Сечение и диаметр проводов: Как определить сечение кабеля по диаметру, формула, таблица

Содержание

Сечение проводов

Для определения сечения провода понадобиться линейка.

Для начала необходимо определить диаметр провода:

Для этого наматываем провод (у которого определяем сечение) на  стержень (диаметр стержня не имеет значения ). Причём наматывать следует плотно виток к витку. Затем  подсчитываем, сколько витков умещается на 1 см.

Диаметр провода (мм) = 10/кол-во витков.

Диаметр провода можно замерить штангенциркулем.

Сечение жилы  S = 0,785d2 , где d — диаметр жилы.

В Америке проволоку и провод маркируют согласно таблице условных обозначений стандартных сечений (AWG).

В России проволоку и провод маркируют по площади поперечного сечения. Одножильный обмоточный провод в большинстве случаев маркируется по диаметру проводящей жилы.

Стандартный калибр провода (SWG) Номер калибра Американский калибр провода (AWG)
дюйм мм дюйм мм мм2
Ω/км*
0.4640 11.786 000000
0.4320 10.973 00000
0.4000 10.160 0000 0.46000 11.684 107.219 0.1608
0.3720 9.4488 000 0.40964 10.405 85.0288 0.2028
0.3480 8.8392 00 0.36480 9.2658 67.4309 0.2557
0.3240 8.2296 0 0.32486 8.2515 53.4751 0.3224
0.3000 7.6200 1 0.28930 7.3481 42. 4077 0.4065
0.2760 7.0104 2 0.25763 6.5437 33.6308 0.5126
0.2520 6.4008 3 0.22942 5.8273 26.6705 0.6464
0.2320 5.8928 4
0.20431
5.1894 21.1506 0.8151
0.2120 5.3848 5 0.18194 4.6213 16.7732 1.0278
0.1920 4.8768 6 0.16202 4.1154 13.3018 1.2961
0.1760 4.4704 7 0.14429 3.6649 10.5488 1.6343
0.1600 4.0640 8 0.12849 3.2636 8.36556 2.0608
0.1440 3.6576 9 0.11442 2.9064 6.63419 2.5987
0.1280 3.2512 10 0.10190 2.5882 5.26115 3.2768
0.1160 2.9464 11 0.09074 2.3048 4.17229 4.1320
0.1040 2.6416 12 0.08081 2.0525 3.30877 5.2104
0.0920 2.3368 13 0.07196 1.8278 2.62398 6.5702
0.0800 2.0320 14 0.06408 1.6277 2.08091 8.2848
0.0720 1.8288 15 0.05707 1.4495 1.65023 10.447
0.0640 1.6256 16 0.05082 1.2908 1.30870 13.173
0.0560 1.4224 17 0.04526 1.1495 1.03784 16.611
0.0480 1.2192 18 0.04030 1.0237 0. 82305 20.947
0.0400 1.0160 19 0.03589 0.9116 0.65271 26.413
0.0360 0.9144 20 0.03196 0.8118 0.51762 33.306
0.0320 0.8128 21 0.02846 0.7229 0.41049 41.999
0.0280 0.7112 22 0.02535 0.6438 0.32553 52.959
0.0240 0.6096 23 0.02257 0.5733 0.25816 66.780
0.0220 0.5588 24 0.02010 0.5106 0.20473 84.208
0.0200 0.5080 25 0.01790 0.4547 0.16236 106.18
0.0180 0.4572 26 0.01594 0.4049 0.12876 133.90
0.0164 0.4166 27 0.01420 0.3606 0.10211 168.84
0.0146 0.3785 28 0.01264 0.3211 0.08098 212.90
0.0136 0.3454 29 0.01126 0.2859 0.06422 268.47
0.0124 0.3150 30 0.01003 0.2546 0.05093 338.53
0.0116 0.2946 31 0.00893 0.2268 0.04039 426.88
0.0108 0.2743 32 0.00795 0.2019 0.03203 538.28
0.0100 0.2450 33 0.00708 0.1798 0.02540 678.76
0.0092
0.2337
34 0.00630 0.1601 0.02014 855.91
0.0084 0.2134 35 0.00561 0. 1426 0.01597 1079.3
0.0076 0.1930 36 0.00500 0.1270 0.01267 1360.9
0.0068 0.1727 37 0.00445 0.1131 0.01005 1716.1
0.0060 0.1524 38 0.00397 0.1007 0.00797 2164.0
0.0052 0.1321 39 0.00353 0.0897 0.00632 2728.7
0.0048 0.1219 40 0.00314 0.0799 0.00501 3440.9
0.0044 0.1118 41 0.00280 0.0711 0.00397 4338.9
0.0040 0.1016 42 0.00249 0.0633 0.00315 5471.2
0.0036 0.0914 43 0.00222 0.0564 0.00250 6899.1
0.0032 0.0813 44 0.00198 0.0502 0.00198 8699.5
0.0028 0.0711 45 0.00176 0.0447 0.00157 10969.9
0.0024 0.0610 46 0.00157 0.0398 0.00125 13832.8
0.0020 0.0508 47 0.00140 0.0355 0.00099 17442.9
0.0016 0.0406 48 0.00124 0.0316 0.00078 21995.0
0.0012 0.0305 49 0.00111 0.0281 0.00062 27735.2
0.0010 0.0254 50 0.00099 0.0251 0.00049 34973.5

* Сопротивление меди при 20°C (1.724×10-8)Ωм

М 50 - характеристики, диаметр и сечение медного провода

Провода М других конструкций смотрите здесь!Сечение медного провода М 50

Провод марки М 50 — это неизолированный провод полностью выполненный из меди.

М 50 состоит из 7 проволок диаметром 3,0 мм с общим номинальным сечением 50 мм2. Провод применяется в сложных условиях, в которых требуется повышенная проводимость и стойкость к коррозии. Используется как на суше, так и на море.

Расшифровка марки провода М 50

  • М — токопроводящая жила из меди;
  • 50 — сечение медного провода, мм2.

Основные технические характеристики провода М 50

Для того, чтобы вам было удобнее и проще разобраться в характеристиках провода, мы представили их в сводной таблице.

Наименование характеристикиЕд. изм.Значение
ГОСТГОСТ 839-80
Код ОКП провода М 5035 1111
Номинальное сечениемм250
Расчетное сечениемм249,40
Диаметр проводамм9,0
Погонная масса проводакг/км444
Вес одного метра проводакг/м0,444
Электрическое сопротивление 1 км провода постоянному токуОм0,3688
Механическая прочность на разрывдаН1745,5

Мнение эксперта

Главный редактор LinijaOpory

Александр Новиков - основной автор и вдохновитель нашего сайта. Автор схем и чертежей.

Перед проведением расчетов мы рекомендуем вам дополнительно запросить характеристики провода на заводе-изготовителе!

Конструктивные особенности М 50

В представленной ниже таблице отражены особенности конструкции провода.

Наименование характеристикиЕд. изм.Значение
Диаметр одной медной проволокимм3,0
Количество медных проволок в проводешт7
Число повивов медных проволокшт1

Скачать чертеж провода М 50 в формате DWG (Autocad)

У нас Вы можете скачать чертеж сечения провода М 50 в редактируемом формате программы Autocad.

