Ipinaliwanag ang Wire Cross Sectional Area: Formula, Pagkalkula, AWG, at Pagpili ng Cable

Ano ang cross-sectional area ng wire?

Isipin ang isang detalye ng proyekto na nagsasabing "magkasya sa isang 2.5 mm² copper conductor." Madaling ipalagay na 2.5 mm ang diameter. Ito ay hindi. Ang cross sectional area ng wire ay ang bahagi ng pabilog na mukha na nakukuha mo kapag malinis mong pinutol ang konduktor, at ang 2.5 mm² ay tumutukoy sa bahaging iyon, hindi ang lapad ng cable. Mahalaga ang pagkakaibang ito dahil tinutukoy ng lugar ng konduktor ang paglaban, kapasidad na nagdadala ng kasalukuyang, pagbaba ng boltahe, at kung ligtas na tumatakbo ang isang cable sa ilalim ng pagkarga.

Ipinapaliwanag ng gabay na ito kung ano ang ibig sabihin ng wire cross-sectional area, kung paano ito kalkulahin, at kung paano ito gamitin kapag pumipili ng mga cable.

Inilalarawan ng mga halagang ito ang hubad na konduktor lamang. Kapag naidagdag na ang insulation at sheath, mas malaki ang kabuuang diameter ng cable, kaya hindi dapat gamitin ang panlabas na laki ng cable para matukoy ang lugar ng conductor.

Paano kalkulahin ang wire cross-sectional area mula sa diameter

Kung mayroon kang solidong wire at kailangan mong malaman ang lugar nito, diretso ang proseso:

1. Tanggalin ang isang maikling seksyon ng pagkakabukod nang hindi nicking ang tanso.
2. Sukatin ang diameter ng hubad na konduktor gamit ang isang micrometer.
3. Hatiin ang diameter ng dalawa upang makuha ang radius, o gamitin ang diameter nang direkta.
4. Kalkulahin ang lugar gamit ang A = π × d² / 4.
5. Bilugan ang resulta sa pinakamalapit na karaniwang sukat ng sukatan.

Halimbawa, ang isang solidong copper wire na may sinusukat na diameter na 1.78 mm ay nagbibigay ng A = 3.1416 × 1.78² / 4 = 2.49 mm². Ang pinakamalapit na karaniwang sukat ay 2.5 mm².

Para sa isang stranded conductor, ang kabuuang lugar ng metal ay ang kabuuan ng mga indibidwal na strand area. Kung ang isang konduktor ay may n magkatulad na strand, bawat isa ay may diameter d, ang kabuuang lugar ay humigit-kumulang A = n × π × d² / 4. Huwag ilapat ang formula na iyon sa over-bundle na diameter, dahil ang mga puwang sa pagitan ng mga strand ay nagiging mas malaki ang bundle kaysa sa aktwal na lugar ng metal.

Bakit mahalaga ang cross-sectional area?

Direkta ang ugnayan sa pagitan ng lugar ng konduktor at pagganap ng kuryente. Para sa anumang metal na konduktor, ang paglaban ay nakasalalay sa resistivity, haba, at lugar:

R = resistivity × haba / lugar

Nangangahulugan ito na kung doblehin mo ang cross-sectional area, hinahati mo ang resistensya ng konduktor sa parehong haba. Ang mas mababang resistensya ay nagbibigay sa isang cable ng tatlong praktikal na benepisyo:

• Mas mababang boltahe drop sa mahabang cable run.
• Mas kaunting henerasyon ng init sa parehong kasalukuyang.
• Mas mataas na kapasidad na nagdadala ng kasalukuyang bago maabot ng insulation ang rate na temperatura nito.

Mayroon ding benepisyo sa kaligtasan. Ang isang konduktor na masyadong maliit para sa kasalukuyang load ay umiinit nang mas mabilis at maaaring makapinsala sa pagkakabukod, lumikha ng panganib sa sunog, o magdulot ng istorbo na tripping. Ang pagpili ng tamang lugar ay isa sa mga unang desisyon sa anumang disenyo ng cable.

