شرح منطقة مقطع السلك: الصيغة، والحساب، وAWG، واختيار الكابل

ما هي مساحة المقطع العرضي للسلك؟

تخيل أن مواصفات المشروع تقول "تناسب موصل نحاسي بقطر 2.5 مم²." من السهل أن نفترض أن القطر هو 2.5 ملم. ليس كذلك. مساحة المقطع العرضي للسلك هي مساحة الوجه الدائري التي تحصل عليها عندما تقطع الموصل بشكل نظيف، ويشير 2.5 مم² إلى تلك المنطقة، وليس عرض الكابل. هذا التمييز مهم لأن منطقة الموصل تحدد المقاومة، والقدرة على حمل التيار، وانخفاض الجهد، وما إذا كان الكابل يعمل بأمان تحت الحمل.

يشرح هذا الدليل معنى مساحة مقطع السلك وكيفية حسابها وكيفية استخدامها عند اختيار الكابلات.

تصف هذه القيم الموصل العاري فقط. بمجرد إضافة العزل والغلاف، يكون قطر الكابل الإجمالي أكبر بكثير، لذلك لا ينبغي استخدام حجم الكابل الخارجي لتحديد منطقة الموصل.

كيفية حساب مساحة مقطع السلك من القطر

إذا كان لديك سلكًا صلبًا وتحتاج إلى معرفة مساحته، فستكون العملية واضحة ومباشرة:

1. قم بتقطيع جزء قصير من العزل دون قطع النحاس.
2. قم بقياس قطر الموصل العاري بالميكرومتر.
3. اقسم القطر على اثنين للحصول على نصف القطر، أو استخدم القطر مباشرة.
4. احسب المساحة باستخدام A = π × d² / 4.
5. قم بتقريب النتيجة إلى أقرب حجم متري قياسي.

على سبيل المثال، سلك نحاسي صلب يبلغ قطره 1.78 مم يعطي A = 3.1416 × 1.78² / 4 = 2.49 مم². أقرب حجم قياسي هو 2.5 ملم².

بالنسبة للموصل المجدول، إجمالي مساحة المعدن هو مجموع مساحات الجدائل الفردية. إذا كان الموصل يحتوي على n من الخيوط المتطابقة، كل منها بقطر d، فإن المساحة الإجمالية تكون تقريبًا A = n × π × d² / 4. لا تطبق هذه الصيغة على قطر الحزمة الزائدة، لأن الفجوات بين الخيوط تجعل الحزمة تبدو أكبر من المساحة المعدنية الفعلية.

لماذا تعتبر مساحة المقطع العرضي مهمة؟

العلاقة بين منطقة الموصل والأداء الكهربائي مباشرة. بالنسبة لأي موصل معدني، تعتمد المقاومة على المقاومة والطول والمساحة:

R = المقاومة × الطول / المساحة

هذا يعني أنه إذا قمت بمضاعفة مساحة المقطع العرضي، فإنك ستخفض مقاومة الموصل إلى النصف عند نفس الطول. المقاومة المنخفضة تعطي الكابل ثلاث فوائد عملية:

• انخفاض الجهد المنخفض عند تشغيل الكابلات الطويلة.
• توليد حرارة أقل في نفس التيار.
• زيادة القدرة على حمل التيار قبل أن يصل العزل إلى درجة حرارته المقدرة.

هناك أيضًا فائدة تتعلق بالسلامة. الموصل الذي يكون صغيرًا جدًا بالنسبة لتيار الحمل يسخن بسرعة أكبر وقد يؤدي إلى إتلاف العزل أو خلق خطر نشوب حريق أو التسبب في تعثر مزعج. يعد اختيار المنطقة الصحيحة أحد القرارات الأولى في أي تصميم للكابل.

في أمريكا الشمالية، غالبًا ما يتم التعبير عن أحجام الموصلات بـ AWG. كمرجع تقريبي، تبلغ مساحة مقطع 10 AWG حوالي 5.26 مم² و12 AWG تبلغ مساحتها حوالي 3.31 مم². على عكس mm²، لا تتناسب أرقام AWG مع المساحة، مما يجعل أخطاء التحويل شائعة عندما يستخدم التصميم اتفاقية واحدة ويستخدم المورد اتفاقية أخرى.

الأسلاك المجدولة، والفجوات، وما تعنيه المنطقة حقًا

في الكابلات الصناعية وكابلات المرافق، تكون معظم الموصلات مجدولة وليست صلبة. يجعل التجديل الكابل مرنًا بما يكفي لسحبه إلى القنوات، والانحناء حول حوامل الكابلات، والانتهاء في مجموعة المفاتيح الكهربائية. لكن البنية المجدولة تقدم مشكلة قياس مهمة: القطر الإجمالي للحزمة يتضمن فجوات الهواء بين الخيوط المستديرة.

وبالتالي فإن مساحة المقطع العرضي المذكورة للموصل الذي تقطعت به السبل ليست هي نفس مساحة الدائرة التي يبلغ قطرها يساوي الحزمة. إنها بدلاً من ذلك المساحة المعدنية المكافئة. يتمتع الموصل الذي يبلغ طوله 16 مم² بنفس المقاومة وسعة التيار المستمر تقريبًا مثل موصل صلب مقاس 16 مم²، ولكن قطر الحزمة أكبر من 4.51 مم بسبب الفجوات. للحصول على مقارنة أعمق، راجع موقعنا دليل اختيار الأسلاك المجدولة مقابل الأسلاك الصلبة .

