Cálculo de la sección transversal del cable (alambre) - no menos de etapa importante al diseñar diagrama eléctrico apartamentos o casas. De la correcta elección y calidad. trabajos de instalacion electrica depende de la seguridad y la estabilidad de los consumidores de electricidad. En la etapa inicial, es necesario tener en cuenta datos iniciales como el consumo de energía planificado, la longitud de los conductores y su tipo, el tipo de corriente y el método de instalación del cableado. Para mayor claridad, consideraremos el método para determinar la sección transversal, las tablas y fórmulas principales. También puede utilizar el programa de cálculo especial que se presenta al final del material principal.
Cálculo de la sección de potencia.
El área de sección transversal óptima permite que la corriente pase sin posible sobrecalentamiento de los cables. Por lo tanto, al diseñar el cableado eléctrico, en primer lugar, encuentre la sección transversal óptima del cable en función del consumo de energía. Para calcular este valor, debes calcular la potencia total de todos los dispositivos que planeas conectar. Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta que no todos los consumidores se conectarán al mismo tiempo. Analiza esta frecuencia para seleccionar diámetro óptimo núcleos conductores (más detalles en el siguiente párrafo “Cálculo de carga”).
Tabla: Consumo energético aproximado de los electrodomésticos.
| Nombre | Potencia, W |
|---|---|
| Encendiendo | 1800-3700 |
| Televisores | 120-140 |
| Equipos de radio y audio. | 70-100 |
| Refrigeradores | 165-300 |
| Congeladores | 140 |
| Lavadoras | 2000-2500 |
| Jacuzzi | 2000-2500 |
| Aspiradoras | 650-1400 |
| planchas electricas | 900-1700 |
| Hervidores eléctricos | 1850-2000 |
| lavavajillas de agua caliente | 2200-2500 |
| cafeteras electricas | 650-1000 |
| Picadoras de carne eléctricas | 1100 |
| Exprimidores | 200-300 |
| Tostadoras | 650-1050 |
| Mezcladores | 250-400 |
| Secadores de pelo eléctricos | 400-1600 |
| microondas | 900-1300 |
| Filtros sobre losa | 250 |
| Aficionados | 1000-2000 |
| Hornos grill | 650-1350 |
| Estufas eléctricas estacionarias | 8500-10500 |
| saunas electricas | 12000 |
Para una red doméstica con un voltaje de 220 voltios, el valor actual (en amperios, A) se determina mediante la siguiente fórmula:
Yo=P/U,
donde P es la carga eléctrica total (presentada en la tabla y también indicada en pasaporte técnico dispositivos), W (vatios);
U – voltaje red eléctrica(en este caso 220), V (voltios).
Si el voltaje de la red es de 380 voltios, entonces la fórmula de cálculo es la siguiente:
Yo = P /√3× U= P /1.73× U,
donde P es el consumo total de energía, W;
U — voltaje de red (380), V.
Carga permitida Cable de cobre es de 10 A/mm² y para aluminio, de 8 A/mm². Para calcular, necesita el valor actual resultante ( I) dividido por 10 u 8 (dependiendo del conductor seleccionado). El valor resultante será el tamaño aproximado de la sección requerida.
Cálculo de carga
En etapa inicial Se recomienda hacer un ajuste por carga. Esto se mencionó anteriormente, pero repitamos que rara vez surgen situaciones en la vida cotidiana en las que todos los consumidores de energía se encienden al mismo tiempo. La mayoría de las veces, algunos dispositivos funcionan y otros no. Por lo tanto, para aclarar, el valor de la sección transversal resultante debe multiplicarse por el coeficiente de demanda ( Kansas). Si está seguro de que utilizará todos los dispositivos a la vez, no es necesario que utilice el coeficiente especificado.
Tabla: Coeficientes de demanda de varios consumidores (Kc).
Efecto de la longitud del conductor
La longitud del conductor es importante al construir redes escala industrial cuando es necesario tirar del cable a lo largo de distancias importantes. Durante el paso de la corriente a través de los cables se producen pérdidas de potencia (dU), que se calculan mediante la siguiente fórmula:
dU = I×p×L/S,
donde I es la fuerza actual;
pag - resistividad(para cobre - 0,0175, para aluminio - 0,0281);
L – longitud del cable;
S – área de la sección transversal calculada del conductor.
De acuerdo a especificaciones técnicas, la caída de voltaje máxima a lo largo del cable no debe exceder el 5%. Si la caída es significativa, entonces deberías elegir un cable diferente. Esto se puede hacer usando tablas, que ya muestran la dependencia de la cantidad de potencia y corriente del área de la sección transversal.
Tabla: Selección de cable para tensión 220 V.
| Sección transversal del núcleo del cable, mm 2 | Diámetro del núcleo del conductor, mm | Conductores de cobre | Conductores de aluminio | ||
| Actual, A | Potencia, W | Actual, A | potencia, kWt | ||
| 0,50 | 0,80 | 6 | 1300 | ||
| 0,75 | 0,98 | 10 | 2200 | ||
| 1,00 | 1,13 | 14 | 3100 | ||
| 1,50 | 1,38 | 15 | 3300 | 10 | 2200 |
| 2,00 | 1,60 | 19 | 4200 | 14 | 3100 |
| 2,50 | 1,78 | 21 | 4600 | 16 | 3500 |
| 4,00 | 2,26 | 27 | 5900 | 21 | 4600 |
| 6,00 | 2,76 | 34 | 7500 | 26 | 5700 |
| 10,00 | 3,57 | 50 | 11000 | 38 | 8400 |
| 16,00 | 4,51 | 80 | 17600 | 55 | 12100 |
| 25,00 | 5,64 | 100 | 22000 | 65 | 14300 |
Ejemplo de cálculo
Al planificar el diagrama de cableado en el apartamento, primero debe determinar los lugares donde se ubican los enchufes y Encendiendo. Es necesario determinar qué dispositivos se utilizarán y dónde. A continuación puedes crear esquema general conexiones y calcular la longitud del cable. Según los datos obtenidos, el tamaño de la sección transversal del cable se calcula utilizando las fórmulas dadas anteriormente.
