La selección correcta de cables y alambres: calcule la longitud y la sección transversal del alambre.
Cable de alimentación para una instalación eléctrica © Doin Oakenhelm, stock.adobe.com
En el caso de instalación eléctrica en edificios nuevos o en el caso de renovación, no se puede ni se debe utilizar ningún cable eléctrico arbitrario. El factor decisivo para el uso de un cable es su capacidad de carga actual. La capacidad de transporte de corriente de la línea o el cable depende del tipo de línea, el tipo de instalación y la temperatura de funcionamiento permitida en el conductor. Esto está regulado en DIN VDE 0298-4, Tabla A1 y Tabla A2.
Secciones de cable de cables eléctricos
No en vano la instalación de sistemas eléctricos es uno de los maestros artesanos en Alemania. Esto significa que la instalación eléctrica debe ser realizada por una empresa principal. Cualquiera que, como experto en bricolaje, quiera realizar parte del trabajo del oficio de electricista, definitivamente debe acordar esto de antemano con una empresa especializada.
Calcular la sección transversal de la línea
Incluso antes de la instalación eléctrica real, es importante saber a qué carga está expuesta la línea o el cable durante el funcionamiento de los consumidores conectados. La caída de tensión máxima debe tenerse en cuenta antes de la instalación para poder calcular la sección de cable requerida. En última instancia, el consumidor debe funcionar sin interferencias.
Incluso más importante que el funcionamiento sin problemas del consumidor es el posible calentamiento del cable, que en última instancia puede incluso provocar un incendio en el cable si se utiliza una sección de cable incorrecta. Cada línea tiene una resistencia natural, incluso si es muy pequeña, y cada resistencia significa generación de calor. La sección transversal de la línea tiene la función de permitir el flujo de corriente con la menor resistencia posible.
Regla: ¡ A medida que aumenta la sección transversal del cable, la resistencia del cable también disminuye!
Relación entre la sección transversal del cable y la resistencia del cable
La sección transversal admisible se calculará mediante la siguiente fórmula:
Instalación eléctrica: calcular la sección transversal de la línea
- A = sección transversal del cable
- L = longitud del cable
- I = corriente en A
- cosϕ = factor de potencia
- γ = conductividad
- ∆U = caída de tensión en V
La corriente nominal I y el cos de eficiencia deben especificarse en las instrucciones o en la placa de características del consumidor. Alternativamente, la corriente también se puede calcular con potencia y voltaje conocidos. No se da ningún cosϕ para los sistemas de corriente continua porque aquí siempre es 1.0 y, por lo tanto, puede omitirse en el cálculo.
La longitud de la línea L se mide a lo largo del curso de la línea y se especifica en metros. En el caso de corriente continua y corriente alterna monofásica, la longitud se multiplica por 2 porque la corriente fluye hacia adelante y hacia atrás en los conductores L y N. Con corriente trifásica, la longitud no se multiplica por 2, sino con el factor de vinculación 1,732 (valor fijo). Tiene en cuenta la interacción de las tres fases (L1, L2, L3), porque la corriente no fluye simplemente hacia adelante y hacia atrás aquí.
La conductividad γ depende del material utilizado en la línea. Las líneas de cobre comunes tienen un valor de 56.
La caída de voltaje permisible ∆U denota la proporción del voltaje de entrada que puede caer como máximo en la línea. Esta caída máxima de voltaje generalmente se establece en un 3% en Alemania. A 230 V esto significa una caída de tensión de 6,9 V.
El valor calculado a partir de esta fórmula debe redondearse ahora a la siguiente sección transversal de cable disponible más grande. Las secciones transversales habituales disponibles comercialmente son: 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm², 16 mm², 25 mm², 35 mm², 50 mm².
Cálculo de ejemplo:Se debe conectar a una línea una potente máquina trifásica con una corriente nominal de 4,7 A y una eficiencia de 0,8. Se mide una longitud de cable de 300 metros desde la conexión eléctrica a la máquina, que se implementará en cables convencionales con revestimiento de cobre.
