Как узнать длину кабеля
Выберите номер барабана: Длина шейки, мм: Диаметр шейки, мм: Диаметр по намотанному кабелю на барабане, мм: Диаметр кабеля, мм:
Длина кабеля на барабане: 625.44 метров
Внимание! Данный метод расчета дает приблизительный метраж.
Пример расчета длины кабеля при перемотки с барабана на барабан
Пример расчета длины кабеля на барабане: поступил кабель ВБбШв 1х35 на барабане №10. Требуется определить метраж кабеля на барабане.
Определим необходимые данные для расчета:
Данные барабана №10 (длину шейки, её диаметр) берется из ГОСТ 5151-79, либо измеряются на месте.
Диаметр кабеля ВБбШв 1х35 запрашивается у производителя, либо также измеряется с помощью штангенциркуля.
Диаметр по намотанному кабелю на барабане определяется на месте с помощью рулетки.
В результате получаем:
Длина шейки барабана (мм) l=500мм
Диаметр по намотанному кабелю на барабане (мм) Dн = 690мм
Диаметр шейки барабана (мм) dш = 545мм
Диаметр кабеля ВБбШв 1х35(мм) D = 16,2мм
Подставив эти данные в формулу получим, что длина кабеля на барабане составит: L= 267,8м. Нужно иметь в виду, что данный метод достаточно приблизительный и имеет погрешность.
Расчет максимальной длины намотки кабеля
Максимальная длина намотки кабеля чаще всего берется из уже готовых таблиц норм намотки кабеля на барабан. Однако, если их нет под рукой, то на помощь придет формула максимальной намотки кабеля на барабан, которая похоже на предоставленную выше. Формула выглядит следующим образом:
kу— коэффициент усадки кабеля. Обычно принимается в пределах от 0,8 до 0, 95
Согласно ГОСТ 18690-82 «Кабели, провода, шнуры и кабельная арматура. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение» минимальное расстояние между верхними витками изделия и краем щеки должно быть:
Поэтому в формуле максимальной намотки кабеля на барабан из диаметра щеки (Dщ) вычитается 100мм (по 50мм с каждой стороны щеки).
Пример расчета максимальной длины кабеля на барабан
Проведем расчет максимальной намотки кабеля по тем же данным, что и в предыдущем примере: ВБбШв 1х35 на барабан № 10.
Исходные данные берем из предыдущего примера.
Диаметр щеки Dщ=1000 мм
Коэффициент усадки кабеля kу не будем учитывать в данном примере, так как он должен рассчитываться индивидуально в каждом случае = 1
В результате: L = 767м
Нужно иметь в виду, что данный метод приблизительный и имеет погрешность.
Кабель в бухтах
Подписка на рассылку
Для выполнения электромонтажных работ часто приходится приобретать кабель в бухтах. Наиболее востребованными в такой комплектации являются 2 и 3 жильные силовые кабели для прокладки групповых линий (розетки, освещение), а так же «витая пара» (кабель utp), которые очень пригодятся при прокладке новой сети или при реконструкции.
Определение длины кабеля в бухте
Как правило, кабель в бухтах покупать выгодно, так как мелкооптовая покупка дает определенное снижение цены за метр. Но есть и один недостаток, особенно если речь идет о приобретении кабеля с рук или просто покупке начатой бухты без разметки метража — сложности в определении того, сколько метров кабеля в бухте есть на данный момент, и не обманывает ли вас продавец.
Многие сталкивались с этой проблемой и часто люди не находили другого решения, как просто разматывать кабель и постепенно промерять его рулеткой. Когда вам нужно узнать результат с точностью до метра, так и придется делать — других вариантов нет, но бывает, что погрешность в пару метров значения практически не имеет, и нужно уточнить только лишь примерную длину кабеля в бухте. Существует достаточно простой способ узнать, сколько метров кабеля в бухте на данный момент. Решение не идеально точное, но погрешность в несколько метров на полную бухту существенной назвать нельзя.
Итак, как же произвести расчет. Предположим у нас есть бухта силового кабеля. Для расчетов нам необходимо произвести замер внутреннего и внешнего диаметров бухты и высчитать средний диаметр бухты Dср. по формуле:
где Dвнутр. – внутренний диаметр бухты
Dвнешн. – внешний диаметр бухты
Как узнать длину кабеля
Очевидно, что самым точным методом измерения длины кабеля является прямой метод, например с помощью рулетки.
Однако на практике, по ряду причин, пользоваться этим методом крайне затруднительно.
На практике широкое распространение получили методы измерения длины кабеля на барабанах или в бухтах посредством их перемотки, а также два широко-известных косвенных метода измерения длины кабеля на барабане или в бухте без их размотки или перемотки:
1). По сопротивлению жил (DC-метод), реализуется при помощи миллиомметра; 2). Методом локации (TDR-метод), реализуется при помощи рефлектометра.
