La sección transversal del cable para corriente y potencia son parámetros que indican el propósito de un cable en particular. En otras palabras, dónde se puede usar el cable y dónde no.
Recopilación de datos
La sección transversal se selecciona de acuerdo con la potencia o corriente de los dispositivos que se conectarán posteriormente. Este método se denomina "por carga", ya que los dispositivos son: la carga en el cable. Si el equipo requiere grandes costos de energía, entonces, en consecuencia, deberá conectarse un cable potente. Si no lo requiere, un cable con una sección transversal pequeña será suficiente. ¿Cómo elegir el cable en sí y por qué guiarse?
En primer lugar, debe recopilar datos sobre los dispositivos a los que irán los cables. Dichos datos se denominan datos de pasaporte, son obligatorios y están escritos en el pasaporte técnico del dispositivo. Contiene datos como:
- modelo de dispositivo;
- Voltaje;
- el consumo de energía;
- signo de certificado;
- país productor;
- fecha de manufactura;
- signo de reciclaje;
- clase de protección y así sucesivamente.
Además, si, por ejemplo, ha perdido su certificado de registro, se colocan placas o pegatinas especiales en los dispositivos. Muestran información básica. Incluyendo el consumo de energía, que necesitamos. Puede elegir la sección transversal del cable por potencia sin ella.
Si no queda una pegatina con una pegatina, pero recuerda el modelo (se puede escribir en el estuche), entonces no importa. Intente buscar información sobre el dispositivo en Internet. Absolutamente, como último recurso, use los datos de las estadísticas promedio. Hay una tabla especial de consumo de energía estimado de varios electrodomésticos, tales como: un taladro, una tostadora, un refrigerador, lavadora, aire acondicionado y así sucesivamente. 
solo hay uno aqui matiz importante. ¿Ves cómo se da el rango de potencia en la tabla? Es difícil adivinar qué elegir.
¡Toma siempre el máximo!
Cuando comience a calcular la sección transversal del cable por potencia, como resultado obtendrá una potencia sobreestimada del dispositivo. Esto es muy bueno, como resultado necesitará un cable con una gran sección transversal. Dichos cables se calientan un poco y, en consecuencia, duran más.
Si el dispositivo requiere más energía, entonces un cable con una sección transversal pequeña simplemente se quemará.
método de carga
Como ya se mencionó, la carga es el dispositivo. Puede ser uno, o pueden ser varios. No importa cuántos haya, sume siempre toda la potencia de los dispositivos a los que conecta el conductor. ¡Todas estas potencias deben expresarse en una sola unidad de medida! En vatios o kilovatios, de lo contrario te confundirás en los cálculos.
"Kilo" es la multiplicación por mil. 1 kW = 1000 vatios.
Si los valores de potencia de los dispositivos son diferentes, los hacemos iguales: los traducimos. Digamos que tenemos un dispositivo que consume 100 W y el otro, 3,5 kW. Dejamos intacto el valor del primero y traducimos el valor del último, obtenemos 3500 vatios. Si desea convertir vatios a kilovatios, divida por mil.
La potencia ha sido calculada. Ahora seleccione la sección de cable. A continuación se presenta la tabla de alimentación de cables por sección transversal. No hay nada complicado en ello, ya que solo necesitas seleccionar las columnas donde se indican las fases. Si tiene una fase en la red, tomamos un voltaje de 220 voltios. Si tres - 380 voltios. 
Luego encontramos un número que es un poco más que la potencia que contaste. ¿Fundar? A la izquierda, se indican la sección transversal correspondiente del conductor y su diámetro. Este es el cable que necesitas. Si tiene a mano una tabla de sección transversal del cable por potencia, entonces no surgirán dificultades.
En esta tabla, los valores para conductores de cobre y aluminio son diferentes. ¿Qué tipo de vena necesita? En tales columnas y mire.
A veces surgen dificultades con la elección del material del que están hechos los núcleos de los cables. El cobre se utiliza como cableado para casas y apartamentos. Se cree que los cables de cobre son flexibles, prácticos y confiables. Es cierto que son más caros que los cables de aluminio. Por supuesto, si el núcleo de cobre tiene una gran sección transversal (cuando hay una gran carga en la casa), ya no se puede llamar flexible. Y el precio será más alto. Por lo tanto, en tales casos, siéntase libre de tomar cables de aluminio: buenos ahorros.
Potencia y longitud
La elección de la sección transversal del cable para potencia y longitud se realiza de manera un poco diferente. Ocurre cuando el conductor tiene una longitud de varias decenas o incluso cientos de metros. Habrá que tener en cuenta las pérdidas en los propios cables, de lo contrario la energía puede no ser suficiente para el equipo. Hay otra tabla que le dirá qué hacer a continuación, teniendo en cuenta todas las pérdidas.
Necesita saber la potencia que se asigna a la casa o edificio. La potencia dedicada es la potencia de todos los equipos que funcionan en la casa. Y la distancia del poste al edificio de donde sale el cable. Esta distancia es fácil de medir usted mismo.
Asegúrese de tomar un pequeño margen de la sección del cable antes de tender el cableado.
