Tabla de cargas por sección de cable: selección, cálculo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2024-01-02 13:53

El confort y la seguridad en la casa depende de la correcta elección del tramo de cableado eléctrico. Cuando se sobrecarga, el conductor se sobrecalienta y el aislamiento puede derretirse, provocando un incendio o un cortocircuito. Pero no es rentable tomar un tramo más grande de lo necesario, ya que el precio del cable aumenta.

Por lo general se calcula en función del número de consumidores, para lo cual primero se determina la potencia total que consume el apartamento y luego se multiplica el resultado por 0,75, el PUE utiliza una tabla de cargas para el cable sección. A partir de él, puede determinar fácilmente el diámetro de los núcleos, que depende del material y la corriente de paso. Por regla general, se utilizan conductores de cobre.

La sección transversal del núcleo del cable debe coincidir exactamente con la calculada, en la dirección de aumentar el rango de tamaño estándar. Es más peligroso cuando está bajo. Luego, el conductor se sobrecalienta constantemente y el aislamiento falla rápidamente. Y si instala el disyuntor adecuado, funcionará con frecuencia.

Si sobrestima la sección transversal del cable, costará más. Aunque es necesario un cierto margen, ya que en el futuro, por regla general, debe conectar nuevos equipos. Es recomendable aplicar un factor de seguridad del orden de 1, 5.

Cálculo de la potencia total

La potencia total consumida por el apartamento recae en la entrada principal, que entra en el cuadro de distribución y luego se ramifica en la línea:

• iluminación;
• grupos de enchufes;
• Electrodomésticos potentes individuales.

Por lo tanto, la sección más grande del cable de alimentación está en la entrada. En las líneas de salida, disminuye, dependiendo de la carga. En primer lugar, se determina la potencia total de todas las cargas. Esto no es difícil, ya que está indicado en las cajas de todos los electrodomésticos y en sus pasaportes.

Todos los poderes suman. Del mismo modo, se realizan cálculos para cada contorno. Los expertos sugieren multiplicar la cantidad por un factor de reducción de 0,75, debido a que no todos los dispositivos están conectados a la red al mismo tiempo. Otros sugieren elegir una sección más grande. Esto crea una reserva para la posterior puesta en marcha de aparatos eléctricos adicionales que puedan adquirirse en el futuro. Cabe señalar que esta opción de cálculo de cable es más confiable.

¿Cómo determinar el tamaño del cable?

Todos los cálculos incluyen la sección del cable. Es más fácil determinarlo por diámetro si aplicas las fórmulas:

• S=π D²/4;
• D=√(4× S /π).

Donde π=3, 14.

En un cable trenzado, primero debe contar el número de cables (N). Luego se mide el diámetro (D) de uno de ellos, después de lo cual se determina el área de la sección transversal:

S=N×D²/1, 27.

Los cables trenzados se utilizan cuando se requiere flexibilidad. Los conductores sólidos más económicos se utilizan en instalaciones permanentes.

¿Cómo elegir un cable por potencia?

Para seleccionar el cableado se utiliza la tabla de cargas para la sección del cable:

• Si la línea de tipo abierto está energizada a 220 V y la potencia total es de 4 kW, se toma un conductor de cobre con una sección transversal de 1,5 mm². Este tamaño se usa generalmente para cableado de iluminación.
• Con una potencia de 6 kW, se requieren conductores más grandes: 2,5 mm². El cable se utiliza para los enchufes a los que se conectan los electrodomésticos.
• La potencia de 10 kW requiere un cableado de 6 mm². Por lo general, está destinado a la cocina, donde se conecta una estufa eléctrica. Tal carga se conecta a través de una línea separada.

¿Qué cables son los mejores?

Los electricistas conocen bien el cable NUM de la marca alemana para oficinas y locales residenciales. En Rusia se producen marcas de cables de características inferiores, aunque pueden tener el mismo nombre. Se pueden distinguir por la fuga del compuesto en el espacio entre los núcleos o por su ausencia.

El alambre se produce en monolítico y trenzado. Cada vena ytodo el giro está aislado con PVC desde el exterior y el relleno entre ellos es incombustible:

• Entonces, el cable NUM se usa en interiores, porque la luz solar destruye el aislamiento de la calle.
• Y el cable de marca VVG es ampliamente utilizado como cableado interno y externo. Es barato y bastante fiable. No se recomienda colocarlo en el suelo.
• La marca de alambre VVG está hecha plana y redonda. No se utiliza relleno entre los núcleos.
• El cable VVGng-P-LS está fabricado con una cubierta exterior que no admite combustión. Los núcleos se redondean hasta una sección de 16 mm² y por encima - sectoriales.
• Las marcas de cable PVS y ShVVP son multifilar y se utilizan principalmente para conectar electrodomésticos. A menudo se utiliza como cableado eléctrico doméstico. No se recomienda utilizar conductores trenzados en la calle debido a la corrosión. Además, el aislamiento se agrieta cuando se dobla a bajas temperaturas.
• En la calle, los cables blindados y resistentes a la humedad AVBShv y VBShv se colocan bajo tierra. La armadura está compuesta por dos cintas de acero, lo que aumenta la fiabilidad del cable y lo hace resistente a los esfuerzos mecánicos.