Скачать

Определяем площадь свечения

Зачем же все таки правильно определять сечение кабеля? Что случится, если произвести монтаж неподходящего кабеля? Предположим, вы рассчитали, что номинальная нагрузка данной линии 25 А, значит, для монтажа электропроводки вам нужен кабель диаметром 2,5 мм. кв. У вас имеется кабель без маркировки (маркировка могла стереться, смазаться) похожий на 2,5 мм кв., но на самом деле он меньше - 1,5 мм. кв. Кабель с сечением 1,5 мм не выдержит подобной нагрузки, так как он предназначен для линии с нагрузкой 10-12 А. В результате изоляция нагреется, оплавится, что грозит замыканием и как следствие - пожаром. Бывает, что приобретенный кабель на самом деле имеет сечение меньше указанного производителем.  Допустим, вы приобрели провод сечением 4 мм, хотя на самом деле сечение составляет 3,5 мм. В результате чего нагрузочная способность также уменьшается, что влечет за собой негативные последствия. Почему сечение кабеля может быть меньше указанного? Так некоторые компании хотят сэкономить круглую сумму денег, вот и понижают сечение провода.Так что знать действительное сечение провода необходимо для безопасной и продолжительной эксплуатации.


Расчет сечения кабеля подручными средствами

Чтобы рассчитать площадь сечения жилы, для начала нужно узнать ее диаметр. В этом поможет микрометр - особый прибор, измеряющий диаметр жилы провода с высокой точностью. Для этой же задачи подойдет штангенциркуль. Профессиональному электрику приобретение микрометра необходимо в силу специфики работы. Для простого человека, которому понадобилось произвести замер 1 раз, нет смысла покупать микрометр. Но что делать, если даже штангенциркуль дома не нашелся? Есть вполне достойный, альтернативный метод.  Вам понадобится линейка, простой карандаш или ручка. Только не пытайтесь измерить диаметр при помощи линейки! Такой метод даст большую погрешность. Линейка понадобится чуть позже.  Берется кусок провода, предварительно зачищенный от изоляции примерно на 40 см, и наматывается на карандаш. Важно наматывать как можно плотнее! Если между витками останутся зазоры, измерения будут неверны. Считается, сколько витков вышло, а их длина измеряется линейкой. Например, на карандаше 21 виток, длина витков 37 мм. Длина витков делится на их количество и получается диаметр жилы (37/21=1,762).


Немного геометрии

Далее нужно вспомнить курс школьной геометрии и применить формулу вычисления площади круга: (S=ПИ*D2/4), для облегчения расчетов можно преобразовать формулу (S=0,785*D2), где D - диаметр, а 0,785 - число ПИ разделенное на 4. Подставляем наши значения, результат округляем до сотых:(1,762*1,762)*0,785=2,44 мм. Точность полученных данных зависит от плотности намотки, и количества витков - чем их больше, тем точнее будет результат. Вот таким простым методом можно вычислить сечение одножильного кабеля.

Определяем сечение многожильного провода


Но если кабель многожильный?  Потребуется значение сечения одной из жил, а высчитывается оно по вышеприведенной формуле. Далее умножается площадь одной жилы на их количество. Ну например: площадь жилы равна 0,2 мм, всего жил 15. Умножаем: 15*0,2=3мм. Но бывает, что жилы в кабеле не прилегают вплотную, и между ними образуется зазор, который нужно учесть. Если такой зазор имеется, результат умножается на 0,9. Возьмем наши значения: 3*0,9=2,7.

Заключение

Правда, у этого метода определения есть свои минусы - с его помощью можно узнать сечения только маленьких размеров. Разве реальным будет намотать на карандаш провод сечением 6 мм. кв.? Тут, конечно, без специального прибора никак не обойтись. Существуют специальные таблицы с номинальным значением сечения кабелей, как одножильных, так и многожильных, и соответствующие значения диаметров. Но для того, чтобы проложить проводку у себя в квартире, способа с карандашом будет вполне будет достаточно.

Торговая сеть "Планета Электрика" имеет большой ассортимент кабельно-проводниковой продукции, с которым можно ознакомиться в нашем каталоге.

Определение сечения провода для подключения шаговых двигателей AWG

Таблица перевода калибров AWG в миллиметры. Сечение кабеля по току.

 

Американский калибр проводов (AWG от англ. American Wire Gauge) —американская система маркирования толщины проводов, использующаяся с 1857 года преимущественно в США.

В этой системе меньшему числовому значению соответствует более толстый провод.

AWG

Площадь сечения S, мм2

Диаметр, мм

Удельное сопротивление, Ом/м

Допустимый ток в медной жиле, A

36

0,013

0,127

1,36

0,13

35

0,016

0,143

1,08

0,16

34

0,020

0,160

0,856

0,20

33

0,025

0,180

0,679

0,25

32

0,032

0,202

0,538

0,32

31

0,040

0,227

0,427

0,40

30

0,051

0,255

0,339

0,51

29

0,064

0,286

0,268

0,64

28

0,081

0,321

0,213

0,81

27

0,102

0,361

0,169

1,02

26

0,129

0,405

0,134

1,29

25

0,162

0,455

0,106

1,62

24

0,205

0,511

0,0842

2,05

23

0,258

0,573

0,0668

2,58

22

0,326

0,644

0,0530

3,26

21

0,410

0,723

0,0420

4,10

20

0,518

0,812

0,0333

5,18

19

0,653

0,912

0,0264

6,53

18

0,823

1,024

0,0210

8,23

17

1,038

1,150

0,0166

10,38

16

1,309

1,291

0,0132

13,09

15

1,650

1,450

0,0104

16,50

14

2,081

1,628

0,0083

20,81

13

2,624

1,828

0,0066

26,24

12

3,309

2,053

0,0052

33,09

11

4,172

2,305

0,0041

41,72

10

5,261

2,588

0,0033

52,61

9

6,634

2,906

0,0026

66,34

8

8,366

3,264

0,0021

83,66

7

10,549

3,665

0,0016

105,49

6

13,302

4,115

0,0013

133,02

5

16,773

4,621

0,0010

167,73

4

21,151

5,189

0,0008

211,51

3

26,670

5,827

0,0006

266,70

2

33,631

6,544

0,0005

336,31

1

42,408

7,348

0,0004

424,08

0

53,475

8,251

0,0003

534,75

 

Из примера максимальный ток шагового двигателя 3,5А, что соответствует 21AWG

Как определить сечение провода

Чем больше нужно подать воды, тем большего диаметра нужна труба, так и для тока. Чем больше потребляемая величина тока электроприборами, тем больше должно быть сечение жил проводов в кабеле.

Что же такое сечение жил провода и как его найти? Если вы перекусите провод и посмотрите на него с торца, то увидите жилу провода, вот площадь торца этой жилы, то есть площадь круга и есть сечение провода. Чем диаметр круга больше, тем больше сечение провода и, следовательно, провод способен, передать больший ток.

S = 3,14*r2

или

S = 0,785*d2

где d– диаметр кабеля

 

Таблица соответствия стандартных сечений жил проводов их диаметрам

Сечение жилы провода S, мм2

0,07

0,13

0,20

0,28

0,38

0,50

0,64

0,79

0,95

1,13

1,33

1,54

1,77

2,01

2,27

Диаметр жилы, мм

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

Плотность тока характеризуется  величиной тока в Амперах, протекающего через единицу сечения проводника, которую мы примем за 1мм2. Поскольку эта величина относительная, то с ее использованием удобно производить расчет сечения по следующим формулам:

d=√1.27*I/Iρ=1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,

S=0.785*d2 - ранее полученная формула для расчета сечения,

Подставляем первую формулу во вторую, округляем все что можно, получаем очень простое соотношение:

S=I/Iρ

Остается определиться с величиной плотности тока Iρ, поскольку рабочий ток I определяется мощностью нагрузки

Допустимое значение плотности тока определяется множеством факторов, рассмотрение которых я опущу и приведу конечные результаты, причем с запасом:

Материал провода

Плотность тока

Медь

Iρ=10 А/мм2

Алюминий

Iρ=6 А/мм2

Пример расчета:

Имеем: максимальная сила тока на обмотках шагового двигателя 3,5А

S=I/Iρ=3,5/10=0,35мм2

I=S*Ip

Соответственно формула для расчета диаметра жилы для шагового двигателя:

d=1.1*√I/Iρ - получаем значение диаметра провода,

d=1.1*√3.5/10=0.65

Расчет диаметра провода и площади поперечного сечения

В этом блоге мы рассмотрим концепцию сопротивления, удельного сопротивления и шаги для расчета минимальной площади поперечного сечения и диаметра любого желаемого проводника.