Con una sección transversal más grande, el cable se calienta menos y el aislamiento, con él. Esto significa que se reduce la probabilidad de que se produzca un incendio o un cortocircuito. Además, a menudo sucede que la cantidad de electrodomésticos en la casa puede aumentar. Digamos que pones un refrigerador, aire acondicionado y estufa eléctrica. Un año después, decidieron comprar una computadora, una tostadora, dos televisores y algo más que funciona con electricidad. El cableado simplemente no tiene suficiente potencia para soportar tal cantidad de equipo. Deberá asegurarse de que los equipos potentes no estén encendidos al mismo tiempo, o cambiar completamente el cableado. Y puede colocar el cableado de antemano con un margen de sección. Es más racional: no tendrás que sufrir después.
Cálculo actual
También es posible seleccionar la sección de cable actual. Para ello, es necesario realizar la misma recogida de datos en pegatinas, placas o fichas técnicas. Solo que ahora no necesitamos potencia en vatios, sino corriente en amperios. Las características indican la corriente que consume el dispositivo tanto como sea posible.
Nuevamente recopilamos datos de todos los dispositivos y los resumimos. Y también traducimos todo en una unidad, de manera similar: 1mA (miliamperios) = 0.001 A y 1A = 1000 mA. Por ejemplo, 2.3A es 2300 mA. Solo que a veces por alguna razón lo indican en miliamperios.
La primera tabla que se muestra arriba puede determinar la sección transversal no solo por la cantidad de vatios. También es una tabla para determinar la sección transversal de los cables para potencia y corriente al mismo tiempo. Es decir, tendrás que volver a trabajar con ella. Tenga en cuenta: no todos los números están ahí. Por ejemplo, su consumo de corriente es de 25 amperios y necesita alambre de cobre. Este número no está en la tabla. Elegimos un valor mayor. Es igual a veintisiete amperios, así que guíese. Resulta que la sección transversal del cable requerida para la corriente es de 4 milímetros cuadrados.
¡Nunca elija un valor más bajo para ahorrar! En el mejor de los casos, el disyuntor funcionará, cortando el suministro de electricidad. Si no existe tal máquina, y este es el peor de los casos, entonces existe una alta probabilidad de falla del equipo o incluso de un incendio. No escatimes en la seguridad de tu hogar y de ti mismo.
Alambrado
Sin embargo, cuando la corriente pasa por el cable, el conductor se calienta. Mucha corriente, mucho calor. De qué se trata: el cableado puede ser cerrado o abierto. Cerrado: esto es cuando el cable está debajo de una tubería especial. Abierto: cuando no está cubierto con nada, es decir, un cable desnudo sujeto a la pared.
Aquí puedes hacer trampa. La temperatura será diferente, con diferentes secciones del conductor, incluso si el valor de la corriente permanece sin cambios. Esto significa que si el tendido de cables está abierto, una sección transversal más pequeña es bastante aceptable. El calor irá al aire y, en consecuencia, el cable se enfriará.
Los cables con una sección transversal pequeña, en tuberías, canales de cables o paredes, no podrán enfriarse; el calor no tiene adónde ir. Por lo tanto, cuando se cierra el tendido de cables, solo se necesita una sección transversal más grande, de lo contrario, el aislamiento se deteriorará. También hay una tabla que lo ayudará a elegir un conductor, teniendo en cuenta su colocación. El principio sigue siendo el mismo: conductores de cobre o aluminio, corriente y potencia.
Tabla de enrutamiento de cables: 
Pero puedes confundirte. Por ejemplo, necesitamos un conductor de cobre con una potencia de 7,3 kW (7300 W). La red es monofásica, la pondremos cerrada. Miramos la mesa. Recordamos que todo se toma según los valores máximos. Encontramos el número 7,4 kW. Y vemos que la sección transversal deseada será de 6 milímetros cuadrados.
O bien, queremos dejar abierto el conductor de aluminio. Sabemos que la corriente de distribución es de 40 amperios. La tabla contiene el número 39. ¡No puedes! Tomamos más: sesenta amperios. Vemos que compraremos un conductor con una sección transversal de diez milímetros cuadrados. Y si lo ponemos cerrado, entonces 16. Y no se equivocaron, y hay una reserva. Antes de comprar un cable, lleve consigo un calibrador y la primera placa. Por si acaso, comprueba: ¿es del mismo diámetro? Si, de hecho, resulta ser menos de lo declarado, ¡no tome este cable!
Como sabes, los hay de diferentes secciones, materiales y con diferente número de núcleos. ¿Cuál debe elegirse para no pagar de más y, al mismo tiempo, garantizar el funcionamiento seguro y estable de todos los electrodomésticos de la casa? Para hacer esto, necesita calcular el cable. El cálculo de la sección transversal se realiza conociendo la potencia de los dispositivos alimentados por la red y la corriente que pasará por el cable. También necesita conocer algunos otros parámetros de cableado.
Reglas básicas
Al tender redes eléctricas en edificios residenciales, garajes, apartamentos utilizan con mayor frecuencia un cable con aislamiento de goma o PVC, diseñado para un voltaje de no más de 1 kV. Hay marcas que se pueden usar en al aire libre, en interiores, en paredes (luces estroboscópicas) y tuberías. Por lo general, este es un cable VVG o AVVG con un área de sección transversal y una cantidad de núcleos diferentes.
Los cables de PVA y los cables ShVVP también se utilizan para conectar aparatos eléctricos.
Después del cálculo, el valor de sección transversal máximo permitido se selecciona de varias marcas de cable.
Las principales recomendaciones para la elección de un tramo se encuentran en las Normas de Instalación Eléctrica (PUE). Se han lanzado las ediciones 6 y 7, que detallan cómo tender cables y alambres, instalar protección, dispositivos de distribución y otros puntos importantes.