الخطوط الهوائية هي مثال عملي جيد. الموصلات العارية مثل الموصلات العلوية AAAC وAAC وACSR يتم تجديلها في طبقات من أجل القوة والمرونة، ولكن يتم حساب تصنيفها الحالي من المقطع العرضي المعدني، وليس من القطر الخارجي للموصل النهائي. إذا رأيت موصلًا علويًا سميكًا، فمن الممكن أن تظل مساحة الألومنيوم القابلة للاستخدام أصغر مما يوحي به المظهر العام، لذا تحقق دائمًا من منطقة الموصل المعلنة بدلاً من أخذ المسماك إلى القطر الخارجي.

AAAC、AAC & ACSR الموردون، الشركة - Jiangsu Dongfeng Cable Co., Ltd. دونغفنغ الصين بالجملة الموردين AAAC 、 AAC & ACSR وشركة AAAC 、 AAC & ACSR ، التفاصيل: المعيار المرجعي يتم إنتاج هذا المنتج مع ... عرض المنتج →

اختيار المقطع العرضي للموصل الصحيح

عند تحديد كابل للتثبيت، يتم اختيار منطقة الموصل لتلبية عدة شروط في نفس الوقت:

• يجب ألا يتجاوز تيار الحمل المستمر سعة الكابل لطريقة التثبيت المختارة.
• يجب أن يظل انخفاض الجهد على طول الكابل الفعلي ضمن حدود المشروع.
• يجب أن يتحمل الموصل تيار الدائرة القصيرة حتى يقوم جهاز الحماية بإزالة العطل.
• يجب تضمين التجميع ودرجة الحرارة المحيطة والدفن أو التعرض لأشعة الشمس في حساب خفض التصنيف.
• اسمح ببعض المساحة على الأقل لنمو الأحمال في المستقبل أو تغييرات الأحمال المتوقعة.

هذا هو السبب في أن نفس التصنيف الحالي يمكن أن يؤدي إلى مناطق موصلات مختلفة في منشآت مختلفة. يعمل الكابل الموجود في الهواء الحر بشكل أكثر برودة، بينما قد تحتاج خمسة كابلات مجمعة في قناة إلى موصل أكبر للوصول إلى نفس السعة.

لتوزيع المباني النموذجية ذات الجهد المنخفض، كابلات كهرباء 0.6/1 كيلو فولت XLPE/PVC تعد من بين الخيارات الأكثر شيوعًا لأنها توفر خصائص كهربائية وميكانيكية قوية بتكلفة عملية. لا يزال ينبغي تأكيد اختيار منطقة الموصل من جدول التحميل وحساب انخفاض الجهد. إذا كنت تقارن المواد العازلة لمشروع ما، فلدينا اختيار كابل الجهد المنخفض بين XLPE وPVC يشرح الدليل الاختلافات.

كابل الطاقة المعزول XLPE/PVC لموردي الجهد المقنن 0.6/1kV، الشركة - Ji دونغفنغ الصين بالجملة كابل الطاقة المعزول XLPE / PVC لموردي الجهد المقنن 0.6 / 1 كيلو فولت وكابل الطاقة المعزول XLPE / PVC للجهد المقدر 0.6 / 1 كيلو فولت ... عرض المنتج →

المقاطع العرضية الكبيرة وتطبيقات الجهد العالي

مع ارتفاع مستويات الطاقة، تنمو المقاطع العرضية للموصل. تقلل الموصلات الكبيرة من الخسائر ولكنها تخلق مشاكلها الخاصة: فهي أثقل، وأصعب في الانحناء، وأكثر صعوبة في إنهائها، وأكثر تكلفة في التركيب. يتطلب تصنيع موصل ذو مقطع عرضي كبير أيضًا جدلاً وضغطًا دقيقًا لأن البناء العادي ذو الجدائل المستديرة يمكن أن ينتج كابلًا سميكًا غير ضروري.

بالنسبة للنقل تحت الأرض والدوائر الصناعية ذات الجهد العالي، غالبًا ما تجمع منطقة الموصل المختارة بين مقطع عرضي كبير من النحاس مع عزل قوي ونظام غمد. كابلات طاقة XLPE عالية الجهد مع موصلات نحاسية وأغلفة من الألومنيوم المموج تعتبر حلاً عمليًا لأن المساحة المعدنية الكبيرة تحافظ على المقاومة وفقدان العزل الكهربائي ضمن الحدود المقبولة. يساعد التصميم الميكانيكي للغلاف المعدني المموج أيضًا على حماية الكابل أثناء التركيب والتشغيل. لمزيد من التفاصيل حول الأخطاء التي تحدث في الموصلات الكبيرة وكيف يقوم المصنعون بحل هذه المشكلات، مقالتنا حول التحديات الهندسية للموصلات ذات المقطع العرضي الكبير يغطي الموضوع بعمق أكبر.

كابل العزل XLPE غلاف الألمنيوم المموج للجهد المقنن 290 / 500 كيلو فولت S دونغفنغ الصين بالجملة كابل العزل XLPE غلاف الألمنيوم المموج للجهد المقدر لموردي 290 / 500 كيلو فولت وكابينة العزل XLPE... عرض المنتج →

الوجبات الجاهزة العملية

تعد مساحة المقطع العرضي للسلك الرقم الأكثر فائدة للتنبؤ بالأداء الكهربائي. بالنسبة للأسلاك المستديرة الصلبة، احسبها مباشرة من القطر. بالنسبة للكابلات المجدولة، اعتمد على المساحة المعلنة من قبل الشركة المصنعة والمقاومة لكل وحدة طول بدلاً من قياس الحزمة الخارجية. استخدم تيار الحمل وطول الدائرة وظروف التثبيت وإعدادات الحماية لاختيار الحجم المناسب. تعد منطقة الموصل من المواصفات الفنية، ولكنها أيضًا واحدة من أبسط الطرق للحفاظ على التركيبات الكهربائية آمنة وفعالة وفعالة من حيث التكلفة.