Esto resulta en:
Factor de concatenación 1,732 x longitud del cable 300 mx corriente nominal 4,7 A x factor de potencia 0,8
= 1953,696 (mx A)
Conductividad del cobre 56 Sm -1 x caída de tensión 6,9 V
= 400,2 (V x Sm -1 ) (S = A / V)
= 400,2 (A xm -1 )
Sigue:
1953,696 (mx A) / 400,2 (A xm -1 ) (m -1 = m / mm²)
= 4.882 mm²
El valor calculado de 4.882 se redondea a la siguiente sección transversal de cable más grande disponible. La sección transversal más cercana disponible comercialmente es de 6 mm² . Consejo: Encuentra los electricistas más baratos, compara ofertas y ahorra.
Calcular la longitud de la línea
Tendido del cable de alimentación © Oleg, stock.adobe.com
Para la instalación eléctrica en edificios nuevos o en caso de renovación, no se puede ni se debe utilizar ningún cable eléctrico de cualquier longitud. Una línea o un cable demasiado largo puede provocar que el consumidor conectado no funcione correctamente o que la línea se caliente, hasta e incluso un incendio del cable. Cada línea tiene una resistencia natural, incluso si es muy pequeña, y cada resistencia significa generación de calor.
Si la sección transversal del cable se determina antes de la instalación eléctrica, no se puede elegir que el cable sea infinitamente largo. La siguiente fórmula se puede utilizar para calcular la longitud máxima del cable:
Instalación eléctrica: calcular la longitud del cable
- L = longitud del cable en m
- A = sección de conductor en mm²
- I = corriente en A
- cosϕ = factor de potencia
- γ = conductividad
- ∆U = caída de tensión en V
La sección transversal de la línea se determinó de antemano. Las secciones transversales habituales disponibles comercialmente son: 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm², 16 mm², 25 mm², 35 mm², 50 mm².
La conductividad γ depende del material utilizado en la línea. Las líneas de cobre comunes tienen un valor de 56.
La caída de voltaje permisible ∆U denota la proporción del voltaje de entrada que puede caer como máximo en la línea. Esta caída máxima de voltaje generalmente se establece en un 3% en Alemania. A 230 V esto significa una caída de tensión de 6,9 V.
La corriente nominal I y el cos de eficiencia deben especificarse en las instrucciones o en la placa de características del consumidor. Alternativamente, la corriente se puede calcular si se conocen la potencia y el voltaje. No se da ningún cosϕ para los sistemas de corriente continua porque aquí siempre es 1.0 y, por lo tanto, puede omitirse en el cálculo.
Para determinar la longitud permitida de la línea o cable, la longitud se divide por 2 para corriente continua y corriente alterna monofásica, porque la corriente fluye hacia adelante y hacia atrás en los conductores L y N. Con corriente trifásica, la longitud no se divide por 2 sino por el factor de enlace 1,732 (valor fijo). Tiene en cuenta la interacción de las tres fases (L1, L2, L3), porque en este caso la corriente no fluye simplemente de un lado a otro.
Cálculo de ejemplo:Se debe conectar a una línea una potente máquina trifásica con una corriente nominal de 4,7 A y una eficiencia de 0,8. Para la conexión de la máquina está disponible un cable convencional enfundado en cobre con una sección de 6 mm².
Esto resulta en:
Sección de cable 6 mm² x conductividad de cobre 56 Sm -1 x caída de tensión 6,9 V
= 2318,4 (mm² x Sm -1 x V) (S = A / V) y (m -1 = m / mm²)
= 2318,4 (A xm)
Corriente nominal 4,7 A x factor de potencia 0,8
= 3,76 (A)
Sigue:
2318,4 (A xm) / 3,76 (A)
= 616.596 m
El valor calculado indica que el cable de conexión para la sección de cable seleccionada de 6 mm² no debe tener una longitud superior a 616,596 m .