Sección transversal de cable para cableado doméstico: cómo calcular correctamente
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.
El contenido del artículo:
¿Por qué conocer los parámetros del cable?
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. Suelen estar conectados a un cable de cobre con una sección transversal de 2,5 mm.2, lo que puede inducir a error a la hora de elegir el tipo de cable para el resto del cableado eléctrico.
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:
- Incendio a gran escalasi hay material inflamable cerca del cable.
- 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.
- imperceptible rotura de alambre en la pared. 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.
a tal factores de selección de cables incluir:
- Material del núcleo: cobre, aluminio.
- Tipo de aislamiento: PTFE, PVC, PE y otros plásticos.
- La longitud del cable desde la fuente de corriente hasta el dispositivo.
- Método de cableado: instalación abierta, escondido en la pared o mediante canales de cable.
- Condiciones de temperatura en la habitación.
- Número de fases y tensión de la red.
- Diagrama de cableado.
El cobre tiene menos resistencia que el aluminio, por lo que los cálculos para estos materiales se realizan por separado. La sección transversal de un núcleo de cobre puede ser aproximadamente 1,5 veces más pequeña que la de un núcleo de aluminio.
El material aislante también influye en la elección del cable eléctrico.Existen fundas especiales que pueden soportar altas temperaturas sin derretirse ni cambiar la resistencia, por lo que dichos cables pueden someterse a cargas mayores y usarse a temperaturas elevadas.
El grado de caída de voltaje depende de la longitud del cable y su sección transversal, por lo que para el funcionamiento de componentes electrónicos sensibles es necesario tener en cuenta estos parámetros.
Los cables eléctricos encerrados en cajas o enlucidos en la pared pierden calor en menor medida bajo cargas prolongadas, por lo que se sobrecalientan más rápido y requieren una sección transversal de diseño mayor.
El cableado que va desde el medidor hasta las cajas de distribución generalmente puede experimentar cargas simultáneas provenientes de varios dispositivos conectados a diferentes enchufes. Por lo tanto, la sección transversal de estas secciones de cable debe calcularse por separado.
Además, la carga del cable eléctrico depende del voltaje y del número de fases suministradas. Pero dado que en la vida cotidiana se utiliza predominantemente cableado monofásico con un voltaje de 220 V, no se considerará la influencia de este factor.
Método para determinar la sección transversal del cableado doméstico.
Al calcular la sección transversal de un núcleo de cable eléctrico en instalación de cableado doméstico Se tienen en cuenta muchos factores. Existen programas informáticos especiales que permiten tener en cuenta todas las características de la casa y las necesidades de sus habitantes. Pero usted mismo puede determinar la sección transversal necesaria para el cableado utilizando el método descrito.
Es importante comprender que el diámetro de los cables en el apartamento puede diferir de una habitación a otra. En la entrada del contador eléctrico solo hay uno, en la caja de distribución la sección transversal del cable puede ser ya más pequeña, en los enchufes y lámparas, incluso más pequeña.
En cada sección del cableado eléctrico, es aconsejable determinar los parámetros necesarios para no pagar de más por cables excesivamente gruesos.
Si no desea calcular la sección transversal del cableado que se está colocando, puede utilizar las recomendaciones de electricistas experimentados que afirman:
Cálculo de la potencia del dispositivo.
El método más sencillo para determinar la sección transversal de cable requerida es calcularla teniendo en cuenta la potencia de los aparatos eléctricos en uso y los factores de corrección. Esta técnica implica varias etapas.
Etapa número 1. Sumando la potencia de los electrodomésticos.. Lo ideal es conocer el consumo energético nominal de cada dispositivo, que viene indicado en su etiqueta. Si el espacio habitable aún no está equipado, la necesidad aproximada de electricidad se puede calcular utilizando la tabla No. 1 a continuación.
Al calcular, también puede utilizar los parámetros de los dispositivos que se encuentran en apartamentos similares de familiares o amigos. Hay otra opción: ir a una tienda de electrodomésticos, observar sus características y al mismo tiempo buscar un modelo de equipo adecuado para su hogar.
Etapa No. 2. Determinación del factor de simultaneidad.. Puede expresarse como un porcentaje o como un valor numérico de 0 a 1. El coeficiente muestra la relación entre el consumo de electricidad de los dispositivos conectados simultáneamente a la red y la potencia total de todos los dispositivos domésticos, calculada en la primera etapa.