Determinación de la carga actual

Un resultado más preciso lo da el cálculo de la sección transversal del cable por potencia y corriente, donde los parámetros geométricos están relacionados con los eléctricos.

Para el cableado doméstico, no solo se debe tener en cuenta la carga activa, sino también la carga reactiva. La fuerza actual está determinada por la fórmula:

Yo=P/(U∙cosφ).

La carga reactiva es creada por lámparas fluorescentes y motores de aparatos eléctricos (refrigerador, aspiradora, herramientas eléctricas, etc.).

Ejemplo de cálculo de la sección de cable actual

Veamos qué hacer si es necesario determinar la sección transversal de un cable de cobre para conectar electrodomésticos con una potencia total de 25 kW y máquinas trifásicas de 10 kW. Dicha conexión se realiza mediante un cable de cinco núcleos tendido en el suelo. La casa está alimentada por una red trifásica.

Teniendo en cuenta la componente reactiva, la potencia de los electrodomésticos y equipos será:

• P_{vida.=25/0, 7=35,7 kW;}
• P_{rev.=10/0, 7=14,3 kW.}

Las corrientes de entrada se determinan:

• I_{vida.=35, 7×1000/220=162 A;}
• I_{rev.=14, 3×1000/380=38 A.}

Si distribuye cargas monofásicas uniformemente en tres fases, una tendrá una corriente:

I_{f=162/3=54 A.}

Habrá una carga de corriente en cada fase:

I_{f=54 + 38=92 A.}

No todos los electrodomésticos funcionarán al mismo tiempo. Dado el margen, cada fase tiene una corriente:

I_{f=92×0,75×1,5=103,5 A.}

En un cable de cinco hilos, solo se tienen en cuenta los hilos de fase. Para un cable tendido en el suelo, es posible determinar para una corriente de 103,5 A que la sección transversal de los conductores es de 16 mm²(tabla de carga para la sección transversal del cable).

El cálculo refinado de la fuerza actual ahorra dinero, ya que se requiere una sección transversal más pequeña. Con un cálculo más aproximado del cable en términos de potencia,la sección transversal del núcleo será de 25 mm², lo que costará más.

Caída de tensión del cable

Los conductores tienen una resistencia que hay que tener en cuenta. Esto es especialmente importante para una longitud de cable larga o con una sección transversal pequeña. Se han establecido estándares PES, según los cuales la caída de voltaje en el cable no debe exceder el 5%. El cálculo se realiza de la siguiente manera.

1. La resistencia del conductor se determina: R=2×(ρ×L)/S.
2. La caída de voltaje se encuentra: U_caída.=I×R. En relación al porcentaje lineal, será: U_%=(U_fall./U_lin.)×100.

Se aceptan denotaciones en fórmulas:

• ρ – resistividad, Ohm×mm²/m;
• S – área de la sección transversal, mm².

El coeficiente 2 muestra que la corriente fluye a través de dos cables.

Ejemplo de cálculo de cable por caída de tensión

Por ejemplo, es necesario calcular la caída de tensión en un portador con una sección de conductor de 2,5 mm², 20 m de largo. Es necesario conectar un transformador de soldadura con una potencia de 7 kW.

• La resistencia del cable es: R=2(0.0175×20)/2.5=0.28 ohm.
• Corriente en el conductor: I=7000/220=31,8 A.
• Caída de tensión de transporte: U_{caída.=31,8×0,28=8,9 V.}
• Porcentaje de caída de tensión: U_{%=(8, 9/220)×100=4, 1%.}

El porte es adecuado para la soldadora de acuerdo con los requisitos de las normas para el funcionamiento de las instalaciones eléctricas, ya que el porcentaje de caída de tensión en ella se encuentra dentro del rango normal. Sin embargo, su valor en el cable de suministrosigue siendo grande, lo que puede afectar negativamente al proceso de soldadura. Aquí es necesario comprobar el límite inferior permisible de la tensión de alimentación de la máquina de soldar.

Conclusión

Para proteger el cableado de forma fiable contra el sobrecalentamiento cuando se supera la corriente nominal durante mucho tiempo, las secciones transversales del cable se calculan de acuerdo con las corrientes admisibles a largo plazo. El cálculo se simplifica si se utiliza la tabla de cargas para la sección del cable. Se obtiene un resultado más preciso si el cálculo se basa en la carga de corriente máxima. Y para un funcionamiento estable y a largo plazo, se instala un interruptor automático en el circuito de cableado.