Supongamos que necesitamos determinar el tamaño del cable para conectar una lavadora. Tomemos la potencia de la tabla: 2000 W y determinemos la intensidad actual:
I=2000 W / 220 V=9,09 A (redondeado a 9 A). Para aumentar el margen de seguridad, puede agregar algunos amperios y seleccionar la sección transversal adecuada según el tipo de conductor y el método de instalación. Para el ejemplo considerado es adecuado un cable de tres hilos con una sección de cobre de 1,5 mm².
Selección de la sección del conductor, la corriente, la potencia máxima de carga y características actuales cortacircuitos.
| Sección transversal del núcleo de cobre del conductor, mm² | Corriente de carga continua permitida, A | Potencia máxima de carga monofásica para voltaje 220 V, kW | Corriente nominal del disyuntor, A | Corriente máxima del disyuntor, A | Posibles consumidores |
| 1,5 | 19 | 4,1 | 10 | 16 | grupos de iluminación y alarma |
| 2,5 | 27 | 5,9 | 16 | 25 | grupos de enchufes y suelos eléctricos |
| 4 | 38 | 8,3 | 25 | 32 | calentadores de agua y aires acondicionados |
| 6 | 46 | 10,1 | 32 | 40 | estufas y hornos electricos |
| 10 | 70 | 15,4 | 50 | 63 | líneas de suministro de entrada |
Programa de cálculo cable 2.1
Después de familiarizarse con la metodología de cálculo y las tablas especiales, puede utilizar este programa para su comodidad. Le evitará cálculos independientes y seleccionará la sección transversal de cable óptima de acuerdo con los parámetros especificados.
Hay dos tipos de cálculos en el programa cable 2.1:
- Cálculo de sección para una determinada potencia o corriente.
- Cálculo de corriente y potencia máxima por sección.
Veamos cada uno de ellos:
En el primer caso, debes ingresar:
- Valor de potencia (en el ejemplo considerado, 2 kW).
- Seleccione el tipo de corriente, tipo de conductor, método de instalación y número de núcleos.
- Al hacer clic en el botón "Calcular", el programa mostrará la sección transversal requerida, la resistencia actual y la recomendada. cortacircuitos y dispositivo parada protectora(RCD).
En el segundo caso, para una determinada sección del conductor, el programa selecciona el máximo permitido:
- Fuerza.
- Fuerza actual.
- Corriente de disyuntor recomendada.
- RCD recomendado.
Como puede ver, la interfaz de la calculadora es bastante simple y los resultados finales son útiles e informativos.
No requiere instalación. Abra el archivo y ejecute el archivo "cable.exe".
Vídeo sobre este tema.
Un cable no puede transportar más que una cierta cantidad de corriente. Al diseñar e instalar cableado eléctrico en un apartamento o casa, seleccione la sección transversal del conductor correcta. Esto evitará sobrecalentamiento de cables, cortocircuitos y reparaciones no planificadas en el futuro.
Si decide reemplazar o reparar usted mismo el cableado eléctrico instalado en la casa, primero debe responder la pregunta: qué sección transversal de cable se necesitará para realizar este trabajo de manera eficiente. Un cable seleccionado correctamente no solo le servirá durante muchos años, sino que también lo protegerá de muchos problemas, el principal de los cuales puede ser el sobrecalentamiento del cableado y, como resultado, un cortocircuito o un incendio.
La elección del material del conductor y de la sección transversal se puede realizar de dos formas. El primero es "a ojo", que utilizan la mayoría de los electricistas domésticos y que se reduce a una elección arbitraria del cable eléctrico sin tener en cuenta la carga esperada, el consumo de corriente y otros factores. El segundo es científico, que se basa en cálculos matemáticos basados en datos de ingeniería eléctrica. Cada metal utilizado como cable eléctrico tiene sus propias características específicas y, para realizar cálculos de alta calidad, es necesario conocerlas. Así, en un cable de cobre con una sección transversal de 1 milímetro, la densidad de corriente varía entre 6 y 10 amperios, y en el de aluminio, entre 4 y 6 amperios. A medida que aumenta el área de la sección transversal, también aumenta el rendimiento. No se recomienda exceder estas cifras, ya que los cables no están diseñados para alta corriente y pueden no soportar la carga.
Para concluir, me gustaría señalar que, según regla general Se recomienda utilizar un cable de tres núcleos, uno de cuyos cables se utilizará para la conexión a tierra. Conociendo esto y la información anterior, podrás elegir fácilmente un cable que pueda soportar la carga de todos los aparatos eléctricos utilizados en tu hogar.
Es importante seleccionar la sección transversal del cable para quienes conducen electricidad de forma independiente a la casa.
La corrección de la sección transversal determina el suministro ininterrumpido de corriente, la ausencia de riesgos de falla, la estabilidad de los dispositivos, así como la seguridad de los residentes de la casa, lo cual es importante para la vida humana.
Si toma el cable equivocado, es decir, elige la sección transversal incorrecta, pueden ocurrir las siguientes consecuencias:
- el cable se sobrecalentará;
- calor hará que el aislamiento se derrita;
- existe riesgo de que ocurra;
- posible incendio;
- Los dispositivos alimentados por la red pueden quemarse durante el funcionamiento.
¿Cómo elegir cables?
La carga de corriente permitida a largo plazo es lo principal a lo que debe prestar atención al elegir un cable en una tienda.
Cada tipo de cable debe entregarse a la venta con un pasaporte, donde se indican todos estos datos.
¿Cuál es la capacidad de carga continua? Esta es la potencia total máxima de los dispositivos que consumen corriente.
Si se excede el límite, el funcionamiento del cableado es inaceptable.
Entonces, es lógico suponer que para calcular la sección transversal requerida tenemos en cuenta la potencia total de los electrodomésticos, dispositivos y otros elementos que funcionan con consumo de energía (incluso los más comunes). dispositivo de carga para teléfonos hay que tener en cuenta).
Es mejor instalar cableado con una reserva de rendimiento máximo, ya que las reparaciones se realizan probablemente durante más de un año y, con el tiempo, los dispositivos se vuelven más potentes y probablemente querrá comprar algo adicional.
Hablando de la eficacia del cobre o el aluminio en la producción de cables para cableado eléctrico, es seguro decir que el aluminio tiene más ventajas que el cobre. A su favor podemos señalar:
- resistente al daño mecánico;
- no se rompe cuando se dobla;
- durable;
- flexible;
- sin oxidación;
- si comparamos el cobre y el aluminio en funcionamiento, entonces dos diferentes cables con la misma sección transversal podrán transmitir diferentes cantidades de energía. Por supuesto, el cobre gana la batalla por el derecho a un componente más fiable.
si lo mas dispositivos potentes Está previsto conectarlo a diferentes enchufes, luego la sección transversal de los cables puede ser de 2,5 mm con la carga que mostramos en el ejemplo.
