Jak určit průřez vodiče podle průměru a naopak: hotové tabulky a výpočetní vzorce
Vodiče jsou široce používány v oblasti elektrických sítí nejrůznějšího určení. Přeprava energie prostřednictvím kabelových a vodičových výrobků se na první pohled zdá být jednoduchá a srozumitelná.
Avšak pro zajištění bezpečného provozu elektroinstalace je třeba vzít v úvahu řadu důležitých nuancí při projektování a zařizování elektrických sítí. Jednou z takových detailů je schopnost správně vypočítat průřez vodiče podle průměru, protože přesnost určení ovlivňuje mez přípustného proudu procházejícího vodičem.
Jak určit průřez nebo průměr, je mezi těmito parametry rozdíl? Pokusíme se to v článku vyjasnit. Kromě toho jsme připravili souhrnné tabulky, které pomohou vybrat vodič v závislosti na podmínkách montáže elektrické sítě, materiálu výroby kabelové žíly a výkonnostních charakteristikách připojovaných zařízení.
Obsah článku:
Nutnost a postup provádění výpočtu
Elektrickým proudem je napájeno nejrůznější zařízení s různým výkonem. A rozsah výkonů je velmi široký.
Každý jednotlivý elektrický přístroj představuje zátěž, v závislosti na jejíž velikosti je vyžadován přívod proudu určité síly.

Potřebné množství proudu pro požadovanou zátěž lze propustit vodiči různého průměru (průřezu).
Ale v podmínkách nedostatečného průřezu vodiče pro průchod daného objemu proudu vzniká efekt zvýšeného odporu. Následkem je zaznamenáno zahřívání vodiče (kabelu).
Pokud se tento jev ignoruje a proud se dále propouští, vzniká reálné nebezpečí zahřátí až do okamžiku vznícení. Taková situace hrozí vážnou havárií. Proto je třeba věnovat zvýšenou pozornost výpočtům a výběru obvodů pro přenos proudu k zátěži.

Správný výpočet a kvalifikovaný výběr kabelů a vodičů má pozitivní vliv také na provoz zařízení, které slouží jako zátěž.
Takže kromě faktoru bezpečnosti je výpočet průřezů elektrického kabelu podle průměru nebo naopak povinným úkonem z hlediska zajištění efektivního provozu elektrických strojů.
Určení průměru žíly vodiče
Tuto operaci lze provést jednoduchým lineárním měřením. Pro přesné měření se doporučuje použít bodový nástroj, například posuvné měřítko, a ještě lépe – mikrometr.
Výsledek s relativně nízkou přesností, ale pro mnoho variant použití vodičů zcela přijatelný, poskytuje měření průměru běžným pravítkem.

Samozřejmě, měření by mělo být prováděno na odizolovaném vodiči, to znamená, že se předem odstraní izolační vrstva.
Mimochodem, izolační vrstvou například měděného vodiče je také tenká vrstva laku, kterou je rovněž nutné odstranit, když je vyžadován velmi přesný výpočet.
Existuje „domácí“ způsob měření průměru, vhodný v případech, kdy nemáme po ruce bodové měřicí nástroje. K použití této metody budete potřebovat elektrikářský šroubovák a školní pravítko.
Vodič se před měřením nejprve odizoluje od izolace, poté se pevně navíjí závit k závitu na dřík šroubováku. Obvykle se navíjí deset závitů – vhodné číslo pro matematické výpočty.

Dále se navinutá cívka na dříku šroubováku změří pravítkem od prvního do posledního závitu. Získanou hodnotu na pravítku je třeba vydělit počtem závitů (v tomto případě 6). Výsledkem tohoto jednoduchého výpočtu bude průměr jádra vodiče.
Výpočet průřezu elektrického vodiče
Pro určení hodnoty průřezu jádra vodiče bude nutné použít matematické vyjádření.
V podstatě je průřez vodiče plocha příčného řezu – tedy plocha kruhu. Jeho průměr se určuje metodikou popsanou výše.

Na základě hodnoty průměru lze snadno získat hodnotu poloměru vydělením průměru dvěma.
V podstatě bude třeba k získaným údajům přidat konstantu π (3,14), poté lze vypočítat hodnotu průřezu podle jednoho ze vzorců:
S = π*R2 nebo S = π/4*D2,
kde:
- D – průměr;
- R – poloměr;
- S – příčný průřez;
- π – konstanta odpovídající 3,14.
Uvedené klasické vzorce se používají také pro určení průřezu vícejádrových vodičů. Strategie výpočtu zůstává prakticky stejná, s výjimkou některých podrobností.
Konkrétně se nejprve vypočítá průřez jednoho jádra ze svazku, poté se získaný výsledek vynásobí celkovým počtem jader.