Что такое сопротивление?

Свойство устройства или цепи, препятствующее прохождению через нее тока. Сопротивление измеряется в Ом (Ом). Прочность любого материала с равномерной площадью поперечного сечения определяется следующими четырьмя факторами:

  1. Вид материала
  2. Длина
  3. Площадь поперечного сечения
  4. Температура

Что такое удельное сопротивление?

Удельное сопротивление - это мера того, насколько данный размер конкретного материала сопротивляется току. Хотя материалы сопротивляются прохождению электрического тока, некоторые из них проводят его лучше, чем другие. Удельное сопротивление используется для сравнения характеристик внутреннего сопротивления различных материалов. Материалы, которые легко проводят ток, называются проводниками. Проводники обладают низким удельным сопротивлением. В то время как материалы, которые плохо проводят ток, называются изоляторами. Изоляторы обладают высоким сопротивлением. Удельное сопротивление материала играет важную роль при выборе материалов, используемых для электрического провода.

Теперь, когда мы ясно понимаем концепции сопротивления и удельного сопротивления, давайте рассмотрим общую взаимосвязь между сопротивлением основного проводника, которая предполагает, что сопротивление данного проводника равно удельному сопротивлению материала, умноженному на отношение его длины к площади его поперечного сечения. . Это может помочь нам рассчитать минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как вычислить минимальную площадь поперечного сечения и диаметр любого желаемого проводника.

Пример: Каковы минимальная площадь поперечного сечения и диаметр проводника для медного провода длиной 750 метров с максимальным сопротивлением 0,2 Ом?

Минимальная площадь поперечного сечения:

Чтобы решить эту проблему, мы будем использовать общее соотношение для расчета сопротивления проводника по следующей формуле:

Сопротивление = Удельное сопротивление * (Длина / Площадь)

R =

R = Сопротивление материала, Ом

Ρ = Удельное сопротивление материала, Ом на метр

L = Длина проводника, в метрах

A = Площадь поперечного сечения, в квадратных метрах

Чтобы использовать это общее соотношение для решения нашей примерной задачи, нам требуется удельное сопротивление или удельное сопротивление меди. Обратите внимание, что мы получаем удельное сопротивление материалов проводников из таблицы удельных сопротивлений проводников, и теперь мы знаем, что удельное сопротивление меди составляет 1,72 x 10e-8 Ом на метр.

При вычислении сопротивления проводника не забудьте выразить сопротивление в омах, удельное сопротивление материала в омах на метр, длину проводника в метрах и площадь поперечного сечения в квадратных метрах, чтобы это соотношение было действительным. Затем мы можем перейти к вычислению площади поперечного сечения провода, подставив известные величины в примере.

A = Ур. (1)

Диаметр жилы:

Площадь круга может быть представлена ​​с помощью формулы ниже. Чтобы найти диаметр, нам придется изменить формулу.

А =

4 * А =

=

г =

Теперь мы можем заменить наше полученное значение площади поперечного сечения из уравнения. (1) в это соотношение и рассчитайте диаметр медной проволоки, чтобы получить диаметр 0.2 и диаметром не менее 9,062 мм.

Провода

A обеспечивает электрическую связь между. Обычно это стержень из тянутого или прокатного металла, длина которого превышает его диаметр.

В свойствах провода можно определить характеристики провода. Доступны следующие объекты недвижимости:

Недвижимость

Описание

Поперечное сечение (CSA /)

Обязательная собственность.«Металлическое» сечение провода, обычно в [мм²] или [AWG]. В AWG отображается одно значение, если значение метрики находится в диапазоне 5% от преобразованного значения AWG. Если преобразованное значение AWG превышает 5%, отображается диапазон значений.

AWG

Спецификация диаметра проволоки ("American Wire Gauge", первоначально называется Brown & Sharpe Gauge).Система начальных числовых размеров проволоки с наименьшими числами наибольших размеров. Каждый размер датчика составляет 20,6%. отдельно по площади поперечного сечения. Чем ниже номер AWG, тем больший диаметр проволоки.

Примечание:

Если поперечное сечение определяется в квадратных единицах измерения, AWG заполняется автоматически.

С изоляцией

Если активирован, для провода определяется изоляция, и внешний диаметр необходимо вводить вручную.Если этот флажок не установлен, внешний диаметр рассчитывается автоматически.

Внешний диаметр

Обязательная собственность. Наружный диаметр провода, включая изоляцию.

Мин.

Минимально допустимый радиус изгиба согласно паспорту используемой проволоки.

Примечание:

Определяется кратно значению Наружного диаметра.

Макс. сопротивление

Максимально допустимое электрическое сопротивление, которое может иметь провод.

Макс. напряжение

Максимально допустимое напряжение для безопасной работы.

Макс.текущий

Максимально допустимый ток для безопасной работы.

Электрический класс

Классификация проводов (любая, определяемая пользователем классификация как «высокое напряжение», «данные», «управление», и Т. Д.) можно ввести здесь. Это значение будет использоваться по умолчанию для провода. поле возникновения в и может быть позже изменено. Это может предотвратить например провода высокого и низкого напряжения от прокладки в одном месте. Такой конфликт можно легко распознать в списке задач рабочей области.

Код материала

Краткая форма материала (e.грамм. ПОЛИВИНИЛХЛОРИД = ПВХ).

ниток

Многожильный провод, не обеспечить электрическую связь. Служит для увеличения механической сопротивление (особенно сила отрыва).

Цвет

Цвет провода при его размещении в рабочем пространстве EPLAN Harness proD.

Цвет полосы

Цвет полосы на проводе.

Выходные данные

Напечатанный номер или комбинация символов и цифр, напечатанных на провод для идентификации.

Метрические / AWG эквиваленты сечения провода

В этой таблице приведены перекрестные ссылки ближайших эквивалентных размеров между метрическими и американскими размерами проводов. В Европе размеры проводов и кабелей выражаются в площади поперечного сечения в мм2, а также в количестве жил проволоки диаметром в мм. Например, 7 / 0,2 означает 7 нитей проволоки диаметром 0,2 мм каждая. В этом примере площадь поперечного сечения составляет 0,22 мм2. В Америке самой распространенной системой является схема нумерации AWG , в которой номера наносятся не только на отдельные пряди, но и на пучки более мелких прядей эквивалентного размера.Например, 24 AWG может быть изготовлен из 1 жилы провода 24 AWG (1/24) или , 7 жил проволоки 32 AWG (7/32).

Поскольку стандартные метрические размеры проволоки, обычно используемые при производстве, обычно не соответствуют точно американским размерам проволоки, некоторые конфигурации скрутки не имеют аналогов на практике. По той же причине необходимо принять некоторые приближения, чтобы таблица эквивалентов не стала слишком сложной. Следовательно, в таблице ниже представлены перекрестные ссылки на ближайшие эквиваленты проводов, наиболее часто встречающихся в аудиоиндустрии.

