Cómo determinar la sección transversal de un cable por diámetro y viceversa: tablas preparadas y fórmulas de cálculo

Los cables se utilizan ampliamente en el campo de las redes eléctricas para diversos fines. A primera vista, el transporte de energía a través de productos de cable y alambre parece simple y directo.

Sin embargo, para garantizar el funcionamiento seguro del cableado eléctrico, es necesario tener en cuenta una serie de matices importantes en el diseño y construcción de redes eléctricas. Uno de estos detalles es la capacidad de calcular correctamente la sección transversal del cable por diámetro, porque el límite de la corriente permisible que pasa a través del conductor depende de la precisión de la determinación.

¿Cómo determinar la sección transversal o el diámetro? ¿Hay alguna diferencia entre estos parámetros? Intentaremos entender el artículo. Además, hemos preparado tablas de resumen que lo ayudarán a elegir un conductor según las condiciones de instalación de la red eléctrica, el material para fabricar el núcleo del cable y las características de potencia de las unidades conectadas.

La necesidad y el procedimiento para el cálculo.

Una variedad de equipos con diferentes capacidades funciona con corriente eléctrica. Y el rango de capacidades es muy extenso.

Cada aparato eléctrico individual representa una carga, dependiendo de la magnitud de la cual se requiere una corriente de cierta resistencia.

Por "omisión" o ignorancia banal de los conceptos básicos de los electricistas, los conductores son fáciles de conectar, ignorando todos los requisitos existentes para diámetros y secciones transversales. Otra pregunta es qué se puede obtener de dicha práctica durante la operación.

La cantidad de corriente requerida para la carga requerida se puede pasar a través de cables de diferentes diámetros (secciones transversales).

Pero en condiciones de sección transversal del conductor insuficiente para el paso de un volumen dado de corriente, surge el efecto de una mayor resistencia. Como resultado, se observa el calentamiento del cable (cable).

Si ignora este fenómeno y continúa pasando corriente, existe un peligro real de calentamiento hasta el momento del encendido. Esta situación amenaza con una grave emergencia.Es por eso que los cálculos y la selección de los circuitos de transferencia de corriente a la carga requieren atención especial.

Las consecuencias de los cálculos inexactos de los conductores eléctricos a lo largo de la sección transversal (diámetro) pueden ir acompañadas de fenómenos que van desde una ligera deformación del material aislante hasta fuego real y fuego mayor.

El cálculo correcto, selección competente cables y alambres afecta positivamente el funcionamiento de los equipos que actúan como carga.

Por lo tanto, además del factor de seguridad, el cálculo de las secciones transversales del cable eléctrico por diámetro o viceversa es una acción obligatoria desde el punto de vista de garantizar el funcionamiento eficiente de las máquinas eléctricas.

Determinación del diámetro del núcleo del conductor.

En realidad, esta operación se puede realizar mediante una medición lineal simple. Para una medición precisa, se recomienda utilizar un instrumento puntual, por ejemplo, un calibrador a vernier, o incluso mejor, un micrómetro.

Un resultado relativamente bajo en precisión, pero bastante aceptable para muchas aplicaciones de cables, proporciona una medición de diámetro con una regla ordinaria.

Medición y determinación del diámetro del núcleo con un instrumento puntual, que es un calibrador a vernier. Este método de medición lineal proporciona un resultado lo suficientemente preciso para el cálculo posterior de la sección transversal del conductor.

Por supuesto, la medición debe realizarse en un estado de conductor desnudo, es decir, previamente se quita el revestimiento aislante.

Por cierto, un recubrimiento aislante, por ejemplo, de un alambre de cobre, también se considera una capa delgada de pulverización de barniz, que también debe eliminarse cuando se requiere un cálculo muy preciso.

Existe un método "doméstico" para medir el diámetro, adecuado en casos donde no hay instrumentos de medición puntuales a la mano. Para aplicar el método, se requerirá un destornillador de electricista y una regla escolar.