Se prevén multas administrativas por infracción de las normas. Pero lo más importante es que la violación de las reglas puede provocar la falla de los aparatos eléctricos, el encendido del cableado e incendios graves. El daño de un incendio a veces no se mide en términos monetarios, sino en víctimas humanas.
La importancia de elegir la sección adecuada
¿Por qué es tan importante el tamaño del cable? Para responder, debes recordar lecciones escolares física.
La corriente fluye a través de los cables y los calienta. A más potencia, más calor. La potencia de corriente activa se calcula mediante la fórmula:
P=T I cos φ=I²*R
R- resistencia activa.
Como puede ver, el poder depende de la fuerza y resistencia actual. Cuanto mayor es la resistencia, más calor se genera, es decir, más se calientan los cables. Lo mismo para la corriente. Cuanto más grande es, más se calienta el conductor.
La resistencia, a su vez, depende del material del conductor, su longitud y área de sección transversal.
R=ρ*l/S
ρ - resistividad;
yo- longitud del conductor;
S- área de la sección transversal.
Está claro que lo que menos área, mayor es la resistencia. Y cuanto mayor es la resistencia, más se calienta el conductor.
Si compra un cable y mide su diámetro, no olvide que el área se calcula mediante la fórmula:
S=π*d²/4
D– diámetro.
No olvides la resistividad también. Depende del material del que están hechos los cables. La resistencia específica del aluminio es mayor que la del cobre. Entonces, con la misma área, el aluminio se calentará más. Inmediatamente queda claro por qué se recomienda tomar cables de aluminio con una sección transversal más grande que los de cobre.
Para no entrar en un largo cálculo de la sección transversal del cable cada vez, se han desarrollado las reglas para elegir la sección transversal del cable en las tablas.
Cálculo de la sección transversal del cable para potencia y corriente.
El cálculo de la sección transversal del cable depende de la potencia total consumida electrodomésticos en el apartamento. Se puede calcular individualmente o usar las características promedio.
Para la precisión de los cálculos, diagrama de bloques mostrando los instrumentos. Puede averiguar el poder de cada uno de las instrucciones o leer en la etiqueta. Poder maximo en estufas eléctricas, calderas, aires acondicionados. La cifra total debe estar en el rango de aproximadamente 5-15 kW.
Conociendo la potencia, la fórmula determina la corriente nominal:
yo=(P K)/(T cos fi)
PAGS- potencia en vatios
tu\u003d 220 voltios
k\u003d 0.75 - coeficiente de inclusión simultánea;
cos φ=1 para electrodomésticos;
Si la red es trifásica, entonces se usa una fórmula diferente:
I=P/(T √3 cos fi)
tu\u003d 380 voltios
Habiendo calculado la corriente, es necesario usar las tablas que se presentan en el PUE y determinar la sección transversal del cable. Las tablas muestran la corriente continua admisible para cables de cobre y aluminio con aislamiento. varios tipos. El redondeo siempre se hace en lado grande tener una reserva.
También puede consultar las tablas en las que se recomienda determinar la sección transversal solo por potencia.
Se han desarrollado calculadoras especiales mediante las cuales se determina la sección transversal, conociendo el consumo de energía, la fase de la red y la longitud de la línea de cable. Preste atención a las condiciones de colocación (en una tubería o al aire libre).
Influencia de la longitud del cable en la selección del cable
Si el cable es muy largo, existen restricciones adicionales en la elección de la sección, ya que las pérdidas de voltaje ocurren en una sección extendida, lo que a su vez conduce a un calentamiento adicional. Para calcular las pérdidas de tensión se utiliza el concepto de "par de carga". Se define como el producto de la potencia en kilovatios y la longitud en metros. A continuación, mire el valor de las pérdidas en las tablas. Por ejemplo, si la potencia de entrada es de 2 kW y la longitud del cable es de 40 m, entonces el par es de 80 kW*m. Para cable de cobre con una sección transversal de 2,5 mm cuadrados. esto significa que la pérdida de tensión es del 2-3%.
Si las pérdidas superan el 5%, entonces es necesario tomar una sección con un margen, más de lo recomendado para usar en una corriente dada.
Las tablas de cálculo se proporcionan por separado para monofásicos y red trifásica. Para una carga trifásica, el par aumenta a medida que la potencia de la carga se distribuye entre las tres fases. Por lo tanto, se reducen las pérdidas y se reduce la influencia de la longitud.
Las pérdidas de tensión son importantes para los dispositivos de baja tensión, en particular las lámparas de descarga de gas. Si el voltaje de suministro es de 12 V, entonces con una pérdida del 3% para una red de 220 V, la caída será poco perceptible y para una lámpara de bajo voltaje casi se reducirá a la mitad. Por lo tanto, es importante colocar los balastos lo más cerca posible de dichas lámparas.
El cálculo de las pérdidas de tensión se realiza de la siguiente manera:
∆U = (P∙r0+Q∙x0)∙L/ Un
PAGS— potencia activa, W.
q — Poder reactivo, w
r0— resistencia activa de la línea, Ohm/m.
x0— reactancia de línea, Ohm/m.
Naciones Unidas- tensión nominal, V. (se indica en las características de los aparatos eléctricos).
L- longitud de línea, m.