Скрутка
Площадь поперечного сечения мм 2 Площадь поперечного сечения Артикул AWG Метрическая скрутка AWG скрутка AWG в дюймах Прибл. сопротивление проводника (Ом / км)
0,032 32 1 / 0,2, 7 / 0,08 1/32, 7/40, 19/44 1 / 0,008 дюйма, 7 / 0,003 дюйма 578
0.051 30 1 / 0,25, 7 / 0,1 1/30, 7/38, 19/42 1 / 0,01 дюйма, 7 / 0,004 дюйма 350
0,081 28 1 / 0,315, 7 / 0,125 1/28, 7/36, 19/40 1 / 0,013 дюйма, 7 / 0,005 дюйма 232
0,128 26 1 / 0,4, 7 / 0,15, 19 / 0,1 1/26, 7/34, 19/38 1/0.016 ", 7 / 0,006" 146
0,163 25 14 / 0,12 1/25 110
0,22 24 1 / 0,5, 7 / 0,2, 19 / 0,12, 30 / 0,1 1/24, 7/32, 19/36 1 / 0,02 дюйма, 7 / 0,008 дюйма, 19 / 0,005 дюйма 76,4
0,25 23 1/0.6, 14 / 0,15, 32 / 0,1 1/23 70,1
0,32 22 7 / 0,25, 19 / 0,15, 30 / 0,12 1/22, 30.07, 19/34 1 / 0,25 дюйма, 7 / 0,01 дюйма, 19 / 0,006 дюйма 54,8
0,41 21 13 / 0,2, 55 / 0,1 14/36 14 / 0,008 " 44
0.52 20 16 / 0,2, 44 / 0,12 1/20, 28.07, 19/32 1 / 0,032 дюйма, 7 / 0,013 дюйма, 19 / 0,008 дюйма 34,5
0,75 18 19 / 0,25, 24 / 0,2, 96 / 0,1 1/18, 19/30, 33/32 1 / 0,04 дюйма, 19 / 0,01 дюйма, 33 / 0,0008 дюйма 23
1,32 16 19/0.3 24/7, 19/29 7 / 0,02 дюйма, 19 / 0,011 дюйма 14,7
2,08 14 28 / 0,3 19/27, 73/32 19 / 0,014 дюйма, 70 / 0,008 дюйма 8,8
2,5 13 50 / 0,25, 140 / 0,15 35/28 35 / 0,013 " 6,8
4. 0 11 56 / 0,3, 512 / 0,1 4,5

Размер дорожек качения для успешной установки

В соответствии с Национальным электротехническим кодексом количество проводов в канале не должно превышать то, что может быть установлено или снято без повреждения проводников или изоляции проводов. Этого можно достичь, ограничив общую площадь проводников в дорожке качения, чтобы они не превышали процент площади поперечного сечения дорожки, как указано в таблице 1 главы 9 (, таблица 1, ).

Площадь поперечного сечения дорожки качения зависит от диаметра дорожки качения, который отличается для каждого типа дорожки качения. См. Таблицу 4 в Главе 9. Например, общая площадь поперечного сечения различных типов 1-дюймовых дорожек качения показана в Таблица 2

NEC не предъявляет требований о максимальном расстоянии между точками соединения или отвода. Однако в нем оговаривается, что не должно быть более 360 ° общих изгибов между окончаниями дорожек качения (глава 9, таблица 1, примечание 1 мелким шрифтом) ( рис.1 ).

Определение размеров дорожки качения с использованием приложения C. Приложение C в NEC определяет количество проводников, разрешенных в дорожке качения, в соответствии с ограничениями по заполнению дорожки качения, указанными в таблице 1 главы 9, и площадью поперечного сечения данной дорожки. Однако эту таблицу в приложении можно использовать только в том случае, если все проводники имеют одинаковый размер и один и тот же тип изоляции.

Давайте рассмотрим несколько примеров, чтобы увидеть, как это работает.

Пример № 1: Сколько проводов 1/0 AWG THHN можно установить в 2-дюймовые металлические электрические трубки? ( Фиг.2 )

(a) 2 проводника
(b) 3 проводника
(c) 4 проводника
(d) 7 проводников

Ответ (г), 7 проводников. Вы получите этот ответ непосредственно из Таблицы C1 в Приложении C.

Пример № 2: Сколько компактных проводов 6 AWG XHHW можно установить в 1,25-дюймовые электрические неметаллические трубки?

(а) 10 проводников
(б) 6 проводников
(в) 16 проводников
(г) 13 проводников

Ответ (а), 10 проводников.Этот ответ взят непосредственно из Таблицы C2A в Приложении C.

Пример № 3: Сколько крепежных проводов TFFN 18 AWG можно проложить в водонепроницаемом гибком металлическом кабелепроводе 0,75 дюйма?

(а) 40 проводников
(б) 26 проводников
(в) 30 проводников
(г) 39 проводников

Ответ: (d), 39. Этот ответ взят непосредственно из Таблицы C7 в Приложении C.

Размер дорожки качения по таблицам 4 и 5

Если устанавливаемые проводники различаются по размеру и / или имеют разные типы изоляции, выполните следующие действия, чтобы правильно определить размер дорожки качения.

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого проводника.

  • Информацию о изолированных проводах см. В Таблице 5, Глава 9.

  • Для получения информации о неизолированных проводниках см. Таблицу 8, глава 9 (примечание 3, таблица 1).

Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

Шаг 3: Определите размер дорожки качения, используя Таблицу 4, Глава 9.

  • 40% для дорожек качения, содержащих три или более проводников [Таблица 1]

  • 60% для дорожек качения длиной 24 дюйма или менее (т.е.е. соски) [Примечание 4, таблица 1]

Давайте взглянем на другой пример расчета, чтобы прояснить эту процедуру.

Пример № 4: Фидеры установлены в жестком неметаллическом кабелепроводе Schedule 40. Дорожка кабельного телевидения имеет длину более 200 футов и содержит три проводника THHN на 500 тыс. Км / мил, один провод THHN на 250 тыс. Км / дюйм и один проводник THHN 3 AWG. Какой размер кабельной дорожки RNC требуется для этих проводников?

(а) 2 дюйма
(б) 2. 5 дюймов
(c) 3 дюйма
(d) 3,5 дюйма

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого проводника, обратившись к Таблице 5, Глава 9.

500 тыс. Куб. Мил THHN = 0,7073 кв. Дюйма

250 тыс. Куб. Мил THHN = 0,3970 кв. Дюйма

3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма

Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

500 тыс. Куб. М THHN = 0,7073 кв. Дюйма × 3 провода = 2,1219 кв. Дюйма

250 тыс. Куб. Мил THHN = 0.3970 кв. Дюймов × 1 провод = 0,3970 кв. Дюймов

3 AWG THHN = 0,0973 кв. Дюйма × 1 провод = 0,0973 кв. Дюйма

Итого = 2,1219 + 0,3970 + 0,0973 = 2,6162 кв. Дюйма

Шаг 3: Определите размер дорожки качения RNC при 40% заполнении в соответствии с таблицей 4 главы 9.

2,5 дюйма = 1,878 кв. Дюйма (слишком мало)

3 дюйма = 2,907 кв. Дюйма (в самый раз)

3,5 дюйма = 3,895 кв. Дюйма (больше, чем требуется)

Правильный ответ (c), 3 дюйма.

Размеры кабельных каналов для низковольтных кабелей

Ограничения по заполнению проводника дорожки качения, содержащиеся в 300.17 относятся к следующим системам сигнализации:

  • Кабели управления и сигнализации [725,3 (A) и 725,28]

  • Кабели без ограничения мощности для пожарной сигнализации (760,28)

  • Волоконно-оптические кабели (с проложенными силовыми проводниками) (770,6)

  • Звуковая система (аудио) кабели (640,23)

За исключением оптоволоконного кабеля, NEC запрещает смешивание технологических кабелей с силовыми проводниками класса 1 или проводами цепи пожарной сигнализации без ограничения мощности в одном кабельном канале.