Por lo general, el coeficiente es 0,8, pero puede calcularlo usted mismo en función de los hábitos de los residentes de la casa.
Etapa número 3. Determinación del factor de seguridad.. Este indicador tiene en cuenta el posible aumento del consumo eléctrico en unos años. Por lo general, se toma entre 1,5 y 2, pero si la casa ya tiene un juego completo de electrodomésticos, entonces el valor del coeficiente se puede tomar entre 1,2 y 1,3. Lo principal es no lamentar la pequeña sección transversal de los cables en el futuro.
Etapa número 4. Cálculo de la carga máxima permitida..
Se produce según la fórmula:
P = (P(1)+P(2)+..P(N))*J*K,
Dónde:
- PAG – carga máxima permitida en W;
- P(1)+P(2)+..P(N) – la suma de las potencias nominales de todos los aparatos eléctricos;
- k – coeficiente de simultaneidad;
- j - factor de seguridad.
Por ejemplo, si la potencia total de los dispositivos es 7500 W, el factor de simultaneidad es 0,8, el factor de seguridad es 1,5, entonces la carga máxima permitida será:
P=7500*0,8*1,5=9000W.
Este indicador se utilizará en cálculos posteriores.
Etapa número 5. Determinación de la corriente máxima permitida.
El indicador está determinado por una fórmula simple:
Yo=P/U,
Dónde:
- I – intensidad de corriente permitida;
- PAG – carga máxima permitida en W;
- Ud. – tensión de red – 220 V.
Utilizando los datos de la cuarta etapa, se puede determinar la corriente máxima permitida:
I=9000W/220V41A.
El método para calcular la sección transversal del cable para potencia y corriente se describe en detalle en Este artículo.
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.
Existen tablas especiales para determinar la sección transversal de cable óptima para el cableado doméstico. Todos ellos se centran en la cantidad de corriente permitida, que se calcula por separado según el método anterior. A continuación consideraremos opciones tabulares. determinar la sección transversal del cableado.
El cálculo de la sección transversal de los cables domésticos comunes se presenta en las tablas:
A continuación se muestra un cálculo de la sección transversal de cables para soportes y cables de extensión.
La carga actual en el cable eléctrico es diferente en instalación abierta y cerrada. Pero se consideran iguales si el cable se coloca en el suelo en una bandeja ancha. Esto permite que el cable transfiera calor al aire circundante y se caliente menos.
En la tabla se muestra el cálculo de la sección transversal para conductores de cobre y aluminio, según el método de tendido del cable.
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 ciertos parámetros de la red eléctrica y su discrepancia constante puede conducir a una reducción en la vida útil del equipo.
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.
Este indicador se puede calcular mediante la conocida fórmula:
Upad = I*2*(ρ*L)/S,
Dónde:
- 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.
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.
Si decide calcular usted mismo los parámetros del cableado eléctrico, le resultará útil comprender conceptos como: corriente, potencia y voltaje. Más detalles en el artículo - Cómo calcular potencia, corriente y voltaje: principios y ejemplos de cálculos para condiciones domésticas.
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.
Seleccionar la sección del cable en la tienda:
Correspondencia entre la sección del cable y los parámetros de la caja de fusibles:
Selección de sección de cable y máquina:
Errores al elegir un cable eléctrico:
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.
Elegir el cable adecuado para el cableado eléctrico doméstico y calcular correctamente la sección transversal requerida es una cuestión muy importante, de la que dependerá la seguridad de su apartamento y de sus residentes. No escatimes en esto. Evite el aluminio en favor de cables de cobre multipolares con aislamiento confiable. También es importante instalar disyuntores que no permitan el funcionamiento prolongado del cableado eléctrico con corrientes cercanas al máximo.
Buenas tardes, Iván Sergeevich.
Tenga en cuenta que el artículo proporciona un ejemplo de cómo calcular la sección transversal del cable. El autor enfatiza que, una vez recibido el valor calculado, se debe elegir un valor de sección transversal estándar mayor según el PUE. Es decir, la fórmula matemática y el algoritmo de selección no prevén la posibilidad de "ahorrar".
En cuanto a las máquinas automáticas, que permiten que las redes soporten una carga determinada por la sección de alambres y cables que pueden sobrecargarse, las máquinas automáticas se diseñan teniendo en cuenta este factor. Es decir, no se apagan ante determinados valores e intervalos de tiempo de sobrecorriente. Algunos cables permiten una sobrecarga del 30% (adjunto captura de pantalla con ejemplos del PTE EP).