Bueno, si es más simple para las condiciones domésticas:
R- resistencia del cable, calculada por la conocida fórmula R=ρ*l/S;
I- fuerza actual, encontrada a partir de la ley de Ohm;
Supongamos que tenemos I=4000W/220 EN\u003d 18.2 A.
La resistencia de un hilo de alambre de cobre de 20 m de largo y 1,5 mm cuadrados. ascendido a R\u003d 0,23 ohmios. La resistencia total de los dos cables es de 0,46 ohmios.
Luego ΔU\u003d 18,2 * 0,46 \u003d 8,37 V
Porcentaje
8,37*100/220=3,8%
En líneas largas de sobrecargas y cortocircuitos, se instalan con disparadores térmicos y electromagnéticos.
Participar en el tendido de cableado eléctrico en una casa nueva o reemplazar uno viejo durante una renovación, cada maestro de casa hace la pregunta: ¿qué tamaño de cable necesita? Y esta pregunta es de gran importancia, ya que es de Buena elección la sección transversal del cable, así como el material de su fabricación, depende en gran medida no solo del funcionamiento confiable de los aparatos eléctricos, sino también de la seguridad de todos los miembros de la familia.
Qué cable elegir: el material de fabricación es lo primero
Los tipos de cableado más comunes en nuestros hogares son el aluminio y el cobre. Cuál es mejor es una pregunta que aún atormenta a los usuarios de numerosos foros. Para algunos, el cobre es una prioridad, mientras que otros dicen que no hay necesidad de pagar de más y que el aluminio servirá para una red doméstica. Para no ser infundado, hagamos un pequeño análisis de estas opciones y luego todos podrán elegir una opción por sí mismos.
El cableado de aluminio es liviano, por lo que ha encontrado su amplia distribución en la industria de la energía eléctrica. Se utiliza para tender líneas eléctricas, ya que de esta manera es posible minimizar la carga en los soportes. Además, ha ganado popularidad debido a su bajo costo. Un cable de aluminio cuesta varias veces menos que uno de cobre. A veces Unión Soviética El cableado de aluminio era muy común, todavía se puede encontrar en casas construidas hace unos 15-20 años.
Sin embargo, un cable de aluminio tiene sus propias lados negativos. Uno de estos puntos, que definitivamente vale la pena mencionar, es la corta vida útil. El cableado de aluminio después de dos décadas se vuelve altamente susceptible a la oxidación y al sobrecalentamiento, lo que a menudo provoca incendios. Por lo tanto, si todavía tiene esos cables en casa, piense en reemplazarlos. Además, la oxidación a la que está sujeto el aluminio reduce la sección útil del cable con un aumento simultáneo de la resistencia, y esto provoca un sobrecalentamiento. Otra desventaja significativa del aluminio es su fragilidad. Se rompe rápidamente si el cable se dobla varias veces.
¡Importante! El PUE prohíbe el uso de un cable de aluminio para tendido en redes eléctricas si su sección transversal es inferior a 16 mm.
El cable de cobre se dobla bien y no se rompe
En cuanto al alambre de cobre, sus ventajas incluyen una larga vida útil: más de medio siglo, excelente conductividad y resistencia mecánica. El cable de cobre es mucho más fácil de trabajar porque se dobla sin romperse y resiste torsiones repetidas. La desventaja del cableado de cable de cobre es el costo. Para reemplazar el cable de alimentación en todo el apartamento, necesitará una cantidad significativa de dinero. Para ahorrar dinero, algunos artesanos combinan la colocación de alambres de aluminio con cobre. Toda la parte de iluminación está montada en aluminio y la parte del enchufe está hecha de cobre, ya que la iluminación no requiere una carga tan grande como los aparatos eléctricos alimentados por la red eléctrica.
Selección de sección: lo que necesita saber y qué buscar
Si antes el equipo en el apartamento se limitaba a un refrigerador y un televisor, hoy en día no se puede encontrar nada en un apartamento: aspiradoras, computadoras, secadores de cabello, hornos de microondas, etc. Todo esto requiere energía y dependiendo de la hora del día, la carga de los dispositivos conectados a la red puede variar mucho. Y para elegir el cable adecuado para cada punto en el que se alimenta el dispositivo, debe saber:
- fuerza actual;
- Voltaje;
- consumo de energía del dispositivo en vatios o kilovatios.
Para las redes monofásicas que están presentes en nuestros apartamentos, hay fórmula definida, que le permite determinar la fuerza actual de los dispositivos:
I = (P × K y) / (U × cos(φ)), donde
I - fuerza actual;
P - consumo de energía de todos los aparatos eléctricos (es necesario agregar su valor nominal):
| Caldera monofasica | 5–7 kilovatios |
| Ventilador | hasta 900W |
| Horno | desde 5 kw |
| Un ordenador | 600-800W |
| Microondas | 1,2–2 kilovatios |
| Mezclador | 300W |
| Congelador | 150-300W |
| Encendiendo | 100–1000 W |
| horno grill | 1 kilovatio |
| Lavavajillas | 1,8–2,5 kilovatios |
| Una aspiradora | 1200W |
| exprimidor | 250W |
| Lavadora | 600-2500W |
| Televisión | 100-200W |
| piso cálido | 0,7–1,5 kilovatios |
| Tostadora | 750-1000W |
| Planchar | 1000-2000W |
| secador de pelo | 500-1000W |
| Refrigerador | 150-300W |
| Quemador electrico | desde 5 kw |
| cafetera electrica | 700-1000W |
| Picadora de carne eléctrica | 1000W |
| Estufa eléctrica | 9–12 kilovatios |
| Chimenea electrica | 9–24 kilovatios |
| caldera electrica | 9–18 kilovatios |
| Hervidor eléctrico | 2 kilovatios |
K y - el coeficiente de simultaneidad (a menudo, por simplicidad, se usa el valor 0.75);
Tensión de fase U, es de 220 (V), pero puede variar de 210 a 240 (V);
Coseno (φ) - para electrodomésticos el valor no cambia y es igual a 1.