Sa North America, ang mga sukat ng conductor ay madalas na ipinahayag sa AWG. Bilang isang rough reference, ang 10 AWG ay may cross-sectional area na humigit-kumulang 5.26 mm² at ang 12 AWG ay may humigit-kumulang 3.31 mm². Hindi tulad ng mm², ang mga numero ng AWG ay hindi proporsyonal sa lugar, na ginagawang karaniwan ang mga error sa conversion kapag ang disenyo ay gumagamit ng isang convention at ang supplier ay gumagamit ng isa pa.

Stranded wire, gaps, at kung ano talaga ang ibig sabihin ng lugar

Sa pang-industriya at utility cable, karamihan sa mga conductor ay stranded sa halip na solid. Ginagawa ng stranding ang cable na sapat na nababaluktot upang humila sa mga conduit, yumuko sa mga cable tray, at tapusin sa switchgear. Ngunit ang stranded construction ay nagpapakilala ng isang mahalagang isyu sa pagsukat: kasama sa kabuuang diameter ng bundle ang mga air gaps sa pagitan ng mga round strand.

Ang nakasaad na cross-sectional area ng isang stranded conductor ay samakatuwid ay hindi katulad ng area ng isang bilog na may diameter na katumbas ng bundle. Ito ay sa halip ang katumbas na lugar ng metal. Ang isang 16 mm² na stranded na konduktor ay may halos parehong resistensya at tuloy-tuloy na kasalukuyang kapasidad bilang isang 16 mm² na solidong konduktor, ngunit ang bundle diameter nito ay mas malaki sa 4.51 mm dahil sa mga puwang. Para sa mas malalim na paghahambing, tingnan ang aming stranded versus solid wire na gabay sa pagpili .

Ang mga overhead na linya ay isang magandang praktikal na halimbawa. Mga hubad na konduktor tulad ng AAAC, AAC at ACSR overhead conductors ay na-stranded sa mga layer para sa lakas at kakayahang umangkop, ngunit ang kanilang kasalukuyang rating ay kinakalkula mula sa metal na cross-section, hindi mula sa labas na diameter ng tapos na konduktor. Kung makakita ka ng makapal na konduktor sa itaas, ang magagamit na lugar ng aluminyo ay maaari pa ring mas maliit kaysa sa iminumungkahi ng pangkalahatang profile, kaya palaging suriin ang ipinahayag na lugar ng konduktor sa halip na kumuha ng isang calliper sa labas ng diameter.

AAAC, Mga Supplier ng AAC at ACSR, Kumpanya - Jiangsu Dongfeng Cable Co., Ltd. Dongfeng China wholesale AAAC、AAC & ACSR supplier at AAAC、AAC & ACSR kumpanya, mga detalye: Reference StandardAng produktong ito ay ginawa gamit ang ... Tingnan ang Produkto →

Pagpili ng tamang conductor cross-section

Kapag pumili ka ng isang cable para sa isang pag-install, ang lugar ng konduktor ay pinili upang matugunan ang ilang mga kundisyon sa parehong oras:

• Ang tuluy-tuloy na load current ay hindi dapat lumampas sa ampacity ng cable para sa napiling paraan ng pag-install.
• Ang pagbaba ng boltahe sa aktwal na haba ng cable ay dapat manatili sa loob ng limitasyon ng proyekto.
• Ang konduktor ay dapat makatiis sa short-circuit current hanggang sa maalis ng proteksyon na aparato ang fault.
• Ang pagpapangkat, temperatura sa paligid, at paglilibing o pagkakalantad sa araw ay dapat kasama sa pagkalkula ng de-rating.
• Payagan ang kahit ilang headroom para sa paglaki ng pag-load sa hinaharap o mga inaasahang pagbabago sa pagkarga.

Ito ang dahilan kung bakit ang parehong kasalukuyang rating ay maaaring humantong sa iba't ibang mga lugar ng konduktor sa iba't ibang mga pag-install. Ang isang cable sa libreng hangin ay tumatakbo nang mas malamig, habang ang limang cable na naka-bunch sa isang conduit ay maaaring mangailangan ng mas malaking konduktor upang maabot ang parehong kapasidad.

