Каждый электрик, пусть даже с небольшим опытом, должен знать, как правильно сделать выбор сечения кабеля. Без осуществления правильного расчета кабеля, ожидать качественной безопасности эксплуатации электрических приборов и техники не представляется возможным. Давайте рассмотрим более подробно, в чем заключается важность осуществления корректного расчета.
Для чего учиться делать расчеты?
Прежде всего, осуществление таких математических действий требуется для обеспечения безопасности помещения. Любой кабель или провод являются основными средствами для передачи и распределения тока, подводящего к электрическим приборам.
Практически каждый день, электрику необходимо подключить где-то электрическую кухонную плиту, починить розетку, установить новый светильник. Одним словом, необходимость произвести расчет сечения провода обусловлено обеспечением постоянного притока электроэнергии и избежание различных неприятных ситуаций, которые включают в себя некоторые повреждения в самой электрической проводке.
Если осуществить подключение прибора по кабелю и сечение выбранных проводов будет небольшим, неспособным в нужных объемах обеспечивать нормальное функционирование прибора, в таком случае сам кабель будет перегреваться, что, в свою очередь, приводит к медленному разрушению изоляции. Как следствие возможного возникновения короткого замыкания. В результате снижения надежности и срока службы эксплуатации электропроводки в помещении резко упадет или, более того, исчезнет, то есть сгорит.
Следует отметить, что правильный выбор сечения провода обеспечивает пожаробезопасность и электробезопасность в помещении.
Наиболее распространенной бытовой ситуацией, на сегодняшний день, является попытка сэкономить на стоимости провода, что неизбежно приводит к возникновению коротких замыканий или пожаров.
Именно по этой причине, перед тем как осуществлять электрическую проводку кабеля, выбрать сечение используемых проводов по всей квартире необходимо определить:
- количество бытовых приборов, которые будут находиться в квартире;
- суммарную мощность и потребляемую нагрузку приборов с учетом небольшого запаса;
- осуществить математические расчеты;
- определить тип и сечение необходимых проводов.
Какие факторы оказывают влияние на нагрев проводов?
- Площадь сечения жилы. Для более доступного представления простого человека следует отметить, что чем больше площадь сечения выбранного провода по своим размерам, тем больший ток оно может безопасно провести. Сечение используемых проводов можно определить 2 способами: по марке, измерить штангенциркулем.
- Материал производства. Следует учесть, что медные провода обладают меньшим сопротивлением. Из чего следует, что нагревание будет осуществляться медленнее, нежели по алюминиевому.
- Вариант исполнения проводки. Одиночный провод всегда может пропускать более высокий ток, чем по проводу, проложенному вместе с иными.
- Исполнение прокладки. Сечение проложенных проводов в трубе всегда будет нагреваться быстрее, чем в открытой проводке, так как она обеспечивает хорошее охлаждение.
- Изоляции. Качество и материал изоляции напрямую оказывают влияние на температурный диапазон, который может пропустить сечение выбранных проводов.
Как делается приблизительный расчет потребляемой мощности?
Для того что бы узнать как определить сечение провода по мощности необходимо выполнить ряд последовательных действий:
- Делаем полный список используемых электрических приборов в данном помещении.
- Определить общую потребляемую мощность всего оборудования, которое находится в помещении. Для этого берем лист, на котором отмечен весь список приборов и помечаем напротив каждого его потребляемую мощность. Определить это значение возможно, сняв показания с этикетки на каждом приборе или изучить листок-вкладыш от техники.
- Суммируем все полученные значения.
- Определяем какие приборы будут находиться в непрерывной работе, сколько единиц в периодичной и число редко используемых. Такие мероприятия необходимы для расчета более точного значения сечение всех проводов.
- Суммируем мощность постоянно работающих приборов и периодически включающих. Определяем приблизительное время работы проводки с такой нагрузкой (если коэффициент работы составляет 70%, то при дальнейших расчетах необходимо брать значение 0,7).
- Делаем расчет сечения кабеля по мощности. Для этого общую мощность потребляемой энергии делим на коэффициент работы сети и получаем требуемое значение мощности провода. Используя специальную таблицу проводов, определяем сечение жил.
Как определить точное значение потребляемой мощности в сети?
Чтоб определить точный расчет сечения кабеля по мощности в сети необходимо использовать данные о потреблении приборами тока с усредненного подсчета. Однако, следует учесть, что данные на приборах зачатую проставляются среднего значения. Поэтому к этой цифре следует сразу добавить 5 % от полного значения.
Некоторые электрики полагают, что для проведения проводов освещения точечных светильников вполне достаточно сечение кабеля 0, 5 мм², для люстр – 1,5 мм², розеток – 2,5 мм².
Только нерадивый специалист станет утверждать, что реализация такой электрической схемы и сечения купленных проводов смотрятся вполне приемлемыми для использования в бытовых целях. Однако, как же вам быть, если, к примеру, на кухне включили одновременно холодильник, чайник электрический, телевизор и микроволновку?
Такая же неприятная ситуация произойдет с вами если в одну розетку включите одновременно кофеварку, стиральную машину и мультиварку.
к содержанию ↑Какие особенности расчета скрытой проводки?
Для использования провода в скрытой проводке необходимо остановить свой выбор на кабеле, в котором сечение будущих проводов необходимо рассчитать на 20–30% больше от полученного значения. В скрытой проводке опасность возгорания может увеличиться в результате быстрого нагрева. В случае, если по каналу проходит более одной токоведущей линии, то следует увеличить сечение используемых проводов на 35-40%.
к содержанию ↑Следует отметить, что значения потребляемой нагрузки тока является более важным показателем, и настоящие профессионалы именно по нему могут корректно осуществить сечение кабеля.
Как осуществить правильный выбор сечения проводника?
Для точного определения максимальной мощности следует знать потребляемый ток и вид фазы (одно- или трехфазная сеть).
Для однофазной сети суммарная мощность будет равна Р= 220*I*1,3, где I— это потребляемый суммарный ток.
Для трехфазной сети расчет осуществляется немного по-иному: Р= √3*380* I*1,3.
- длину токоведущей линии;
- способ реализации электропроводки;
- общие характеристики автомата.
Правильно подобранное сечение используемых проводов – это самый важный критерий для осуществления и прокладки надежной проводки в помещении. Всем известно, что только скупой платит дважды, и не только за кабель, но и за весь ремонт в целом.
Расчет сечения кабеля по мощности: диаметр и нагрузка
В данной статье будет рассказано о том, как провести расчет сечения провода по потребляемой мощности самостоятельно. Знать это нужно не только при монтаже электропроводки в доме, но и при проведении работ в автомобилях, например. Если сечение провода окажется недостаточным, то он начнет нагреваться очень сильно, что приведет к существенной потере уровня безопасности. Учитывая все рекомендации, которые будут изложены ниже, вы сможете самостоятельно рассчитать параметры проводов для монтажа электроснабжения в доме. Но если не уверены в своих силах, лучше обратитесь к специалистам в этой области. Причем нужно отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (12В и 220В) производится аналогично.
Проведение расчета длины электропроводки
Для любого типа электронной системы самым главным условием стабильной и безаварийной работы является грамотный расчет сечений всех проводов по току и мощности. Первым делом следует вычислить максимальную длину всей электропроводки. Существует несколько способов это сделать:
- Измерение расстояния от щитков до розеток, выключателей согласно схеме монтажа. Причем сделать это можно линейкой на заранее приготовленном плане электропроводки – достаточно полученные значения длин умножить на масштаб.
- И второй, более точный способ – это вооружиться линейкой и пройтись по всем комнатам, проводя замеры. Причем нужно учитывать, что провода должны как-то соединяться, поэтому всегда должен присутствовать запас – хотя бы по одному-два сантиметра с каждого края проводки.
Теперь можно приступить к следующему шагу.
Расчет нагрузки на проводку
Чтобы вычислить суммарную нагрузку, нужно сложить все минимальные мощности потребителей по дому. Допустим, вы проводите расчет для кухни, в ней установлены светильники, микроволновая печь, электрические чайник и плита, посудомоечная машина и так далее. Все мощности необходимо суммировать (смотрите на задних крышках потребляемую мощность, но придется вычислить самостоятельно по этому параметру еще ток). После умножаете на поправочный коэффициент 0,75. Он еще называется коэффициентом одновременности. Суть его ясна из самого названия. Эта цифра, которая получится в результате вычислений, вам необходима будет в дальнейшем для проведения расчетов параметров проводов. Обратите внимание на то, что вся система электроснабжения должна быть безопасной, надежной и прочной. Это основные требования, которые необходимо учитывать, когда производится расчет сечения провода по потребляемой мощности 12В и 220В.
