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 cables y alambres parece sencillo y comprensible.

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

¿Cómo determinar la sección transversal o el diámetro? ¿Existe alguna diferencia entre estos parámetros? Intentemos resolverlo en el artículo. Además, hemos elaborado tablas resumen que te ayudarán a elegir un conductor en función de las condiciones de instalación de la red eléctrica, el material del núcleo del cable y las características de potencia de las unidades conectadas.

Necesidad y procedimiento de cálculo.

La corriente eléctrica alimenta una amplia variedad de equipos con diferentes niveles de potencia. Y el rango de potencia es muy amplio.

Cada dispositivo eléctrico individual representa una carga, según cuya magnitud se requiere un suministro de corriente de cierta intensidad.

Por "predeterminado" o simple desconocimiento de los conceptos básicos de la ingeniería eléctrica, es fácil conectar conductores, ignorando todos los requisitos existentes en cuanto a diámetros y secciones transversales. Otra pregunta es qué puede resultar de esta práctica durante la operación.

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

Pero cuando la sección transversal del conductor es insuficiente para pasar una determinada cantidad de corriente, se produce el efecto de una mayor resistencia. Como resultado, se nota el calentamiento del alambre (cable).

Si se ignora este fenómeno y se continúa pasando corriente, existe un peligro real de calentamiento hasta el punto de provocar un incendio. Esta situación amenaza con una grave emergencia. Por eso se debe prestar mayor atención a los cálculos y la selección de los circuitos de transmisión de corriente a la carga.

Las consecuencias de cálculos inexactos de conductores eléctricos por sección (diámetro) pueden ir acompañadas de fenómenos que van desde una pequeña deformación del material aislante hasta un incendio real y un incendio importante.

Cálculo correcto, selección competente. cables y alambres tiene un efecto positivo en el funcionamiento de los equipos que actúan como carga.

Así, además del factor de seguridad, calcular las secciones de un cable eléctrico por diámetro o viceversa es una acción obligatoria desde el punto de vista de asegurar el funcionamiento eficiente de las máquinas eléctricas.

Determinación del diámetro del núcleo del conductor.

En realidad, esta operación se puede realizar con una simple medición lineal. Para realizar mediciones precisas, se recomienda utilizar una herramienta puntual, como un calibre o, mejor aún, un micrómetro.

Se obtiene un resultado de precisión relativamente baja, pero bastante aceptable para muchas aplicaciones de alambres, midiendo el diámetro con una regla normal.

Medir y determinar el diámetro del núcleo utilizando una herramienta puntual, que es un calibre. Este método de medición lineal proporciona un resultado suficientemente preciso para el cálculo posterior de la sección transversal del conductor.

Por supuesto, la medición debe realizarse en estado de conductor desnudo, es decir, antes se retira la cubierta aislante.

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

Existe un método "doméstico" para medir el diámetro, adecuado en los casos en que no se dispone de instrumentos de medición puntuales. Para utilizar este método, necesitará un destornillador de electricista y una regla escolar.

Primero se quita el aislamiento del conductor de medición y luego se enrolla firmemente con una varilla de destornillador. Por lo general, se enrollan diez vueltas, un número conveniente para cálculos matemáticos.

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

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

Calcular la sección transversal de un cable eléctrico.

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

Esencialmente, la sección transversal de un núcleo conductor es el área de la sección transversal, es decir, el área de un círculo. cuyo diámetro se determina mediante el método descrito anteriormente.

La sección transversal del núcleo es en realidad el área de un círculo.En consecuencia, el cálculo de este segmento de las matemáticas geométricas se puede realizar mediante la fórmula tradicional, siempre que se conozca el diámetro o radio.

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

En realidad, necesitarás agregar la constante “π” (3.14) a los datos obtenidos, después de lo cual podrás calcular el valor de la sección transversal usando una de las fórmulas:

S = π*R² o S = π/4*D²,

Dónde:

• 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 conductores trenzados. La estrategia de cálculo se mantiene prácticamente sin cambios, salvo algunos detalles.

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

Es posible calcular la sección transversal de un conductor trenzado utilizando el mismo método matemático que se aplica a un solo cable, pero además se tiene en cuenta como multiplicador el número de conductores existentes.

¿Por qué debería considerarse un factor importante? definición de sección? Un punto obvio relacionado directamente con la ley de Joule-Lenz es que el parámetro de la sección transversal del conductor determina el límite de la corriente permitida que fluye a través de este conductor.