Para sa karaniwang pamamahagi ng gusali ng LV, 0.6/1 kV XLPE/PVC power cables ay kabilang sa mga pinakakaraniwang opsyon dahil nag-aalok ang mga ito ng malakas na electrical at mechanical properties sa praktikal na halaga. Ang pagpili ng lugar ng konduktor ay dapat pa ring kumpirmahin mula sa iskedyul ng pagkarga at pagkalkula ng pagbagsak ng boltahe. Kung ikaw ay naghahambing ng mga materyales sa pagkakabukod para sa isang proyekto, ang aming mababang-boltahe na pagpili ng cable sa pagitan ng XLPE at PVC ang gabay ay nagpapaliwanag ng mga pagkakaiba.

XLPE/PVC Insulated Power Cable para sa Rated Voltage 0.6/1kV Supplier, Kumpanya - Ji Dongfeng China wholesale XLPE/PVC Insulated Power Cable para sa Rated Voltage 0.6/1kV supplier at XLPE/PVC Insulated Power Cable para sa Rated ... Tingnan ang Produkto →

Malaking cross-section at high-voltage na mga aplikasyon

Habang tumataas ang mga antas ng kuryente, lumalaki ang mga cross-section ng conductor. Ang mga malalaking konduktor ay nagbabawas ng mga pagkalugi ngunit lumilikha ng kanilang sariling mga problema: mas mabigat ang mga ito, mas mahirap yumuko, mas mahirap wakasan, at mas mahal ang pag-install. Ang paggawa ng malaking cross-section conductor ay nangangailangan din ng maingat na stranding at compaction dahil ang ordinaryong round-strand construction ay maaaring makagawa ng hindi kinakailangang makapal na cable.

Para sa transmisyon sa ilalim ng lupa at mga circuit na may mataas na boltahe sa industriya, ang napiling lugar ng konduktor ay madalas na pinagsasama ang isang malaking cross-section na tanso na may isang matatag na insulation at sheath system. Mataas na boltahe na XLPE na mga kable ng kuryente na may mga konduktor na tanso at mga corrugated na aluminyo na kaluban ay isang praktikal na solusyon dahil ang malaking lugar ng metal ay nagpapanatili ng paglaban at pagkalugi ng dielectric sa loob ng mga katanggap-tanggap na limitasyon. Ang mekanikal na disenyo ng corrugated metal sheath ay nakakatulong din na protektahan ang cable sa panahon ng pag-install at pagpapatakbo. Para sa higit pang detalye sa kung ano ang mali sa malalaking konduktor at kung paano lutasin ng mga tagagawa ang mga problemang iyon, ang aming artikulo sa mga hamon sa engineering para sa malalaking cross-section conductor sumasaklaw sa paksa nang mas malalim.

XLPE Insulation Cable Corrugated Alminum Sheath Para sa Rated Voltage Ng 290/500kV S Dongfeng China wholesale XLPE Insulation Cable Corrugated Alminum Sheath Para sa Rated Voltage Ng 290/500kV na mga supplier at XLPE Insulation Cab... Tingnan ang Produkto →

Ang praktikal na takeaway

Ang cross sectional area ng isang wire ay ang pinakakapaki-pakinabang na numero para sa paghula ng electrical performance. Para sa solid round wires, kalkulahin ito nang direkta mula sa diameter. Para sa mga stranded na cable, umasa sa ipinahayag na lugar at resistensya ng tagagawa sa bawat haba ng yunit sa halip na sukatin ang bundle sa labas. Gumamit ng kasalukuyang load, haba ng circuit, mga kondisyon ng pag-install, at mga setting ng proteksyon upang piliin ang tamang laki. Ang lugar ng konduktor ay isang teknikal na detalye, ngunit isa rin ito sa mga pinakasimpleng paraan upang mapanatiling ligtas, mahusay, at matipid ang isang electrical installation.