Ток потребления электроустановок
Теперь о том, как произвести расчет потребляемого тока электрического прибора. Можно сделать это в уме, а можно и на калькуляторе. Смотрите инструкцию к прибору, какое значение потребляемой мощности у него. Само собой, в бытовой электросети течет переменный ток с напряжением 220 вольт. Следовательно, воспользовавшись простой формулой (потребляемую мощность разделить на напряжение питания), можно вычислить ток. Например, электрочайник имеет мощность 1000 Вт. Значит, если разделить 1000 на 220, получим значение, примерно равное 4,55 ампера. Производится очень просто расчет сечения провода по потребляемой мощности. Как осуществить это, рассказано в статье. В режиме работы чайник потребляет из сети 4,55 ампера (для защиты необходимо устанавливать автоматический выключатель большего номинала). Но обратите внимание на то, что не всегда это точное значение. Например, если в конструкции электроприбора имеется двигатель, можно увеличить примерно на 25 % полученное значение – ток потребления мотора в режиме запуска значительно больше, нежели во время работы на холостом ходу.
Рекомендации ПУЭ
Но можно воспользоваться сводом правил и стандартов. Имеется такой документ, как Правила устройства электроустановок, именно он регламентирует все нормы проведения монтажа проводки не только в частных владениях, но и на заводах, фабриках и т. д. По этим правилам стандарт электропроводки – это способность выдержать нагрузку в 25 ампер длительное время. Поэтому в квартирах вся электропроводка должна выполняться только с использованием медного провода, сечение его — не меньше 5 кв. мм. Каждая жила должна иметь сечение свыше 2,5 кв. мм. Диаметр проводника должен быть 1,8 мм.
Чтобы вся электропроводка работала максимально безопасно, на вводе производится монтаж автоматического выключателя. Он обезопасит квартиру от коротких замыканий. Также в последнее время большинством владельцев жилплощадей производится монтаж устройств защитного отключения, которые моментально действуют на изменение сопротивления в цепи. Другими словами, если вы случайно коснетесь оголенных проводов под напряжением, они моментально обесточатся и вы не получите удар. Автоматические выключатели необходимо рассчитывать по току, причем выбирать обязательно с запасом, чтобы всегда имелась возможность установить в доме какой-либо электроприбор. Грамотный расчет сечения провода по потребляемой мощности (как осуществить правильный выбор проводов, вы узнаете из данного материала) – это залог того, что функционировать электроснабжение будет правильно и эффективно.
Материалы для изготовления проводов
Как правило, монтаж электропроводки в частном доме или квартире делают с использованием трехжильных проводов. Причем у каждой жилы — отдельная изоляция, все они имеют различную расцветку – коричневый, синий, желто-зеленый (стандарт). Жила – это именно та часть провода, по которой протекает ток. Она может быть как однопроволочной, так и многопроволочной. В некоторых марках провода используется хлопчатобумажная оплетка поверх жил. Материалы для изготовления жил проводов:
- Сталь.
- Медь.
- Алюминий.
Иногда можно встретить комбинированные, например, медный провод многопроволочный с несколькими стальными проводниками. Но такие использовались для осуществления полевой телефонной связи – по медным передавался сигнал, а стальные использовались по большей части для проведения крепления к опорам. Поэтому в этой статье о таких проводах разговор идти не будет. Для квартир и частных домов идеальным оказывается медный провод. Он долговечный, надежный, характеристики намного выше, нежели у дешевого алюминия. Конечно, цена медного провода кусается, но стоит упомянуть о том, что его срок службы (гарантированный) — 50 лет.
Марки проводов
Для прокладки электропроводки лучше всего использовать две марки проводов – ВВГнг и ВВГ. Первый имеет окончание «-нг», что говорит о том, что изоляция не горит. Используется он для осуществления электропроводки внутри сооружений и зданий, а также в земле, на открытом воздухе. Стабильно работает в диапазоне температур -50… +50. Гарантированный срок службы — не менее 30 лет. Кабель может быть с двумя, тремя или четырьмя жилами, сечение каждой — в диапазоне 1,5… 35 кв. мм. Обратите также внимание на то, что необходимо проводить расчет сечения провода по потребляемой мощности и длине (в случае с воздушной длинной линией).
Внимательно смотрите на то, чтобы перед названием провода не было буквы «А» (например, АВВГ). Это говорит о том, что внутри жилы изготовлены из алюминия. Имеются также зарубежные аналоги – кабель марки NYM, имеющий круглую форму, соответствует стандартам, принятым в Германии (VDE0250). Жилы медные, изоляция не подвержена горению. Круглая форма провода намного удобнее в том случае, если необходимо проводить монтаж сквозь стену. А вот для проведения проводки внутри помещений оказывается удобнее плоский отечественный.
Провода из алюминия
Они имеют маленький вес, а самое главное, низкую стоимость. Поэтому пригодятся для тех случаев, когда нужно прокладывать длинные линии по воздуху. Если все работы проводить грамотно и правильно, вы получите идеальную воздушную линию, так как у алюминия имеется одно огромное преимущество – он не подвержен окислению (в отличие от меди). Но часто проводка из алюминия использовалась и в домах (как правило, в старых). Провод раньше было проще достать, и стоил он копейки. Необходимо отметить, что расчет сечения провода по потребляемой мощности (особенности этого процесса известны каждому электрику) является главным этапом в создании проекта электроснабжения дома. Но нужно обращать внимание на одну особенность – сечение алюминиевого провода должно быть больше, нежели медного, чтобы выдержать одинаковую нагрузку.
Таблица для расчета сечения по мощности
Также нужно упомянуть и о том, что на алюминиевые провода предельно допустимая токовая нагрузка намного меньше, нежели для медных. Таблица ниже поможет рассчитать сечение жил алюминиевой проводки.
Диаметр жилы провода, мм | ||||||||||
1,6 | 1,8 | 2 | 2,3 | 2,5 | 2,7 | 3,2 | 3,6 | 4,5 | 5,6 | 6,2 |
Сечение провода, кв. мм | ||||||||||
2 | 2,5 | 3 | 4 | 5 | 6 | 8 | 10 | 16 | 25 | 30 |
Максимальный ток при длительной нагрузке, А | ||||||||||
14 | 16 | 18 | 21 | 24 | 26 | 31 | 38 | 55 | 65 | 75 |
Максимальная мощность нагрузки, кВт | ||||||||||
3 | 3,5 | 4 | 4,6 | 5,3 | 5,7 | 6,8 | 8,4 | 12 | 14 | 16 |
Сечение проводов в зависимости от типа проводки
Существует два типа монтажа электрической проводки в домах – открытый и закрытый. Как вы понимаете, нужно учитывать и этот нюанс при проведении расчетов. Скрытая монтируется внутри перекрытий, а также в бороздках и каналах, в трубах и т. д. Закрытая проводка имеет более высокие требования, так как у нее меньшая способность к охлаждению. А любой провод при длительном воздействии большой нагрузки нагревается очень сильно. Поэтому в случае когда осуществляете расчет сечения провода по потребляемой мощности, влияние на нагрев обязательно учитывайте. Необходимо также принимать во внимание еще следующие параметры:
- Длительную токовую нагрузку.
- Потерю напряжения.
При увеличении длины провода уменьшается напряжение. Следовательно, чтобы уменьшить потери по напряжению, необходимо увеличить сечение жил провода. Если речь идет о небольшом доме или даже комнате, то значение потерь крайне низкое, ими можно пренебречь. Но если же проводится расчет длинной линии, от этого не уйти. Ведь расчет сечения провода по потребляемой мощности (влияние длины очень большое) зависит от такого параметра, как протяженность линии.
Расчет провода по мощности
Итак, вам потребуется знать следующие характеристики:
- Материал, из которого состоят жилы кабеля.
- Максимальную потребляемую мощность.
- Напряжение питания.
Обратите внимание на то, что при протекании любого тока происходит повышение температуры и выделение некоторого количества тепла. Причем количество тепла пропорционально всей мощности, которая рассеивается на куске электропроводки. Если подобрать неверное сечение, то произойдет чрезмерный нагрев, а результат может быть плачевным – воспламенение электропроводки и пожар. Поэтому стоит провести точный расчет сечения провода по потребляемой мощности. Факторы риска слишком большие, и их много.
Оптимальные параметры
Оптимальные сечения:
- Для разводки розеток – 2,5 кв. мм.
- Осветительная группа – 1,5 кв. мм.
- Электрические приборы высокой мощности (электроплитка) – 4-6 кв. мм.
При этом обратите внимание на то, что медные провода могут выдержать следующие нагрузки:
- Провод 1,5 кв. мм – до 4,1 кВт (нагрузка по току — 19 ампер).
- 2,5 кв. мм – до 5,9 кВт (по току — до 27 ампер).
- 4-6 кв. мм – более 8-10 кВт.
Поэтому при увеличении нагрузки у вас всегда будет довольно большой резерв.
