Mesas de sección transversal de cables de potencia y corriente.

Cualquier hogar o equipo eléctrico tiene su propia energía (2, 5, 20, 100 kw, etc.), para lo cual se requiere un cable de un cierto diámetro para la transmisión. Utilizado para determinar la sección transversal del cable por la tabla de potencia, acelera significativamente el proceso de su selección correcta, pero para una comprensión general del proceso, esto no es suficiente. Luego, en el artículo, trataremos de entender cómo usar estas herramientas en la práctica, y qué principios teóricos se establecen sobre la base de su formación y la elección general de la sección.

¿Qué es un cable eléctrico?

Antes de continuar con la descripción práctica del proceso, es necesario comprender que se trata de un cable eléctrico de 10, 20 o 100kW. Del curso de física de la escuela, necesitamos saber que se necesita un conductor con las cualidades adecuadas para garantizar el movimiento direccional de las partículas cargadas (electrones), que es la corriente. Partiendo del hecho de que es necesario organizar la transmisión de electricidad a distancia, la mejor forma de hacerlo es el cable, un cable largo y delgado del material conductor. Generalmente con estos materiales, el metal está asociado, pero el cuerpo humano es capaz de conducir la corriente. Para evitar que el cuerpo entre en contacto accidentalmente con un cable abierto, es imperativo aislarlo.

Dibujo estructura de alambre

Sobre la base de estas consideraciones, ya seael cable debe constar de al menos tres elementos principales:

  • Conductor conductor. En la práctica, varios según el esquema eléctrico organizado. Por ejemplo, en una red de 220 V, el cable tiene 2 cables (fase y cero) y las redes de alimentación de 380 V están organizadas por 3 o más elementos conductores. Debe tenerse en cuenta que incluso cada vena individual puede ser monolítica o de múltiples cadenas (la sección transversal total se logra a expensas);
  • Aislamiento. Esta es una capa de material que cubre cada una de las hebras individuales (torsión) para evitar el contacto con otros conductores y la emergencia en este punto de valores críticos del valor de la corriente, por ejemplo, cortocircuito. En esta función, se utilizan comúnmente películas de película, materiales textiles o una combinación de estos;
  • Shell. Una capa exterior que protege contra daños mecánicos y químicos a los componentes de su base.
  • Según la finalidad del cable, la capacidad instalada (1, 20 o 100 kw), esta lista puede complementarse con la selección de envolturas blindadas, pantallas, rellenos, etc.

    Definición geométrica de la sección transversal

    En términos de geometría, el cable es un cable circular convencional de una cierta longitud. Su intersección, es decir, el área del círculo se determina a partir de la siguiente relación:

    donde S es el área del círculo, mm2; D - diámetro del círculo, mm

    Esta dependencia es válida cuando vivió de manera homogénea. Si consta de un cierto número de cables, el área total se define como la suma de las áreas de los componentes individuales:

    donde n - número de cables entorciendo

    Una ilustración visual de estos casos se puede ver en la siguiente figura:

    Si tenemos en cuenta las dependencias, podemos obtener los siguientes valores del área de cables:

    37)

    Influencia del material conductor en sus características

    Los principales criterios que influyen en la elección de la sección del cable desde el punto de vista de la ingeniería eléctrica son la carga de corriente, el voltaje y la potencia consumida por los dispositivos.Las dependencias teóricas que unen los tres parámetros para una red monofásica 220V y trifásica a 380V son las siguientes:

    donde P: potencia total de todos los consumidores, W;KO - coeficiente de simultaneidad;U - tensión de red, B;porque?- Factor de eficiencia.

    Sin embargo, estas ecuaciones no dan una noción sobre cómo el material de un conductor afecta el consumo máximo de energía, la corriente, el voltaje y cuál es el problema de elección.Para hacer esto, necesita usar un parámetro más que aparece en la ley de Ohm, la resistencia.Su fórmula es la siguiente:

    donde l - longitud del alambre, m, S - área de sección, mm2;?- Impedancia específica, ohm · mm2 /m

    El último parámetro es único y exclusivo para cada material.Por ejemplo, para el cobre es 0.017, para aluminio - 0.028, para acero - 0.098.Si la expresión anterior se sustituye en una fórmula conocida que une la potencia y la corriente, se obtiene lo siguiente:

    Si para una comparación, tome los valores constantes S = 1mm2, l = 1m y P= 0,1 kW = 100 W, entonces para los materiales anteriores se alcanzará el valor límite de la corriente:

    Obtenidolos datos pueden interpretarse como la carga de corriente máxima que un conductor puede soportar a la misma tensión.

    Valor de las características clave

    Es obvio que en los cálculos prácticos al diseñar sistemas de suministro de energía es necesario referirse a las dependencias establecidas cada vez. Para tales casos, una tabla de resumen especialmente diseñada, en la que los valores estándar de las secciones transversales pueden seleccionarse en función de la corriente máxima (A), la tensión de red (B) y el consumo total de energía (kW). A-kW se presenta para ambos voltajes nominales: monofásico del hogar (220V) y trifásico de potencia (380V). Como la mayoría de las veces en la práctica moderna son cables con vetas de cobre y aluminio, la tabla para su selección será la siguiente:

    • Para el cobre: ​​

    • Para aluminio:

    Las proporciones seleccionadas en ellos no son en vano, sino con respecto a la seguridad y durabilidad. Si, por ejemplo, se utilizan cables de 16 mm2 en una red monofásica que consume más de 20 kW, se sobrecalentarán y perderán sus especificaciones. En última instancia, esto también conduce a la destrucción térmica del aislamiento y está vivo.

    Usa la tabla de manera bastante simple. Para hacer esto, primero debe determinar la potencia total de los dispositivos. Supongamos que es 20kW. Familiarizados con las fórmulas, obtenemos los valores aproximados de la corriente de carga:

    Comparando la potencia máxima y los valores de corriente recibidos con el materialConductor, puede seleccionar los siguientes valores permisibles de las secciones transversales de la vena:

    Voltaje 220V Voltaje 380 V

    Sección, mm2Max.actual, amax.Potencia, kVtSechency, mm 2Max.actual, amax.potencia, kW

    Alambre de cobre2511525.3167549.5

    Alambre de aluminio3510022358556.1

    Elegir la sección correctapara cables: una etapa muy responsable en el proceso de diseño de los sistemas de suministro de energía.Para simplificarlo, tablas de resumen especialmente diseñadas, donde el parámetro especificado está conectado con la corriente y la potencia de hasta 100 kw y más.