Для измерения длины кабеля TDR-методом в принципе можно использовать любой рефлектометр: РЕЙС-45, РЕЙС-100, РЕЙС-105, РЕЙС-205, РЕЙС-305, РЕЙС-405 или СТЭЛЛ-4500.
Каждый из этих двух методов имеет свои достоинства и свои недостатки, а также особенности измерения.
Главная особенность каждого метода состоит в том, что перед измерением длины кабеля нужно устанавливать в приборе для каждого метода определенные исходные данные. Поэтому, если перед измерением Вы о кабеле ничего не знаете, и не можете определить эти исходные данные, то и не сможете измерить его длину с требуемой точностью.
Погрешность измерения длины кабеля прибором РЕЙС-50 в любом из имеющихся 2-х методов измерения складывается из двух составляющих: инструментальной погрешности(погрешность собственно прибора) и методической погрешности (погрешности оператора).
Следует учитывать, что инструментальная погрешность прибора РЕЙС-50 очень мала (см. таблицу «Технические характеристики прибора РЕЙС-50»). Поэтому практически все погрешности измерения зависят от оператора, от правильности установки исходных величин и правильности методики измерения.
Для точного измерения длины кабеля по сопротивлению жил, нужно знать погонное сопротивление этих жил. Или нужно точно знать сечение жилы и материал, из которого она сделана, а также температуру жилы.
Если погонное сопротивление неизвестно, то его можно измерить самим прибором РЕЙС-50, но для этого нужно иметь кусок точно такого-же кабеля с точно известной длиной, например измеренной рулеткой.
Кроме того, для получения точного результата нужно быть уверенным, что сечение жилы равномерно по всей длине кабеля. Нужно быть уверенным также и в том, что жила по всей длине сделана точно из одного и того-же материала.
Если не учитывать указанные факторы, то погрешность измерения может оказаться значительно больше, чем инструментальная погрешность прибора.
Для точного измерения длины кабеля методом локации нужно знать точное значение коэффициента укорочения этого кабеля, который характеризует скорость распространения импульса в кабеле.
Дело в том, что указанные коэффициенты для большинства используемых на практике кабелей не указываются в документации на кабель, а должны быть определены экспериментальным путем.
Этот коэффициент зависит от ряда характеристик кабеля, в том числе от материала изоляции кабеля, от равномерности материала этой изоляции по длине кабеля, от повива жил кабеля (т.е. сколько скруток на метр и равномерно ли они распределены по всему кабелю).
Коэффициент укорочения кабеля можно измерить экспериментально самим прибором РЕЙС-50, но для этого нужен отрезок точно такого-же кабеля с точно известной длиной, которую Вы померяли, например, рулеткой.
Однако если Вы даже и измерили коэффициент укорочения самим прибором РЕЙС-50, то для того, чтобы затем точно измерить длину кабеля на барабане или в бухте, нужно быть уверенным, что материал изоляции одинаковый по всей длине кабеля. Нужно быть уверенным также и в том, что скрутка жил по всей длине одинакова.
На фотографии, расположенной в начале этой страницы, показаны результаты измерения рефлектометром РЕЙС-105М1 коэффициента укорочения 4-х жильного не экранированного телефонного плоского кабеля по куску этого кабеля длиной 45 метров, в двух состояниях: в размотанном состоянии и в смотанном в навал. В данном случае разница в измерениях составила 1,62%. Если смотать этот же кабель по-другому, например в бухту виток к витку, то разница будет другой.
Таким образом, если для измерения длины не экранированного кабеля, находящегося в размотанном состоянии или проложенного в кабельном канале или в другом месте, используется коэффициент укорочения, измеренный рефлектометром по куску такого же кабеля, но смотанного в бухту, то погрешность измерения длины увеличится по меньшей мере на 1,62%.
Напрашивается ответ, что измерять длину кабеля на барабане или в бухте методом локации можно, но при соблюдении таких требований:
1). Вы точно знаете что оба кабеля (измеряемый кабель на барабане и отрезок кабеля известной длины, используемый для измерения коэффициента укорочения) изготовлены на одном и том-же заводе.
2). Вы точно знаете, что материал изоляции один и тот-же как по всей длине отрезка кабеля, взятого для измерения укорочения, так и в вашей бухте (на барабане).
3). Вы точно знаете, что количество скруток жил на единицу длины в этих кабелях одинаково и одно и то-же по всей длине.
4). Отрезок кабеля, использованный для измерения укорочения, и измеряемый кабель смотаны в точно одинаковые по диаметру и расположению витков бухты или барабаны.