Determinación del diámetro por sección.

Mediante cálculo matemático es posible determinar el diámetro del núcleo del conductor cuando se conoce el parámetro de la sección transversal.

Esta, por supuesto, no es la opción más práctica, dada la disponibilidad de formas más sencillas de determinar el diámetro, pero no se excluye el uso de esta opción.

Medir el diámetro con alta precisión utilizando una herramienta para trabajar metales, un micrómetro, da casi el mismo resultado cuando los cálculos se realizan utilizando la fórmula.

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

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

La aplicación de estos valores de fórmula a continuación da el valor del diámetro:

D = √4S/π,

Dónde:

• D — diámetro;
• S - sección transversal;
• π es una constante correspondiente a 3,14.

El uso de esta fórmula puede ser relevante cuando se conoce el parámetro de sección y no se dispone de herramientas adecuadas para medir el diámetro.

El parámetro de sección se puede obtener, por ejemplo, de la documentación del conductor o de la tabla de cálculo, que presenta las opciones clásicas más utilizadas.

Tablas para seleccionar un conductor adecuado.

Una opción cómoda y práctica para seleccionar el hilo (cable) deseado es utilizar tablas especiales que indican los diámetros y secciones en relación con la potencia y/o corrientes transportadas.

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

Determinar los valores requeridos utilizando una tabla clásica es una de las formas más convenientes de seleccionar el conductor requerido durante los trabajos de instalación.

Teniendo en cuenta que los conductores tradicionales para instalaciones eléctricas son productos con conductores de cobre o aluminio, existen tablas para ambos tipos de metales.

Además, los datos tabulares suelen presentar valores para voltajes de 220 voltios y 380 voltios.Además, se tienen en cuenta las condiciones de instalación: cerrada o cableado abierto.

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

Además, muchos fabricantes de productos de cable, para que al comprador le resulte más fácil elegir el conductor adecuado, por ejemplo, para instalar enchufes, ofrecen una tabla en la que se ingresan todos los valores necesarios.

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

En la tabla se dan ejemplos de tales opciones para calcular el diámetro de la sección transversal de un cable, que analiza las opciones para conductores de cobre y aluminio, así como los métodos para colocar el cableado, de tipo abierto u oculto. Desde la primera tabla puedes determinar el indicador. secciones transversales de potencia y corriente.

Tabla de diámetros de sección transversal de conductores de cobre y aluminio según las condiciones de instalación.

Además, existe una norma para secciones transversales y diámetros que se aplica a conductores conductores redondos (con forma), sellados y no sellados de cables, alambres y cordones. Estos parámetros están regulados GOST 22483-2012.

La norma cubre cables de cobre (cobre estañado), alambres de aluminio sin revestimiento metálico o con revestimiento metálico.

Los conductores de cobre y aluminio de cables y alambres para instalación estacionaria se dividen en clases 1 y 2. Los alambres, cordones, cables para instalación no estacionaria y estacionaria, donde se requiere un mayor grado de flexibilidad en la instalación, se dividen en clases de 3 a 6.

Tabla de conformidad por clases 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 corresponden al diámetro correspondiente, según la clase del núcleo.

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

Tabla de conformidad por clases para cables (alambres) conductores de aluminio

En los artículos se brindan recomendaciones adicionales para elegir el tipo de alambres y cables para organizar redes eléctricas en un apartamento y una casa:

1. Qué cable usar para el cableado de la casa: recomendaciones para elegir
2. Qué cable utilizar para el cableado en una casa de madera: tipos de cable no inflamable y su instalación segura
3. Qué cable usar para el cableado en un apartamento: descripción general de los cables y elección de la mejor opción

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El siguiente vídeo muestra un ejemplo práctico de cómo determinar la sección transversal de un conductor utilizando métodos simples.

Se recomienda ver el vídeo, ya que la información claramente presentada ayuda a aumentar la cantidad de conocimientos:

Trabajar con cables eléctricos siempre requiere una actitud responsable desde el punto de vista del cálculo.

Por tanto, un electricista de cualquier rango debe conocer la metodología de cálculo y poder utilizar las tablas técnicas existentes. Con esto no solo se logran ahorros significativos en los costos de instalación gracias a cálculos precisos, sino que, lo más importante, se garantiza la seguridad de operación de la línea introducida..

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