Para simplificar, puede usar la fórmula: I = P / U.
Cuando se determina la corriente, la sección del cable también se puede determinar a partir de la siguiente tabla:
Tabla de potencia, corriente y sección de materiales de cables y alambres
ALUMINIO |
||||
Voltaje, 220 V | Voltaje, 380 V |
|||
potencia, kWt | potencia, kWt |
|||
Sección transversal del conductor, mm | ||||
Voltaje, 220 V | Voltaje, 380 V |
|||
potencia, kWt | potencia, kWt |
|||
Si durante los cálculos resultó que el valor no coincide con ninguno de los de la tabla dada, se debe tomar lo siguiente como base más. Por ejemplo, si su valor es 30 A, entonces usando cableado de aluminio debe elegir una sección transversal de cable de 6 mm 2, y 4 mm 2 son suficientes para el cobre.
Generalmente apartamento moderno consume aproximadamente 10 kW.
Determinamos la sección transversal del cable por diámetro y por el método de colocación del cableado.
Al comprar un cable, sería útil verificar su sección transversal, ya que muchos fabricantes trabajan de acuerdo con las especificaciones. Debido a esto, no todos los productos cumplen con las características declaradas. Por lo tanto, es necesario abastecerse de un calibrador y medir el diámetro del núcleo, lo que nos ayudará a determinar el valor real de la sección transversal del cable. Para simplificar el trabajo, presentamos los más una fórmula sencilla, gracias a lo cual no necesitará realizar cálculos adicionales: S = 0.785d 2, donde S es la sección deseada; d es el diámetro del núcleo. El valor final debe redondearse a 0,5. Entonces, si obtiene un valor de 2,4, debe elegir un cable con una sección transversal de 2,5 mm 2.
En la mayoría de nuestras casas, el cable se coloca en las paredes. Esto se llama cableado cerrado. Los cables pueden pasar a través de un canal de cables, tuberías o simplemente taponarse en una pared. En algunas casas, en cuanto a edificios de madera y stock de vivienda antiguo, se puede encontrar cableado abierto. Es digno de mención, pero para la colocación abierta, puede usar un cable de una sección transversal más pequeña, ya que dicho cable se calienta menos que el que está empotrado en la pared. Por esta razón, para colocar cables en luces estroboscópicas, se recomienda elegir un cable con una sección transversal más grande. Así el cable se calentará menos, lo que significa que su desgaste se producirá más lentamente. En la siguiente tabla, puede averiguar cuántos cuadrados de cable necesita tomar para dispositivos de diferentes capacidades, ya sea de 1 o 6 kW:
Sección del cable, mm 2 | cableado abierto | Tendido en canales |
||||||||||
Aluminio | Aluminio |
|||||||||||
Al instalar el cableado eléctrico, es necesario determinar de antemano la potencia de los consumidores. Esto ayudará en la selección óptima de cables. Esta elección permitirá una operación prolongada y segura del cableado sin reparación.
Los productos de cables y alambres son muy diversos en cuanto a sus propiedades y propósitos, y también tienen una amplia gama de precios. El artículo habla de el parámetro más importante cableado: la sección transversal de un cable o cable para corriente y potencia, y cómo determinar el diámetro: calcule usando la fórmula o seleccione usando la tabla.
La parte conductora de corriente del cable está hecha de metal. La parte del plano que pasa en ángulo recto con el alambre, limitada por el metal, se llama sección de alambre. La unidad de medida es el milímetro cuadrado.
sección transversal determina las corrientes admisibles pasando a través del alambre y el cable. Esta corriente, según la ley de Joule-Lenz, provoca la liberación de calor (proporcional a la resistencia y al cuadrado de la corriente), que limita la corriente.
Convencionalmente, se pueden distinguir tres rangos de temperatura:
- el aislamiento permanece intacto;
- el aislamiento se quema, pero el metal permanece intacto;
- el metal se funde a altas temperaturas.
De estos, solo el primero es la temperatura de funcionamiento permisible. Además, con una disminución en la sección transversal su resistencia eléctrica aumenta, lo que conduce a un aumento en la caída de voltaje en los cables.
Sin embargo, un aumento en la sección transversal conduce a un aumento en la masa y especialmente en el costo del cable.
De los materiales para la fabricación industrial de productos de cable, puros cobre o aluminio. Estos metales tienen diferentes propiedades físicas, en particular, la resistividad, por lo tanto, las secciones transversales seleccionadas para una corriente dada pueden ser diferentes.
Aprenda de este video cómo elegir la sección transversal correcta de un cable o cable de alimentación para el cableado doméstico:
Definición y cálculo de venas según la fórmula.