5). Длины отрезка кабеля, использованного для измерения укорочения, и измеряемого кабеля, по длине должны быть одного и того-же порядка.
Если не учитывать эти особенности, то можно получить погрешность измерения методом локации значительно большую, чем инструментальная погрешность прибора РЕЙС-50 в режиме рефлектометра.
Измерение длины кабеля
ИЗМЕРЕНИЕ ДЛИНЫ КАБЕЛЯ
Когда возникает необходимость измерения длины кабеля в бухте, конечно, лучшим способом измерения является перемотка и определение длины прямым методом. Однако этот способ требует наличия перемоточных машин, достаточно большого времени и обслуживающего персонала. Гораздо чаще используют косвенные методы определения длины кабеля.
В настоящее время используются два основных метода:
Рассмотрим основные свойства этих методов, их достоинства и недостатки.
DC метод
В основу метода положен закон Ома в котором сопротивление жилы кабеля пропорционально длине жилы. Или для длины кабеля:
Все было бы хорошо, если бы погонное сопротивление не зависело от множества факторов. В действительности погонное сопротивление зависит от сечения жилы, температуры и химического состава материала жилы.
В общем случае для Rpg можно записать:
Удельное сопротивление ρ материала жилы зависит от химического состава и температуры
Итак, более подробная формула для длины жилы кабеля будет выглядеть так:
Следует отметить, что длина жилы не всегда равна длине кабеля. Если для энергетических кабелей эти величины совпадают, то в кабелях связи применяется скрутка отдельных жил в пары или четверки. Скрутка приводит к тому, что длина жилы становится больше длины кабеля.
Что должен измерять прибор по DC методу?
Конечно сопротивление жилы с максимально возможной точностью.
Так для типичного медного силового кабеля с сечением 9 мм2 сопротивление 1 метра будет иметь величину порядка 0,002 Ом, Для кабеля с большим сечением сопротивление будет еще меньше. Таким образом, прибор должен иметь разрешение не хуже 0,001 Ом.
Измерение сопротивления с таким разрешением представляет известные трудности.
В этой схеме есть две отдельные цепи: цепь для подачи тока с амперметром и цепь измерения падения напряжения с вольтметром.
Во-вторых, измерение маленького падения напряжения осложняется присутствием термо-ЭДС на контактах. Уменьшить влияние термо-ЭДС на результат можно только двумя способами:
- Выдерживать оба конца кабеля при одинаковой температуре Проводить измерение при большом токе
В современных переносных приборах идет борьба за уменьшение потребляемой мощности и измерения обычно проводятся на малых токах. К тому же его величина обычно не приводится в документации на прибор. На наш взгляд этот параметр имеет первостепенное значение, определяющее физические ограничения на метрологические параметры прибора.
TDR метод
Метод основан на посылке короткого зондирующего импульса в кабель и наблюдении отраженного сигнала от конца кабеля:
Метод не применим к кабелям с одной жилой!
Отражение происходит как от открытого, так и от закороченного конца кабеля. Разница будет только в том, что при отражении от закороченного конца импульс переворачивается.
Кроме отражения от конца кабеля, зондирующий импульс отражается и от любой неоднородности кабеля.
Прибор, подключенный к кабелю, представляет собой тоже неоднородность. Для устранения паразитного эхо-сигнала служит регулируемая нагрузка СОГЛАСОВАНИЕ.
Что должен измерять прибор по TDR методу?
Время между посылкой зондирующего импульса и началом прихода отраженного эхо-сигнала. На первый взгляд все достаточно просто, но на практике имеются значительные затруднения. Для точного измерения зондирующий сигнал должен иметь длительность в наносекундном диапазоне с очень крутыми фронтами. При распространении вдоль кабеля такой импульс претерпевает значительные искажения. Сильно уменьшается его амплитуда и размазываются фронты.
В таких условиях определение начала эха вызывает значительные трудности. Обычный подход, когда сам прибор определяет начало по превышению некоторого уровня приводит к появлению значительных ошибок.
Вторым осложняющим фактором представляется наличие собственных неоднородностей кабеля.
Реальность такова, что на сегодняшний момент лучший способ определения начала отражения от конца кабеля связан с зорким глазом измерителя. Даже профессиональные рефлектометры для медных кабелей не имеют функций автоматического анализа с точным определением расстояния.
Большинство измерителей длины кабеля отображают информацию на алфавитно-цифровых индикаторах. По нашему мнению качественное измерение длины кабеля возможно лишь при наблюдении графической картинки с возможностью ее растяжки по осям для точного позиционирования измерительного курсора.
Сравнение характеристик приборов
На рынке предлагается несколько моделей приборов для измерения длины кабеля на барабане. В таблице приведены приборы и методы, которые они используют:
Пример расчета сечения кабеля.