El conductor para la medición se despoja preliminarmente del aislamiento, después de lo cual se enrolla apretadamente en la barra del destornillador. Por lo general, se enrollan una docena de vueltas, un número conveniente para los cálculos matemáticos.

La medición del diámetro lineal es otro método ampliamente utilizado para determinar el parámetro del conductor para calcular la potencia (rendimiento). Se usa usando una regla ordinaria y cualquier base donde esté permitido enrollar el conductor (+)

A continuación, la bobina enrollada en la varilla del destornillador se mide con una regla desde la primera hasta la última vuelta. El valor resultante en la línea debe dividirse por el número de vueltas (en este caso, 6). El resultado de un cálculo tan simple será el diámetro del núcleo del cable.

Cálculo de la sección transversal del cable eléctrico.

Para determinar el valor de la sección transversal del núcleo del conductor, deberá utilizar la formulación matemática.

De hecho, la sección transversal del núcleo del conductor es el área de la sección transversal, es decir, el área del círculo. El diámetro del cual se determina por el método descrito anteriormente.

La sección central es en realidad el área de un círculo. En consecuencia, el cálculo de este segmento de matemática geométrica se puede realizar utilizando una fórmula tradicional, siempre que el valor conocido del diámetro o radio

Según el valor del diámetro, es fácil obtener el valor del radio dividiendo el diámetro por la mitad.

En realidad, debe agregar la constante π (3.14) a los datos obtenidos, después de lo cual puede calcular el valor de la sección transversal utilizando una de las fórmulas:

S = π * R² o S = π / 4 * D²,

donde:

• D - diámetro;
• R - radio
• S - sección transversal;
• π Es una constante correspondiente a 3.14.

Estas fórmulas clásicas también se utilizan para determinar la sección transversal de los conductores trenzados. La estrategia de cálculo permanece prácticamente sin cambios, con la excepción de algunos detalles.

En particular, la sección transversal de un núcleo de la viga se calcula inicialmente, después de lo cual el resultado se multiplica por el número total de cables.

La sección transversal de un conductor multinúcleo se puede calcular utilizando el mismo método matemático que se aplica a un solo cable, pero el número de núcleos existentes como factor también se tiene en cuenta

¿Por qué debería considerarse un factor importante? determinación de sección? El punto obvio, conectado directamente por la ley de Joule-Lenz, es porque el parámetro de la sección transversal del conductor determina el límite de la corriente permisible que fluye a través de este conductor.

Determinación de diámetro seccional

Se permite mediante cálculo matemático determinar el diámetro del núcleo del conductor cuando se conoce el parámetro de sección.

Esto, por supuesto, no es la opción más práctica, dada la disponibilidad de métodos más simples para determinar el diámetro, pero el uso de esta opción no está excluido.

La medición del diámetro con alta precisión utilizando una herramienta de banco, un micrómetro, da casi el mismo resultado cuando los cálculos se llevan a cabo utilizando la fórmula

Para realizar el cálculo, necesitará prácticamente la misma información numérica que se usó para calcular la sección transversal utilizando una fórmula matemática.

Es decir, la constante "π" y el valor del área del círculo (sección).

Aplicando estos valores de fórmula a continuación, se obtiene el valor del diámetro:

D = √4S / π,

donde:

• D - diámetro;
• S - sección transversal;
• π Es una constante correspondiente a 3.14.

La aplicación de esta fórmula puede ser relevante cuando se conoce el parámetro de sección y no hay herramientas adecuadas para medir el diámetro disponible.

El parámetro de sección transversal se puede obtener, por ejemplo, de la documentación para el conductor o de la tabla para los cálculos, donde se presentan las opciones clásicas más utilizadas.

Tablas para elegir un conductor adecuado

Una opción conveniente y práctica para seleccionar el cable (cable) deseado es el uso de tablas especiales, que indican los diámetros y las secciones transversales en relación con la potencia y / o las corrientes conducidas.

Tener una mesa de este tipo a la mano es una manera fácil y sencilla de determinar rápidamente el conductor para la instalación eléctrica requerida.

Determinar los valores deseados utilizando la tabla clásica es una de las formas más convenientes para seleccionar el conductor requerido durante el trabajo de instalación

Dado que los conductores tradicionales de instalación eléctrica son productos con conductores de cobre o aluminio, existen tablas para ambos tipos de metales.

Además, los datos tabulares a menudo presentan valores para voltajes de 220 voltios y 380 voltios. Además, se consideran los valores de las condiciones de instalación: cerrados o cableado abierto.

De hecho, resulta que en una hoja de papel o en una imagen descargada en un teléfono inteligente contiene información técnica voluminosa que puede prescindir de los cálculos matemáticos (lineales) mencionados anteriormente.

Además, muchos fabricantes de productos de cable, para simplificar la elección del conductor necesario para el comprador, por ejemplo, para instalar puntos de venta, ofrecen una tabla en la que se ingresan todos los valores necesarios.

Solo queda determinar qué carga se planea para un punto eléctrico en particular y cómo se realizará la instalación, y en base a esta información, seleccione el cable correcto con conductores de cobre o aluminio.

En la tabla se dan ejemplos de tales opciones para calcular el diámetro del cable sobre la sección transversal, donde se consideran las opciones para conductores de cobre y aluminio, así como las formas de tender el cableado: abierto u oculto. Desde la primera tabla puede determinar el indicador secciones de potencia y corriente.

Tabla de correspondencia para el diámetro de conductores de cobre y aluminio dependiendo de las condiciones de instalación.

Además, existe un estándar para secciones transversales y diámetros que se aplica a conductores conductores redondos (en forma) sin sellar y sellados de cables, alambres, cables.Estos parámetros están regulados. GOST 22483-2012.

Los cables hechos de cobre (cobre estañado), alambre de aluminio sin recubrimiento de metal o con recubrimiento de metal están por debajo del estándar.

Los conductores de cobre y aluminio de cables y alambres de tendido estacionario se dividen en clases 1 y 2. Los alambres, cables, cables de tendido inestable y estacionario, donde se requiere un mayor grado de flexibilidad en la instalación, se dividen en clases de 3 a 6.

Tabla de clasificación para conductores de cobre de cable (alambre)

Para conductores y cables de aluminio, GOST 22483-2012 también proporciona parámetros para la sección transversal nominal del núcleo, que corresponde al diámetro correspondiente, según la clase de núcleo.

Además, según el mismo GOST, los diámetros indicados se pueden usar para un conductor de cobre de clase 1 si es necesario calcular su diámetro mínimo.

Tabla de clasificación para conductores de aluminio de cable (alambre)

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1. Qué cable usar para el cableado en la casa: recomendaciones para la selección
2. Qué cable hacer el cableado en una casa de madera: tipos de cable no combustible y su instalación segura
3. Qué cable usar para el cableado en el apartamento: una revisión de los cables y elegir la mejor opción

Conclusiones y video útil sobre el tema.

El siguiente video muestra un ejemplo práctico de determinar la sección transversal de un conductor por métodos simples.

Se recomienda mirar el video, ya que la información presentada claramente ayuda a aumentar el volumen de conocimiento:

El trabajo con cables eléctricos siempre requiere una actitud responsable en términos de cálculo.

Por lo tanto, un electricista de cualquier rango debe conocer la metodología de cálculo y poder usar las tablas técnicas existentes. Por lo tanto, no solo se logran ahorros significativos en los costos de instalación debido al cálculo preciso, sino lo más importante: la seguridad de operación de la línea de entrada está garantizada.

¿Hay algo para complementar o tiene preguntas sobre la determinación de la sección transversal del cable? Puede dejar comentarios en la publicación, participar en debates y compartir su propia experiencia en la selección de cables para organizar la red eléctrica en una casa o departamento. El formulario de contacto se encuentra en el bloque inferior.