Ahora averigüemos cómo calcular correctamente la sección transversal del cable por potencia conociendo la fórmula. Aquí resolveremos el problema de determinar la sección. Es la sección que es el parámetro estándar, debido a que la nomenclatura incluye tanto opción de un solo núcleo y multinúcleo. La ventaja de los cables multinúcleo es su mayor flexibilidad y resistencia a las torceduras durante la instalación. Como regla general, los cables trenzados están hechos de cobre.
La forma más fácil es determinar la sección transversal de un cable redondo de un solo núcleo, D– diámetro, mm; S- área en milímetros cuadrados:
Los varados se calculan sobre formula general: norte- número de vividos D- diámetro central, S- área:
El diámetro del núcleo se puede determinar quitando el aislamiento y midiendo el diámetro contra el metal desnudo con un calibrador o un micrómetro.
La densidad de corriente se determina de forma muy sencilla, es número de amperios por sección. Hay dos opciones de cableado: abierto y cerrado. Abierto permite una mayor densidad de corriente, debido a una mejor transferencia de calor en ambiente. Cerrado requiere una corrección en la parte inferior para que el equilibrio térmico no provoque un sobrecalentamiento en la bandeja, el conducto de cables o el eje, lo que puede provocar un cortocircuito o incluso un incendio.
Preciso cálculos térmicos muy complejo, en la práctica proceden de temperatura permitida operación del elemento más crítico en el diseño, según el cual se elige la densidad de corriente.
Por tanto, la densidad de corriente admisible es el valor en el que el calentamiento del aislamiento de todos los hilos del haz (conducto de cables) permanece seguro, teniendo en cuenta la temperatura ambiente máxima.
Cuadro de sección de cobre y alambre de aluminio o cable por corriente:
La Tabla 1 enumera la densidad de corriente permitida para temperaturas no superiores a la temperatura ambiente. La mayoría de los cables modernos tienen aislamiento de PVC o polietileno, permitiendo el calentamiento durante el funcionamiento no más de 70-90 ° C. Para salas "calientes", la densidad de corriente debe reducirse en un factor de 0,9 por cada 10 °C hasta las temperaturas de funcionamiento de los hilos o cables.
Ahora sobre lo que se considera abierto y qué. es cableado si se hace con abrazaderas (vástago) a lo largo de las paredes, techo, a lo largo del cable portador o por el aire. El cerrado se coloca en bandejas de cables, se empotra en las paredes con yeso, se hace en tuberías, vaina o se coloca en el suelo. También debe considerar el cableado cerrado si está en o. Cerrado enfría peor.
Por ejemplo, deje que el termómetro muestre 50 ° C en la sala de secado. ¿A qué valor debe reducirse la densidad de corriente del cable de cobre tendido en el techo de esta habitación si el aislamiento del cable puede soportar temperaturas de hasta 90 °C? La diferencia es 50-20 = 30 grados, entonces necesitas usar el coeficiente tres veces. Responder:
Ejemplo de cálculo de la sección de cableado y la carga
Permitir techo suspendido iluminada por seis lámparas de 80 W de potencia cada una y ya están interconectadas. Necesitamos traerles poder usando cable de aluminio. Consideraremos el cableado cerrado, la habitación seca y la temperatura a temperatura ambiente. Ahora aprenderemos a calcular la potencia de los cables de cobre y aluminio, para ello utilizamos la ecuación que determina la potencia (según las nuevas normas, consideramos que la tensión de red es de 230 V):
Usando la densidad de corriente correspondiente para el aluminio de la tabla 1, encontramos la sección transversal requerida para que la línea funcione sin sobrecalentamiento:
Si necesitamos encontrar el diámetro del alambre, usamos la fórmula:
Adecuado sería cable APPV2x1,5 (sección 1,5 mm.kv). Este es quizás el cable más delgado del mercado (y uno de los más baratos). En el caso anterior, proporciona una doble reserva de energía, es decir, en esta línea se puede instalar un consumidor con una potencia de carga admisible de hasta 500 W, por ejemplo, un ventilador, secador o lámparas adicionales.
Es inaceptable instalar enchufes en esta línea, ya que se puede incluir un consumidor poderoso (y lo más probable es que lo esté) y esto conducirá a una sobrecarga de la sección de la línea.
Selección rápida: estándares y razones útiles
Para ganar tiempo, los cálculos generalmente se tabulan, especialmente porque la gama de productos de cable es bastante limitada. La siguiente tabla muestra el cálculo de la sección transversal de los cables de cobre y aluminio en términos de consumo de energía y fuerza de corriente, según el propósito, para cableado abierto y cerrado. El diámetro se obtiene en función de la potencia de carga, metal y tipo de cableado. Se considera que la tensión de red es de 230 V.
La tabla le permite seleccionar rápidamente una sección transversal o un diámetro si se conoce la potencia de carga. El valor encontrado se redondea al valor más cercano de la serie de nomenclatura.
La siguiente tabla resume los datos sobre las corrientes admisibles por secciones y la potencia de los materiales de cables y alambres para el cálculo y selección rápida de las más adecuadas:
El dispositivo de cableado, entre otras cosas, requiere habilidades de diseño que no todo el que quiere hacerlo tiene. No es suficiente tener solo buenas habilidades en instalación eléctrica. Algunas personas confunden el diseño con la documentación de acuerdo con algunas reglas. Estas son cosas completamente diferentes. buen proyecto se puede presentar en hojas de un cuaderno.