Заключение
Теперь вы знаете, как произвести расчет сечения провода по потребляемой мощности (определение важных характеристик и прочих мелких факторов вам отныне известно). Исходя из всех вышеперечисленных данных, вы сможете самостоятельно, не прибегая к помощи профессионалов, составить правильно план электроснабжения для своего дома или квартиры.
В современном технологическом мире электричество практически стало на один уровень по значимости с водой и воздухом. Применяется оно в практически любой сфере человеческой деятельности. Появилось такое понятие, как электричество еще в далеком 1600 году, до этого мы знали об электричестве не больше древних греков. Но со временем оно начало более широко распространяться, и только в 1920 году оно начало вытеснять керосиновые лампы с освещения улиц. С тех пор электрический ток начал стремительно распространяться, и сейчас он есть даже в самой глухой деревушке как минимум освещая дом и для коммуникаций по телефону.
Само электричество представляет из себя поток направленных зарядов, движущихся по проводнику. Проводником является вещество способное пропускать через себя эти сами электрические заряды, но у каждого проводника есть сопротивление (кроме так называемых сверхпроводников, сопротивление у сверхпроводников равняется нулю, такое состояние достижимо за счет понижения температуры до -273,4 градуса по Цельсию).
Но в быту сверхпроводников, конечно же, еще нету, да и появиться в промышленных масштабах еще нескоро. В повседневности, как правило, ток пропускается через провода, а в качестве жилы используется в основном медные или алюминиевые провода. Медь и алюминий популярны прежде всего, за счет своих свойств проводимости, которая обратно электрическому сопротивлению, а также из-за дешевизны, по сравнению, например, с золотом или серебром.
Как разобраться в сечениях медных и алюминиевых кабелей, для прокладки проводки?
Данная статья предназначена научить вас как рассчитать сечение провода. Это как чем больше воды вы хотите подать, тем большего диаметра труба вам нужна. Так и здесь, чем больше потребление электрического тока, тем больше должно быть сечение кабелей и проводов. Вкратце опишу что это такое: если вы перекусите кабель или провод, и посмотреть на него с торца, то вы как раз и увидите его сечение, то есть толщину провода, которая определяет мощность которую данный провод способен пропустить, разогреваясь до допустимой температуры.
Для того чтобы правильно подобрать сечение силового провода нам нужно учитывать максимальную величину потребляемой нагрузки тока. Определить значения токов можно, зная паспортную мощность потребителя, определяется по такой формуле: I=P/220, где P — это мощность потребителя тока, а 220 — это количество вольт в вашей розетке. Соответственно если розетка на 110 или 380 вольт, то подставляем данное значение.
Важно знать, что расчет значения для однофазных, и трехфазных сетей различается. Для того чтобы узнать на сколько фаз сеть вам нужно, требуется подсчитать общую сумму потребления тока в вашем жилище. Приведем пример среднестатистического набора техники, которая может быть у вас дома.
Простой пример расчета сечения кабеля по потребляемому току, сейчас мы вычислим сумму мощностей подключаемых электроприборов. Основными потребителями в среднестатистической квартире являются такие приборы:
- Телевизор — 160 Вт
- Холодильник — 300 Вт
- Освещение — 500 Вт
- Персональный компьютер — 550 Вт
- Пылесос — 600 Вт
- СВЧ-печь — 700 Вт
- Электрочайник — 1150 Вт
- Утюг — 1750 Вт
- Бойлер (водонагреватель) — 1950 Вт
- Стиральная машина — 2650 Вт
- Всего 10310 Вт = 10,3 кВт.
Когда мы узнали общее потребление электричества, мы можем по формуле рассчитать сечение провода, для нормального функционирования проводки. Важно помнить что для однофазных и трехфазных сетей формулы будут разные.
Расчет сечения провода для сети с одной фазой (однофазной)
Расчет сечения провода осуществляется с помощью следующей формулы:
I = (P × K и ) / (U × cos(φ) )
где:
I — сила тока;
- P — мощность всех потребителей энергии в сумме
- K и — коэффициент одновременности, как правило, для расчетов принимается общепринятое значение 0,75
- U — фазное напряжение, которое составляет 220V но может колебаться в пределах от 210V до 240V.
- cos(φ) — для бытовых однофазных приборов эта величина сталая, и равняется 1.
Если есть необходимость рассчитать ток быстрее, то можно опустить значение cos(φ) и значение K и . Результат в таком случае отличается в меньшую сторону на 15%, если мы применим формулу:
I = P / U
Когда мы нашли мощность потребления тока по формуле, можно начать выбирать кабель, который подходит нам по мощности. Вернее, его площади сечения. Ниже приведена специальная таблица в которой предоставлены данные, где сопоставляется величина тока, сечение кабеля и потребляемая мощность.
Данные могут различаться для проводов изготовленных из разных металлов. Сегодня для применения в жилых помещениях, как правило, используется медный, жесткий кабель. Алюминиевый кабель практически не применяется. Но все же во многих старых домах, алюминиевый кабель все еще присутствует.
Таблица расчетной мощности кабеля по току. Выбор сечения медного кабеля, производится по следующим параметрам:
Также приведем таблицу для расчета потребляемого тока алюминиевого кабеля:
Если значение мощности получилось среднее между двумя показателями, то необходимо выбрать значение сечения провода в большую сторону. Так как запас мощности должен присутствовать.
Расчет сечения провода сети с тремя фазами (трехфазной)
А теперь разберем формулу подсчета сечения провода для трехфазных сетей.
Для рассчета сечения питающего кабеля воспользуемся следующей формулой:
I = P / (√3 × U × cos(φ))
Где:
- I — сила тока, по которой выбирается площадь сечения кабеля
- U — фазовое напряжение, 220V
- Cos φ — угол сдвига фаз
- P — показывает общее потребление всех электроприборов
Cos φ — в приведенной формуле крайне важен, так как самолично влияет на силу тока. Он различается для разного оборудования, с этим параметром чаще всего можно ознакомиться в технической документации, или соответствующей маркировкой на корпусе.
Общая мощность находится очень просто, мы суммируем значение всех показателей мощности, и используем получившееся число в расчетах.
Отличительной особенностью в трехфазной сети, является то, что более тонкий провод способен выдержать большую нагрузку. Подбирается необходимое нам сечение провода, по нижеприведенной таблице.
Расчет сечения провода по потребляемому току применяемый в трехфазной сети, используется с применением такой величины как √3. Это значение нужно для упрощения внешнего вида самой формулы:
U линейное = √3 × U фазное
Данным образом при возникновении необходимости заменяется произведение корня и фазного напряжения на линейное напряжение. Эта величина равняется 380V (U линейное = 380V).
Понятие длительного тока
Также один не менее важный момент при выборе кабеля для трехфазной и однофазной сети состоит в том, что необходимо учитывать такое понятие, которое звучит как допустимый длительный ток. Этот параметр показывает нам силу тока в кабеле, которую может выдержать провод в течение неограниченного количества времени. Определить эго можно в специальной таблице. Также для алюминиевых и медных проводников они существенно различаются.
В случае когда данный параметр превышает допустимые значения, начинается перегрев проводника. Температура нагрева является обратно пропорциональной силе тока.
Температура на некоторых участках может увеличиваться не только из-за неверно подобранного сечения провода, а и при плохом контакте. К примеру, в месте скрутки проводов. Такое довольно часто происходит в месте контакта медных кабелей и алюминиевых. В связи с этим поверхность металлов подвергается окислению, покрываясь оксидной пленкой, что весьма сильно ухудшает контакт. В таком месте кабель будет нагреваться выше допустимой температуры.
Когда мы провели все расчеты, и сверились с данными из таблиц, можно смело идти в специализированный магазин и покупать необходимые Вам кабели для прокладки сети у себя дома или на даче. Главное ваше преимущество перед, например, вашим соседом будет в том что вы полностью разобрались в данном вопросе с помощью нашей статьи, и сэкономите кучу денег, не переплачивая за то, что вам хотел продать магазин. Да и знать о том, как рассчитать сечение тока для медных или алюминиевых проводов никогда не будет лишним, и мы уверены что знания полученные у нас, неоднократно пригодятся на вашем жизненном пути.
Любой электрик должен знать, каким образом проводится расчет сечения кабеля, а также, зачем это делается. Это одна из базовых основ.
На сегодняшний день существует несколько способов расчета сечения провода. Чаще остальных опытные электрики используют метод расчета по мощности. Именно данному вопросу и будет посвящена наша сегодняшняя статья.
Зачем нужны вычисления
Для людей, которые тесно не работали с электричеством и прокладкой проводов не понять, насколько важно подобрать для той или иной работы правильное сечение провода. А ведь это очень важный аспект. Такая важность вопроса обусловлена тем, что любой провод или кабель представляет собой ведущий элемент для распределения и подачи тока, который подводится к электроприборам.
