A vezeték keresztmetszeti terület magyarázata: képlet, számítás, AWG és kábelválasztás

Mekkora a vezeték keresztmetszete?

Képzeljen el egy projektspecifikációt, amely azt mondja, hogy „2,5 mm²-es rézvezetőt illeszteni kell”. Könnyen feltételezhető, hogy 2,5 mm az átmérő. Nem az. A vezeték keresztmetszete annak a körfelületnek a területe, amelyet akkor kap, amikor tisztán átvágja a vezetéket, és a 2,5 mm² erre a területre vonatkozik, nem a kábel szélességére. Ez a megkülönböztetés azért fontos, mert a vezeték területe meghatározza az ellenállást, az áramellátó kapacitást, a feszültségesést és azt, hogy a kábel biztonságosan fut-e terhelés alatt.

Ez az útmutató elmagyarázza, mit jelent a vezeték keresztmetszeti területe, hogyan kell kiszámítani, és hogyan kell használni a kábelek kiválasztásakor.

Ezek az értékek csak a csupasz vezetéket írják le. A szigetelés és a köpeny hozzáadása után a kábel teljes átmérője sokkal nagyobb, ezért a külső kábelméretet nem szabad a vezeték területének azonosítására használni.

Hogyan számítsuk ki a vezeték keresztmetszeti területét az átmérőből

Ha van egy tömör vezetéke, és ismernie kell a területét, a folyamat egyszerű:

1. Csupaszítsa le a szigetelés egy rövid részét a réz bevágása nélkül.
2. Mérje meg a csupasz vezeték átmérőjét mikrométerrel.
3. Ossza el az átmérőt kettővel, hogy megkapja a sugarat, vagy használja közvetlenül az átmérőt.
4. Számítsa ki a területet A = π × d² / 4 segítségével.
5. Az eredményt kerekítse a legközelebbi szabványos metrikaméretre.

Például egy tömör rézhuzal, amelynek mért átmérője 1,78 mm, A = 3,1416 × 1,78² / 4 = 2,49 mm². A legközelebbi szabványméret 2,5 mm².

Sodrott vezető esetén a teljes fémfelület az egyes szálterületek összege. Ha egy vezetőnek n egyforma szála van, mindegyik d átmérőjű, akkor a teljes terület körülbelül A = n × π × d² / 4. Ne alkalmazza ezt a képletet a köteg feletti átmérőre, mert a szálak közötti hézagok miatt a köteg nagyobbnak tűnik, mint a tényleges fémfelület.

Miért számít a keresztmetszeti terület?

A vezeték területe és az elektromos teljesítmény közötti kapcsolat közvetlen. Bármely fémes vezető ellenállása az ellenállástól, hossztól és területtől függ:

R = fajlagos ellenállás × hossz / terület

Ez azt jelenti, hogy ha megkétszerezi a keresztmetszeti területet, akkor megfelezi a vezeték ellenállását azonos hosszúságban. A kisebb ellenállás három gyakorlati előnyt biztosít a kábelnek:

• Alacsonyabb feszültségesés hosszú kábelfutás esetén.
• Kevesebb hőtermelés azonos áram mellett.
• Nagyobb áramvezető képesség, mielőtt a szigetelés elérné a névleges hőmérsékletét.

Van egy biztonsági előny is. A terhelőáramhoz túl kicsi vezető gyorsabban melegszik fel, és károsíthatja a szigetelést, tűzveszélyt okozhat, vagy kellemetlen kioldást okozhat. A megfelelő terület kiválasztása minden kábeltervezésnél az egyik első döntés.

Észak-Amerikában a vezetékek méretét gyakran AWG-ben fejezik ki. Durva referenciaként a 10 AWG keresztmetszete körülbelül 5,26 mm², a 12 AWG pedig körülbelül 3,31 mm². Az mm²-től eltérően az AWG-számok nem arányosak a területtel, ami gyakorivá teszi az átalakítási hibákat, amikor a tervezés az egyik konvenciót használja, a szállító pedig egy másikat.

Sodrott drót, hézagok, és mit jelent valójában a terület

Az ipari és közüzemi kábeleknél a legtöbb vezető sodrott, nem pedig tömör. A sodrás elég rugalmassá teszi a kábelt ahhoz, hogy a vezetékekbe húzódjon, a kábeltálcák körül meghajoljon és a kapcsolóberendezésben végződjön. A sodrott konstrukció azonban egy fontos mérési kérdést vet fel: a köteg teljes átmérője magában foglalja a kerek szálak közötti légréseket.

A sodrott vezető megadott keresztmetszete tehát nem egyezik meg a köteggel egyenlő átmérőjű kör területével. Ehelyett az egyenértékű fémes terület. Egy 16 mm²-es sodrott vezető körülbelül ugyanolyan ellenállással és folyamatos áramkapacitással rendelkezik, mint egy 16 mm²-es tömör vezetőé, de a köteg átmérője a hézagok miatt nagyobb, mint 4,51 mm. Mélyebb összehasonlításért lásd a mi sodrott és tömör huzal választási útmutató .