Ante todo, dibuja un plano de tu local y marque futuros enchufes y accesorios. Averigüe la potencia de todos sus consumidores: planchas, lámparas, calentadores, etc. Luego ingrese la potencia de las cargas que más se consumen en diferentes habitaciones. Esto le permitirá elegir el más mejores opciones selección de cables
Te sorprendería la cantidad de posibilidades que hay que reserva para ahorrar dinero. Al seleccionar , calcule la longitud de cada línea que está liderando. Póngalo todo junto, y luego obtendrá exactamente lo que necesita, y todo lo que necesita.
Cada línea debe estar protegida por su propia (), calculada para la corriente correspondiente a la potencia admisible de la línea (la suma de las potencias de los consumidores). autómatas de signos ubicado en, por ejemplo: "cocina", "sala de estar", etc.
Es recomendable tener una línea separada para toda la iluminación, luego puede reparar la salida de manera segura en hora de la tarde sin usar fósforos. Son los enchufes los que se sobrecargan con mayor frecuencia. Proporcione enchufes con suficiente potencia; no sabe de antemano qué tendrá que enchufar.
¡En habitaciones húmedas, utilice únicamente cables con doble aislamiento! Use enchufes modernos ("Euro") y con conductores de puesta a tierra y conecte la tierra correctamente. Los cables de un solo núcleo, especialmente los de cobre, se doblan suavemente, dejando un radio de varios centímetros. Esto evitará que se rompan. En bandejas de cables y conductos, los cables deben estar rectos, pero libremente, en ningún caso deben ser tirados como una cuerda.
En y debe haber un margen de unos pocos centímetros adicionales. Al colocar, debe asegurarse de que no haya esquinas afiladas en ningún lugar que puedan cortar el aislamiento. Al conectar, apriete los terminales firmemente, y para cables trenzados, este procedimiento debe repetirse, tienen una característica de contracción de los núcleos, como resultado de lo cual la conexión puede debilitarse.
cables de cobre y el aluminio "no son amigos" entre sí por razones electroquímicas, no se pueden conectar directamente. Para hacer esto, puede usar bloques de terminales especiales o arandelas galvanizadas. Los puntos de conexión siempre deben estar secos.
Llamamos su atención sobre un video interesante e informativo sobre cómo calcular correctamente la sección transversal del cable por potencia y longitud:
La elección de los cables por sección transversal es el elemento principal del proyecto de suministro de energía de cualquier escala, desde una habitación hasta grandes redes. De esto dependerá la corriente que se pueda llevar a la carga y la potencia. La elección correcta de los cables también proporciona electricidad y seguridad contra incendios , y proporciona un presupuesto económico para su proyecto.
Comprender todos los parámetros y procesos que ocurren con la electricidad es la clave para elegir el cable correcto. Este artículo explica paso a paso la relación de magnitudes físicas que inciden en el funcionamiento fiable de la red eléctrica, su funcionamiento seguro.
Se sabe que todos los metales tienen electrones libres que se mueven en presencia de un voltaje electrico, creando electricidad. Al chocar con los átomos, estos pierden energía, que se convierte en calor. Cuanto mayor es la corriente, más grueso es el flujo de partículas y más pequeña es la sección transversal del conductor a través del cual pasan, más "llenas" están: las colisiones son más frecuentes, la energía útil se pierde y la liberación de inútil , y a menudo aumenta el calor peligroso.
Avalancha de calor
¡Importante! Con un aumento de temperatura, aumenta la resistencia específica, aumenta la liberación de calor, lo que conduce a un proceso similar a una avalancha de calentamiento rápido con consecuencias catastróficas.
Existen fórmulas complejas que calculan el balance de calor, utilizando el factor de fusión y el coeficiente térmico de resistencia del conductor, para determinar el área de la sección transversal del núcleo conductor.
Pero, en la vida cotidiana, se utilizan tablas preparadas que tienen en cuenta la posibilidad de sobrecalentamiento del cable en cableado oculto- en este caso para los mismos valores en términos de corriente y potencia, la sección transversal se prescribe para un cable en lugares mal ventilados y aislados térmicamente para que el calentamiento no sea más de lo permitido.
Solución en la práctica
Se lleva a cabo utilizando tablas especiales, estándares PUE, según las cuales se selecciona la sección del cable. El valor de la sección transversal del conductor se elige de varias maneras:
- Cálculo de la sección transversal del cable por potencia;
- Elección del cable de corriente;
- Si el cable ya está ahí, pero de sección desconocida.
Elección por poder
Cada aparato eléctrico está marcado con su potencia nominal. Resumiendo la potencia de los aparatos eléctricos que se planea conectar a la red eléctrica diseñada al mismo tiempo, obtenga un número determinado y seleccione la sección adecuada del cable de cobre o aluminio de la tabla, eligiendo el valor de potencia apropiado.
En primer lugar, es necesario tener en cuenta qué tipo de carga se espera en el cableado eléctrico que vamos a colocar. En el caso de que haya varios aparatos eléctricos en una sección de la red eléctrica, para calcular la carga esperada, sumamos todas sus capacidades. Después de calcular este indicador, analizamos la forma en que colocaremos la red eléctrica (abierta o cerrada), así como el impacto que tendrá. régimen de temperatura se representará en los cables.
También es muy importante calcular la sección transversal correcta del cable porque los errores en los cálculos provocarán pérdidas de potencia en los cables. Si para los electrodomésticos esto no es tan significativo, a escala industrial esto puede conducir a un desperdicio bastante serio.
