Коротко: удельное сопротивление нихрома Х20Н80-Н по ГОСТ 12766.1-90 — от 1,03 до 1,18 мкОм·м в зависимости от диаметра, номинал 1,08–1,13 мкОм·м. У Х15Н60 — 1,06–1,18 мкОм·м, номинал 1,11–1,12. Метр проволоки Х20Н80-Н диаметром 0,5 мм имеет сопротивление 5,51 Ом, диаметром 1,0 мм — 1,40 Ом.
Что такое удельное сопротивление и почему у нихрома оно своё для каждого диаметра
Удельное электрическое сопротивление ρ — сопротивление проводника длиной 1 м и сечением 1 мм². Для нихрома его указывают в мкОм·м (1 мкОм·м = 1 Ом·мм²/м). Чем выше ρ, тем короче проволока, которая даёт нужное сопротивление нагревателя.
ГОСТ 12766.1-90 нормирует ρ проволоки в мягком термически обработанном состоянии и задаёт его не одним числом, а по диапазонам диаметров: тонкая проволока Х20Н80-Н до 0,5 мм имеет номинал 1,08 мкОм·м, от 0,5 до 3,0 мм — 1,11, толще 3,0 мм — 1,13.
Удельное сопротивление по ГОСТ 12766.1-90
| Марка | Диаметр, мм | ρ по ГОСТ (табл. 3), мкОм·м | Номинал ρ (прил. 1), мкОм·м |
|---|---|---|---|
| Х20Н80-Н | 0,1–0,5 | 1,03–1,13 | 1,08 |
| Х20Н80-Н | св. 0,5 до 3,0 | 1,06–1,16 | 1,11 |
| Х20Н80-Н | св. 3,0 | 1,07–1,18 | 1,13 |
| Х15Н60, Х15Н60-Н | 0,1–3,0 | 1,06–1,16 | 1,11 |
| Х15Н60-Н | св. 3,0 | 1,07–1,18 | 1,12 |
| ХН70Ю-Н | все | 1,25–1,35 | 1,30 |
| Х23Ю5Т (фехраль) | все | 1,34–1,45 | 1,39 |
Для сравнения в таблице оставлен фехраль Х23Ю5Т: у него ρ выше, чем у нихрома, примерно на четверть, поэтому на ту же мощность проволоки уходит меньше.
Сопротивление 1 метра нихромовой проволоки, Ом/м
Номинальные значения из обязательного приложения 2 ГОСТ 12766.1-90 (табл. 8):
| Диаметр, мм | Сечение, мм² | Х20Н80-Н, Ом/м | Х15Н60, Х15Н60-Н, Ом/м |
|---|---|---|---|
| 0,20 | 0,0314 | 34,4 | 35,4 |
| 0,30 | 0,0707 | 15,3 | 15,7 |
| 0,40 | 0,126 | 8,57 | 8,81 |
| 0,50 | 0,196 | 5,51 | 5,66 |
| 0,60 | 0,283 | 3,89 | 3,92 |
| 0,70 | 0,385 | 2,86 | 2,88 |
| 0,80 | 0,503 | 2,19 | 2,21 |
| 0,90 | 0,636 | 1,73 | 1,75 |
| 1,00 | 0,785 | 1,40 | 1,41 |
| 1,20 | 1,13 | 0,973 | 0,982 |
| 1,50 | 1,77 | 0,622 | 0,627 |
| 1,60 | 2,01 | 0,547 | 0,552 |
| 2,00 | 3,14 | 0,350 | 0,354 |
| 2,50 | 4,91 | 0,224 | 0,226 |
| 3,00 | 7,07 | 0,156 | 0,157 |
| 4,00 | 12,6 | 0,0897 | 0,089 |
| 5,00 | 19,6 | 0,0577 | 0,0571 |
Допуск по ГОСТ: сопротивление 1 м может отличаться от номинала не больше чем на ±5 %, разброс внутри одного мотка — не больше 4 % (для проволоки под ТЭН — 3 % по требованию потребителя).
Как посчитать длину нихромовой проволоки под мощность
- Сопротивление нагревателя: R = U² / P.
- Длина проволоки: L = R / r, где r — сопротивление 1 м из таблицы выше.
Пример: нагреватель 1 кВт на 220 В. R = 220² / 1000 = 48,4 Ом. Проволока Х20Н80-Н 0,5 мм даёт 5,51 Ом/м, значит нужно 48,4 / 5,51 ≈ 8,8 м.
Расчёт даёт сопротивление в холодном состоянии. В нагретой спирали оно растёт, и у марок по-разному. Поправочные коэффициенты из приложения 3 ГОСТ 12766.1-90 (табл. 9):
| Температура, °C | 20 | 400 | 600 | 800 | 1000 | 1100 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Х20Н80-Н | 1,000 | 1,029 | 1,023 | 1,015 | 1,025 | 1,033 |
| Х15Н60-Н | 1,000 | 1,062 | 1,083 | 1,089 | 1,105 | 1,114 |
У Х20Н80-Н при 1000 °C сопротивление выше холодного всего на 2,5 %, у Х15Н60-Н — на 10,5 %. Для точного расчёта мощности Х15Н60-Н эту поправку лучше учитывать. Диаметр выбирают не только по сопротивлению, но и по допустимой нагрузке на поверхность проволоки: тонкая проволока на большой мощности перегреется и перегорит.
Х20Н80-Н или Х15Н60: что выбрать
| Х20Н80-Н | Х15Н60-Н | |
|---|---|---|
| Номинал ρ, 0,1–3,0 мм | 1,08–1,11 мкОм·м | 1,11 мкОм·м |
| Живучесть по ГОСТ (табл. 4) | не менее 160 ч при 1200 °C | не менее 150 ч при 1150 °C |
| Диаметры по ГОСТ (табл. 1) | 0,1–7,5 мм | 0,1–7,5 мм |
Сопротивление у марок почти одинаковое. Разница в ресурсе и температуре: Х20Н80-Н испытывают при 1200 °C, Х15Н60-Н — при 1150 °C. Для нагревателей с высокой рабочей температурой берут Х20Н80-Н.
Частые вопросы
- Какое удельное сопротивление у нихрома Х20Н80?
- По ГОСТ 12766.1-90 — от 1,03 до 1,18 мкОм·м в зависимости от диаметра. Номинал: 1,08 мкОм·м для проволоки 0,1–0,5 мм, 1,11 — для 0,5–3,0 мм, 1,13 — толще 3,0 мм.
- Сколько Ом в метре нихромовой проволоки 1 мм?
- Для Х20Н80-Н — 1,40 Ом/м, для Х15Н60 — 1,41 Ом/м (номинал по приложению 2 ГОСТ 12766.1-90).
- Что означает буква «Н» в марке Х20Н80-Н?
- По ГОСТ 12766.1-90 индекс «Н» обозначает проволоку для нагревательных элементов.
- Почему фактическое сопротивление отличается от таблицы?
- ГОСТ допускает отклонение сопротивления 1 м от номинала до ±5 %. Точное значение партии указывают в сертификате или на ярлыке мотка.
- Можно ли заменить нихром фехралем?
- По сопротивлению — да, пересчитав длину: у Х23Ю5Т номинал 1,39 мкОм·м против 1,08–1,13 у Х20Н80-Н. Но у фехраля другие свойства после нагрева, поэтому замену решают под конкретный нагреватель.
- Где купить нихромовую проволоку?
- Подберём марку и диаметр под ваш расчёт и пришлём смету: нихромовая проволока, +7 (343) 300-90-92, zakaz@baihumetal.com. Цена — по запросу.
Источники
- ГОСТ 12766.1-90 «Проволока из прецизионных сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Технические условия» — табл. 1, 3, 4, приложения 1, 2 и 3 (табл. 9).