Провода в доме
В связи с такой высокой востребованностью проводов расчет их сечения просто необходим для должного обеспечения постоянного притока электрической энергии к различным приборам. При этом риск возникновения опасностей должен быть по максимуму сведен к нулю. Такие ситуации могут возникнуть из-за постоянного контакта провода с током. Если расчет требуемого сечения кабеля не проводился, и провод имеет небольшое сечение, которое не способно обеспечить в нужных объемах адекватное функционирование электроприборов, к тому же это ведет к нагреванию кабеля. Вследствие этого с течением времени будет происходить медленное разрушение защитной изоляции изделия, и риск появления короткого замыкания также будет повышаться с каждым прошедшим днем.
Как видим, всего лишь неправильно подобранный тип сечения может привести к следующим последствиям:
- приборы будут часто ломаться, не отслужив весь срок, установленный производителем;
- существенно увеличивается риск возгорания провода из-за короткого замыкания;
Короткое замыкание кабеля
- снижение срока службы самой электропроводки;
- высокий риск сгорания проводки;
- риск получения человеком электротравмы.
Обратите внимание! Правильный выбор сечения кабелей, применяемых в доме или других помещениях, является обязательной частью электробезопасности и пожаробезопасности комнат.
Поэтому не стоит пытаться сэкономить там, где от этого будет только вред. Ведь при негативном стечении обстоятельств на ремонт техники и замену проводки придется потратиться в разы больше, чем на приобретение провода с нужным сечением!
Факторы, которые влияют на расчет
Из-за важности расчетов при определении требуемого сечения для проводов нужно учитывать ряд параметров:
- обязательно следует учитывать общее количество электроприборов, которые будут размещены в пределах конкретной квартиры;
Электротехника в помещении
- общая потребляемая нагрузка приборов. При этом в расчетах данный параметр должен браться с небольшим запасом;
- суммарная мощность электроприборов, функционирующих в доме;
- выбор способа, с помощью которого будет происходить расчет сечения проводов.
Обратите внимание! Для вычисления этого параметра можно использовать разные методы и подходы.
При этом каждый из перечисленных пунктов играет важную роль и в расчетах без них не обойтись. Также следует отметить, что поскольку это математические вычисления, то конечная цифра должна быть проверена несколько раз для исключения ошибки.
Конечно, каждый математический расчет обладает определенной долей погрешности, так как оперирует не стандартизированными значениями. Поэтому иногда необходимо проводить округления в большую или меньшую сторону, чтобы отыскать кабель требуемого сечения.
Если подойти к расчету халатно, то можно навлечь на себя неприятности, которые как минимум проявятся в сгоревшей технике или проводке, а как максимум – приведут к пожару.
Факторы, влияющие на нагрев кабеля
В определении необходимого сечения провода большую роль играет сам проводник электричества. Поэтому данный тип расчета обязательно должен брать во внимание этот параметр. Иначе невозможно избежать перегрева кабеля. На процесс нагревания проводов могут оказывать влияние такие факторы:
- площадь сечения жилы. Здесь необходимо понимать, что чем больше будет сечение у провода, тем ток больших значений он сможет через себя пропустить в безопасном режиме;
Обратите внимание! Сечение кабеля можно выяснить двумя способами: просто измерить штангенциркулем или посмотреть на его маркировку.
Марки кабелей
- из чего изготовлен кабель. Выбирая провод для подключения к нему электроприборов или как элемент проводки, нужно помнить, что медные изделия обладают меньшим сопротивлением. Из этого следует, что такие провода будут нагреваться значительно медленнее, к примеру, алюминиевых аналогов.
- тип исполнения проводки. Одиночный кабель, идущий в проводке, всегда будет пропускать через себя ток более высокого значения, чем при параллельной прокладке с остальными проводами;
- тип исполнения прокладки. При помещении проводящих ток элементов в трубу они будут нагреваться значительно быстрее, чем при использовании открытого варианта проводки. Это связано с тем, что последний вариант способствует более эффективному охлаждению;
Открытая проводка
- качество сделанной изоляции. Материал изоляции, а также ее качество оказывают прямое влияние на температурный диапазон, который способен выдерживать провод с определенным сечением.
Как видим, не только сам кабель, но и его расположение может оказывать влияние на нагрев проводника, что, в конечном счете, если расчеты не проводились или здесь имелись ошибки, приведет к негативным последствиям. Поэтому расчеты сечения должны обязательно учитывать факторы нагрева.
Как проводить расчет
Одним из вариантов получения точного значения сечения проводов является метод вычислений, проводимых по мощности.
Обратите внимание! Расчет будет опираться на то, что кабель выполнен из меди. Это связано с тем, что по действующим на сегодняшний день правилам ПУЭ в квартирах проводники для тока из алюминия не применяются.
Медные провода
Таблица ПЭУ
Используя метод расчета по мощности, вам необходимо будет подсчитать, какое точное количество приборов будет размещаться в помещении, а также вычислить их потребляемую мощность, при их включении по одной линии в сеть.
Вариант расчета может иметь следующий вид (пример):
- в ситуации, если вам нужно запитать электрическую духовку и микроволновку, имеющие мощность в 120 Вт, то их общая (суммарная) мощность составит 4200 Вт;
- далее нужно вычислить силу тока, имеющегося в этой сети. Здесь используем формулу J = 4200/220. Разделив суммарную мощность приборов на напряжение сети, мы получим 19 А.
Когда вы вычислили силу тока в сети, можно воспользоваться следующей таблицей ПЭУ, чтобы определить искомое сечение для провода.
Как видно из этой таблицы, в нашей ситуации нам потребуется кабель с сечением на 1,5 мм. кв.
Обратите внимание! По таблице мы выяснили минимальный параметр. Поэтому, чтобы точно предотвратить нагрев проводника тока, сечение рекомендуется брать с запасом.
В таблице максимально близкое к найденному значению — 2,5 мм. Такой запас позволит вам подключить при необходимости дополнительной прибор, не повышая при этом риск перегрева проводов.
Объем запаса можно вычислить математически. Для этого необходимо полученное в результате вычислений значение суммарной мощности умножить на коэффициент одновременности. Этот коэффициент имеет значение в 1,2. После этого следует высчитать силу тока по приведенному выше алгоритму.
Определяем точное значение для потребляемой мощности
Чтобы провести точный расчет для определения сечения провода по такому параметру, как мощность, обязательно необходимо пользоваться сведениями о том, какое потребление тока имеется у приборов при усредненном подсчете.
Обратите внимание! Приступая к точным вычислениям, необходимо помнить о том, что на приборах указаны усредненные значения. Поэтому к цифре, указанной на электроприборе, следует прибавить примерно 5% от нее.
Не забывайте, что включение приборов может происходить как одновременно, так и поодиночке. Если этого не предусмотреть, то одновременное включение, скажем, холодильника, микроволновки и точечных светильников приведет к серьезному перегреву кабелей (особенно при длительном включении). Здесь вполне допустима аналогия, когда в одну розетку сразу включить несколько электроприборов.
Перегруженная приборами розетка
Кроме этого нужно рассчитать точное значение потребляемого тока:
- для однофазной сети нужно рассчитывать мощность по формуле Р= 220*I*1,3;
- для трехфазной сети — Р= √3*380* I*1,3.
Благодаря такому точному расчету, вы сможете определить нужное сечение кабеля, а также учесть все нюансы и возможности.
Как быть со скрытой проводкой
У нас по дому, несмотря на большое количество электротехники, провода не валяются по полу и не свисают со стен. Ведь у нас в доме скрытая проводка. Для ее организации также следует рассчитать сечение проводов. Только в данном случае запас необходимо увеличить не на 5%, а на 20–30%. Такое увеличение значения обусловлено тем, что для скрытой проводки характерно большее нагревание из-за маскировки ее в трубах и под отделкой.
Обратите внимание! В ситуации, когда имеется одна токоведущая линия, запас нужно увеличить на 35-40%.
Это позволит предупредить чрезмерный нагрев проводников и снизит риск возникновения короткого замыкания.
Как видим, при работе с электрическими кабелями необходимо учитывать самые разнообразные факторы. Ведь один, даже самый, казалось бы, незначительный нюанс, оставленный без внимания, может привести к настоящей катастрофе.
Заключение
Создавать в доме уют и комфортные для себя условия нужно еще на этапе планирования, в том числе и проводки. Это самая важная часть в доме, от которой напрямую зависит ваша безопасность. Причем, одним из наиболее важных параметров, требующих пристального внимания, является правильный расчет и выбор сечения провода. Используя метод вычисления по мощности подключаемых электроприборов, вы точно выберите подходящий для вашей квартиры вариант кабеля.