Используйте фактический диаметр кабеля, чтобы определить площадь для заполнения канала [Глава 9, Таблица 1, Примечание 5]. Формула определения площади:

Площадь = 3,14 × (0,5 × диаметр) 2

Многожильный кабель считается одножильным при расчете заполнения кабелепровода [Глава 9, Таблица 1, Примечание 9].

Давайте рассмотрим другой пример, чтобы убедиться, что вы понимаете выполняемые вычисления.

Пример № 5: Электрический металлический шланг какого размера требуется для двух непроводящих волоконно-оптических кабелей диаметром 0,6 мм.25 дюймов и восемь силовых проводов 12 AWG THHN?

(a) 0,5 дюйма
(b) 0,75 дюйма
(c) 1 дюйм
(d) 1,25 дюйма

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого кабеля и проводника.

Площадь кабеля определяется по следующей формуле:

Площадь = 3,14 × (0,5 × диаметр) 2

Оптическое волокно = [3,14 × (0,5 × 0,250 дюйма) 2 ] = 0,0491 кв. Дюйма

12 AWG THHN [Глава 9, Таблица 5] = 0,0133 кв.дюйм

Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

Оптическое волокно = 0,0491 кв. Дюйма × 2 кабеля = 0,0982 кв. Дюйма

12 AWG THHN50.0133 кв. Дюйма × 8 проводников = 0,1064 кв. Дюйма

Итого = 0,0982 + 0,1064 = 0,2046 кв. Дюйма

Шаг 3: Определите размер дорожки качения ЕМТ при 40% заполнении в соответствии с таблицей 4 главы 9 NEC.

ЕМТ 0,75 дюйма = 0,213 кв. Дюйма

Следовательно, правильный ответ (b), 0,75 дюйма.

Рекомендации по заполнению дорожки качения

Следующие технологические кабели не требуются NEC для установки в кабельный канал:

  • Кабель CATV (коаксиальный) (арт.820)

  • Кабели класса 2 или 3 (725,52)

  • Волоконно-оптические кабели (770,3)

  • Кабели пожарной сигнализации с ограничением мощности (760,3)

  • Кабели широкополосной связи с питанием от сети (арт. 830)

  • Радио и телевизионные кабели (арт.810)

  • Кабели связи (витая пара) (арт. 800)

Однако, если какой-либо из этих кабелей проложен в кабельном канале, они должны быть установлены в соответствии с рекомендациями по установке, содержащимися в документе «Установка кабелей BICSI». Руководство. В данном руководстве по установке рекомендуется, чтобы участки дорожки качения были ограничены длиной 100 футов, имели не более двух изгибов на 90 ° и максимальное тяговое усилие 25 фунтов для Cat. 5 и имеют максимальное тяговое усилие 100 фунтов для волоконно-оптического кабеля.

Поскольку большинство установщиков не знают, как ограничить растягивающее усилие на сигнальных или коммуникационных кабелях, общепринятой практикой является такой размер кабелепровода, чтобы кабели не превышали процент заполнения, указанный в Таблице 1, Глава 9 NEC.

Давайте посмотрим на другой пример.

Пример № 6: Электрический металлический шланг какого размера требуется для четырех кат. 5 нагнетательных кабелей (диаметр 0,167 дюйма), три 12-жильных непроводящих волоконно-оптических кабеля (диаметр 0.250 дюймов), два 24-жильных непроводящих волоконно-оптических кабеля (диаметр 0,438 дюйма) ( Рис. 3)?

(a) 0,5 дюйма
(b) 0,75 дюйма
(c) 1 дюйм
(d) 1,25 дюйма

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения каждого кабеля.

Кат. 5 (4 пары) = 3,14 × (0,5 × 0,167 дюйма) 2 = 0,0219 кв. Дюйма

Оптическое волокно (12-жильное) = 3,14 × (0,5 × 0,250 дюйма) 2 = 0,0491 кв. Дюйма

Оптическое волокно (24-жильное) = 3,14 × (0.5 × 0,438 дюйма) 2 = 0,1439 кв. Дюйма

Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения всех проводников.

Кат. 5 (4 пары) = 0,0219 кв. Дюйма × 4 кабеля = 0,0876 кв. Дюйма

Оптическое волокно (12-жильное) = 0,0491 кв. Дюйма × 3 кабеля = 0,1473 кв. Дюйма

Оптическое волокно (24-жильное) = 0,1439 кв. Дюйма × 2 кабеля = 0,2878 кв. Дюйма

Итого = 0,0876 + 0,1473 + 0,2878 = 0,5227 кв. Дюйма

Шаг 3: Определите размер дорожки качения ЕМТ при 40% заполнении в соответствии с Таблицей 4, Глава 9.

1,25 дюйма EMT = 0,5980 кв. Дюйма. Следовательно, правильный ответ (d), 1,25 дюйма.

Размеры дорожек качения для «эллиптических технологических кабелей».

В примечании 9 к таблице 1 главы 9 указано, что для кабелей с эллиптическим поперечным сечением расчет площади должен основываться на большом диаметре эллипса.

Пример № 7: Электрический неметаллический шланг какого размера требуется для одного гибридного оптоволоконного кабеля / кабеля для передачи данных? Малый диаметр эллипса равен 0.188 дюймов, а наибольший диаметр эллипса в виде окружности составляет 0,5 дюйма (, рис. 4, ).

(a) 0,5 дюйма
(b) 0,75 дюйма
(c) 1 дюйм
(d) 1,25 дюйма

Шаг 1: Определите площадь поперечного сечения кабеля, исходя из большого диаметра эллипса как диаметра окружности.

Гибридный кабель = 3,14 × (0,5 × 0,50 дюйма) 2 = 0,1960 кв. Дюйма

Шаг 2: Определите общую площадь поперечного сечения кабеля.

Гибридный кабель = 0,1960 кв. Дюйма × 1 = 0,1960 кв. Дюйма

Шаг 3: Размер ЛОР при заполнении на 53% (заполнение одного проводника) в соответствии с Таблицей 4, Глава 9.

0,5 дюйма ENT = 0,131 кв. Дюйма (слишком мало)

0,75 дюйма ENT = 0,240 кв. Дюйма (в самый раз)

1 дюйм ENT = 0,416 кв. Дюйма (больше, чем требуется)

Следовательно, правильный ответ (b), 0,75 дюйма.

Данные по неизолированному медному проводу - Ness Engineering Inc.

В следующей таблице приведены данные для неизолированного медного провода, включая калибр AWG, диаметр провода, площадь поперечного сечения, вес на 1000 футов и сопротивление на 1000 футов.

