Меню

Прибор для измерения диаметра кабеля



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 .

Рис. 2. Диаметр провода

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.

Читайте также:  Измерение тока аналоговой схемой

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.

Рисунок 8: измерение при помощи линейки

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 So = n × Si, где

  • So – это общее сечение всего проводника;
  • n – число проводников одинакового диаметра;
  • Si – 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.
Читайте также:  Мерить напряжение прибор для измерения

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.

Видео версия

Источник

ТЕХНОЛОГИИ, ИНЖИНИРИНГ, ИННОВАЦИИ

Измеритель диаметра, измеритель эксцентриситета, автоматизация, ГИС, моделирование, разработка программного обеспечения и электроники, БИМ

Измерители диаметра и измерители эксцентриситета для кабельной промышленности, производства труб, прутка и катанки

Нами разработаны и производятся приборы для измерения диаметра и эксцентриситета, эффективное программное обеспечение и вспомогательные элементы готовые для применения, как на новых, так и на действующих производствах. Контрольно-измерительные комплексы могут применяться при производстве и волочении: промышленных и специальных проводов; силовых и контрольных кабелей общепромышленного и специального назначения; коаксиальных, оптоволоконных и других кабелей отраслевого применения (см. каталоги продукции). Помимо кабельной промышленности приборы хорошо зарекомендовали себя на производствах трубной продукции, включая трубы из пластика и металла, пластикового и металлического прутка, катанки, проволоки и др. (см. презентацию).

ЛАЗЕРНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛИ ДИАМЕТРА

Лазерные измерители диаметра выполняют высокоточное бесконтактное измерение диаметра кабеля, кабельных полуфабрикатов и других изделий “на проход” в процессе производства или при перемотке готовой продукции непрерывно. Используется оптико-электронный метод измерения относительно двух осей поперечного сечения кабеля. Для контроля качества изоляции (утяжки и наплывы) реализован способ скоростного измерения, при котором частота поступления данных составляет не менее 120 раз в секунду, обеспечивая тем самым максимально тщательный контроль поверхности жилы. Измерители поставляются прошедшими первичную метрологическую калибровку, срок действия которой один год.

Основные преимущества использования:

  • Возможность получения высокоточной информации о текущем состоянии поверхности жилы.
  • Информация, полученная посредством комплекса позволяет оценить структурно-возвратные потери изделия на этапе изготовления.
  • Возможность сохранения и записи в базе данных истории измерений и последующий анализ для присвоения соответствующей категории качества выпущенному изделию.
  • Возможность привязки измеряемых данных к метражному устройству на линии.

Основные технические характеристики:

Пример типовой конфигурации

Пример типовой конфигурации системы, состоящей из двух измерительных головок, находящихся в начале и в конце экструзионной линии. На панельном компьютере (Рис. 1) можно наблюдать и протоколировать величину усадки жилы и временную характеристику в виде графика в процессе наложения изоляции по каждому из диаметров.

Рис. 1. Панельный компьютер на экструзионной линии

Рис. 2. Расположение одной из измерительных головок

Программное обеспечение обладает всем необходимым функционалом для контроля диаметра и овальности кабеля в процессе производства, а также контроля качества за счет накопления статистической информации по всей длине. На вкладке «Текущие» (Рис. 3) отображается информация по замерам в режиме реального времени. На графиках в нижней части окна можно видеть выходы за диапазон с привязкой к длине (Рис. 4).

Рис. 3. Вкладка “Текущие”

Рис. 4. Выход за установленный диапазон с привящкой к длине

При резком изменении диаметра кабеля из-за утяжек или наплывов можно увидеть это на дополнительных статистических графиках в нижней части окна.

На вкладке «Статистика» (Рис. 5.) отображается вся информация по замерам с привязкой к длине (если установлен счетчик длины). Отмечается количество дефектов (выходов за диапазон) и расположение их на графике.

При выходе какой-либо координаты кабеля за заданный диапазон происходит звуковая и визуальная сигнализация (Рис. 6.).

Рис. 5. Окно статистики

Рис. 6. Главное окно программы контроля. Визуальная сигнализация о выходе за допустимый диапазон.

Читайте также:  Обхват верхней части руки как измерить

Состав измерительного комплекса

Комплект сформирован для стандартных условий применения измерительного комплекса на экструзионной линии или на участке контрольной перемотки. В комплект входит измерительная головка, блок визуализации (панельный компьютер с возможностью полноценного управления параметрами контроля), крепежная стойка.