Моментов Зоны
Чтобы рассчитать напряжение (и, следовательно, деформацию), вызванное изгибом, нам нужно понять, где находится нейтральная ось балки, и как рассчитать второй момент площади для данного поперечного сечения.
Давайте начнем с воображения произвольного поперечного сечения — что-то не круглое, не прямоугольное и т. Д.
На изображении выше, произвольная форма имеет площадь, обозначенную A . Мы можем взглянуть на небольшую дифференциальную область dA , которая существует на некотором расстоянии x и y от начала координат. Мы можем посмотреть на первый момент площади в каждом направлении по следующим формулам:
Первый момент площади — это интеграл длины по площади — это означает, что в нем будут указаны единицы измерения длины [L 3 ]. Это важно, потому что это помогает нам определить центр тяжести объекта.Центроид определяется как «среднее положение области x (или y )». Математически это утверждение выглядит так:
Крайняя правая часть приведенных выше уравнений будет очень полезна в этом курсе — она позволяет нам разбивать сложную фигуру на простые фигуры с известными областями и известными местоположениями центроидов. В большинстве инженерных сооружений имеется хотя бы одна ось симметрии — и это позволяет нам значительно упростить поиск центроида. Центроид должен быть расположен на оси симметрии .Например:
Для поперечного сечения слева мы знаем, что центроид должен находиться на оси симметрии, поэтому нам нужно найти центроид только по оси и . Поперечное сечение справа еще проще — поскольку центроид должен располагаться по осям симметрии, он должен находиться в центре объекта.
Теперь, когда мы знаем, как определить местонахождение центроида, мы можем обратить наше внимание на второй момент области. Как вы помните из предыдущего раздела о кручении, это определяется как:
И, наконец, иногда нам нужно будет определить второй момент области вокруг произвольной оси x или y — тот, который не соответствует центроиду.В этом случае мы можем использовать теорему о параллельной оси для ее вычисления. В этом случае мы используем второй момент площади относительно центроида, плюс термин, который включает расстояния между двумя осями.
Это уравнение называется теорема о параллельной оси . Это будет очень полезно на протяжении всего этого курса. Как описано во вводном видео к этому разделу, может быть легко вычислить второй момент площади для простой формы. Для более сложных фигур нам нужно будет рассчитать I путем вычисления отдельных I для каждой простой формы и объединения их вместе, используя теорему параллельной оси.
Диаграммы сдвига и момента
Поперечная нагрузка относится к силам, которые перпендикулярны длинной оси конструкции. Эти поперечных нагрузок будут вызывать изгибающий момент М , который вызывает нормальное напряжение , и усилие сдвига В , которое индуцирует напряжения сдвига . Эти силы могут и будут изменяться по длине балки, и мы будем использовать диаграмм сдвига и момента (диаграмма V-M) , чтобы извлечь наиболее важные значения.Построение этих диаграмм должно быть вам знакомо по статикам , но мы рассмотрим их здесь. При рассмотрении поперечно нагруженного луча необходимо учитывать два важных момента:
- Как загружается луч?
- точечная нагрузка, распределенная нагрузка (равномерная или переменная), комбинация нагрузок…
- Как поддерживается луч?
- просто поддерживаемый, консольный, нависающий, статически неопределенный…
Знание нагрузок и опор позволит вам построить качественную диаграмму V-M , а затем статический анализ свободного тела поможет определить количественное описание кривых .Давайте начнем с напоминания о наших условных обозначениях .
Эти условные обозначения должны быть знакомы. Если сдвиг вызывает вращение против часовой стрелки, он положительный. Если момент изгибает луч таким образом, что он изгибается в «улыбку» или в U-образную форму, он является положительным. Лучший способ вспомнить эти диаграммы — проработать пример. Начните с этой консольной балки — отсюда вы можете пройти через более сложные нагрузки.
Нормальное напряжение при изгибе
Во многих отношениях изгиб и кручение очень похожи.Результаты изгиба из пары, или изгибающий момент М , который применяется. Как и при кручении, в чистом изгибе в материале есть ось, где напряжение и деформация равны нулю. Это называется нейтральной осью . И, как и при кручении, напряжение больше не является равномерным по поперечному сечению конструкции — оно меняется. Давайте начнем с рассмотрения того, как ось z изгибает конструкцию. В этом случае мы не будем ограничиваться круговыми сечениями — на рисунке ниже мы рассмотрим призматическое сечение.
Прежде чем мы углубимся в математику за изгибом, давайте попробуем почувствовать это концептуально. Возможно, лучший способ увидеть, что происходит, это наложить изогнутый луч поверх оригинального, прямого луча.
Теперь вы можете заметить, что нижняя поверхность балки стала длиннее, а поверхность балки стала короче. Кроме того, вдоль центра балки длина не изменилась вообще — соответствует нейтральной оси. Чтобы повторить это язык этого класса, мы можем сказать, что нижняя поверхность находится под напряжением, а верхняя поверхность находится под давлением.Нечто более тонкое, но все еще наблюдаемое на вышеупомянутом наложенном изображении, заключается в том, что смещение луча изменяется линейно от вершины до низа, проходя через ноль на нейтральной оси. Помните, это именно то, что мы видели и при кручении — напряжение варьировалось линейно от центра к центру. Мы можем посмотреть на это распределение напряжений через поперечное сечение балки немного более четко:
Теперь мы можем найти математическую связь между приложенным моментом и напряжением в балке.Мы уже упоминали, что луч деформируется линейно от одного края к другому — это означает, что деформация в направлении x увеличивается линейно с расстоянием вдоль оси y- (или вдоль толщины луча). Таким образом, деформация будет иметь максимальное напряжение при y = -c (поскольку y = 0 находится на нейтральной оси, в данном случае это центр балки), и будет иметь максимальное сжатие при y = c , Мы можем записать это математически так:
Теперь, это говорит нам кое-что о напряжении, что мы можем сказать о максимальных значениях напряжения? Что ж, давайте начнем с умножения обеих сторон уравнения на E , модуль упругости Юнга.Теперь наше уравнение выглядит так:
Используя закон Гука, мы можем связать эти величины с фигурными скобками под напряжением в направлении x и максимальным напряжением. Что дает нам это уравнение для напряжения в направлении х-:
Наш последний шаг в этом процессе — понять, как изгибающий момент связан со стрессом. Для этого напомним, что момент — это сила, умноженная на расстояние. Если мы можем только представить, глядя на очень маленький элемент в пучке, дифференциальный элемент, то мы можем записать это математически как:
Поскольку у нас есть дифференциалы в нашем уравнении, мы можем определить момент M , действующий по площади поперечного сечения балки, путем интегрирования обеих сторон уравнения.И, если мы вспомним наше определение напряжения как силы на площадь, мы можем написать:
Последний член в последнем уравнении — интеграл по y в квадрате — представляет второй момент области вокруг оси z (из-за того, как мы определили наши координаты). В декартовых координатах этот второй момент площади обозначается как I (помните, что в цилиндрических координатах он обозначается как J ). Теперь мы можем наконец выписать наше уравнение для максимального напряжения и, следовательно, напряжения в любой точке по оси и , как:
Важно отметить, что индексы в этом уравнении и направлении вдоль сечения (здесь оно измеряется по и ) все будет меняться в зависимости от характера проблемы, т.е.е. направление момента — на какую ось изгибается луч? Мы основали нашу запись на шоу изогнутых лучей на первом изображении этого урока.
Помните, в начале раздела, когда я упоминал, что изгиб и кручение на самом деле были очень похожи? На самом деле мы видим это очень явно в последнем уравнении. В обоих случаях напряжение (нормальное для изгиба и сдвига при кручении) равно парам / моменту ( М для изгиба и Т для кручения), умноженному на местоположение вдоль поперечного сечения , , поскольку напряжение не является равномерным вдоль поперечного сечения (с декартовыми координатами для изгиба и цилиндрическими координатами для кручения), все это делится на второй момент области поперечного сечения.
Резюме
В этом уроке мы узнали о моментах из области и диаграмм моментов сдвига . Из первого момента области сечения мы можем вычислить центроида . Мы узнали, как вычислить второй момент для области в декартовых и полярных координатах, и узнали, как теорема о параллельной оси позволяет нам получить второй момент площади относительно центроида объекта — это полезно для разбиения сложного сечения на несколько простых форм и объединение их вместе.Мы пересмотрели концепцию диаграмм сдвига и момента из статики. Эти диаграммы будут важны для определения максимальной силы сдвига и изгибающего момента вдоль сложно нагруженной балки, что, в свою очередь, потребуется для расчета напряжений и прогнозирования разрушения. Наконец, мы узнали о нормальном напряжении от изгиба балки. Как напряжение, так и деформация изменяются вдоль поперечного сечения балки, при этом одна поверхность натянута, а другая — сжата. Плоскость, проходящая через центроид, образует нейтральную ось — вдоль нейтральной оси нет напряжения или деформации.Напряжение является функцией приложенного момента и второго момента площади относительно оси, в которой находится момент.
Этот материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом в рамках гранта № 1454153. Любые мнения, выводы и выводы или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат автору (авторам) и не обязательно отражают точку зрения Национального Научный фонд.
,Узнайте больше о требованиях к проверке OSHA и ASME, частоте проверок и критериях снятия строп каната.
Вы знаете, кто должен проверять ваши подъемные стропы? Что еще более важно, вы знаете, как часто они их проверяют? OSHA и ASME предъявляют различные требования к проверке, частоты и критерии удаления для каждого типа строп, включая стропы из легированной цепи, синтетические стропы, стропы из металлической сетки и стропы из проволочного каната.
В компаниях Mazzella мы понимаем количество усилий и координации, необходимых для того, чтобы быть в курсе отраслевых стандартов и разработать программу инспекций, которая обеспечивает соответствие вашего бизнеса. В связи с этим у нас есть специальное подразделение, состоящее из высококвалифицированных и квалифицированных инспекторов и техников, которые занимаются только проверками оснастки оборудования, соблюдением отраслевых норм, а также проверкой и ремонтом строп.
В этой статье наша цель — помочь вам понять, что требуется для того, чтобы стропы для канатов соответствовали стандартам ASME, что, в свою очередь, поможет обеспечить безопасность пользователей, продлить срок службы строп и помочь сократить ненужные затраты на ремонт оборудования и потери производства из-за простоя оборудования.
Кто проводит проверки канатных строп и как часто они происходят?
Поскольку ударные нагрузки, острые углы, острые края и чрезмерное тепло могут быстро привести к повреждению подъемного стропа, пользователь должен осматривать стропу перед каждым подъемом.
В качестве отправной точки те же методы работы, которые применяются ко всем «рабочим» тросам, применяются к тросам, которые были изготовлены в стропе. Следовательно, хорошее практическое знание конструкции и конструкции каната будет не только полезным, но и необходимым при проведении инспекции строп каната.
Существуют два отраслевых стандарта, которые предоставляют конечному пользователю руководящие указания по проверке и критерии, требующие снятия с эксплуатации: OSHA 1910.184 и ASME B30.9.
Первоначальный осмотр (до первоначального использования): Рекомендуется осматривать стропу из троса при получении ее от производителя. Дважды проверьте метку стропа, чтобы убедиться, что это то, что вы заказали, и что номинальная грузоподъемность соответствует всем спецификациям вашего проекта и требованиям по подъему.
Частые (ежедневно или до использования): Назначьте Компетентное лицо для ежедневного визуального осмотра строп, а также всех креплений и приспособлений на предмет повреждений, дефектов или деформаций. Инспектор должен также удостовериться, что выбранный канатный трос отвечает конкретным рабочим требованиям, для которых он используется.
Пользователи не могут рассчитывать на ежедневную проверку, если канатный строп используется несколько раз в течение дня. Повреждение троса может произойти на одном подъеме, и наилучшей практикой является проведение визуального осмотра перед любой сменой смены или изменениями в применении подъема.Поскольку ударные нагрузки, сильные углы, острые кромки и чрезмерное тепло могут быстро привести к повреждению подъемного стропа, пользователь должен осматривать стропу перед каждым подъемом.
Периодическая проверка: Периодическая проверка выполняется либо профессиональным поставщиком услуг, либо квалифицированным лицом, каждые 12 месяцев (как минимум) и ежемесячно или ежеквартально в более тяжелых условиях эксплуатации. Ниже приведены все определяющие факторы при планировании частоты периодических проверок:
- Частота использования
- Серьезность условий эксплуатации
- Характер выполняемых подъемников
- Опыт, накопленный в отношении срока службы канатных строп, используемых в аналогичные приложения
ASME предоставляет эти дополнительные руководящие принципы периодической проверки, основанные на обслуживании канатного стропа:
- Нормальная служба — Ежегодно
- Тяжелая служба — Ежемесячно и ежеквартально
- Специальная служба — в соответствии с рекомендациями квалифицированного лица
В зависимости от серьезности рабочей среды и частоты использования ваша компания может принять решение о том, что более тщательный осмотр стропа должен проводиться чаще, чем минимальное годовое требование.
Периодические проверки должны быть задокументированы в соответствии с ASME B30.9, и записи должны быть сохранены. Работодатель обязан вести учет самой последней тщательной проверки, однако отдельные записи для каждого проверенного стропа не требуются. Неспособность вести и хранить контрольные записи является одной из наиболее распространенных проблем, которые, по нашему мнению, могут помешать компании полностью выполнить требования OSHA.
Что требуется для идентификационной метки строп каната?
ASME B30.9 стандартов требуют, чтобы метка стропа обеспечивала: номинальную нагрузку для вертикальных, чокеровочных и корзинных сцепок; номинальный диаметр или размер канатного стропа; название и товарный знак производителя; количество ножек (если их больше одной)
В соответствии со стандартом ASME B30.9 изготовитель должен иметь маркировку на стропе для каната на всех новых стропах, чтобы он включал:
- Номинальная нагрузка для типов сцепок (одноногий вертикальный, чокер и корзина) и угол на их основе
- диаметр или размер
- наименование и товарный знак изготовителя
- количество ножек, если их больше одного
Если бирка отсутствует или неразборчива, инспектор должен снять строп с обслуживания и отправить это производителю для текущей или обновленной сертификации, маркировки и тестирования.
Основные критерии проверки канатных стропов
Целью проверки стропа является оценка остаточной прочности стропы, которая использовалась ранее, чтобы определить, подходит ли она для продолжительного использования. При осмотре строп канатов ежедневные визуальные осмотры предназначены для выявления серьезных повреждений или повреждений, которые могут ослабить стропу.
Эта проверка обычно выполняется человеком, использующим стропу в повседневной работе. Пользователь должен искать очевидные вещи, такие как оборванные провода, перегибы, раздавливание, сломанные крепления, сильная коррозия и т. Д.Любое повреждение стропы, которое может привести к значительной потере первоначальной прочности, должно быть тщательно отмечено и определено, будет ли дальнейшее использование представлять угрозу безопасности.
Стандарты ASME B30.9 предусматривают, что строп из проволочного троса должен быть немедленно снят с эксплуатации при наличии любого из следующих условий:
- Отсутствует или неразборчивая идентификация слинга. Если метка отсутствует или неразборчива, инспектор должен снять стропу с обслуживания и отправить ее производителю для текущей или обновленной сертификации, маркировки и тестирования.
- Сломанные провода: Для прокладок с прядями и одиночных строп десять разорванных случайно разорванных проводов в одной прокладке веревки или пять разорванных проводов в одной жиле в одной прокладке веревки. Для прокладки кабелей, прокладок и прокладок из нескольких частей используйте следующее:
- Искажение: Перегибание, раздавливание, птичья клетка или другое повреждение, которое искажает структуру каната. Главное, на что обратить внимание — это провода или жгуты, которые выталкиваются из исходного положения в канате.
- Повреждение при нагревании: Любое изменение цвета металла, расплавление проводов или потеря внутренней смазки, вызванные воздействием тепла.
- Поврежденные концевые навесные приспособления: Треснувшие, изогнутые или сломанные концевые фитинги, вызванные неправильным обращением, износом или повреждением.
- Согнутые крючки: Не более 5 процентов по сравнению с нормальными отверстиями для горловины, измеренными в самой узкой точке от плоскости отогнутого крючка (см. ASME B30.10 Крючки).
- Коррозия: Сильная коррозия каната или концевых навесных приспособлений, которая привела к точечной или обвязке проводов, должна быть причиной замены стропа.Легкая поверхностная ржавчина существенно не влияет на прочность стропа.
- Сращенные глазные сращивания: Любые доказательства того, что сращенные глазные дуги сместились, заправленные пряди сместились или прижали рукава, показывают, что серьезное повреждение может быть достаточной причиной для отклонения стропы.
- Неуравновешенность: Очень распространенная причина повреждения — это излом, возникающий в результате протягивания через петлю при использовании стропа, что приводит к деформации и вытягиванию проводов и прядей и их выталкиванию из исходного положения.Это разбалансирует стропу, снижая ее прочность.
- Изгибы: — это стянутые петли с постоянным искажением прядей, которые возникают из-за неправильного обращения при установке каната или во время эксплуатации. Изгиб случается, когда петле дают возможность сформироваться, а затем туго натягивают, вызывая постоянное искажение прядей. Ущерб непоправимый и стропа должна быть выведена из эксплуатации.