AWG B&S Gauge Диаметр (мил) Площадь поперечного сечения (круглые милы *) Масса на 1000 футов (фунтов) Сопротивление на 1000 футов (Ом)
0000 460 212000 640 0,049
000 410 168000 509 0,062
00 365 133000 403 0. 079
0 324 106000 318 0,099
1 289 83700 256 0,124
2 257 66400 200 0,157
3 229 52600 159 0,198
4 204 41700 126 0.249
5 182 33100 100 0,313
6 162 26300 79,4 0,395
7 144 20800 62,8 0,5
8 128 16500 49,6 0,633
9 114 13100 39,3 0.798
10 102 10380 31,5 0,997
11 90,7 8230 24,9 1,26
12 80,8 6530 19,8 1,59
13 72,1 5180 15,7 1,99
14 64,1 4110 12,4 2.52
15 57,1 3260 9,87 3,18
16 50,8 2580 7,81 4,02
17 45,3 2050 6,21 5,05
18 40,3 1620 4,92 6,39
19 35,9 1290 3,9 8.05
20 31,2 1020 2,95 10,7
21 28,5 812 2,46 12,8
22 25,4 640 1,95 16,1
23 22,6 511 1,55 20,3
24 20,1 404 1,22 25.7
25 17,9 320 0,97 32,4
26 15,9 253 0,765 41
27 14,2 202 0,61 51,4
28 12,6 159 0,48 65,3
29 11,3 128 0,386 81.2
30 10 100 0,303 104
31 8,93 79,2 0,241 130
32 8 64 0,191 164
33 7,1 50,4 0,152 207
34 6,3 39,7 0,12 261
35 5.6 31,4 0,095 329
36 5 25 0,076 415
37 4,5 20,2 0,06 523
38 4 16 0,0476 660
39 3,5 12,2 0,0377 832
40 3.1 9,61 0,0299 1050
41 2,8 7,84 0,0237 1320
42 2,5 6,25 0,0188 1670
43 2,2 4,84 0,0149 2100
44 2 4 0,0118 2650
45 1.76 3,1 0,00981 3200
46 1,57 2,46 0,00775 4050
47 1,4 1,96 0,00593 5290
48 1,24 1,54 0,00436 7200
49 1,11 1,23 0,00366 8570
50 0.99 0,98 0,00303 10400
51 0,88 0,774 0,00234 13400
52 0,78 0,603 0,00184 17000
53 0,7 0,49 0,00148 21200
54 0,62 0,384 0,00116 26900
55 0.55 0,302 0,000916 34300
56 0,49 0,24 0,000727 43200

* Круглый мил - это термин, используемый для определения площади поперечного сечения проводника с использованием арифметического сокращения, в котором площадь круглого провода принимается как «квадрат диаметра в милах (0,001 ″)». В результате один круговой мил равен p / 4 квадратных мил.


Направляйте запросы, комментарии и предложения [email protected]

Что такое American Wire Gage (AWG) и почему это важно?

... а когда это важно и почему?

Размеры сечения проводов немного сбивают с толку, и мы получаем много вопросов по ним. Почему один кабель динамика 12 AWG выглядит меньше другого? Калибр провода - хороший индикатор качества кабеля? Что такое калибр проводов, когда и почему это важно? Давайте посмотрим на эти вопросы.

Что такое AWG (американский калибр проводов)?

Калибр проволоки - это индекс, который косвенно (обратно и логарифмически) показывает площадь поперечного сечения круглой проволоки.В случае сплошных проводников измерение этой площади довольно просто: площадь представляет собой радиус провода в квадрате, умноженный на пи, и для простоты выражения вместо этого часто используется мера, называемая «Круговая площадь MIL». ; один круговой мил - это площадь круга диаметром в один мил (1/1000 дюйма), а круговой мил сплошной проволоки, следовательно, всегда представляет собой квадрат диаметра проволоки в милах.

Многожильный провод - другое дело. Для любого заданного размера AWG многожильный провод будет занимать больше места, чем сплошной, потому что калибр провода измеряется путем суммирования площадей поперечного сечения жил.Поскольку между жилами есть воздушные карманы, любая заданная площадь поперечного сечения провода будет занимать больше места в многожильной конфигурации, чем в сплошном проводе. Следовательно, когда мы говорим о «диаметре» относительно калибра проволоки, следует помнить, что диаметр будет варьироваться не только в зависимости от калибра, но и от скрутки. В этой статье, когда мы говорим об относительных диаметрах, для простоты наши примеры основаны на сплошной проволоке.

Отношение калибра к сечению провода для многих противоречит здравому смыслу.Чем больше номер калибра, тем меньше размер провода. Более того, соотношение не линейное, а логарифмическое. Два провода 16 AWG, вместе взятые, составляют проводник 13 AWG. Если вы знакомы с децибелами (дБ), это будет иметь смысл. Если мы увеличиваем или уменьшаем размер на 10 размеров, мы увеличиваем или уменьшаем площадь проводника в 10 раз. Если мы увеличиваем или уменьшаем 3 размера, мы увеличиваем или уменьшаем площадь примерно в 2 раза. причина (мы не совсем уверены, почему) это соотношение неточно, но для большинства целей оно достаточно близко к прямой логарифмической формуле.Например, сплошной провод 40 AWG имеет круглую площадь в миле, как определено Национальным бюро стандартов, 9,61; провод 30 AWG имеет круглую площадь 100,5 мил, провод 20 AWG - 1020, а провод 10 AWG - 10380.

Между прочим, важно помнить, что размер ПРОВОДА, а не размер провода с его изоляцией, измеряется в AWG. Иногда нам звонит клиент, который убежден, что наш акустический кабель 12 AWG не может быть 12 AWG, потому что он выглядит меньше, чем другой кабель 12 AWG, которым он владеет.Многие акустические кабели покрыты очень толстой полупрозрачной оболочкой из ПВХ, которая не только делает общий профиль громоздким, но и создает эффект увеличительного стекла, из-за чего провод выглядит немного больше, чем он есть на самом деле.

Как калибр проводов связан с электрическими свойствами провода?

Наиболее существенное влияние калибратора на электрические свойства провода оказывает сопротивление провода. Любой данный материал проволоки (медь, сталь, алюминий и т. Д.) Имеет сопротивление, а сопротивление постоянному току обратно пропорционально площади в миллиметрах.Если наш провод медный, этот провод 40 AWG с площадью 9,61 имеет сопротивление 1080 Ом на 1000 футов; 10 AWG, площадь которого примерно в 1000 раз больше, имеет сопротивление примерно в один Ом.

Сопротивление - это свойство проводника, которое описывает, как ток, протекающий через проводник, преобразуется в тепло. В проводнике с очень низким сопротивлением относительно мало энергии будет потеряно на тепло; по мере увеличения сопротивления все больше и больше преобразуется в тепло.Однако то, как это влияет на электрические цепи, зависит от типа используемой цепи, и мы вернемся к этому чуть позже.

Но разве это не «сопротивление постоянному току»? Разве это не сигналы переменного тока?

Одно из наиболее распространенных заблуждений, с которыми мы сталкиваемся по поводу сопротивления, заключается в том, что сопротивление каким-то образом не имеет отношения к аудио- и видеосигналам, потому что эти сигналы представляют собой переменный ток (AC), а сопротивление провода выражается как «сопротивление постоянному току», что относится, конечно, к постоянному току, а не к переменному току.Итак, нас часто спрашивают, если сопротивление - постоянный ток, а сигнал - переменный, какое отношение сопротивление может иметь к чему-либо?

Сопротивление действует как на переменный, так и на постоянный ток. Причина, по которой сопротивление выражается в технических характеристиках как «сопротивление постоянному току», заключается не в том, что сопротивление не применимо к переменному току. Скорее, это из-за того, что называется «скин-эффектом». По мере увеличения частоты сигнала ток в проводе концентрируется по направлению к внешней стороне или «коже» проводника.Это означает, что для любого данного провода, если мы измеряем сопротивление на разных частотах, мы обнаружим, что сопротивление увеличивается с частотой. Сопротивление выражается в спецификациях как «сопротивление постоянному току», потому что значение сопротивления одного провода при постоянном токе можно осмысленно сравнивать с сопротивлением любого другого провода при постоянном токе. Теоретически, если бы кто-то захотел это сделать, можно было бы указать сопротивление проводов на любой частоте; мы могли бы составить таблицы «сопротивления 1 МГц» вместо сопротивления постоянному току. Этого не происходит, потому что (1) нет удобной «эталонной» частоты, которая широко применима для всех видов использования проводов, и (2) труднее правильно измерить сопротивление на более высоких частотах, потому что трудно отделить потери. к другим факторам, которые становятся важными с увеличением частоты, например емкостью, индуктивностью и обратными потерями.Но не заблуждайтесь: сопротивление преобразует электричество в тепло в проводе независимо от того, является ли электричество постоянным или переменным. И, кстати, в случае многожильного провода рассматриваемая «кожа» все же находится снаружи жгута; это не кожа каждой отдельной пряди, как часто думают люди.