Entonces, tomamos una hoja de papel y un bolígrafo, escribimos todos los electrodomésticos en su apartamento y sumamos sus capacidades:
P=P1+P2+P3+…Pn (W),
donde P1 es la potencia de, por ejemplo, una tetera de 1,5 kW, P2 es la potencia de una aspiradora de 1,6 kW, etc.
Después de haber sumado todas las potencias, es necesario multiplicar la potencia total por el factor de simultaneidad K=0,8. Este coeficiente muestra que en un cierto período de tiempo todos los electrodomésticos del apartamento funcionarán, pero no por mucho tiempo, sino por un corto período de tiempo, esto debe tenerse en cuenta, porque. si elige la sección transversal del cable solo para la alimentación, elegirá una sección transversal del cable más grande y esto puede resultar significativamente más costoso.
Entonces, obtenemos:
Ptotal=P*K (W)
Después de calcular la potencia total, seleccione la sección del cable (cobre o aluminio) en la tabla 1:
Tabla 1 - Selección de sección de cable por potencia
¡Importante! Si en el futuro va a aumentar la carga, entonces debe aumentar la sección del cable por adelantado. Esta observación se aplica a todos los métodos para determinar la sección del cable.
Selección actual
En la tabla 2, puede encontrar la correspondencia de las secciones transversales a la corriente nominal. La selección por este parámetro se considera más precisa. Es necesario mirar en los pasaportes y en las etiquetas de los aparatos eléctricos, generalmente se indica la potencia nominal y luego seguir los mismos procedimientos que en el método descrito anteriormente.
donde Pto. - la potencia total de los aparatos eléctricos (W).
Es posible medir la corriente de cada consumidor individualmente con un amperímetro con sus propias manos y luego simplemente sumar la corriente.
Para hacer esto, el probador está conectado a una interrupción en el circuito; en la práctica, puede tomar un trozo de cable de red con un enchufe, conectar un núcleo al terminal del enchufe y alimentar el otro al dispositivo de medición. Conecte la otra sonda del amperímetro a la terminal libre del enchufe y encienda la existente electrodomésticos, en diferentes modos de funcionamiento, en referencia a los parámetros declarados por los fabricantes.
Si tiene una red trifásica, necesita encontrar la corriente usando esta fórmula:
Después de resumir las corrientes de los aparatos eléctricos, seleccionamos la sección transversal del conductor de la tabla:
Tabla 2 La relación entre la intensidad de la corriente y la sección transversal del conductor Una cosa más, si su red trifásica contiene motor electrico, entonces la corriente de este motor está determinada por la fórmula:
donde - P es la potencia del motor, n es la eficiencia del motor (disponible en la etiqueta del motor), COS f es el factor de potencia (también mire la etiqueta).
Y finalmente, en una red trifásica, resumimos las corrientes calculadas del motor y las corrientes calculadas de los aparatos eléctricos y seleccionamos la sección transversal del conductor de la tabla 2.
Una cosa más a considerar es esto. ella puede ser de tipo abierto o cerrado, respectivamente, y las cargas actuales variarán, por lo tanto, al elegir una sección de cable, preste atención a esto. En la tabla 2 puedes analizar este momento
El cable ya está
En la situación opuesta, cuando hay un cable, pero la marca no es visible, es necesario averiguar su corriente y potencia nominales, para esto medimos el diámetro del cable con un calibre o un micrómetro. Puede arreglárselas con una regla, si el núcleo es lo suficientemente flexible, enróllelo en una varilla delgada, mida la longitud de la espiral resultante, divídala por el número de vueltas; el resultado corresponderá al diámetro.
De acuerdo con la fórmula, calculamos el área de la sección transversal del conductor:
S=πD²/4 (mm²) ,
donde π- 3.14, D es el diámetro del conductor, puede tomar un calibrador y medir el diámetro (mm)
Usando el método de selección de sección transversal de la tabla 1, puede averiguar para qué potencia se ajustará el cable existente.
Es mejor elegir la sección del cable con un margen.
Está prohibido utilizar un cable enrollado en bobina (bobina), debido a su resistencia inductiva.
La instalación de un cable de aluminio debe llevarse a cabo con extrema precaución: doblar y desdoblar frecuentemente produce grietas invisibles que reducen la sección transversal, aumenta la resistencia en este lugar y se produce un sobrecalentamiento del punto.
Comprobación de longitud
El factor de longitud del conductor l también aumenta la resistencia en la red. Puede despreciarse a una distancia corta, pero a medida que aumenta, la caída de voltaje en la carga será cada vez más notable y puede llegar a ser inferior al valor nominal: 5%.
Analicemos con más detalle, para evitar esto, se calcula el área de la sección transversal de todo el cable, permitiendo parte de su valor y usándolo en la fórmula para determinar la resistencia:
donde l es la longitud del cable (m), ϱ es la resistencia específica del conductor (Ohm * mm² / m) (ver tabla 2), S es el área de la sección transversal del conductor, determinada del método anterior (mm²)
Tabla 3 - resistividad de los metales:
Además, de acuerdo con la ley de Ohm, encontramos la caída de voltaje:
donde I es la corriente total en su red (A), R es la resistencia calculada (Ohm).
Y finalmente, determinamos las pérdidas en la red. La caída de tensión calculada se divide por la tensión de red y se multiplica por 100%.
Si el valor obtenido supera el 5% de la tensión de red, se debe aumentar la sección del cable según la Tabla 1.