- Doglegs: Это постоянные изгибы, вызванные неправильным использованием или обращением.Если излом тяжелый, стропа должна быть снята с эксплуатации. Если опора для ног незначительна (не обнаруживает искажения прядей) и не может наблюдаться, когда стропа натянута, область малой опоры для ног должна быть отмечена для наблюдения, и стропа может оставаться в эксплуатации.
Утилизация поврежденных или поврежденных канатных строп
Если определено, что трос будет снят с эксплуатации, мы предлагаем разрезать его на отрезки длиной от 3 до 4 футов и уничтожить глаза перед тем, как выбросить.Это дополнительное усилие сделает невозможным дальнейшее использование.
Лучшая программа проверки подъема и такелажа не имеет смысла, если стропы, которые изношены и сняты с эксплуатации, не утилизированы должным образом. Если инспектор определит, что строп изношен или поврежден после использования, он должен быть помечен немедленно. НЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ.
Если определено, что трос будет снят с эксплуатации, мы рекомендуем сократить его до более удобных размеров, прежде чем выбросить.Это дополнительное усилие поможет удовлетворить потребности большинства предприятий по переработке, которые примут поврежденный трос, а также поможет избежать его дальнейшего использования. При утилизации канатных строп и канатного троса учитывайте следующее:
- Разрезать на отрезки размером от 3 до 4 футов
- Используйте отрезную пилу или горелку, чтобы разрезать или уничтожить проушины канатной стропы. для предотвращения дальнейшего использования стропа
- Если тело стропа достаточно длинное, чтобы можно было реформировать глаз другими способами, проволоку следует обрезать до более короткой длины.
- Используйте надлежащие СИЗ при обработке кусков обрезанной проволоки. —Резанные или потертые концы проволочного троса будут острыми
- Удалите или отделите все метки и этикетки от стропа
- Поместите лом в мусорные корзины вашего предприятия и координируйте сбор или доставку
Как проверить стропы канатного троса
OSHA не дает четких указаний о том, как правильно и адекватно проверять канатные стропы.Назначенный инспекционный персонал должен знать требования стандартов инспекции строп и разрабатывать всеобъемлющий протокол инспекции. Проверка каната должна выполняться систематически:
- Во-первых, необходимо, чтобы все части строп были хорошо видны. Стропа должна быть разложена так, чтобы каждая часть была доступна.
- Далее стропа должна быть достаточно очищена от грязи и жира, чтобы провода и фитинги были легко видны. Обычно это можно сделать с помощью проволочной щетки или ветоши.
- Затем стропу следует тщательно и систематически обследовать по всей ее длине, уделяя особое внимание участкам, показывающим максимальный износ.
- Особое внимание следует также уделить фитингам и концевым креплениям, а также участкам строп, прилегающим к этим фитингам.
- После обнаружения наихудшего участка стропа эту область следует тщательно проверить на соответствие критериям OSHA и ASME.
- Вести учет проверок, которые включают даты и соответствующие условия строп.
- Немедленно утилизируйте стропы, которые были отклонены.
Рекомендации по обслуживанию канатных строп
Инспекции легче выполнять — и, возможно, более тщательно — когда стропы легко доступны и организованы, находятся вне земли и хранятся в прохладной и сухой среде.
Лучший способ продлить срок службы канатного стропа и обеспечить его постоянную эксплуатацию — правильно обслуживать его во время каждого использования.Инспекции легче проводить — и, возможно, более тщательные — когда стропы легко доступны и организованы, находятся вне земли и хранятся в прохладной и сухой среде.
- Повесьте стропы в специально отведенном месте, где они находятся вне земли и не будут подвергаться механическим повреждениям, коррозийному воздействию, влаге, экстремальным температурам или перегибам.
- Если стропы подвергаются воздействию экстремальных температур, следуйте указаниям производителя строп или квалифицированным специалистом.
- Не подвергайте стропы из волокнистого сердечника проволоке для удаления смазки или растворителя из-за возможного повреждения сердечника.
- Соблюдайте требования производителя к смазке.
Смазка тросов
Как и любой другой станок, трос тщательно смазывается во время изготовления. Обычно для использования слинга в обычных условиях дополнительная смазка не требуется. Однако, если строп хранится на улице или в окружающей среде, которая может вызвать коррозию, смазка должна применяться в течение срока службы, чтобы предотвратить коррозию или коррозию.
Если указана смазка, следует использовать тот же тип смазки, который применяется в процессе производства. Ваш производитель строп может предоставить информацию о типе смазки, которая будет использоваться, и предоставить лучший способ применения. Мы рекомендуем смазку для проволочного каната, которая предназначена для проникновения и прилипания к сердечнику проволочного каната.
Завершение
Надлежащий осмотр строп тросов на предмет повреждений или нарушений перед каждым использованием является наилучшим способом обеспечения безопасности всех на рабочей площадке.Имейте в виду, что вы планируете поднять ценное и дорогое оборудование, и если произойдет сбой, это не только приведет к ненужным затратам на ремонт оборудования и дорогостоящим простоям, но также может поставить под угрозу жизнь рабочих на месте.
В компаниях Mazzella мы предлагаем различные услуги, включая оценку площадок, обучение такелажных и крановщиков, инспекцию и ремонт строп, инспекцию мостовых кранов и многое другое. Наша программа инспекции оснастки — это отдельное специализированное подразделение с командой инспекторов, которые прошли сертификацию в рамках Industrial Training International на соответствие требованиям OSHA 1910.184 и ASME B30.9 требования для проверки стропа.
Если вы заинтересованы в том, чтобы узнать больше о нашей программе инспекции оснастки и о том, как мы можем помочь вам обеспечить соответствие стандартам OSHA и ASME, свяжитесь с нами сегодня, чтобы запланировать консультацию или оценку объекта.
Авторские права 2018. Mazzella Companies.
Майк Закрыть
Content Manager в Mazzella Companies
Другие сообщения от Майка Клоуз ,Анализ поперечного сечения или микросреза — это деструктивный анализ, который измеряет качество изготовленной доски. Это в основном процесс анализа дефектов межсоединений, который обнаруживает и проверяет, что пошло не так внутри печатной платы.
Другими словами, это процесс проверки внутреннего качества печатной платы. Проверка проводится для определения качества печатной платы, а также для выявления внутренних отказов.
Проще говоря, это похоже на то, как врач делает биопсию, чтобы проверить, не страдает ли пациент каким-либо заболеванием.
До анализа
Тестовые купоны, размещенные почти на каждом конце доски, вырезаны близко к 1-дюймовому квадрату. Эти купоны помещены в мягкий расплавленный полимер, который затвердевает прямо вокруг образца печатной платы.
Пробная доска, покрытая полимером, называется шайбой. Это потому, что образец печатной платы, размещенный в центре, выглядит как хоккейная шайба.Затвердевший образец тонко шлифуется и полируется для получения гладкой поверхности. Этот процесс тщательно выполняется таким образом, чтобы внутренние части печатной платы были открыты для наблюдения.
Это поперечное сечение, то есть открытая внутренняя область печатной платы, увеличено и исследовано под микроскопом экспертом.
Образец наблюдается в состоянии после полировки (рекомендуется) и состоянии после травления.
As-polished — Здесь образец визуально проверяется сразу после процесса полировки образца.
после травления — После процесса полировки образец протравливается и визуально проверяется на наличие аномалий. Также здесь можно наблюдать структуру зерен свинца компонента и структуру зерен меди с покрытием. Под увеличенным обзором наблюдатель может ясно видеть зерна стенки отверстия и области колена.
Электронный микроскоп
Критерии проверки и испытательные купоны
Критерии проверки определяются заказчиком (МПК 6012).Кроме того, дизайн купона должен соответствовать стандарту IPC 2220.
Тестовые купоны размещаются вместе с панелями платы и проходят весь процесс, через который проходит желаемая плата. Основное намерение использования тестовых купонов заключается в проведении испытаний и проверке качества платы без разрушения требуемой печатной платы.
Необходимо отметить, что для разных видов испытаний используются разные купоны. Этот же купон нельзя использовать для проверки других параметров, так как это разрушительная процедура испытаний.
Купоны со сквозным отверстием:
- Используется для определения поверхностного покрытия и толщины стенок отверстия
- Разделение внутренних слоев
- Регистрация сверла для внешнего и внутреннего слоя изображения
- Внутренний уровень соединения
- Состояние ламинированных материалов вокруг отверстия
Купоны также используются для оценки:
- паяемость
- Прочность на отрыв
- Электрические характеристики следов внутреннего слоя
- Паяльная маска
- Чернила Legend
Оценки
- оценок ПТГ
- Через оценки
- Отверстие (бочка) качество стен
- Для просмотра отверстия Бочковая конструкция
- Качество меднения и толщины покрытия
- Пустоты
Поперечное сечение сквозного отверстия.Изображение предоставлено: ipc.org
Рассматриваются два вида образцов поперечного сечения:
- Вертикальное сечение (вдоль ПТГ для наблюдения за стенкой ствола)
- Горизонтальные сечения (вид сверху) используются для наблюдения за сквозным и кольцевым кольцами. Некоторые из дефектов могут быть обнаружены только с горизонтальным обзором, что делает его важной перспективой в анализе.