Итак, AWG относится к сопротивлению. Что означает сопротивление для качества сигнала?

Какое отношение сопротивление имеет к качеству сигнала? Что ж, это во многом зависит от приложения.Принято считать, что AWG является хорошим индикатором качества кабеля, и это предположение восходит к самым ранним дням маркетинга акустических кабелей для вторичного рынка; коммерческий шаг, который положил начало всему кабельному бизнесу на вторичном рынке потребительских товаров, был, по сути, «чем больше провод, тем лучше». И это, как мы увидим, безусловно, верно для акустического кабеля (в определенных пределах), но не обязательно для других приложений.

Прежде чем мы перейдем к этому, пара предварительных. Во-первых, важно помнить, что в первую очередь нас интересует качество сигнала, а не его амплитуда.Если потери в системе не зависят от частоты, их очень легко отрегулировать; например, типичные схемы ввода видеосигналов, будут просто принимать слабые сигналы и усиливают их к стандартному опорному уровню для использования в дисплее. В таком случае мы хотим быть уверены, что качество сигнала будет чистым, но это не имеет значения - по крайней мере, это относительно мало, в разумных пределах, - высокая или низкая амплитуда сигнала.

Во-вторых, для понимания следующего обсуждения полезно немного узнать о так называемом законе Ома.Немецкий физик Георг Ом открыл простой принцип сопротивления, который является фундаментальной идеей, лежащей в основе всех видов электрических цепей. Если цепь содержит серию сопротивлений - то есть, если ток будет проходить через один резистор, затем через другой, а затем через другой - энергия электрического потока будет поглощаться этими резисторами пропорционально их сопротивлению ( которые, конечно же, мы измеряем в Омах в честь работы Георга Ома). Вы также, вероятно, будете знакомы с другим использованием термина «ом»: импедансом.Импеданс - более сложное явление, чем сопротивление, и о нем можно много сказать; но для целей следующих примеров мы можем считать, что сопротивление в омах эквивалентно сопротивлению в омах, как если бы полное сопротивление и сопротивление были одним и тем же.

Итак, чтобы проиллюстрировать закон Ома, давайте рассмотрим схему динамика, и для этого примера мы предположим, что установщик решил использовать кабель динамика значительно меньшего размера. Каждый провод этого кабеля имеет сопротивление четыре Ом, а динамик - восемь Ом.Сигнал, идущий от одного вывода динамика к другому, проходит через четыре Ом сопротивления провода динамика, через динамик на восемь Ом, а затем через еще четыре Ом сопротивления провода динамика. Что это значит? Общее сопротивление цепи составляет 16 Ом (для упрощения мы предполагаем, что «выходной импеданс» равен нулю; это нереально, но достаточно хорошо, чтобы проиллюстрировать принципы работы здесь). Итак, из энергии, сжигаемой в цепи, одна четверть (4 Ом на 16 Ом) сжигается на пути от плюсовой клеммы к динамику; одна половина (8 Ом на 16 Ом) подводится к динамику; и одна четверть выгорела на другой стороне кабеля динамика, между динамиком и "минусовой" клеммой усилителя.

Очевидно, что в акустическом кабеле сжигается много энергии. В нашем обсуждении ниже мы объясним, почему это плохо (помимо пустой траты электроэнергии). Но прежде чем мы поговорим об этом, давайте представим другое приложение. Предположим, мы берем кабель с одинаковыми характеристиками сопротивления (4 Ом на выходе, 4 Ом сзади), подключаем его к разъемам RCA и используем его для аналогового аудиосоединения линейного уровня между устройством-источником (скажем, проигрывателем компакт-дисков). ) и усилитель. Входная цепь усилителя не будет иметь низкий импеданс, как у динамика; 10 000 Ом, а не 8 Ом - это примерно нормально.Теперь, когда мы подключим эту схему, что мы обнаружим? Общее сопротивление цепи составляет 10 008 Ом. Из энергии, доставляемой источником, 8/10008 энергии - почти ничего - сгорает в кабеле, а 10000/10008 ее передается в усилитель. Сопротивление, которое было ужасно чрезмерным в кабеле динамика и потребляло половину энергии, подаваемой в цепь, в межблочном соединении незначительно.

Урок здесь в том, что одно приложение не похоже на другое.Калибр проводов критически важен, если вы доставляете электроэнергию от гидроэлектростанции в город; это критически важно, если вы управляете автомобильным стартером; это в некоторой степени важно, если вы управляете динамиком; и это практически несущественно, если вы соединяете несимметричный линейный звук. Поскольку здесь нас не особо интересуют гидроэлектростанции и шестерни Bendix, давайте пройдемся по списку распространенных аудио- и видеоприложений и поговорим о том, какое значение имеет датчик проводов для этих приложений.

Схемы динамиков:

В кабелях для акустических систем, за исключением некоторых действительно странных методов строительства, безусловно, наиболее важным аспектом кабеля является калибр. Почему? Что ж, вспомните еще пару абзацев к тому примеру закона Ома. По общему признанию, это крайний случай, но там половина энергии усилителя сгорает в проводе динамика, а не доставляется в динамик. Теперь можно подумать: «В чем разница? Система будет на несколько дБ тише, но в остальном она будет звучать так же.«Это было бы правдой, но для одного фактора, который мы не учли в нашем примере. Импеданс динамика может номинально составлять восемь Ом, но на самом деле он меняется в зависимости от частоты, начиная с высоких на низких частотах и ​​заканчивая падением. Подумайте, что происходит с нашими Ом. Теперь пример закона. Если на одной частоте сопротивление действительно составляет шесть Ом, а на другой - десять, закон Ома будет распределять эти разные частоты по-разному в цепи. При низком импедансе динамика большая часть энергии поглощается кабелем; где сопротивление динамика велико, большая часть энергии передается динамику.В результате чрезмерное сопротивление в кабеле динамика приведет к большей потере высоких частот, чем низкочастотного сигнала; система будет звучать иначе, чем система, подключенная к акустическому кабелю подходящего размера.

Межблочные аудиосистемы:

Аудио межблочные соединения, как мы уже указали, обычно работают в цепях с очень высоким импедансом. Следовательно, калибр провода сам по себе не является значимым фактором качества кабеля. Однако калибр провода может иметь какое-то отношение к качеству кабеля в косвенном смысле - и этот косвенный смысл указывает, как ни странно, на то, что желателен провод меньшего, а не большего размера.

В цепях с высоким импедансом емкость становится важным фактором качества кабеля; Емкость - это тенденция кабеля накапливать часть сигнала в себе и медленно высвобождать ее, а не доставлять немедленно к месту назначения. Емкость кабеля с одним центральным проводником и внешним экраном будет определяться внешним диаметром центрального проводника, внутренним диаметром экрана и типом материала (диэлектрика), который их разделяет.В несбалансированном аудио межблочном соединении существуют практические ограничения на то, что можно сделать с внутренним диаметром экрана (кабель должен быть такого размера, который удобен для подключения штекеров RCA) и типами материалов, которые можно использовать в качестве диэлектрика, и поэтому лучший способ уменьшить емкость - это уменьшить AWG центрального проводника. Вот что мы сделали с нашим аудиокабелем LC-1; центральный провод имеет диаметр 25 AWG, что довольно мало, но при этом остается достаточно большим, чтобы иметь хороший срок службы при изгибе (т.е.е., не ломаться при изгибе) и быть восприимчивым к твердому окончанию обжима. Нас иногда спрашивают, почему AWG такой маленький, при негласном предположении, что центральный проводник большего размера был бы лучше; но даже при пробеге на 50 футов сопротивление центрального проводника составляет всего 1,6 Ом, что является исчезающе малым значением по сравнению с типичным импедансом цепи несимметричного аудиовхода.