Proč by se mělo považovat určení průřezu za důležitý faktor? Zřejmý bod, přímo související s Jouleovým–Lenzovým zákonem, – protože parametr průřezu vodiče určuje mez dovoleného proudu, který tímto vodičem protéká.
Určení průměru podle průřezu
Matematickým výpočtem lze určit průměr jádra vodiče, pokud je znám parametr průřezu.
To samozřejmě není nejpraktičtější možnost, vzhledem k existenci jednodušších způsobů určení průměru, ale použití této možnosti není vyloučeno.

K provedení výpočtu budou v podstatě potřebné stejné číselné údaje, které byly použity při výpočtech průřezu pomocí matematického vzorce.
Tedy konstanta π a hodnota plochy kruhu (průřezu).
Použitím těchto hodnot ve vzorcích níže se získá hodnota průměru:
D = √4S/π,
kde:
- D – průměr;
- S – příčný průřez;
- π – konstanta odpovídající 3,14.
Použití tohoto vzorce může být relevantní, když je znám parametr průřezu a po ruce není žádný vhodný nástroj pro měření průměru.
Parametr průřezu lze získat například z dokumentace vodiče nebo z tabulky pro výpočty, kde jsou uvedeny nejčastěji používané klasické varianty.
Tabulky pro výběr vhodného vodiče
Pohodlným a praktickým způsobem výběru potřebného vodiče (kabelu) je použití speciálních tabulek, kde jsou uvedeny průměry a průřezy vzhledem k výkonům a/nebo procházejícím proudům.
Mít takovou tabulku po ruce je snadný a jednoduchý způsob, jak rychle vybrat vodič pro požadované elektrické zařízení.