Пробоподготовка
Подготовка проб перед сечением
Купоны кодируются в зависимости от их расположения на панели.Они будут помечены как левый нижний купон (LBC), правый верхний купон (RTC) и горизонтальный купон (HC). Это поможет распознать, к какой панели они принадлежат, и поможет отсортировать плохой продукт от остальных.
Маркированные купоны отделяются от доски с помощью низкоскоростной алмазной пилы с охлаждающей жидкостью. Эти купоны промывают в ультразвуковой системе очистки и деионизированной (DI) воде.
Подготовка образцов для стандартных проб и заполненных проб (перед поперечным сечением)
После процесса подготовки образца кодированные купоны подвергаются поперечному сечению.Первоначальные образцы подвергаются микротравлению перед цифровой фотографией. Цифровые фотографии каждого из образцов будут записаны. Если образцы имеют дефекты, то эта область увеличивается до 100Х и фотографируется. Фотографии предоставлены отдельно.
Подробные измерения записываются для таких параметров, как:
- Стартовая (Базовая) толщина меди
- Толщина медного покрытия
- Размеры гравировки сзади
- Общая толщина меди
- толщина пайки
- Диэлектрическая толщина
Пробоподготовка Три или шесть раз припаянным (перед поперечным сечением)
Здесь, согласно запросу на работу, конкретный образец подвергается трех- или шестикратному испытанию на погружение в припой перед микросекцией.Как и в предыдущем процессе, даже здесь наблюдаемые неисправности увеличиваются до 100Х. Эти фотографии предоставляются отдельно с отчетом.
Процедура выглядит следующим образом:
- Образец изолируют с помощью алмазной пилы, а края сглаживают.
- Образец промывают изопропиловым спиртом (IPA) и сушат.
- Позже этот образец выпекают при 125 ° C в течение 10 часов в печи с циркуляцией воздуха.
- Влагосодержание не должно присутствовать перед тем, как образец подвергнуть паяльной ванне.Наличие влаги опасно.
- Процесс паяльной ванны начинается с установки температуры до 288 ° C.
- Когда требуемая температура достигнута, флюс применяется, и образец прикрепляется к держателю образца.
- Образец погружают в расплавленный припой точно на 10 секунд.
- Образцу дают остыть.
- Процесс погружения повторяется 3 или 6 раз согласно запросу.
- Поверхность тщательно осмотрена, и на ней обнаружены дефекты.
- Поперечное сечение образца проводится.
- Цифровые фотографии взяты и поданы с отчетом.
- Если обнаружены дефекты, то получаются увеличенные в 100 раз изображения, которые предоставляются отдельно.
- Полный отчет подготовлен в конце.
Образец процесса имитации переделки (перед сечением)
В этом процессе конкретный образец назначается для испытания имитации переделки:
- Образец изолируют с помощью прецизионной алмазной пилы, а края шлифуют.
- Этот образец очищают изопропиловым спиртом (IPA) и сушат.
- Сопротивление межсоединения измеряется от начала квадратной площадки (гирляндная цепь) до конца квадратной площадки.
- При 260 ° C пайка при повторной пайке проволоки выполняется четыре раза. В пятый раз провод припаян и оставлен на экспертизу.
- Образец промывают деионизированной (ДИ) водой и сушат.
- Теперь сопротивление межсоединения измеряется еще раз от начала квадратной площадки до конца квадратной площадки.
- Сопротивление межсоединений, измеренное после имитации переделки, не должно превышать 10% от начальных значений.
- Поперечное сечение образца выполнено.
- Отчеты подготовлены.
Прочность треков
Испытание на прочность на отслаивание проводится только на проводнике шириной 3 мм.
- Образец изолирован и края сглажены.
- Образец промывают IPA и сушат.
- Ширина проводника измеряется с помощью профильного проектора и записывается вниз.
- Машина утверждена со стандартными весами.
- Выбранный проводник очищен на одном конце на длину около 10 мм.
- Отсоединенный конец проводника прочно удерживается по всей его ширине
- Тяга применяется в направлении, перпендикулярном плоскости печатной платы, пока медь не начнет отслаиваться. Скорость тяги поддерживается на уровне 50 мм / мин.
- Направление тяги удерживается перпендикулярно плоскости печатной платы.
- Используемый манометр будет иметь минимум 0.Разрешение 1g.
- Значения записываются в единицах кг / см.
СКАЧАТЬ РУКОВОДСТВО ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ IPC КЛАССА 3:
Микросекция / Поперечное сечение Подготовка образца
Следующие шаги выполняются для процесса сечения:
- Купон разделяется алмазной пилой или машиной для резки печатных плат.
- Образец очищают с помощью IPA и воды.
- Образец закодирован и сложен.
- Выполняется очистка стакана, подготовка и нанесение антиадгезива.
- Смолу и отвердитель смешивают в соответствующем соотношении, не задерживая пузырьки воздуха.
- Эпоксидное заполнение ПТГ проводится без образования воздушных карманов.
- Образец монтируется в расплавленную эпоксидную смолу.
- Форма заполняется и позволяет затвердеть.
- Формованный образец грубо измельчается с использованием автоматической ленточной шлифовальной машины с зернистостью 80 и мелкого измельчения с зернистостью 240, 320, 400 и 600.
- Этот образец дополнительно полируют порошком альфа-оксида алюминия 0,3 микрона и тонко полируют порошком гамма-оксида алюминия 0,05 микрона.
- Образцы наблюдаются под микроскопом и называются «после полировки».
- Очищенный и высушенный образец подвергается микротравлению для анализа пробы методом «травления».
- После этих шагов проводится анализ и цифровая фотография.
Образец 6-слойного поперечного сечения
Процесс анализа
После поперечного сечения, критический аспект, проводится анализ образца.
Лаборатория поперечного сечения со спецификацией MIL и классом 3
Ранее полученные данные о неудачных образцах играют важную роль в процессе анализа отказов. Эти данные дают представление и предсказывают аномалии, которые можно ожидать.
Здесь образец визуально проверяется с помощью металлургического и электронного микроскопа . Наблюдаемые и записанные параметры:
- Расширение оси Z
- Трещины в бочках
- Подъемник для подушка
- Угловые трещины
- Равномерность меднения внутри ствола
- Равномерность пустот и колпачков
-
Медь:
- Всего меди на верхних и нижних земельных участках
- Базовая медь на верхних и нижних земельных участках
- Депозированная медь на верхних и нижних земельных участках
- Депонированная медь в стене
- Медь неоднородности
- Отдельный внутренний слой меди толщиной
-
Толщина припоя на:
- Центр верхних и нижних участков земли
- Колено дыры в верхней и нижней частях суши
- Сторона сверху и снизу земли
- Центр отверстия
- Подрез проводника в угловых, верхних и нижних областях земли
- неровности бурения
- Количество внутренних слоев
- Кольцевое кольцо
- Офорт обратно / Desmear
- Неверная регистрация отверстия
- Защитное покрытие неоднородности
- Смола рецессии
Электронный микроскоп для поперечного наблюдения
Все эти наблюдения записаны и подготовлен отчет с цифровыми фотографиями параметров.
Визуальный осмотр поможет проанализировать и идентифицировать неисправные внутренние области на печатной плате. Проблемы легко решаются, и качество печатной платы устанавливается. Виды поперечного сечения поверхности, дорожек и контактной маски обнаружат нежелательную медь, травление и плохую паяльную маску, а также причины отклонения определенной детали.
Полученная информация от микросекций может быть использована для предположения ошибок, которые могут возникнуть в процессе производства печатных плат.Это поможет в улучшении изготовления печатных плат и поможет производителям принять необходимые меры при изготовлении печатной платы. С увеличением количества слоев и уменьшением диаметра отверстия имплантация поперечного анализа становится критической.
В Sierra Circuits у нас есть необходимая инфраструктура и опытный персонал для проведения всестороннего анализа печатных плат.
Для получения дополнительной информации о дизайне, свяжитесь с нашей командой DESIGN SERVICE.
Посмотрите нашу лабораторию в нашем обзоре и ознакомьтесь с Nagendra по электронной почте [email protected], чтобы посетить наше производство и сборку в Саннивейле, штат Калифорния!
,2 несет ток 10 А. Сколько электронов проходит через данное сечение провода за одну секунду?
Наука
- Анатомия и физиология
- астрономия
- астрофизика
- Биология
- Химия
- наука о планете Земля
- Наука об окружающей среде