Межкомпонентные соединения аналогового видео, последовательного цифрового видео и цифрового аудио S / PDIF:

Аналоговые видеосхемы межсоединений, будь то модулированные RF, композитные, s-video, компонентные или RGB, представляют собой цепи с сопротивлением 75 Ом.Поскольку все эти сигналы работают в радиочастотном диапазоне, скин-эффект увеличивает сопротивление используемых проводов, и поскольку длина кабеля часто бывает достаточной для определения характеристического импеданса кабеля (который не связан с его сопротивлением - это функция емкости и индуктивности кабеля), наиболее важным аспектом конструкции кабеля с точки зрения поддержания качества сигнала является то, что кабель должен иметь характеристическое сопротивление 75 Ом во всем диапазоне используемых частот.

При длительных межсоединениях затухание, вызванное, среди прочего, сопротивлением центрального проводника, в конечном итоге станет достаточным для ухудшения качества сигнала; но для прогонов средней длины это редко вызывает беспокойство. Следовательно, калибр провода имеет некоторое значение для качества сигнала, но не является основным фактором. Однако, как и в случае с аналоговым звуком, калибр проводов имеет второстепенное значение для конструкции кабеля; характеристический импеданс кабеля связан с его индуктивностью и емкостью, а калибр провода влияет на оба этих параметра, потому что центральный проводник должен быть в правильной пропорции с другими физическими размерами кабеля.Если мы вставим провод 16 AWG в центр кабеля RG-6, к которому относится провод 18 AWG, мы намотаем наш характеристический импеданс слишком низким; если бы мы воткнули провод 20 AWG в то же место, волновое сопротивление было бы слишком высоким. Таким образом, несмотря на то, что в большинстве приложений не может быть серьезных соображений, влияющих на конкретный выбор калибра проводов, тем не менее важно, чтобы все внутренние размеры кабеля находились в правильных пропорциях по отношению друг к другу, включая калибр центрального проводника.

Параллельное цифровое видео (например, DVI и HDMI):

Преобладающими потребительскими форматами цифрового видео являются HDMI и DVI. В HDMI и DVI цифровые сигналы передаются с битовой скоростью, которая зависит от разрешения и может быть довольно высокой; в настоящее время наиболее часто используемое разрешение HDMI составляет 1080p / 60, что предполагает скорость передачи сигнала 1,485 Гбит / с. При чем здесь калибр проводов?

Как и в случае с аналоговым видео - и даже в большей степени из-за задействованных очень высоких частот - действительно важным атрибутом кабеля является его характеристический импеданс.Здесь мы имеем дело не с коаксиальным кабелем, а с витыми парами, характеристическое сопротивление которых намного сложнее контролировать и оно может значительно меняться от одного дюйма к другому.

Используемые здесь частоты делают интересную вещь для значения калибра проводов, для понимания которого требуется немного трехмерного мышления. В битовом потоке 1,485 Гбит / с наша основная частота обычно считается примерно половиной этого битрейта, или 742,5 МГц, и потому, что мы пытаемся передать некоторые гармоники этой основной частоты, чтобы края наших битов не округлялись слишком сильно, чтобы их можно было распознать. от приемной схемы, ширина полосы, необходимая для обработки, примерно в три раза больше, чем частота, или 2.2275 ГГц. Помните «скин-эффект»? Что ж, говорим ли мы о 742 МГц или 2,2 ГГц, скин-эффект на этих частотах очень велик. По сути, сигнал не проходит через середину жилы кабеля HDMI - он скользит по поверхности.

Для калибра проводов это означает, что увеличение размера больше не так значительно, как было бы при более низких частотах, потому что увеличение площади поверхности провода пропорционально диаметру, а не квадрату диаметра.Давайте рассмотрим, например, разницу между кабелем 24 и 22 AWG. Если бы мы покупали провод 24 или 22 AWG для питания постоянного тока и хотели знать, какие потери мы увидим при запуске, нас бы в первую очередь интересовала площадь поперечного сечения. Провод 24 AWG имеет круглую площадь 404 мил; провод 22 AWG имеет круглую площадь 640,4 мил. Поскольку сопротивление постоянному току обратно пропорционально этой площади, это имеет большое значение - сопротивление провода 22 AWG немного меньше, чем 2/3 сопротивления провода 24 для любого заданного расстояния.

Но если мы смотрим на скин-эффект, картина меняется. Площадь поперечного сечения практически не имеет значения, потому что «глубина кожи» практически равна нулю. Вместо площади поперечного сечения потери на сопротивление будут обратно пропорциональны количеству меди, через которую на самом деле проходит сигнал, то есть обратно пропорционально площади поверхности кабеля - или, говоря поперечно -сечение, его периметр. Провод 24 AWG имеет диаметр 0,0201 дюйма, а провод 22 AWG - 0,5 мм.0253 дюйма. Поскольку периметры - это просто эти числа, каждое из которых умножено на пи, мы можем увидеть соотношение периметров, не выполняя этого умножения. 22 AWG «больше», чем 24 на 0,0253 / 0,0201, или в 1,259 раза. Когда нас интересовала площадь поперечного сечения, а не периметр, соотношение круговых милов было намного больше: 640,4 / 404, что делало 22 AWG «больше» в 1,585 раза. Вместо использования сопротивления падения 22 AWG примерно до 63% от сопротивления провода 24 AWG, как это происходит при постоянном токе, сопротивление падает только примерно до 80% от значения 24 AWG.

Теперь любое снижение сопротивления - это хорошо; Дело здесь просто в том, чтобы показать, что это не так хорошо, как можно было бы ожидать. Если бы все остальное было равным, можно было бы ожидать, что кабель HDMI 22 AWG будет полезен на расстоянии примерно на 20% длиннее, чем аналогичный кабель 24 AWG (это почти наверняка преувеличивает преимущество, потому что, конечно, все остальное не равно. Более длительный период покажет большие потери производительности из-за других факторов, включая емкость, перекрестные помехи, перекос и возвратные потери).

Факторы качества кабеля, которые действительно важны для кабеля HDMI, - это, в первую очередь, контроль импеданса на парах TMDS (которые делают тяжелую работу в кабеле HDMI) и перекос, который является мерой разницы в электрической длине проводников и пары (под "электрической длиной" мы подразумеваем длину провода, измеряемую временем, которое требуется импульсу для прохождения по линии; это может отличаться от физической длины по ряду причин, большинство из которых, но не все, связанные с контролем импеданса).Эти параметры, как известно, трудно контролировать, и они не имеют ничего общего с калибром проводов, за исключением того, что иногда легче контролировать допуски для большего кабеля, чем для меньшего кабеля. Итак, калибр провода что-то значит в кабеле HDMI; но обычно это не главный фактор при измерении качества кабеля. Кабель с превосходными обратными потерями и перекосом может легко превзойти кабель большего диаметра на большом расстоянии.

Вывод:

Калибр провода может иметь большое значение для качества кабеля; но поскольку это очень важно для некоторых приложений, таких как провод динамика, имеет лишь умеренное значение для других, таких как аналоговое и цифровое видео, и практически бессмысленно для третьих, важно понимать требования приложения, прежде чем делать суждение о качестве кабеля на основе калибр проводов.Когда производители не публикуют подробные спецификации продуктов, может быть ошибкой основывать суждения об относительном качестве на любых предоставленных ограниченных характеристиках, будь то калибр проводов или что-то еще.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *