¿Cómo elegir usted mismo un cable para conectar electrodomésticos, garantizando la seguridad del cableado y sin pagar de más? ¿Qué se debe tener en cuenta al elegir y cómo calcular la sección del cable para un grupo de consumidores? Puedes aprender sobre esto en este artículo.

La sección transversal del cable es el área de la sección transversal del conductor que transporta corriente. En la mayoría de los casos, el corte del núcleo del cable es redondo y su área de sección transversal se puede calcular utilizando la fórmula para el área de un círculo. Pero, dada la variedad de formas del cable, para describir su principal característica física no se utiliza el tamaño lineal, sino el área de la sección transversal. Esta característica está estandarizada en todos los países. En nuestro país está regulado por el Reglamento de Instalación Eléctrica.

¿Por qué es necesario seleccionar la sección del cable?

La selección correcta de la sección del cable es, ante todo, su seguridad. Si el cable no puede soportar la carga actual, se sobrecalienta, el aislamiento se derrite y, como resultado, puede producirse un cortocircuito y un incendio.

¿Cómo elegir un cable de la sección transversal requerida, evitando al mismo tiempo los casos en los que, cuando se encienden varios dispositivos simultáneamente, aparece el olor a aislamiento derretido y no pagar de más usando cables con un gran margen?

Hay dos tipos principales de cables que se utilizan para el suministro de energía a viviendas: cobre y aluminio. El cobre es un material más caro en comparación con el aluminio. Pero en el cableado moderno se le da preferencia. El aluminio tiene mayor resistencia interna y es un metal quebradizo que se oxida rápidamente. El cobre es un material flexible y menos propenso a la oxidación. Recientemente, los cables de aluminio se utilizan exclusivamente para restaurar el cableado en edificios de la era soviética.

Para preseleccionar la sección transversal requerida de un cable de cobre, generalmente se acepta que un cable con una sección transversal de 1 mm 2 puede pasar a través de una corriente eléctrica de hasta 10 A. Sin embargo, a continuación verá que esto La relación sólo es adecuada para seleccionar la sección “a ojo”, y es válida para secciones de no más de 6 mm 2 (utilizando la relación propuesta, corriente hasta 60 A). Un cable eléctrico de esta sección es suficiente para introducir una fase en un apartamento estándar de tres habitaciones.

La mayoría de los electricistas utilizan cables de las siguientes secciones para suministrar electricidad a los consumidores domésticos:

• 0,5 mm 2 - focos;
• 1,5 mm 2 - iluminación principal;
• 2,5 mm 2 - casquillos.

Sin embargo, esto es aceptable para el consumo doméstico, siempre que cada aparato eléctrico se alimente desde su propio tomacorriente, sin el uso de dobles, tees y alargadores.

A la hora de seleccionar un cable, sería más correcto utilizar tablas especiales que le permitan seleccionar la sección transversal en función de la potencia conocida del aparato eléctrico (kW) o de la carga actual (A). La carga de corriente en este caso es una característica más importante, ya que la carga en amperios siempre se indica para una fase, mientras que para un consumo monofásico (220 V), la carga en kilovatios se indicará para una fase, y para tres consumo de fase: en total para las tres fases.

Al seleccionar la sección del cable, es necesario tener en cuenta el tipo de cableado: externo u oculto. Esto se debe al hecho de que con el cableado oculto, la transferencia de calor del cable disminuye, lo que resulta en un calentamiento más intenso del cable. Por lo tanto, para el cableado oculto se utilizan cables con una sección transversal aproximadamente un 30% mayor que para el cableado abierto.

Tabla para seleccionar el área de la sección transversal de un núcleo de cable de cobre para cableado abierto y oculto:

Tabla para seleccionar el área de la sección transversal de un núcleo de cable de aluminio para cableado abierto y oculto:

S- área de la sección transversal del cable (mm 2), - potencia total del equipo eléctrico (kW).

También es necesario realizar ajustes a la hora de seleccionar la sección del cable, teniendo en cuenta su longitud. Para ello, seleccionando la sección del cable de la tabla según la intensidad actual, calculamos su resistencia teniendo en cuenta la longitud mediante la fórmula:

R = pag ⋅ L / S

• R— resistencia del cable, ohmios;
• pag- resistividad del material, Ohm⋅mm 2 /m (para cobre - 0,0175, para aluminio - 0,0281);
• l— longitud del cable, m;
• S- área de la sección transversal del cable, mm 2.

Con esta fórmula, puede obtener la resistencia de un núcleo de cable. Dado que la corriente llega por un núcleo y regresa por el otro, para obtener el valor de resistencia del cable se debe multiplicar la resistencia de su núcleo por dos:

dU = Yo ⋅ Rtot

• du— pérdida de tensión, W;
• I— intensidad actual, A;
• Rtot— resistencia calculada del cable, ohmios.

Si la sección transversal del cable se seleccionó en función de la potencia total del equipo y no se conoce la intensidad de la corriente, se puede calcular mediante la fórmula:

Yo = P / U ⋅ cos φ — para red monofásica de 220 V

I = P / 1,732 ⋅ U ⋅ cos φ— para red trifásica 380 V

• R— potencia total utilizada de los equipos eléctricos (W);
• Ud.— tensión (V);
• porque φ = 1(para condiciones domésticas) y porque φ = 1,3

Si el valor obtenido no supera el 5%, entonces la sección transversal del cable, teniendo en cuenta su longitud, se selecciona correctamente. Si excede, es necesario seleccionar un cable de mayor sección transversal (el siguiente en la fila) de acuerdo con la tabla y realizar el cálculo nuevamente.

Estas tablas son aplicables para cables con aislamiento de caucho y plástico; una sección de cable seleccionada de acuerdo con ellas funcionará de manera efectiva si se fabrica de acuerdo con GOST.

Selección de cable para un grupo de consumidores.

Para seleccionar la sección transversal del cable para un grupo de consumidores (por ejemplo, el cable de entrada a un apartamento), puede utilizar la fórmula para determinar la carga actual permitida. Calculemos la carga actual para una red de 220 V, que se utiliza a menudo en el suministro de energía doméstica:

Yo = P ⋅ K / U ⋅ cos φ

• R— potencia total utilizada de los equipos eléctricos (W), Ud.- voltaje (V), A— coeficiente para tener en cuenta el encendido simultáneo de dispositivos (se supone igual a 0,75);
• porque φ = 1(para condiciones domésticas) y porque φ = 1,3(para aparatos eléctricos potentes).

Después de calcular la carga de corriente permitida para un grupo de consumidores, puede utilizar las tablas anteriores para seleccionar un cable de la sección transversal requerida. Si se espera un encendido simultáneo a largo plazo de todos los posibles consumidores (por ejemplo, calefacción eléctrica), el cálculo de la carga de corriente permitida debe realizarse sin tener en cuenta el coeficiente K.

Un ejemplo de selección de cables para una caldera doméstica.

Con base en lo anterior, intentaremos calcular y seleccionar un cable de cobre de la sección transversal requerida para una caldera eléctrica monofásica con un elemento calefactor con una potencia de 2,0 kW, siempre que el cable se coloque en una caja. . La longitud del cable será de 10 metros.

En la tabla se puede ver que un valor cercano en potencia es 3,0 kW, lo que corresponde a una sección de cable de 1 mm 2. Realicemos el cálculo teniendo en cuenta la longitud del cable:

• Calculemos la corriente: Yo = 2000 W / 220 V ⋅ 1 = 9,09 A.
• Calculemos la resistencia del núcleo del cable: R = 0,0175 ohmios⋅mm2/m ⋅ 10 m/1 mm2 = 0,175 ohmios.
• Resistencia total del cable: R total = 2 ⋅ R = 0,35 ohmios.
• Calculamos las pérdidas de voltaje: dU = 9,09 A ⋅ 0,35 ohmios = 3,18 V.
• Calculamos las pérdidas como porcentaje: (3,18 V/220 V) ⋅ 100% = 1,45%(no supera el 5%).

Para conectar la caldera eléctrica indicada en el ejemplo es adecuado un cable con una sección transversal de 1 mm 2.

Los fabricantes suelen indicar en las instrucciones del equipo la sección transversal de cable requerida para sus equipos. Si existe tal instrucción, debe seguirla.

El cableado estándar de un apartamento está calculado para un consumo máximo de corriente con una carga continua de 25 amperios (el disyuntor que se instala en la entrada de cables al apartamento también se selecciona para esta intensidad de corriente) y se realiza con alambre de cobre con una cruz. -sección de 4,0 mm 2, que corresponde a un diámetro de cable de 2,26 mm y una potencia de carga de hasta 6 kW.

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. A dicho cableado eléctrico se pueden conectar aparatos eléctricos con una potencia total de hasta 3,5 kW.

¿Qué es la sección transversal del cable y cómo determinarla?

Para ver la sección transversal del cable, simplemente córtelo y observe el corte desde el extremo. El área de corte es la sección transversal del cable. Cuanto más grande es, más corriente puede transmitir el cable.

Como puede verse en la fórmula, la sección transversal del cable es ligera según su diámetro. Basta con multiplicar el diámetro del núcleo del alambre por sí mismo y por 0,785. Para la sección transversal de un cable trenzado, es necesario calcular la sección transversal de un núcleo y multiplicarla por su número.

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.

Selección de sección
cableado eléctrico de alambre de cobre por intensidad de corriente

La magnitud de la corriente eléctrica se indica con la letra “ A" y se mide en amperios. Al elegir, se aplica una regla simple: Cuanto mayor sea la sección transversal del cable, mejor, por lo que el resultado se redondeará hacia arriba.

Los datos que he proporcionado en la tabla se basan en experiencia personal y garantizan un funcionamiento confiable del cableado eléctrico en las condiciones más desfavorables de su instalación y funcionamiento. 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 de un automóvil DC a 12 V o 24 V, un avión a 115 V con una frecuencia de 400 Hz, cableado eléctrico 220 V o 380 V con una frecuencia de 50 Hz, una línea eléctrica de alto voltaje a 10.000 IN.

Si se desconoce el consumo de corriente de un aparato eléctrico, pero se conocen el voltaje y la potencia de suministro, entonces la corriente se puede calcular usando la calculadora en línea a continuación.

Cabe señalar que a frecuencias superiores a 100 Hz, comienza a aparecer un efecto de piel en los cables cuando fluye la corriente eléctrica, lo que significa que al aumentar la frecuencia, la corriente comienza a "presionar" contra la superficie exterior del cable y la cruz real. La sección del alambre disminuye. Por lo tanto, la elección de la sección transversal del cable para circuitos de alta frecuencia se realiza de acuerdo con diferentes leyes.

Determinación de 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. Si las conexiones en las cajas de conexiones se realizan correctamente, la vida útil del cableado de aluminio puede ser de 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 por la sección transversal o el diámetro de los núcleos del cable su capacidad para soportar energía adicional. Usando la siguiente tabla, esto es fácil de hacer.

Si el cableado de su apartamento está hecho de cables de aluminio y es necesario conectar un enchufe recién instalado en una caja de conexiones con cables de cobre, dicha conexión se realiza de acuerdo con las recomendaciones del artículo Conexión de cables de aluminio.

Cálculo de la sección transversal del cable eléctrico.
según la potencia de los aparatos eléctricos conectados

Para seleccionar la sección transversal de los núcleos de los cables al tender cableado eléctrico en un apartamento o casa, 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.

Si se desconoce la corriente consumida por un aparato eléctrico, se puede medir con un amperímetro.

Tabla de consumo de energía y corriente para electrodomésticos.
con tensión de alimentación 220 V

Normalmente, el consumo de energía de los aparatos eléctricos se indica en la carcasa en vatios (W o VA) o kilovatios (kW o kVA). 1kW=1000W.

La corriente también la consumen el frigorífico, las lámparas, el radioteléfono, los cargadores y el televisor en modo de espera. Pero en total esta potencia no supera los 100 W y puede ignorarse en los cálculos.

Si enciende todos los aparatos eléctricos de la casa 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.

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.

para red de 220 V

Puede seleccionar la sección transversal del cable no solo por la intensidad de la corriente, sino también por la cantidad de energía consumida. Para hacer esto, debe hacer una lista de todos los aparatos eléctricos que se planea conectar a una sección determinada del cableado eléctrico y determinar cuánta energía consume cada uno de ellos por separado. A continuación, sume los datos obtenidos y utilice la siguiente tabla.

Si hay varios aparatos eléctricos y para algunos se conoce el consumo de corriente y para otros la potencia, entonces es necesario determinar la sección transversal del cable para cada uno de ellos a partir de las tablas y luego sumar los resultados.

Selección de la sección transversal del cable de cobre según la potencia.
para la red de a bordo del coche 12 V

Si, al conectar equipos adicionales a la red de a bordo del vehículo, solo se conoce su consumo de energía, entonces la sección transversal del cableado eléctrico adicional se puede determinar utilizando la siguiente tabla.

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 cable individual es algo menor. 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 una red monofásica de 220 V.

Atención, al elegir una sección de cable para conectar un motor eléctrico en función de la potencia, se debe tener en cuenta que la placa de características del motor eléctrico indica la potencia mecánica máxima que el motor puede crear en el eje, y no la potencia eléctrica consumida. . 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 1,0 mm 2, teniendo en cuenta lo anterior 1,0 / 1,75 = 0,5mm2. 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 0,5 mm 2.

Es mucho más fácil elegir la sección del cable para conectar un motor trifásico en función del consumo de corriente, que siempre se indica 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 la corriente indicada en la placa de identificación, utilizando la tabla para seleccionar la sección transversal del cable para el cableado del apartamento, seleccione un cable con una sección transversal de 0,35 mm 2 cuando se conectan los devanados del motor eléctrico según el patrón "triángulo" o 0,15 mm 2 cuando se conecta en configuración de estrella.

Acerca de elegir una marca de cable para el cableado doméstico

A primera vista, fabricar cableado eléctrico de apartamentos con cables de aluminio parece más barato, pero los costos operativos debido a la baja confiabilidad de los contactos con el tiempo serán muchas veces mayores que los costos del cableado eléctrico de cobre. ¡Recomiendo hacer el cableado exclusivamente con cables de cobre! Los cables de aluminio son indispensables a la hora de tender cableado eléctrico aéreo, ya que son ligeros y económicos y, cuando están conectados correctamente, sirven 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 necesita usar cable sólido. 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 dentro de edificios, 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.

El cable NYM (su análogo ruso es el cable VVG), con núcleos de cobre, de forma redonda, con aislamiento no inflamable, cumple con la norma alemana VDE 0250. Las características técnicas y el ámbito de aplicación son casi los mismos que los del 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. Deberá perforar un orificio un poco más grande que el diámetro del cable, y con un espesor de pared mayor esto se vuelve relevante. Para el cableado interno, es más conveniente utilizar un cable plano VVG.

Conexión en paralelo de cables de cableado eléctrico.

Hay situaciones desesperadas en las que es necesario tender el cableado con urgencia, pero no hay disponible ningún cable de la sección transversal requerida. 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, usted mismo ha visto repetidamente la conexión en paralelo de una gran cantidad de 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.

El método de aumentar la sección transversal de un cable eléctrico conectando en paralelo varios cables de diferentes diámetros solo se puede utilizar como último recurso. Al tender cableado eléctrico doméstico, está permitido conectar en paralelo solo cables de la misma sección transversal tomados del mismo carrete.

Calculadoras en línea para calcular la sección transversal y el diámetro de un 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.

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 un cable flexible de varios núcleos, 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 que dicho cable trenzado resistirá una corriente de 20 A.

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 20 A.

El cable por el que entra la electricidad al apartamento es una sección muy importante del cableado eléctrico. Es este cable el que soporta la carga de todos los aparatos eléctricos que funcionan en interiores. Los parámetros del cable de entrada determinan cuántos dispositivos y qué potencia puede suministrar el cableado de la habitación. Consideremos un parámetro clave: la sección transversal del cable y el método para seleccionarlo.

El diámetro de la sección es un indicador de la potencia del cable.

Las leyes físicas dicen que la cantidad máxima de corriente que este conductor puede conducir a través de sí mismo sin calentarse depende del diámetro de la sección transversal del conductor. Si intenta conducir una corriente superior a la cifra límite, esto provocará el calentamiento del conductor, y cuanto mayor sea la corriente y la duración de la "sesión", mayor será la temperatura.

Para un abonado residencial, lo anterior se interpreta de la siguiente manera.

El diámetro de la sección transversal del cable significa la cantidad máxima permitida de kilovatios (kW) que se pueden consumir en el apartamento. Es decir, qué y cuántos aparatos eléctricos pueden funcionar simultáneamente. Cuanto mayor sea el diámetro, más dispositivos se podrán utilizar simultáneamente sin temor por la vida y la salud. En teoría, es posible "colgar" más potencia del cable de la que permite su diámetro. Pero en este caso, el calentamiento del conductor por el que circula la corriente, el daño del aislamiento, seguido de los efectos del desgaste, la combustión... la ignición, es inevitable.

Por lo tanto, la elección de la sección transversal del cable de entrada debe abordarse con toda seriedad: después de todo, de ello dependen tanto la seguridad como la facilidad de uso de los electrodomésticos.

Algoritmo de cálculo de sección

Existe un diagrama probado para calcular la sección transversal del cable de entrada, que se utiliza en el diseño. Se basa en el postulado de que el diámetro de la sección transversal del cable de entrada se selecciona en función de la potencia esperada de todos los dispositivos que funcionan en el apartamento.

Etapa 1: Inventario

En la primera etapa, se elabora una lista de los aparatos eléctricos que están presentes en el apartamento. Se supone qué equipo se comprará en el futuro y se amplía la lista. Por supuesto, es mejor hacer suposiciones con un margen razonable para el futuro a largo plazo. A cada dispositivo se le asigna un consumo de energía aproximado.

Puede utilizar una tabla que muestre a grandes rasgos una lista de electrodomésticos típicos y su consumo de energía aproximado.

Etapa 2: Aritmética simple

A continuación, se calcula la cardinalidad total de nuestra lista. Se suma la potencia aproximada requerida para la iluminación, según el tamaño del apartamento, la intensidad de iluminación esperada y el tipo de accesorios de iluminación esperados.

La cifra resultante es una estimación del consumo de energía en el apartamento en el caso de que todos los dispositivos estén encendidos al mismo tiempo. Sin embargo, tal situación es muy poco probable y, por lo tanto, en ingeniería eléctrica generalmente se acepta que al mismo tiempo se encienden como máximo el 75% de los equipos disponibles. Y la potencia total resultante se multiplica por un factor de 0,75 y la cifra resultante se toma como base para calcular la sección transversal del cable de entrada.

Etapa 3: Lógica y Física

Actualmente, los núcleos de los cables eléctricos están fabricados de cobre y aluminio. Existen relaciones de fórmulas que conectan la corriente máxima permitida (y, en consecuencia, la potencia) para un cable de cobre con el diámetro de su sección transversal. Para tamaños de cable de cobre estándar, existen clasificaciones de corriente y potencia máxima calculadas para CA de 220 V y 380 V. La siguiente tabla proporciona estas cifras en una forma "utilizable".

Supongamos que la potencia calculada de todos los dispositivos es de 12 kW y con un coeficiente de 0,75 a 9 kW. Resulta que es necesario elegir un cable para el cual la potencia máxima permitida sea de al menos 9 kW. Para un voltaje de 220 V, se requiere una sección con un diámetro de 6 mm: es capaz de pasar una corriente de 46 A y una potencia de 10,1 kW. Para la sección transversal más pequeña de la tabla (4 mm), la corriente máxima permitida es 38 A y la potencia es 8,3 kW. Esto es menos de lo necesario, por lo que un cable de esta sección no funcionará y deberás limitarte a una sección de 6 mm.

Si elige un cable con una sección transversal mayor de la necesaria, esto le proporcionará una buena reserva para el futuro (por ejemplo, la aparición de nuevos electrodomésticos potentes) y una reserva para el desgaste. Sin embargo, tampoco debe exceder demasiado la potencia nominal: esto afectará el costo del cable de entrada, y el cable de entrada puede resultar más potente que el cableado eléctrico interno, lo cual no es razonable ni seguro.

¿Qué más se necesita?

Se debe instalar una máquina en el cable de entrada, que se encargará de cortar la fuente de alimentación si la corriente se acerca al nivel máximo permitido. La clasificación de la máquina se selecciona ligeramente menor que la corriente máxima permitida a través del cable de entrada: de esta manera se proporciona un grado adicional de protección. En este ejemplo, deberías instalar una máquina de 40 A.

Por tanto, los parámetros del cable de entrada requieren una selección cuidadosa. Los errores amenazan, por ejemplo, con una situación de "cuello de botella": cuando todo el cableado eléctrico de la casa es lo suficientemente potente, pero el cable de entrada no puede proporcionar la energía requerida. El diámetro de la sección transversal del cable de entrada se selecciona teniendo en cuenta la potencia total de los aparatos eléctricos que se utilizarán en la habitación. Para que se tengan en cuenta todos los matices y el cable de entrada funcione durante muchos años sin emergencias, es mejor confiar la reconstrucción del cableado eléctrico a electricistas profesionales.

La instalación de una red eléctrica doméstica debe realizarse de tal forma que los usuarios puedan encender simultáneamente varios aparatos eléctricos potentes sin ningún problema. Por lo tanto, es necesario seleccionar la sección transversal del cable para el cableado doméstico basándose en un cálculo competente de los parámetros de las redes eléctricas de apartamentos y casas.

Existen varios métodos de cálculo. Le sugerimos que se familiarice con diferentes enfoques y elija la mejor opción. Además de la tecnología para calcular la sección transversal del cable, el artículo describe los principales parámetros para elegir el cableado eléctrico e indica las restricciones reglamentarias sobre la potencia máxima de los aparatos eléctricos.

Los enchufes eléctricos estándar están diseñados para una corriente continua de 16 A, lo que corresponde a una potencia máxima de 3,52 kW cuando el dispositivo está encendido. Habitualmente se conectan a un cable de cobre con una sección de 2,5 mm 2, lo que puede inducir a error a la hora de elegir el tipo de hilo para el resto del cableado eléctrico.

Paralelamente al aumento de la sección transversal del cable, su precio también aumenta. Sin embargo, no debe ahorrar en cableado eléctrico, ya que esto puede generar costos financieros mucho mayores en el futuro.

Cuando los electrones se mueven a través de un metal, parte de la energía se disipa en forma de calor. Con una corriente grande y una sección transversal pequeña del cable, el componente térmico puede provocar un sobrecalentamiento del metal y la fusión de su funda.

En condiciones domésticas, esto puede iniciar tanto un cortocircuito dentro de la pared como un incendio en los cables expuestos, especialmente en áreas retorcidas.

Como resultado, pueden surgir las siguientes situaciones:

1. Incendio a gran escala si hay material inflamable cerca del cable.
2. Corriente de fuga en caso de fusión incompleta de la cubierta del núcleo. Esto conduce a un desperdicio de energía y a la posibilidad de que los residentes sufran descargas eléctricas.
3. imperceptible. Como resultado, parte del apartamento o toda la habitación queda sin energía. Después de esto, es necesario buscar el punto de rotura y luego reemplazar el cableado con reparaciones locales en la pared.

Elegir un cable eléctrico grueso para un apartamento, con margen, también tiene un inconveniente: un gasto excesivo de fondos, lo cual no tiene sentido. Por lo tanto, es mejor seleccionar la sección transversal del cableado utilizando métodos de cálculo para evitar todos los problemas anteriores.

Factores para elegir la sección transversal del cable.

No es sólo la potencia del dispositivo lo que determina la naturaleza del cableado eléctrico requerido. Hay otros factores cuya influencia se debe tener en cuenta al calcular la sección transversal de cable requerida. Pueden afectar la generación de calor en el conductor, su riesgo de incendio y sus características de rendimiento.

Etapa número 6. Cálculo de la sección transversal del cable según la tabla.. Dado que la elección óptima del cable para el cableado doméstico está influenciada no solo por los parámetros de los dispositivos, sino también por factores externos (material del núcleo, su revestimiento, diagrama de instalación, etc.), cada caso tiene sus propias tablas, que se analizan a continuación. .

Determinación de la sección transversal del cable eléctrico mediante tablas.

El cálculo de la sección transversal de los cables domésticos comunes se presenta en las tablas:

Se utilizan tablas similares al calcular el cableado eléctrico y en la industria. Los cables domésticos suelen ser mucho más sencillos, por lo que la cantidad de materiales de diseño para ellos es bastante limitada. Los parámetros indicados en las tablas no están inventados, pero están indicados en los estándares de la industria, por ejemplo en GOST 31996-2012.

Cálculo de caída de voltaje

De la sección transversal del cable eléctrico depende no solo el grado de calentamiento del núcleo, sino también el voltaje eléctrico en el otro extremo del cable. Los electrodomésticos están diseñados para determinados parámetros de la red eléctrica y su constante discrepancia puede provocar una reducción en la vida útil del equipo.

Si cae la tensión en la caldera, es recomendable instalar un estabilizador para que el equipo no experimente cargas adicionales por inconsistencias en las características operativas de la red eléctrica.

A medida que el cable se alarga, se produce una caída de voltaje. Este efecto se puede reducir aumentando la sección transversal del cable. Se considera crítico reducir el voltaje al final del cable en un 5% en comparación con su valor en la fuente de corriente.

Upad = I*2*(ρ*L)/S,

• ρ – resistividad del metal, Ohm*mm2/m;
• l– longitud del cable, m;
• S– sección del conductor en mm2;
• caída– caída de tensión, voltio;
• I– corriente que circula por el conductor.

Si la caída de tensión calculada es superior al 5% de la tensión nominal, entonces es necesario utilizar un cable con una sección transversal mayor. Esto asegurará un funcionamiento estable del equipo.

Las calderas de calefacción, las lavadoras y otros dispositivos con muchos relés y sensores son especialmente sensibles a los valores de tensión. Esta característica también debe tenerse en cuenta al utilizar transportistas.

Restricciones regulatorias

Las empresas de servicios públicos que suministran electricidad a la población tienen derecho a imponer restricciones a la potencia total máxima de los electrodomésticos en el apartamento. Esto se puede lograr instalando contadores de electricidad de cierta capacidad.

El dispositivo está equipado con fusibles automáticos desechables o reutilizables, que funcionan cuando se excede el valor umbral de corriente.

Los contadores de electricidad de estilo soviético están siendo sustituidos masivamente por contadores electrónicos. Son aún más sensibles a las sobrecargas, por lo que fallan rápidamente.

Si quita los enchufes del medidor y lo conecta directamente al cableado del apartamento, se garantiza que se quemará si el modo de funcionamiento se interrumpe durante un tiempo prolongado. La mayoría de los contadores soviéticos instalados en apartamentos pueden soportar una carga máxima de 25 A durante hasta 1 minuto.

Después de eso, se queman, lo que puede dar lugar al pago por la instalación de un nuevo dispositivo y a una multa por violar las reglas de operación.

El cableado de la entrada tampoco soporta cargas elevadas; si se quema, puede cortar la alimentación de varios apartamentos a la vez. Por lo tanto, al conectar un apartamento a la red interna de la casa con un cable de 2,5 mm, no se debe esperar que un cable interno más grueso pueda soportar cargas elevadas.

Es especialmente importante tener en cuenta el factor de restricciones reglamentarias en la etapa de planificación de la instalación de calefacción eléctrica, calefacción por suelo radiante, saunas de infrarrojos y otros equipos que consumen mucha energía.

Primero debe consultar con los servicios públicos pertinentes sobre las posibilidades de los equipos eléctricos instalados frente al apartamento.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Los vídeos contienen consejos prácticos de electricistas sobre cómo elegir y comprar cableado doméstico. Te ayudarán a adquirir equipos que coincidan con el cable, lo que definitivamente protegerá tu hogar de posibles problemas de sobrecarga de la red.

Los principales factores a la hora de elegir un cable para el cableado doméstico son la potencia de los electrodomésticos y las limitaciones de las redes eléctricas que suministran energía eléctrica al apartamento.

Al elegir la sección transversal de cable correcta, puede conectar todos los aparatos eléctricos necesarios a la red. Esto elimina las molestias al operar el equipo y ayuda a prevenir incendios en el cableado.

¿Tiene algo que agregar o tiene preguntas sobre el cálculo de la sección transversal del cableado? Deje comentarios sobre la publicación y participe en las discusiones sobre el material. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.

El artículo analiza los criterios principales para elegir una sección transversal de cable y proporciona ejemplos de cálculos.

En los mercados a menudo se pueden ver carteles escritos a mano que indican cuál debe comprar el comprador en función de la corriente de carga esperada. No creas en estas señales, ya que son engañosas. La sección transversal del cable se selecciona no solo por la corriente de funcionamiento, sino también por varios otros parámetros.

En primer lugar, es necesario tener en cuenta que cuando se utiliza un cable al límite de sus capacidades, los núcleos del cable se calientan varias decenas de grados. Los valores actuales que se muestran en la Figura 1 suponen un calentamiento de los núcleos del cable a 65 grados a una temperatura ambiente de 25 grados. Si se colocan varios cables en una tubería o bandeja, debido a su calentamiento mutuo (cada cable calienta todos los demás), la corriente máxima permitida se reduce entre un 10 y un 30 por ciento.

Además, la corriente máxima posible disminuye a temperaturas ambiente elevadas. Por lo tanto, en una red grupal (una red desde paneles hasta lámparas, enchufes y otros receptores eléctricos), por regla general, se utilizan cables con corrientes que no exceden 0,6 - 0,7 de los valores que se muestran en la Figura 1.

Arroz. 1. Corriente permisible a largo plazo de cables con conductores de cobre.

En base a esto, es peligroso el uso generalizado de disyuntores con una corriente nominal de 25 A para proteger redes de enchufes tendidas con cables con conductores de cobre con una sección transversal de 2,5 mm2. Las tablas de coeficientes de reducción en función de la temperatura y el número de cables en una bandeja se pueden encontrar en las Reglas de instalación eléctrica (PUE).

Surgen restricciones adicionales cuando el cable es más largo. En este caso, las pérdidas de tensión en el cable pueden alcanzar valores inaceptables. Como regla general, al calcular cables, la pérdida máxima en la línea no supera el 5%. Las pérdidas no son difíciles de calcular si se conoce el valor de resistencia de los núcleos del cable y la corriente de carga calculada. Pero normalmente, para calcular las pérdidas, se utilizan tablas de dependencia de las pérdidas del momento de carga. El momento de carga se calcula como el producto de la longitud del cable en metros y la potencia en kilovatios.

Los datos para calcular las pérdidas a una tensión monofásica de 220 V se muestran en la Tabla 1. Por ejemplo, para un cable con conductores de cobre con una sección de 2,5 mm2, con una longitud de cable de 30 metros y una potencia de carga de 3 kW, el momento de carga es 30x3 = 90 y las pérdidas serán del 3%. Si el valor de pérdida calculado supera el 5%, entonces es necesario seleccionar un cable con una sección transversal mayor.

Tabla 1. Momento de carga, kW x m, para conductores de cobre en una línea de dos hilos para una tensión de 220 V en una sección transversal de conductor determinada

Utilizando la Tabla 2, puede determinar las pérdidas en una línea trifásica. Comparando las tablas 1 y 2 se puede observar que en una línea trifásica con conductores de cobre de 2,5 mm2 de sección, unas pérdidas del 3% corresponden a seis veces el par de carga.

Se produce un aumento triple en el par de carga debido a la distribución de la potencia de carga en tres fases, y un aumento doble debido al hecho de que en una red trifásica con una carga simétrica (las mismas corrientes en los conductores de fase) la corriente en el conductor neutro es cero. Con una carga asimétrica aumentan las pérdidas en el cable, lo que debe tenerse en cuenta a la hora de elegir la sección del cable.

Tabla 2. Momento de carga, kW x m, para conductores de cobre en una línea trifásica de cuatro hilos con cero para una tensión de 380/220 V en una sección de conductor determinada (para ampliar la tabla, haga clic en la figura)

Las pérdidas en los cables tienen un impacto significativo cuando se utilizan lámparas de bajo voltaje, como las lámparas halógenas. Esto es comprensible: si caen 3 voltios en los conductores de fase y neutro, entonces a un voltaje de 220 V lo más probable es que no lo notemos, y a un voltaje de 12 V, el voltaje en la lámpara caerá a la mitad a 6 V. Por este motivo, es necesario acercar al máximo los transformadores para alimentar lámparas halógenas a las lámparas. Por ejemplo, con una longitud de cable de 4,5 metros con una sección transversal de 2,5 mm2 y una carga de 0,1 kW (dos lámparas de 50 W), el par de carga es de 0,45, lo que corresponde a una pérdida del 5% (Tabla 3).

Tabla 3. Momento de carga, kW x m, para conductores de cobre en una línea de dos hilos para una tensión de 12 V en una sección transversal de conductor determinada

Las tablas anteriores no tienen en cuenta el aumento de la resistencia de los conductores debido al calentamiento debido a la corriente que fluye a través de ellos. Por lo tanto, si el cable se utiliza a corrientes de 0,5 o más de la corriente máxima permitida del cable de una sección transversal determinada, entonces se debe introducir una corrección. En el caso más simple, si espera pérdidas no superiores al 5%, calcule la sección transversal basándose en pérdidas del 4%. Además, las pérdidas pueden aumentar si hay una gran cantidad de conexiones de núcleo de cable.

Los cables con conductores de aluminio tienen una resistencia 1,7 veces mayor que los cables con conductores de cobre y, por tanto, sus pérdidas son 1,7 veces mayores.

El segundo factor limitante para cables de gran longitud es exceder el valor de resistencia permitido del circuito de fase cero. Para proteger los cables contra sobrecargas y cortocircuitos, por regla general, se utilizan disyuntores con disparador combinado. Estos interruptores tienen disparadores térmicos y electromagnéticos.

El disparo electromagnético proporciona un apagado instantáneo (décimas e incluso centésimas de segundo) de la sección de emergencia de la red en caso de cortocircuito. Por ejemplo, un disyuntor designado C25 tiene un disparador térmico de 25 A y un disparador electromagnético de 250 A. Los disyuntores automáticos del grupo “C” tienen una multiplicidad de la corriente de corte del disparador electromagnético al térmico de 5 a 10. Pero se toma el valor máximo.

La resistencia total del circuito de fase cero incluye: la resistencia del transformador reductor de la subestación transformadora, la resistencia del cable desde la subestación hasta el interruptor de entrada (SDU) del edificio, la resistencia del cable tendido desde la ASU al cuadro (RU) y la resistencia del cable de la propia línea del grupo, cuya sección transversal se requiere definir.

Si la línea tiene una gran cantidad de conexiones de núcleos de cable, por ejemplo, una línea de grupo de una gran cantidad de lámparas conectadas por un cable, entonces también se debe tener en cuenta la resistencia de las conexiones de contacto. Los cálculos muy precisos tienen en cuenta la resistencia del arco en el punto de falla.

La resistencia total del circuito de fase cero para cables de cuatro núcleos se da en la Tabla 4. La tabla tiene en cuenta la resistencia de los conductores de fase y neutro. Los valores de resistencia se dan a una temperatura del núcleo del cable de 65 grados. La tabla también es válida para líneas de dos hilos.

Tabla 4. Fase de impedancia del circuito: cero para cables de 4 núcleos, ohmios/km a una temperatura del núcleo de 65 o C

En las subestaciones transformadoras urbanas, por regla general, se instalan transformadores con una capacidad de 630 kV o más. A y más, que tengan una resistencia de salida Rtp inferior a 0,1 ohmios. En zonas rurales se pueden utilizar transformadores de 160 - 250 kV. Y con una resistencia de salida de aproximadamente 0,15 ohmios, e incluso transformadores de 40 a 100 kV. A, que tiene una impedancia de salida de 0,65 - 0,25 ohmios.

Los cables de red de suministro desde las subestaciones transformadoras de la ciudad hasta las ASU de las casas se utilizan generalmente con conductores de aluminio con una sección transversal del conductor de fase de al menos 70 - 120 mm2. Si la longitud de estas líneas es inferior a 200 metros, la resistencia del circuito fase-neutro del cable de alimentación (Rpc) se puede considerar igual a 0,3 ohmios. Para un cálculo más preciso, necesita conocer la longitud y la sección transversal del cable, o medir esta resistencia. Uno de los dispositivos para tales mediciones (dispositivo Vector) se muestra en la Fig. 2.

Arroz. 2. Dispositivo para medir la resistencia del circuito de fase cero "Vector"

La resistencia de la línea debe ser tal que, en caso de cortocircuito, se garantice que la corriente en el circuito supere la corriente de funcionamiento del disparador electromagnético. En consecuencia, para el disyuntor C25, la corriente de cortocircuito en la línea debe exceder el valor de 1,15x10x25=287 A, aquí 1,15 es el factor de seguridad. Por lo tanto, la resistencia del circuito de fase cero para el disyuntor C25 no debe ser superior a 220 V/287 A = 0,76 ohmios. En consecuencia, para el disyuntor C16 la resistencia del circuito no debe exceder los 220 V/1,15 x 160 A = 1,19 ohmios y para el disyuntor C10, no más de 220 V/1,15 x 100 = 1,91 ohmios.

Así, para un edificio de apartamentos urbano, tomando Rtp = 0,1 ohmios; Rpk=0,3 Ohm cuando se utiliza un cable con conductores de cobre con una sección transversal de 2,5 mm2 en la red de enchufes, protegido por un disyuntor C16, la resistencia del cable Rgr (conductores de fase y neutro) no debe exceder Rgr=1,19 Ohm - Rtp - Rpk = 1,19 - 0,1 - 0,3 = 0,79 Ohmios. En la Tabla 4 encontramos su longitud: 0,79/17,46 = 0,045 km, o 45 metros. Para la mayoría de los apartamentos, esta longitud es suficiente.

Cuando se utiliza un disyuntor C25 para proteger un cable con una sección transversal de 2,5 mm2, la resistencia del circuito debe ser inferior a 0,76 - 0,4 = 0,36 ohmios, lo que corresponde a una longitud máxima de cable de 0,36/17,46 = 0,02 km, o 20 metros.

Cuando se utiliza un disyuntor C10 para proteger una línea de iluminación grupal hecha con un cable con conductores de cobre con una sección de 1,5 mm2, obtenemos la resistencia de cable máxima permitida de 1,91 - 0,4 = 1,51 Ohm, lo que corresponde a una longitud máxima de cable. de 1,51/29, 1 = 0,052 km, o 52 metros. Si dicha línea está protegida por un disyuntor C16, entonces la longitud máxima de la línea será 0,79/29,1 = 0,027 km, o 27 metros.