердого тіла:

L = L1 * (1 + k * T),

де L1 - довжина при нулі градусів за Цельсію-

T - температура нагрівача

k - коефіцієнт розширення (табличне значення).

Значення перерізу при нагріванні:

S = 3.14 * ((L1 * (1 + k * T) * (L1 * (1 + k * T))

Щільність струму, як уже вказувалося:

J = I / S

Якщо тепер підставити у формулу значення S при нагріванні, то стає очевидним, що всі три величини взаємопов`язані, причому температура відіграє істотну роль.

Один з найпростіших питань, на якому часто «спотикаються» новачки - це «як визначити перетин дроту». Спочатку за допомогою штангенциркуля або лінійки (точність нижче) визначаємо діаметр. Потім зводимо його в квадрат і множимо на 0.78 (площа кола). Ось так все просто.

Але на практиці більш важлива взаємозв`язок перетину і електричного струму. Тобто, потрібно знати, наприклад, який саме дріт підходить для домашньої електропроводки. Значення струму визначають, знаючи споживану потужність приладу або їх групи. Так, якщо до розетки підключається чайник потужністю 2 кіловати, то його ток складе 2000 Вт / 220 В = 9 А. Тепер за спеціальною таблицею, наведеною в Правилах улаштування електроустановок, можна знайти необхідну розтин. Враховується загальна кількість жив у кабеле- матеріал провідника (алюміній, мідь) - спосіб укладання (відкрито, в трубі, штробах) - напруга і допустиме значення струму. Наприклад, мідний дріт перетином 1 мм кв., Будучи замурований в стіну, здатний довго пропускати струм в 14 ампер, що відповідає 3 кВт (для електричної мережі з напругою 220 вольт).

Залежність струму, потужності і напруги виводиться з простої формули:

P = U * I,

де P - електрична потужність в ваттах-

U - напруга мережі в вольтах-

I - струм в амперах.

Зверніть увагу на одиниці вимірювань! Результат буде невірним, якщо, наприклад, замість значення в ватах в формулу підставити число в кіловатах.