Vzhledem k tomu, že tradičními vodiči pro elektrotechnickou montáž jsou produkty s měděnými nebo hliníkovými žilami, existují tabulky pro oba druhy kovů.
Tabulkové údaje také často obsahují hodnoty pro napětí 220 voltů a 380 voltů. Navíc se zohledňují hodnoty podmínek montáže – uzavřené nebo otevřené vedení.
Ve skutečnosti se ukazuje, že na jednom listu papíru nebo na obrázku nahraném do chytrého telefonu je obsaženo množství technických informací, které umožňují obejít se bez výše uvedených matematických (lineárních) výpočtů.
Navíc mnoho výrobců kabelových produktů, aby zákazníkovi usnadnili výběr potřebného vodiče, například pro instalaci zásuvek, nabízí tabulku, která obsahuje všechny potřebné hodnoty.
Zbývá pouze určit, jaké zatížení je plánováno na konkrétní elektrický bod a jakým způsobem bude provedena montáž, a na základě těchto informací vybrat správný vodič s měděnými nebo hliníkovými žilami.
Příklady takových možností výpočtu průměru vodiče podle průřezu jsou uvedeny v tabulce, kde jsou zohledněny varianty pro měděné a hliníkové žily, stejně jako způsoby pokládky vedení – otevřený nebo skrytý typ. Z první tabulky lze určit ukazatel průřezu podle výkonu a proudu.
Tabulka shody průřezu s průměrem měděných a hliníkových žil v závislosti na podmínkách montáže
| Výkon, W | Proud, A | Měděná žila vodiče | Hliníková žila vodiče | ||||||
| Otevřený typ | Uzavřený typ | Otevřený typ | Uzavřený typ | ||||||
| S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | S, mm2 | D, mm | ||
| 100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 | 0,11 | 0,37 | 0,12 | 0,40 | 0,14 | 0,43 |
| 200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 | 0,22 | 0,53 | 0,25 | 0,56 | 0,29 | 0,61 |
| 300 | 1,30 | 0,26 | 0,58 | 0,33 | 0,64 | 0,37 | 0,69 | 0,43 | 0,74 |
| 400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 | 0,43 | 0,74 | 0,50 | 0,80 | 0,58 | 0,86 |
| 500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 | 0,54 | 0,83 | 0,62 | 0,89 | 0,72 | 0,96 |
| 750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 | 0,82 | 1,02 | 0,93 | 1,09 | 1,09 | 1,18 |
| 1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 | 1,09 | 1,18 | 1,24 | 1,26 | 1,45 | 1,36 |
| 1500 | 6,52 | 1,30 | 1,29 | 1,63 | 1,44 | 1,86 | 1,54 | 2,17 | 1,66 |
| 2000 | 8,70 | 1,74 | 1,49 | 2,17 | 1,66 | 2,48 | 1,78 | 2,90 | 1,92 |
| 2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 | 2,72 | 1,86 | 3,11 | 1,99 | 3,62 | 2,15 |
| 3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 | 3,26 | 2,04 | 3,73 | 2,18 | 4,35 | 2.35 |
| 3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 | 3,80 | 2,20 | 4,35 | 2,35 | 5,07 | 2,54 |
| 4000 | 17,39 | 3,48 | 2,10 | 4,35 | 2,35 | 4,97 | 2,52 | 5,80 | 2,72 |
| 4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 | 4,89 | 2,50 | 5,59 | 2,67 | 6,52 | 2,88 |
| 5000 | 21,74 | 4,35 | 2,35 | 5,43 | 2,63 | 6,21 | 2,81 | 7,25 | 3,04 |
| 6000 | 26,09 | 5,22 | 2,58 | 6,52 | 2,88 | 7,45 | 3,08 | 8,70 | 3,33 |
| 7000 | 30,43 | 6,09 | 2,78 | 7,61 | 3,11 | 8,70 | 3,33 | 10,14 | 3,59 |
| 8000 | 34,78 | 6,96 | 2,98 | 8,70 | 3,33 | 9,94 | 3,56 | 11,59 | 3,84 |
| 9000 | 39,13 | 7,83 | 3,16 | 9,78 | 3,53 | 11,18 | 3,77 | 13,04 | 4,08 |
| 10000 | 43,48 | 8,70 | 3,33 | 10,87 | 3,72 | 12,42 | 3,98 | 14,49 | 4,30 |
Kromě toho existuje standard průřezů a průměrů, který se vztahuje na kruhové (tvarové) nezhutněné a zhutněné vodivé žíly kabelů, vodičů a šňůr. Tyto parametry upravuje GOST 22483-2012.
Pod tento standard spadají kabely z měděného (pocínovaného měděného), hliníkového drátu bez kovového povlaku nebo s kovovým povlakem.
Měděné a hliníkové vodiče kabelů a vodičů pro pevné uložení se dělí do tříd 1 a 2. Vodiče, šňůry, kabely pro nepřevné a pevné uložení, kde je vyžadován vyšší stupeň ohebnosti při montáži, se dělí do tříd 3 až 6.
Tabulka shody tříd pro měděné vodiče kabelů (vodičů)
| Jmenovitý průřez vodiče, mm2 | Maximální povolený průměr měděných vodičů, mm | ||||
| jednovodičových (třída 1) | vícevodičových (třída 2) | vícevodičových (třída 3) | vícevodičových (třída 4) | ohebných (třídy 5 a 6) | |
| 0,05 | – | – | – | 0,35 | – |
| 0,08 | – | – | – | 0,42 | – |
| 0,12 | – | – | – | 0,55 | – |
| 0,20 | – | – | – | 0,65 | – |
| 0,35 | – | – | – | 0,9 | – |
| 0,5 | 0,9 | 1,1 | 1,1 | 1,1 | 1,1 |