ИЗМЕРИТЕЛИ ЭКСЦЕНТРИСИТЕТА

Измерительная система предназначена для контроля эксцентриситета и внешнего диаметра и овальности круглого кабеля и кабельных полуфабрикатов на операциях наложения изоляции, волочения, эмалирования, а также при производстве оптических кабелей на предприятиях кабельной отрасли промышленности. При определении эксцентриситета и наличии овальности измеряемого объекта автоматически определяются направления осей смещения внутренней токоведущей жилы и овала измеряемого объекта.

Измерение отклонения внутренней токоведущей жилы от центра производится индуктивно-оптическим методом. Для вывода толщины изоляции в различных точках измеряемого объекта в системе отображения вводится вручную диаметр входящей жилы, либо ставится дополнительная измерительная головка на входе токоведущей жилы в экструзионную головку и связывается по радиоканалу или иным предусмотренным способом с системой отображения результатов измерения.

Система предназначена для работы в условиях умеренного климата, в закрытых помещениях, исполнение У, категория 3 по ГОСТ 15150-69 в интервале температур окружающей среды от 5 °C до 45 °C и представляет собой функционально законченное изделие, производящее полную обработку, необходимые вычисления и выдачу результатов измерений на внешние устройства. Основные характеристики изделия приведены в таблице.

Основные технические характеристики

Типовой комплект включает в себя:

  • Измерительную головку для определения оптических и электромагнитных координат.
  • Электромагнитный индуктор.
  • Воздушный фильтр для создания в измерительной головке избыточного давления с целью защиты от загрязнений.
  • Сенсорный монитор 10”.
  • Программное обеспечение для отображения и настройки параметров системы.
  • Автоматически позиционируемую стойку.
  • Шеф-монтаж. Все работы по подключению и настройке оборудования за исключением слесарных. Контроль качества при выполнении работ.
  • Комплект пользовательской документации.
  • Обучение персонала работе с оборудованием (3 часа).

Программное обеспечение

Управление и контроль ведется с компьютера с сенсорным управлением. В программу один раз вносятся параметры кабелей, такие как: диаметр жилы, внешний диаметр кабеля (номинал), максимальный и минимальный внешний диаметры для сигнализации и в случае отклонений, а так же минимальная толщина оболочки. На экране в режиме реального времени отображается местоположение жилы. В случае выхода за допустимые пределы происходит визуальная и звуковая сигнализация.

Высокая точность измерений

  • Технологические особенности измерительной системы позволяют производить измерения без потерь качества при гораздо больших скоростях перемещения кабеля, чем в других аналогичных системах.
  • Неизменность точности измерений независимо от положения кабеля в рабочей зоне измерительной головки, в отличие от аналогичных систем, где точностные характеристики регламентируются исключительно в центре рабочей зоны.
  • Малое время экспозиции – около 20 нс, (на порядок меньше, чем у лучших аналогичных зарубежных систем (типовое 0.2 мкс, максимум 0.07 мкс)), что в сочетании с большой частотой опроса позволяет контролировать диаметр при больших скоростях протяжки кабеля. По этой причине вибрации кабеля в реальных условиях эксплуатации не влияют на заявленную точность измерений в отличие от импортных аналогов.

Низкая стоимость и низкие затраты на эксплуатацию

  • Стоимость изделия, как правило, гораздо ниже стоимости лучших зарубежных аналогов.
  • Электрический монтаж системы максимально упрощен, так как в базовой комплектации связь между блоками системы устанавливается автоматически по радиоканалу.
  • При необходимости контроля диаметра на нескольких участках достаточно установить дополнительные измерительные головки, а сбор результатов измерений может выполняться одним терминалом без какой либо аппаратной доработки изделия, что обеспечивает дополнительную экономию финансовых затрат конечного потребителя.
  • В качестве терминала могут быть использованы любые PC-подобные компьютеры (ПК, панельные ПК, нотебуки).
  • C целью уменьшения затрат имеется возможность вывода информации на простой пульт управления (например индикатор И-01)

Большие возможности для автоматизации управления

  • Программное обеспечение терминала обеспечивает возможность привязки диаметра к метражу кабеля по данным от метражного датчика из состава технологической линии (обслуживается как импульсный выход, так и позиционный код с датчика метража); сбор статистики; организация баз данных; возможность объединения в единую локальную сеть.
  • Все классы измерительных головок имеют возможность непосредственного встраивания в линию с целью автоматизации управления. Могут служить заменой измерительных головок таких производителей измерительного оборудования, как “Sikora”, “Zumbah”, “Beta”, “Proton” с реализацией соответствующих протоколов обмена данными.

Высокая надежность на всех этапах жизненного цикла

Источник