Si, con el mismo indicador, los dispositivos de alta potencia están conectados a un tomacorriente (o incluso a una habitación, entonces 4-6 mm - Solución perfecta.
Sin embargo, para una habitación donde no funcionan aparatos demasiado potentes, una sección transversal de 1,5 mm es suficiente para toda la habitación.
También tienes que descubrir... El diagrama ayudará con esto:
Como regla general, lo principal en un apartamento de dos habitaciones que funciona con electricidad es:
- caldera. El dispositivo más potente, pero no todo el mundo lo tiene. Si tienes instalado géiser, pero en el futuro planea cambiar a una caldera, es mejor tener en cuenta de inmediato que consume alrededor de 2000 W;
- hierro. Aunque lo encendemos con poca frecuencia, este dispositivo consume hasta 1700 W, lo que afectará significativamente la cantidad de flujo de energía cuando esté encendido;
- Hervidor eléctrico. Consume 1200 W. Un atributo de cocina en casi todos los apartamentos;
- lavadora. Quizás uno de los líderes en aporte energético. Consume 2500 W;
- horno microondas: la potencia varía, pero tiene un promedio de 700 W;
- aspiradora. Aproximadamente 650 W;
- computadora. 500 vatios;
- luz. 500 vatios;
- refrigerador. 300W;
- televisión moderna. 140 vatios.
Importante: hay dispositivos de ahorro de energía y los hay normales. Los radiadores que tienen el mismo aspecto pueden variar significativamente en el nivel de energía consumida, pero en la caja o en el pasaporte del dispositivo, estos datos deben indicarse en función de cuánto tiempo consume el dispositivo por hora.
Cálculo de la sección transversal del cable para una fase de red.
Para monofásico
- resumir la potencia de todos los dispositivos que se utilizarán en el apartamento;
- multiplicamos la cantidad resultante por el coeficiente de simultaneidad (este indicador se calcula en base a los datos promedio sobre la activación simultánea de varios dispositivos y es 0,75);
- divida el número resultante por el voltaje de la red (en nuestro caso 220).
Cálculo de la sección transversal del cable para red trifásica 380W
Calculamos en la siguiente secuencia:
En general, la fórmula se verá así:
Tabla de secciones de alambre
Descubrir carga permitida para un cable específico y calcular la sección transversal del cable, basta con comparar los datos obtenidos con tablas preparadas.
Es cierto que mucho depende del cable que se utilice.
Para cables de cobre:
Para aluminio:
Importante: si el cable consta de 4 o 5 núcleos, el resultado obtenido se multiplica por un factor de 0,93.
Aquí podrás aprender todo de la mano de verdaderos profesionales en su campo.
El cableado estándar del apartamento se calcula para el consumo máximo de corriente en carga a largo plazo 25 amperios (para esta corriente también está instalado el disyuntor en la entrada de cables al apartamento) realizado con alambre de cobre con una sección transversal de 4,0 mm 2, lo que corresponde a un diámetro de alambre de 2,26 mm.
Según los requisitos de la cláusula 7.1.35 del PUE la sección transversal del núcleo de cobre para cableado eléctrico residencial debe ser de al menos 2,5 mm 2, lo que corresponde a un diámetro de conductor de 1,8 mm y una corriente de carga de 16 A.
Cómo calcular la sección transversal del cable
Cuanta más agua necesitemos suministrar, mayor será el diámetro de la tubería necesaria, así como la corriente. Cuanto mayor sea la corriente consumida por los aparatos eléctricos, mayor debe ser la sección transversal de los cables del cable.
¿Cuál es la sección transversal del cable y cómo calcularla? Si muerdes un cable y lo miras desde el extremo, verás su área transversal, que es la sección transversal del cable. Cuanto mayor sea el diámetro del círculo, mayor será la sección transversal del cable y, por tanto, el cable es capaz de calentarse hasta temperatura permitida, transmite más corriente.
Como puede verse en la fórmula, la sección transversal del núcleo del cable (área del círculo) se puede calcular fácilmente a partir de su diámetro. Basta con multiplicar el diámetro del núcleo del alambre por sí mismo y por 0,785.
Veamos el ejemplo de convertir el diámetro de un cable en una sección transversal. Hay un alambre con un diámetro de 2 mm. Calculemos su sección transversal: 2 mm × 2 mm × 0,785 = 3,14 mm 2. Esta precisión de cálculo no es necesaria y redondeamos el valor a un número entero; la sección transversal de un núcleo con un diámetro de 2 mm es 3 mm 2. El diámetro del conductor se puede determinar utilizando un calibre con una precisión de 0,1 mm o un micrómetro con una precisión de 0,01 mm. Si no hay instrumentos a mano, una regla común le ayudará.
Calculadora en línea para calcular la sección transversal del cable por diámetro
Calculadora en línea para calcular el diámetro de una sección transversal de cable.
Con la ayuda de la calculadora en línea que se presenta a continuación, puede resolver el problema inverso: determinar el diámetro del conductor por sección transversal.
Si le resulta difícil elegir una marca de cable para cableado eléctrico, le recomiendo utilizar los servicios del sitio: tienen un gran catálogo de productos conductores para todas las ocasiones. precio favorable. Además, la empresa suministra cable a empresas legales y individuos en todo el territorio de Rusia sin excepción.
Cómo calcular la sección transversal de un cable trenzado
El alambre trenzado, o como también se le llama trenzado o flexible, es un alambre unipolar retorcido entre sí. Para calcular la sección transversal de un cable trenzado, primero debe calcular la sección transversal de un cable y luego multiplicar el resultado por su número.
Veamos un ejemplo. hay varado alambre flexible, en el que hay 15 núcleos con un diámetro de 0,5 mm. La sección transversal de un núcleo es 0,5 mm × 0,5 mm × 0,785 = 0,19625 mm 2, después del redondeo obtenemos 0,2 mm 2. Como tenemos 15 cables en el cable, para determinar la sección transversal del cable necesitamos multiplicar estos números. 0,2 mm2 × 15 = 3 mm2. Queda por determinar a partir de la tabla qué es esto. alambre trenzado soportará una corriente de 18 A. En adelante, la letra "A" denota la unidad de medida de la corriente eléctrica, que se llama amperio.
Puede estimar la capacidad de carga de un cable trenzado sin medir el diámetro de un conductor individual midiendo el diámetro total de todos los cables trenzados. Pero como los cables son redondos, quedan espacios de aire entre ellos. Para eliminar el área del espacio, debe multiplicar el resultado de la sección transversal del cable obtenido de la fórmula por un factor de 0,91. Al medir el diámetro, debe asegurarse de que el cable trenzado no se aplaste.
Veamos un ejemplo. Como resultado de las mediciones, el cable trenzado tiene un diámetro de 2,0 mm. Calculemos su sección transversal: 2,0 mm × 2,0 mm × 0,785 × 0,91 = 2,9 mm 2. Usando la tabla (ver más abajo), determinamos que este cable trenzado resistirá una corriente de hasta 16 A.
Selección independiente de la sección transversal del cable para cableado eléctrico.
Para seleccionar la sección transversal de los núcleos de los cables, es necesario analizar el parque de electrodomésticos existentes desde el punto de vista de su uso simultáneo. La tabla proporciona una lista de electrodomésticos populares que indican el consumo actual en función de la potencia. Puede averiguar usted mismo el consumo de energía de sus modelos a partir de las etiquetas de los propios productos o de las hojas de datos; a menudo los parámetros están indicados en el embalaje.
Cómo convertir vatios a kilovatios
Para aparatos eléctricos potentes, p. estufa eléctrica o una aspiradora, la potencia se puede indicar tanto en vatios (abreviado como W) como en kilovatios (abreviado como kW). Para bombillas, que consumen poca energía, normalmente el consumo de energía se indica en vatios. ¿Cuál es la diferencia entre W y kW? Todo es sencillo, exactamente igual que a la hora de indicar el peso. Todo el mundo conoce la diferencia de tamaño entre un gramo y un kilogramo; un kilogramo es 1000 veces más grande que un gramo. Lo mismo ocurre en la ingeniería eléctrica. Un kilovatio es 1000 veces más que un vatio. Para distinguir entre vatios y kilovatios en símbolo, antes de las letras W escriba la letra del prefijo “ A" Como puedes ver, convertir vatios a kilovatios y viceversa es bastante sencillo. 1 A W=1000 W y 1 W=0,001 kW.
| Tabla de consumo de energía y corriente de los electrodomésticos a una tensión de alimentación de 220 V. | |||
|---|---|---|---|
| Electrodomésticos | Consumo de energía según el modelo del aparato eléctrico, kW (BA) | Consumo actual, A | Nota |
| bombilla incandescente | 0,06 – 0,25 | 0,3 – 1,2 | El valor actual es constante. |
| Hervidor eléctrico | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Tiempo de funcionamiento continuo de hasta 5 minutos. |
| Estufa eléctrica | 1,0 – 6,0 | 5 – 60 | La potencia superior a 2 kW requiere cableado separado |
| Microonda | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | |
| Picadora de carne eléctrica | 1,5 – 2,2 | 7 – 10 | |
| Tostadora | 0,5 – 1,5 | 2 – 7 | El valor actual es constante. |
| Parrilla | 1,2 – 2,0 | 7 – 9 | El valor actual es constante. |
| molinillo de cafe | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | Durante el funcionamiento, el consumo de corriente varía según la carga. |
| Cafetera | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | El valor actual es constante. |
| Horno eléctrico | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | Durante el funcionamiento, la corriente máxima se consume periódicamente. |
| Lavavajillas | 1,0 – 2,0 | 5 – 9 | |
| Lavadora | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Corriente máxima consumida desde el momento del encendido hasta que se calienta el agua. |
| Secadora | 2,0 – 3,0 | 9 – 13 | Corriente máxima consumida durante todo el tiempo de secado. |
| Hierro | 1,2 – 2,0 | 6 – 9 | Durante el funcionamiento, la corriente máxima se consume periódicamente. |
| aspiradora | 0,8 – 2,0 | 4 – 9 | Durante el funcionamiento, el consumo de corriente varía según la carga. |
| Calentador | 0,5 – 3,0 | 2 – 13 | El valor actual es constante. |
| Secador de pelo | 0,5 – 1,5 | 2 – 8 | El valor actual es constante. |
| Aire acondicionado | 1,0 – 3,0 | 5 – 13 | |
| computadora de escritorio | 0,3 – 0,8 | 1 – 3 | Durante el funcionamiento, la corriente máxima consumida varía periódicamente |
| Herramientas eléctricas (taladro, sierra de calar, etc.) | 0,5 – 2,5 | 2 – 13 | Durante el funcionamiento, el consumo de corriente varía según la carga. |
La corriente también la consumen el frigorífico, las luminarias, el radioteléfono, los cargadores y el televisor en estado de espera y funcionamiento. Pero esto no es mucho y puede ignorarse en los cálculos. Si enciende todos los aparatos eléctricos enumerados al mismo tiempo, deberá seleccionar una sección de cable capaz de pasar una corriente de 160 A. ¡Necesitará un cable del grosor de un dedo! Pero tal caso es improbable. Cuesta imaginar que alguien sea capaz de moler carne, planchar, aspirar y secar el pelo al mismo tiempo. Aunque cuando la familia es numerosa esto es posible.
Ejemplo de cálculo. Te levantabas por la mañana, encendías el hervidor eléctrico, el microondas, la tostadora y la cafetera. En consecuencia, el consumo de corriente será de 7 A + 8 A + 3 A + 4 A = 22 A. Teniendo en cuenta la iluminación encendida, el frigorífico y, además, por ejemplo, un televisor, el consumo de corriente puede alcanzar los 25 A.
Consumo actual de electrodomésticos de una red de 220 V.
dependiendo de su poder
Para determinar el consumo de corriente total de todos los aparatos eléctricos, debe hacer una lista de los aparatos eléctricos que se planea conectar, averiguar cuánta energía consume cada uno de ellos por separado y utilizar la tabla de dependencia de la cantidad de corriente consumida. en potencia para determinar el consumo actual de cada dispositivo. Suma todos los valores de las corrientes consumidas, el resultado es la corriente consumida total. Utilice la tabla para seleccionar la sección transversal del cableado eléctrico para determinar cuál debe ser la sección transversal del cable.
Puede determinar de forma independiente el consumo actual de cualquier aparato eléctrico mediante una fórmula sencilla. Es necesario dividir la potencia consumida por el aparato eléctrico por el voltaje de la red (220 V) o utilizar la siguiente calculadora online. Por ejemplo, la potencia de una lavadora según su pasaporte es de 2000 vatios. Divida 2000 entre 220 y determine que la corriente máxima que consumirá la lavadora durante su funcionamiento es 9,09 A.
Puede determinar el consumo actual total de todos los aparatos eléctricos mediante cálculo. Basta con sumar el consumo de energía de cada uno de ellos y dividir el resultado resultante entre 220.
Consumo actual de electrodomésticos.
de la red de a bordo del vehículo 12 V en función de su potencia
Al reparar la red eléctrica de a bordo del vehículo o instalar equipos eléctricos adicionales, también es necesario seleccionar un cable de la sección transversal requerida según el consumo de energía del equipo eléctrico. Al reemplazar cables defectuosos, primero debe determinar su sección transversal y reemplazarlos con cables del mismo tipo y sección transversal. Si la sección transversal del nuevo cable es mayor que la instalada anteriormente, solo será mejor. Al instalar equipos eléctricos adicionales, debe seleccionar la sección transversal del cable según la corriente consumida por el aparato eléctrico. Si se conoce el consumo de energía, la corriente se puede determinar a partir de la siguiente tabla.
Puede determinar de forma independiente el consumo actual de cualquier aparato eléctrico de su automóvil mediante una fórmula sencilla. Es necesario dividir la potencia consumida por el aparato eléctrico por el voltaje de la red de a bordo (12 V). Puedes usar la calculadora de arriba. Por ejemplo, la potencia de una bombilla de faro encendida en modo de luz de carretera, según el pasaporte, es de 100 vatios. Divida 100 vatios por 12 V y determine que la corriente máxima que consumirá un faro cuando se enciende en modo de luz alta es 8,4 A.
Tabla para seleccionar la sección transversal de alambre de cobre para cableado eléctrico.
Los datos de la tabla se pueden utilizar para seleccionar la sección transversal del cable para todas las aplicaciones. Por ejemplo, al instalar equipos adicionales en un automóvil: un subwoofer, dispositivos de iluminación y otros. opciones adicionales. Al elegir una sección transversal de cable en función del valor actual, no importa si se trata de corriente alterna o corriente continua. Tampoco importa la magnitud y frecuencia del voltaje en el cableado eléctrico, puede ser la red de a bordo del vehículo. corriente continua para 12 V o 24 V, aeronave a 115 V con una frecuencia de 400 Hz, cableado eléctrico de 220 V o 380 V con una frecuencia de 50 Hz, línea de alto voltaje Transmisión de potencia a 10.000 V.
Cabe señalar que a frecuencias superiores a 100 Hz en los cables cuando fluye corriente eléctrica, se comienza a observar un efecto de giro, que consiste en que al aumentar la frecuencia la corriente comienza a “presionar” hacia la superficie exterior del cable y la la sección transversal real del cable disminuye. Por lo tanto, la elección de la sección transversal del cable para circuitos de alta frecuencia se realiza de acuerdo con diferentes leyes.
Un ejemplo de uso de la tabla en la práctica. Digamos que necesita conectar una lavadora con una potencia de 4000 vatios, que consume una corriente de 18 A. No hay ninguna columna con un valor actual de 18 A en la tabla, por lo que tomamos los datos del siguiente valor mayor, que es decir, 20 A. Para tal carga, es adecuado un cable con una sección transversal de 3,3 mm 2 (diámetro 2,05 mm). De la siguiente tabla correspondiente a las secciones transversales estándar de los núcleos de alambre y sus diámetros, seleccionamos un cable con una sección transversal estándar de 4,0 mm 2 para conectar la lavadora. Al elegir, se aplica una regla simple: Cuanto mayor sea la sección transversal del cable, mejor y, por lo tanto, es necesario redondear el número.
Hay situaciones desesperadas, cuando es necesario tender cableado con urgencia, pero los cables de la sección transversal requerida no están disponibles. En este caso, si hay un cable con una sección transversal menor de la necesaria, entonces el cableado se puede realizar a partir de dos o más cables, conectándolos en paralelo. Lo principal es que la suma de los apartados de cada uno de ellos no sea menor que la calculada.
Por ejemplo, hay tres cables con una sección transversal de 2, 3 y 5 mm 2, pero según los cálculos, se necesitan 10 mm 2. Conéctelos todos en paralelo y el cableado soportará hasta 50 amperios. Sí, tú mismo has visto muchas veces una conexión paralela. más Conductores delgados para transmitir grandes corrientes. Por ejemplo, en la soldadura se utiliza una corriente de hasta 150 A y para que el soldador controle el electrodo se necesita un cable flexible. Está hecho de cientos de finos cables de cobre conectados en paralelo. En un automóvil, la batería también se conecta a la red de a bordo mediante el mismo cable trenzado flexible, ya que al arrancar el motor, el motor de arranque consume corriente de la batería hasta 100 A. Y al instalar y retirar la batería, los cables Debe llevarse hacia un lado, es decir, el cable debe ser lo suficientemente flexible.
Un método para aumentar la sección transversal de un cable eléctrico mediante coneccion paralela varios cables diferentes diámetros sólo puede utilizarse como último recurso. Al tender cableado eléctrico doméstico, está permitido conectar en paralelo solo cables de la misma sección transversal tomados del mismo carrete.
Selección de la sección transversal del cable para conectar aparatos eléctricos.
a una red trifásica 380 V
Al operar aparatos eléctricos, por ejemplo, un motor eléctrico, conectados a una red trifásica, la corriente consumida ya no fluye a través de dos cables, sino a través de tres y, por lo tanto, la cantidad de corriente que fluye en cada uno cable separado algo menos. Esto le permite utilizar un cable de sección más pequeña para conectar aparatos eléctricos a una red trifásica.
Para conectar aparatos eléctricos a una red trifásica con un voltaje de 380 V, por ejemplo un motor eléctrico, la sección transversal del cable para cada fase se toma 1,75 veces menos que para conectar a red monofásica 220v.
Atención, al elegir una sección de cable para conectar un motor eléctrico en función de la potencia, se debe tener en cuenta que la potencia máxima está indicada en la placa de características del motor eléctrico. potencia mecánica, que el motor puede crear en el eje, y no consumirse energia electrica. La potencia eléctrica consumida por el motor eléctrico, teniendo en cuenta la eficiencia y el cos φ, es aproximadamente dos veces mayor que la generada en el eje, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de elegir la sección del cable en función de la potencia del motor indicada en el lámina.
Por ejemplo, necesita conectar un motor eléctrico que consume energía de una red de 2,0 kW. El consumo total de corriente de un motor eléctrico de dicha potencia en tres fases es de 5,2 A. Según la tabla, resulta que se necesita un cable con una sección de 0,84 mm 2, teniendo en cuenta lo anterior, 0,84 / 1,75 = 0,48mm2. Por tanto, para conectar un motor eléctrico de 2,0 kW a una red trifásica de 380 V, necesitará un cable de cobre de tres núcleos con una sección transversal de cada núcleo de 0,48 mm 2.
Es mucho más fácil elegir la sección del cable para la conexión. motor trifásico, en función de la magnitud de su consumo actual, que siempre está indicado en la placa de características. Por ejemplo, en la placa de características que se muestra en la fotografía, el consumo de corriente de un motor con una potencia de 0,25 kW para cada fase a una tensión de alimentación de 220 V (los devanados del motor están conectados en forma delta) es 1,2 A, y en un voltaje de 380 V (los devanados del motor están conectados en forma delta) circuito "estrella") es de solo 0,7 A. Tomando el valor actual indicado en la placa de características, de acuerdo con la tabla para seleccionar la sección transversal del cable para el cableado del apartamento, seleccione un cable con una sección transversal de 0,33 mm 2 cuando conecte los devanados del motor eléctrico según el "triángulo" o 0,17 mm del circuito 2 cuando esté conectado en configuración de estrella.
Tabla para determinar la capacidad de carga del cableado eléctrico de 220 V.
hecho de alambre de aluminio
En las casas construidas hace mucho tiempo, el cableado eléctrico suele estar hecho de alambres de aluminio. Y a pesar del paso del tiempo, el cableado eléctrico de aluminio sigue funcionando y durará décadas. Si las conexiones en las cajas de conexiones se realizan correctamente, la vida útil cableado de aluminio pueden ser cien años. Después de todo, el aluminio prácticamente no se oxida y la vida útil del cableado eléctrico estará determinada únicamente por la vida útil del aislamiento plástico y la confiabilidad de los contactos en los puntos de conexión.
En el caso de conectar aparatos eléctricos adicionales que consumen mucha energía en un apartamento con cableado de aluminio, es necesario determinar la capacidad de resistirlo en función de la sección transversal o el diámetro de los cables. poder extra. Usando la siguiente tabla, esto es fácil de hacer.
Si el cableado de su apartamento está hecho de cables de aluminio y es necesario volver a conectarlo enchufe instalado V Caja de distribución cables de cobre, dicha conexión se realiza de acuerdo con las recomendaciones del artículo Conexión de cables de aluminio.
Acerca de elegir una marca de cable para el cableado doméstico
Hacer cableado del apartamento A primera vista, los cables de aluminio parecen más baratos, pero los costos operativos debido a la baja confiabilidad de los contactos con el tiempo serán muchas veces mayores que los costos del cableado de cobre. ¡Recomiendo hacer el cableado exclusivamente con cables de cobre! alambres de aluminio Son indispensables a la hora de tender cableado eléctrico aéreo, ya que son ligeros, económicos y conexión correcta servir de forma fiable durante mucho tiempo.
¿Qué cable es mejor usar al instalar cableado eléctrico, unipolar o trenzado? Desde el punto de vista de la capacidad de conducir corriente por unidad de sección e instalación, un núcleo único es mejor. Entonces, para el cableado doméstico solo necesitas usar Cable solido. El trenzado permite múltiples curvaturas y cuanto más delgados sean los conductores, más flexible y duradero será. Por lo tanto, el cable trenzado se utiliza para conectar a la red eléctrica aparatos eléctricos no estacionarios, como un secador de pelo eléctrico, una afeitadora eléctrica, una plancha eléctrica y todos los demás.
Después de decidir la sección transversal del cable, surge la pregunta sobre la marca del cable para cableado eléctrico. La elección aquí no es muy grande y está representada solo por unas pocas marcas de cables: PUNP, VVGng y NYM.
Cable PUNP desde 1990, de acuerdo con la decisión de Glavgosenergonadzor “Sobre la prohibición del uso de cables como APVN, PPBN, PEN, PUNP, etc., fabricados según TU 16-505. 610-74 en lugar de cables APV, APPV, PV y PPV según GOST 6323-79*" está prohibido su uso.
Cable VVG y VVGng: hilos de cobre con doble aislamiento de cloruro de polivinilo, forma plana. Diseñado para funcionar a temperaturas ambiente de −50°С a +50°С, para cableado interior de edificios, en al aire libre, en el suelo cuando se coloca en tubos. Vida útil de hasta 30 años. Las letras "ng" en la designación de la marca indican la no inflamabilidad del aislamiento del cable. Los cables de dos, tres y cuatro hilos están disponibles con secciones de núcleo de 1,5 a 35,0 mm 2 . Si en la designación del cable hay una letra A (AVVG) antes de VVG, entonces los conductores del cable son de aluminio.
Cable NYM (su análogo ruso es el cable VVG), con conductores de cobre, forma redonda, con aislamiento no combustible, cumple con la norma alemana VDE 0250. Especificaciones y ámbito de aplicación, casi el mismo que el cable VVG. Los cables de dos, tres y cuatro hilos están disponibles con secciones de núcleo de 1,5 a 4,0 mm 2 .
Como puede ver, la elección para el tendido del cableado eléctrico no es muy amplia y se determina en función de la forma más adecuada del cable para la instalación, redonda o plana. Es más conveniente tender un cable de forma redonda a través de las paredes, especialmente si la conexión se realiza desde la calle a la habitación. Necesitarás hacer un pequeño agujero. diámetro mayor cable, y con un mayor espesor de pared esto cobra relevancia. Para el cableado interno, es más conveniente utilizar un cable plano VVG.
¿Por qué es necesario calcular la sección transversal del cable?
Comencemos por definir primero nuestros requisitos para un conductor eléctrico.
- Necesitamos que el conductor entregue energía eléctrica al lugar de su uso con pérdidas mínimas. Por analogía, un cartero que entrega sólo cincuenta de cada cien cartas es un mal cartero.
- Necesitamos que el coste del suministro de electricidad sea mínimo. Por la misma analogía, un buen cartero que entrega cien cartas de cada cien, pero cobra demasiado por sus servicios, tampoco nos convendrá.
¿Qué pérdidas ocurren cuando la corriente eléctrica pasa a través de cables?
Este, En primer lugar, pérdidas por calentamiento de cables, como se sabe, corriente, al pasar por un área determinada circuito eléctrico, calienta los conductores. Además, la cantidad de calor liberado depende de la resistencia eléctrica de esta sección en directo. dependencia proporcional, así como el cuadrado de la corriente en el circuito.
En segundo lugar, en esta sección del circuito hay una llamada caída de voltaje: una disminución potencial eléctrico desde el principio hasta el final de la cadena, es decir, una disminución de la energía potencial: la capacidad de realizar un trabajo. Esta caída de tensión según la ley de Ohm es directamente proporcional a la resistencia y la corriente. (U=IR)
Como puede ver, todas las pérdidas se deben a la resistencia eléctrica, que debería ser mínima. Si reduce a cero la resistencia de una sección de un circuito al flujo de corriente, todas las pérdidas desaparecerán. Una cantidad inversamente proporcional a la resistencia se denomina comúnmente conductividad en ingeniería eléctrica. Cuanto menor sea la resistencia, mayor será la conductividad. Cuando la resistencia es cero, la conductividad se convierte en superconductividad: tiende al infinito.
Si asumimos que existen conductores con resistencia cero, entonces surgen perspectivas verdaderamente fantásticas para la humanidad: es posible, por ejemplo, crear un anillo a partir de un superconductor, excitar una corriente de millones de amperios en este anillo, que fluirá sin pérdidas. y obtener una batería ideal de una cantidad ilimitada de energía.
De hecho, esto no es ciencia ficción. Ya a principios del siglo XX se descubrió el fenómeno de la superconductividad en algunos materiales y sus aleaciones. Resulta que a temperaturas cercanas a cero absoluto(en la escala Kelvin, cero grados equivalen a menos 273 grados Celsius) algunos materiales se convierten en superconductores. En los años ochenta del siglo pasado se descubrió el llamado fenómeno de la “superconductividad de alta temperatura”. La palabra "alta temperatura" significaba que la superconductividad no se producía a cero grados Kelvin, sino a una temperatura de 77 K, o menos 196 grados Celsius, lo que hacía posible utilizar nitrógeno líquido para enfriar los conductores.
Hoy en día, el récord de superconductividad a altas temperaturas pertenece al compuesto cerámico Hg-Ba-Ca-Cu-O(F), descubierto en 2003, cuya temperatura crítica de superconductividad es de 166 K o menos 107 C. Continúan los avances en la búsqueda de materiales para superconductores; hoy en día ya se utilizan en experimentos físicos para producir fuertes campos magnéticos, en transformadores de corriente de alta potencia y en Corea del Sur En 2015 planean construir una línea eléctrica superconductora de 3.000 kilómetros de longitud. Por cierto, desde 2008 funciona en Long Island, Nueva York, la primera línea comercial de transmisión de energía eléctrica que utiliza superconductores.
Pero el uso de superconductores en la vida cotidiana aún está lejos. Imagínense los sistemas de refrigeración por cable enfriándose a -107 grados C. O el hecho de que con tal temperaturas bajas Los conductores se vuelven tan frágiles como el vidrio. Por lo tanto, limitaremos aquí nuestra excursión al tentador fenómeno de la superconductividad.
Resistencia eléctrica de los materiales.
Entonces, descubrimos que para los conductores de corriente en los cables es necesario utilizar materiales con una resistencia mínima. De todos los materiales que existen hoy en día, el oro tiene la resistividad eléctrica mínima. En segundo lugar está el cobre. El tercero es plateado y el cuarto es aluminio. Excluyendo metales preciosos, obtenemos el cobre y el aluminio más adecuados. La resistividad del cobre es menor que la del aluminio, pero el aluminio es varias veces más ligero que el cobre, es decir, su consumo es menor y es más económico. Por lo tanto, hoy en día se utilizan tanto alambres de aluminio como de cobre. Es cierto que el aluminio tiene más desventajas químicas y mecánicas: se oxida rápidamente (es más difícil de soldar) y se vuelve quebradizo y quebradizo cuando se calienta. Como resultado, las reglas para instalaciones eléctricas (PUE) requieren el uso de cables de cobre dentro de apartamentos y casas.
¿Pero depende sólo del material del conductor? resistencia eléctrica? No, su resistencia depende no sólo del material, sino también de las dimensiones de la sección transversal; cuanto más grueso es el conductor, menor es su resistencia. Por analogía, cuanto más grande es el canal de agua, más agua pasa a través de él por unidad de tiempo.
En realidad, estrictamente hablando, la corriente en la sección transversal del conductor se distribuye de manera desigual. Debido a que el mismo nombre cargas eléctricas empujar, electricidad a lo largo de un conductor con una sección transversal redonda, fluye principalmente a lo largo de los bordes de la sección transversal, donde estará la densidad de corriente máxima. Como resultado, un cable multifilar es capaz de transportar más corriente con calentamiento permitido que un cable unipolar de la misma sección transversal. Esto también hay que tenerlo en cuenta. Además, un cable multinúcleo es elástico (permite torceduras durante el funcionamiento), mientras que un cable mononúcleo es más rígido y quebradizo; se utiliza para cableado estacionario porque es más económico.
Parecería que esta es la solución al problema: tome un cable más grueso y reduzca las pérdidas de esta manera. Pero aquí entra en vigor nuestro segundo requisito para los cables: que su instalación esté económicamente justificada por el coste. Los metales no ferrosos son ahora caros y su uso excesivo es un “placer” caro.
Por eso es necesario calcular la sección transversal de los cables de cualquier cableado eléctrico, desde la línea eléctrica hasta la elección del cable de extensión para equipos eléctricos. Necesito encontrar Mejor opción en términos de seguridad y costo. Vale la pena señalar que calentar los cables por encima de lo normal, además de pérdidas, también puede causar fenómenos como la fusión del aislamiento y la quema de contactos, que en última instancia conducirán inevitablemente a cortocircuito o fuego.
Cómo seleccionar prácticamente la sección transversal de cable deseada
Este cálculo se realiza según dos parámetros:
- sobre calentamiento permitido de cables;
- según la caída de tensión permitida en una sección del circuito.
Para determinar la caída de voltaje en una sección de un circuito, necesita saber la longitud de esta sección en metros. Es decir, tener un plano preciso de la línea eléctrica a escala. Luego, habiendo calculado la carga esperada en una sección determinada de la línea eléctrica en W (vatios) o kW (kilovatios), determine la corriente esperada que fluirá a través de la sección dividiendo la carga en W (1 kW = 1000 W) por el voltaje de la red (127,220 o 380 voltios), el resultado de la división significará la corriente esperada en A (amperios).
Tenga en cuenta que al calcular la carga, es necesario sumar la potencia de todos los consumidores de electricidad (dispositivos de iluminación, calentadores, motores eléctricos, equipos electrónicos, lavadoras, frigoríficos, etc.). Luego multiplique la suma de las capacidades de los consumidores por un determinado coeficiente que tenga en cuenta la posibilidad de inclusión simultánea de los consumidores. En otras palabras, si no se pueden encender todos los consumidores al mismo tiempo, esto debe tenerse en cuenta.
Y en segundo lugar, los motores eléctricos consumen corriente dependiendo de la carga. Como regla general, sus corrientes reales son menores que las corrientes nominales indicadas en el pasaporte. Esto es exactamente lo mismo que el consumo de combustible de los coches, variará cada cien kilómetros al circular por la ciudad, en invierno en los atascos o en la autopista en verano.
Por cálculo correcto cargar hay técnicas que se pueden encontrar en Internet.
Habiendo determinado la carga y la corriente esperada, sabiendo valor permitido caída de voltaje, puede usar la ley de Ohm para determinar la resistencia requerida de una sección de circuito dividiendo la caída de voltaje permitida en voltios por la corriente en amperios. Obtenemos la resistencia permitida de la sección del circuito en ohmios. A continuación, conociendo la longitud de la sección en metros, podemos determinar la resistividad requerida de los cables dividiendo la encontrada resistencia total en Oma al valle del sitio en metros. Conociendo la resistividad Ohm/m, seleccionamos de las tablas la sección transversal de cable requerida, teniendo en cuenta el material seleccionado; para el cobre habrá una sección transversal, para el aluminio, otra. 
Nos detuvimos brevemente en este cálculo porque en la práctica cotidiana para los no especialistas, pero la gente común Este cálculo normalmente no es necesario. Debido a que tenemos que seleccionar cables para el cableado interno de una casa o departamento, y en distancias cortas la caída de voltaje en los cables será tan pequeña que puede ignorarse, por lo tanto, nos centraremos en el cálculo aproximado de la sección transversal. , algo que tenemos que hacer en la práctica diaria: cálculo basado en el calentamiento permitido de los cables. Primero, determinemos la carga en este cable.
Para hacer esto, determinamos exactamente de la misma manera qué consumidores se conectarán a nosotros y sumamos las potencias de solo aquellos consumidores que se pueden conectar al mismo tiempo. De todas las opciones de conexión, elegimos la opción de máxima potencia. Por ejemplo, recibimos el total poder maximo Consumidores encendidos simultáneamente: 1100 vatios (1,1 kW). Dividiendo la potencia en vatios por el voltaje en voltios (1100/220 = 5 A) obtenemos una corriente de 5 amperios.
A continuación, la mayoría de los artículos sobre este tema sugieren recurrir a tablas entre las que puede seleccionar la sección transversal de cable requerida en función de la corriente. (Dicha tabla se encuentra en el PUE). Y es correcto. Pero en la vida a menudo no hay tablas ni Internet a mano, y es necesario determinar la sección transversal. Por tanto, sin repetir otros artículos y sin dar tablas, ofreceremos otro método para determinar la sección, aproximado.
Por cierto, no es necesario determinar exactamente la sección transversal utilizando tablas y fórmulas, ya que los cables se fabrican con un cierto número de secciones transversales y aún tendremos que aceptar la más cercana. valor mas alto. En la práctica, en la mayoría de los casos basta con un cálculo aproximado, porque no diseñaremos líneas eléctricas con un coste millonario, donde cada gramo extra por metro de cable generará enormes costes en toda su longitud.
Cálculo de la sección transversal del cable.
Para hacer una estimación, basta con recordar una cifra para el cobre: 7 amperios / m2. mm de sección transversal. Esta es la densidad de corriente permitida. Conociendo esta cifra, es fácil determinar en nuestro ejemplo la sección transversal requerida de los cables de cobre: 5 (A)/7 (A/mm2) obtenemos la sección transversal requerida de un poco más de 0,7 mm2 . Aceptemos la cifra de 0,7 mm cuadrados (o 0,8) con un pequeño margen y vayamos a la tienda a comprar un cable para el cableado. Por cierto, las marcas de los cables indican la sección transversal y la corriente máxima para un tipo determinado de alambre o cable; también es necesario verificar las marcas.
También hay que recordar que para el aluminio en comparación con el cobre corriente permitida por mm2 de sección transversal es 2,5 veces menor, es decir, en lugar de 3 para el cobre, es necesario tomar aproximadamente 7 (A/mm2) para el aluminio. (Hacemos redondeo para facilitar la memorización y los cálculos mentales).
No confunda la sección transversal del cable y su diámetro.
Para concluir, llamemos su atención sobre Error común lo cual lo hacen “electricistas” poco experimentados, a saber: - confunden diámetro con sección transversal. Y en lugar de un cable con una sección transversal de 8 mm cuadrados, compran una varilla de cobre con un diámetro de 8 mm, cuya sección transversal, según la fórmula conocida en la escuela, es igual a:
S = (π/4) x D² o S = D²/1,27 = 8²/1,27 = 50 mm2.
Si necesitas calcular la sección. cable multifilar, utilizamos la fórmula:
S = N *(D²/1,27), donde N es el número de cables.