| 0,75 | 1,0 | 1,2 | 1,2 | 1,3 | 1,3 |
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,5 | 1,5 | 1,5 |
| 1,2 | – | – | 1,6 | 1,6 | – |
| 1,3 | 1,5 | 1,7 | 1,8 | 1,8 | 1,8 |
| 2,0 | – | – | 1,9 | 2,0 | – |
| 2,5 | 1,9 | 2,2 | 2,4 | 2,5 | 2,6 |
| 3,0 | – | – | 2,5 | 2,6 | – |
| 4 | 2,4 | 2,7 | 2,8 | 3,0 | 3,2 |
| 5 | – | – | 3,0 | 3,2 | – |
| 6 | 2,9 | 3,3 | 3,9 | 4,0 | 3,9 |
| 8 | – | – | 4,0 | 4,2 | – |
| 10 | 3,7 | 4,2 | 4,7 | 5,0 | 5,1 |
| 16 | 4,6 | 5,3 | 6,1 | 6,1 | 6,3 |
| 25 | 5,7 | 6,6 | 7,8 | 7,8 | 7,8 |
| 35 | 6,7 | 7,9 | 9,1 | 9,1 | 9,2 |
| 50 | 7,8 | 9,1 | 11,6 | 11,6 | 11,0 |
| 70 | 9,4 | 11,0 | 13,7 | 13,7 | 13,1 |
| 95 | 11,0 | 12,9 | 15,0 | 15,0 | 15,1 |
| 120 | 12,4 | 14,5 | 17,1 | 17,2 | 17,0 |
| 150 | 13,8 | 16,2 | 18,9 | 19,0 | 19,0 |
| 185 | – | 18,0 | 20,0 | 22,0 | 21,0 |
| 240 | – | 20,6 | 23,0 | 28,3 | 24,0 |
| 300 | – | 23,1 | 26,2 | 34,5 | 27,0 |
| 400 | – | 26,1 | 34,8 | 47,2 | 31,0 |
| 500 | – | 29,2 | 43,5 | – | 35,0 |
| 625 | – | 33,0 | – | – | – |
| 630 | – | 33,2 | – | – | 39,0 |
| 800 | – | 37,6 | – | – | – |
| 1000 | – | 42,2 | – | – | – |
Pro hliníkové vodiče a kabely stanovuje GOST 22483-2012 rovněž parametry jmenovitého průřezu vodiče, které odpovídají příslušnému průměru v závislosti na třídě vodiče.
Navíc podle stejné GOST lze uvedené průměry použít pro měděný vodič třídy 1, pokud je třeba vypočítat jeho minimální průměr.
Tabulka shody tříd pro hliníkové vodiče kabelů (vodičů)
| Jmenovitý průřez vodiče, mm2 | Průměr kruhových vodičů (hliníkových), mm | |||
| Třída 1 | Třída 2 | |||
| minimální | maximální | minimální | maximální | |
| 16 | 4,1 | 4,6 | 4,6 | 5,2 |
| 25 | 5,2 | 5,7 | 5,6 | 6,5 |
| 35 | 6,1 | 6,7 | 6,6 | 7,5 |
| 50 | 7,2 | 7,8 | 7,7 | 8,0 |
| 70 | 8,7 | 9,4 | 9,3 | 10,2 |
| 95 | 10,3 | 11,0 | 11,0 | 12,0 |
| 120 | 11,6 | 12,4 | 12,5 | 13,5 |
| 150 | 12,9 | 13,8 | 13,9 | 15,0 |
| 185 | 14,5 | 15,4 | 15,5 | 16,8 |
| 240 | 16,7 | 17,6 | 17,8 | 19,2 |
| 300 | 18,8 | 19,8 | 20,0 | 21,6 |
| 400 | – | – | 22,9 | 24,6 |
| 500 | – | – | 25,7 | 27,6 |
| 625 | – | – | 29,0 | 32,0 |
| 630 | – | – | 29,3 | 32,5 |
Další doporučení pro výběr typu vodičů a kabelů pro vybavení elektrických sítí v bytě a domě jsou uvedena v článcích:
- Jaký vodič použít pro elektroinstalaci v domě: doporučení pro výběr
- Jakým kabelem dělat elektroinstalaci v dřevěném domě: druhy nehořlavého kabelu a jeho bezpečná pokládka
- Jaký kabel použít pro elektroinstalaci v bytě: přehled vodičů a výběr nejlepší varianty
Závěry a užitečné video k tématu
Níže uvedené video ukazuje praktický příklad určení průřezu vodiče jednoduchými metodami.
Doporučujeme zhlédnout video, protože názorně prezentované informace přispívají k rozšíření znalostí:
Práce s elektrickými vodiči vždy vyžaduje odpovědný přístup z hlediska výpočtů.
Proto by elektrikář jakékoli úrovně měl znát metodiku výpočtu a umět používat existující technické tabulky. Tím se dosahuje nejen výrazné úspory nákladů na montáž díky přesnému výpočtu, ale hlavně – je zaručena bezpečnost provozu zaváděné linky.
Máte co dodat nebo máte otázky ohledně určení průřezu vodiče? Můžete zanechat komentáře k publikaci, účastnit se diskusí a sdílet vlastní zkušenosti s výběrem vodičů pro vybavení elektrické sítě v domě nebo bytě. Kontaktní formulář se nachází v dolním bloku.

V současné době je třeba u každého vodiče kontrolovat průřez. Ti, kteří vyrábějí kabelové produkty podle technických podmínek (TU) – silně šetří na mědi a dělají vodiče tenčí, než je uvedeno.
Dobrý den, Jegore.
Pochybuji, že by se výrobci vystavovali rozsáhlým soudním sporům, a vysvětlím – skutečný průměr může být skutečně menší, než je uvedeno na štítku. Důvod je však daleko od kriminálního.
Vysvětlím – v článku je odstavec: «Kromě toho existuje standard průřezů a průměrů, který se vztahuje na kruhové (tvarové) nezhutněné a zhutněné vodivé vodiče kabelů, vodičů a šňůr. Tyto parametry stanovuje GOST 22483-2012».
Tato GOST stanovuje vodivostní vlastnosti vodiče při určité teplotě – neexistuje pevná vazba na průřez. Tabulku jsem uvedl v screenshotu – je přiložena po komentáři.
Proč vývojáři GOST udělali takto? Pro výrobu vodičů je povoleno použití mědi, hliníku s určitými odchylkami ve složení. Dostali jste špatný kov – jádra budou „tlustší“. A naopak.