Кабельная продукция сейчас представлена на рынке в широком ассортименте, поперечное сечение жил составляет от 0,35 мм.кв. и выше, в данной статье будет приведен пример расчета сечения кабеля.
Для расчёта сопротивления проводника вы можете воспользоваться калькулятором расчета сопротивления проводника.
Неправильный выбор сечения кабеля для бытовой проводки, может привести к таким результатам:
1. Погонный метр чересчур толстой жилы будет стоить дороже, что нанесет значительный «удар» по бюджету.
2. Жилы вскоре начнут нагреваться и будут плавить изоляцию, если будет выбран неподходящий диаметр проводника (меньший, чем необходимо) и это вскоре может привести к короткому замыканию или самовозгоранию электропроводки.
Чтобы не потратить средства впустую, необходимо перед началом монтажа электропроводки в квартире или доме, выполнить правильный расчет сечения кабеля в зависимости от силы тока, мощности и длины линии.
Расчет сечения кабеля по мощности электроприборов.
Каждый кабель имеет номинальную мощность, которую при работе электроприборов он способен выдержать. Когда мощность всех электроприборов в квартире будет превышать расчетный показатель проводника, то аварии в скором времени не избежать.
Рассчитать мощность электроприборов в квартире или доме можно самостоятельно, для этого необходимо выписать на лист бумаги характеристики каждого прибора отдельно (телевизора, пылесоса, плиты, светильников). Затем все полученные значения суммируются, а готовое число используется для выбора оптимального диаметра.
Формула расчета мощности имеет такой вид:
Стоит обратить внимание на то, что число, которое получилось нужно умножить на поправочный коэффициент – 0,8. Обозначает этот коэффициент то, что одновременно будет работать только 80% из всех электроприборов. Такой расчет будет более логичным, потому что, пылесос или фен, точно не будет находиться в использовании длительное время без перерыва.
Пример расчета сечения кабеля по мощности указан в таблицах:
Для проводника с алюминиевыми жилами.
Для проводника с медными жилами.
Как видно из таблиц, свои данные имеют значения для каждого определенного вида кабеля, потребуется лишь найти ближайшее из значений мощности и посмотреть соответствующее сечение жил.
На примере расчет сечения кабеля по мощности выглядит так:
Допустим, что в квартире суммарная мощность всех приборов составляет 13 кВт. Необходимо полученное значение умножить на коэффициент 0,8, в результате это даст 10,4 кВт действительной нагрузки. Затем подходящее значение нужно найти в колонке таблицы. Ближайшая цифра 10,1 при однофазной сети (220В напряжение) и при трехфазной сети цифра 10,5. Значит останавливаем выбор сечения при однофазной сети на 6-милимметровом проводнике или при трехфазной на 1,5-милимметровом.
Расчет сечения кабеля по токовой нагрузке.
Более точный расчет сечения кабеля по току, поэтому пользоваться им лучше всего. Суть расчета аналогична, но в данном случает необходимо только определить какая будет токовая нагрузка на электропроводку. Сначала нужно рассчитать по формулам силу тока для каждого из электроприборов.
Средняя мощность бытовых электроприборов
Пример отображения мощности электроприбора (в данном случае ЖК телевизор)
Для расчета необходимо воспользоваться такой формулой, если в квартире однофазная сеть:
I=P/(U×cosφ)
Когда же сеть трехфазная, то формула будет иметь такой вид:
Далее суммируются все токи и нужно выбрать сечение кабеля по току по табличным значениям.
Следует учесть, что значения табличных величин будут зависеть от условий прокладки проводника. Мощность и токовые нагрузки будут значительно большими при монтаже открытой электропроводки, чем если прокладка проводки будет в трубе.
Полученное суммарное значение токов для запаса рекомендуется умножить в 1,5 раза, ведь со временем в квартиру могут приобретаться более мощные электроприборы.
Расчет сечения кабеля по длине.
Также можно по длине рассчитать сечение кабеля. Суть таких вычислений заключается в том, каждый из проводников имеет свое сопротивление, которое способствует потерям тока с увеличением протяженности линии. Необходимо выбирать проводник с жилами покрупнее, если величина потерь превысит 5%.
Вычисления происходят следующим образом:
R=(p*L)/S, где p — табличная величина
Следует обратить внимание на то, что должна длина прохождения тока умножаться в 2 раза, так как изначально ток идет по одной жиле, а назад возвращается по другой.
Таблица удельных сопротивлений.
Обязательно нужно производить расчет с учетом потерь по длине, если протягивается линия на довольно протяженное расстояние, иначе существует высокая вероятность выбрать сечение кабеля неправильно.