A felsővezetékek jó gyakorlati példa. A csupasz vezetők, mint pl AAAC, AAC és ACSR felsővezetékek A szilárdság és a rugalmasság érdekében rétegesen vannak sodrottak, de az áramerősségüket a fém keresztmetszetéből számítják, nem a kész vezeték külső átmérőjéből. Ha vastag felsővezetéket lát, a felhasználható alumíniumfelület még mindig kisebb lehet, mint a teljes profil sugallja, ezért mindig ellenőrizze a megadott vezetékterületet, ne pedig tolómérővel mérje a külső átmérőt.

AAAC、AAC & ACSR Suppliers, Company – Jiangsu Dongfeng Cable Co., Ltd. Dongfeng Kína nagykereskedelmi AAAC, AAC & ACSR beszállítók és AAAC, AAC & ACSR cég, részletek: Referencia szabványEz a termék a ... Termék megtekintése →

A megfelelő vezeték-keresztmetszet kiválasztása

Amikor kiválaszt egy kábelt a telepítéshez, a vezeték területét úgy választják ki, hogy egyszerre több feltételnek is megfeleljen:

• A folyamatos terhelési áram nem haladhatja meg a kábel áteresztőképességét a választott beépítési módhoz.
• A tényleges kábelhossz feletti feszültségesésnek a projekthatáron belül kell maradnia.
• A vezetéknek mindaddig el kell viselnie a zárlati áramot, amíg a védelmi berendezés meg nem szünteti a hibát.
• A csoportosítást, a környezeti hőmérsékletet és a temetést vagy a napsugárzást figyelembe kell venni a minősítéscsökkentési számításban.
• Hagyjon legalább némi mozgásteret a terhelés jövőbeli növekedéséhez vagy a várható terhelésváltozásokhoz.

Ez az oka annak, hogy ugyanaz a névleges áramerősség különböző vezetékterületekhez vezethet a különböző telepítéseknél. A szabad levegőben lévő kábel hűvösebben fut, míg öt vezetékben összekötött kábelnek nagyobb vezetékre lehet szüksége, hogy elérje ugyanazt a kapacitást.

A tipikus LV épületelosztáshoz, 0,6/1 kV XLPE/PVC tápkábelek a legelterjedtebb opciók közé tartoznak, mivel praktikus áron kínálnak erős elektromos és mechanikai tulajdonságokat. A vezetékterület kiválasztását továbbra is meg kell erősíteni a terhelési ütemezésből és a feszültségesés-számításból. Ha egy projekt szigetelőanyagait hasonlítja össze, a mi kisfeszültségű kábelválasztás XLPE és PVC között útmutató elmagyarázza a különbségeket.

XLPE/PVC szigetelésű tápkábel 0,6/1kV névleges feszültségű beszállítókhoz, cég - Ji Dongfeng Kína nagykereskedelmi XLPE/PVC szigetelésű tápkábel 0,6/1kV névleges feszültségű beszállítókhoz és XLPE/PVC szigetelésű tápkábel a névleges ... Termék megtekintése →

Nagy keresztmetszetek és nagyfeszültségű alkalmazások

A teljesítményszint növekedésével a vezető keresztmetszete nő. A nagy vezetékek csökkentik a veszteségeket, de saját problémákat okoznak: nehezebbek, nehezebben hajlíthatók, nehezebben zárhatók le, és költségesebb a telepítésük. A nagy keresztmetszetű vezetékek előállítása gondos sodrást és tömörítést is igényel, mert a szokásos kerek szálú felépítés szükségtelenül vastag kábelt eredményezhet.

A föld alatti átviteli és ipari nagyfeszültségű áramköröknél a kiválasztott vezetőfelület gyakran ötvözi a nagy réz keresztmetszetet egy robusztus szigetelés- és burkolatrendszerrel. Nagyfeszültségű XLPE tápkábelek rézvezetőkkel és hullámos alumínium burkolattal praktikus megoldás, mert a nagy fémfelület az ellenállást és a dielektromos veszteségeket elfogadható határokon belül tartja. A hullámos fémhüvely mechanikai kialakítása a kábel védelmét is segíti a telepítés és az üzemeltetés során. Ha többet szeretne megtudni arról, hogy mi megy rosszul a nagy vezetékekben, és hogyan oldják meg a gyártók ezeket a problémákat, olvassa el a cikkünket nagy keresztmetszetű vezetékek mérnöki kihívásai mélyebben fedi le a témát.

XLPE szigetelő kábel hullámos alumínium köpeny 290/500 kV névleges feszültséghez S Dongfeng Kína nagykereskedelmi XLPE szigetelő kábel hullámos alumínium köpeny 290/500 kV névleges feszültségű szállítók és XLPE szigetelőkabin... Termék megtekintése →

A praktikus elvitel

A vezeték keresztmetszete a leghasznosabb szám az elektromos teljesítmény előrejelzéséhez. Tömör, kerek huzalok esetén számítsa ki közvetlenül az átmérőből. Sodrott kábelek esetén a külső köteg mérése helyett a gyártó által megadott területre és hosszegységenkénti ellenállásra hagyatkozzon. A megfelelő méret kiválasztásához használja a terhelési áramot, az áramkör hosszát, a telepítési feltételeket és a védelmi beállításokat. A vezeték területe műszaki specifikáció, de ez az egyik legegyszerűbb módja annak, hogy egy elektromos telepítést biztonságosan, hatékonyan és költséghatékonyan tartsunk.