Com es calcula la secció d’un conductor

Per a la correcta elecció i organització de la línia elèctrica, cal tenir en compte els paràmetres i la càrrega dels conductors. Són un fil metàl·lic de coure, alumini, acer, zinc, titani, níquel i proporcionen la transmissió del corrent des de la seva font fins al consumidor. Els conductors tenen una secció transversal: es tracta d’una figura formada a partir de la seva dissecció per un pla de la direcció transversal. Si s’escull incorrectament, la línia fallarà o s’encendrà durant les sobretensions.

Àrea de secció transversal com a magnitud elèctrica

Com a exemple de secció, podeu considerar serrar un producte amb un angle de 90 graus en relació amb l’eix transversal. El contorn de la forma resultant està determinat per la configuració de l'objecte. El cable sembla una canonada petita, de manera que en serrar sortirà una figura en forma de dos cercles d’un cert gruix. Si talleu creuadament una barra rodona de metall, obtindreu una forma de cercle.

En enginyeria elèctrica, l'àrea del SS significarà la secció rectangular del conductor en relació amb la seva part longitudinal. La secció transversal de les venes sempre serà rodona. El paràmetre es mesura en mm2.

Els electricistes novells poden confondre el diàmetre i la secció dels elements. Per determinar quina és la secció transversal de la vena, heu de tenir en compte la seva forma rodona i utilitzar la fórmula:

S = πхR2, on:

• S és l'àrea del cercle;
• π - constant 3,14;
• R és el radi del cercle.

Si es coneix l’índex d’àrea, és fàcil trobar la resistivitat del material de fabricació i la longitud del fil. A continuació, es calcula la resistència actual.

Per comoditat dels càlculs, es transforma la fórmula inicial:

1. El radi és ½ del diàmetre.
2. Per calcular l'àrea, π es multiplica per D (diàmetre) dividit per 4 o 0,8 es multiplica per 2 diàmetres.

En els càlculs, s’utilitza l’indicador de diàmetre, ja que la seva selecció incorrecta pot provocar un escalfament i l’encesa del cable.

Objectius de càlcul

Cal calcular els paràmetres de l'àrea de la secció transversal del conductor per a diversos propòsits:

• obtenir la quantitat d’electricitat necessària per alimentar els electrodomèstics;
• exclusió de pagaments excessius pels recursos energètics no utilitzats;
• seguretat del cablejat i prevenció d'incendis;
• la capacitat de connectar equips d’alta potència a la xarxa;
• prevenció de la fusió de la capa aïllant i dels curtcircuits;
• correcta organització del sistema d’il·luminació.

La secció òptima del fil per a la il·luminació és d’1,5 mm2 per a la línia, de 4-6 mm2 a l’entrada.

Relació del diàmetre del cable a la seva àrea de secció transversal

La determinació de la secció transversal dels conductors mitjançant la fórmula triga molt de temps. En alguns casos, és adequat utilitzar les dades d’una taula. Com que s’utilitza un cable de coure per organitzar el cablejat modern, els paràmetres s’introdueixen a la taula:

• diàmetre;
• secció d'acord amb l'indicador del diàmetre;
• potència màxima de càrrega dels conductors en xarxes amb tensions de 220 i 380 V.

Diàmetre del nucli, mm	Paràmetres de secció, mm2	Força actual, A	Potència del conductor de coure, kW
			Xarxa de 220 V.	Xarxa de 380 V.
1,12	1	14	3	5,3
1,38	1,5	15	3,3	5,7
1,59	2	19	4,1	7,2
1,78	2,5	21	4,6	7,9
2,26	4	27	5,9	10
2,76	6	34	7,7	12
3,57	10	50	11	19

Si mireu les dades de les columnes corresponents, podreu conèixer els paràmetres necessaris per a la línia elèctrica d’un edifici residencial o d’una instal·lació de producció.

Càlcul de la secció d’un conductor varat

Un filferro varat està format per diversos fils separats. El càlcul de la seva secció transversal es realitza de la següent manera:

1. Es troba l’indicador de la secció transversal d’un nucli.
2. Els conductors de cables es recalculen.
3. La quantitat es multiplica per la secció transversal d’un nucli.

Quan es connecta un conductor encallat, els seus extrems s’ajusten amb una màniga especial mitjançant unes alicates de crimpat.

Característiques de l’autocàlcul

L’autocàlcul de la secció longitudinal es realitza en un conductor sense tapa aïllant. La peça d'aïllament es pot apartar o treure en una peça adquirida específicament per a la prova. En primer lloc, heu de determinar el diàmetre i trobar la secció que l’utilitza. S'utilitzen diverses tècniques per treballar.

Utilitzant una pinça

El mètode es justifica si es mesuren els paràmetres d’un cable truncat o defectuós. Per exemple, VVG es pot designar com a 3x2,5, però de fet és 3x21. Els càlculs es fan així:

1. La tapa aïllant es retira del conductor.
2. El diàmetre es mesura amb una pinça. Haureu de col·locar el cable entre les potes de l’instrument i fixar-vos en les marques d’escala. L’enter és a la part superior, el decimal a la part inferior.
3. Basant-se en la fórmula per trobar l'àrea d'un cercle S = π (D / 2) 2 o la seva versió simplificada S = 0,8 D², es determina la secció transversal.
4. El diàmetre és d’1,78 mm. En substituir el valor de l’expressió i arrodonir el resultat a la centèsima més propera, obtindreu 2,79 mm2.

Per a usos domèstics, necessitareu conductors amb una secció transversal de 0,75; 1,5; 2,5 i 4 mm2.

Utilitzant una regla i un llapis

En absència d’un dispositiu de mesura especial, podeu utilitzar un llapis i una regla. Les operacions es realitzen amb una imatge de prova:

1. De la capa aïllant es treu una àrea igual a 5-10 cm.
2. El cable resultant s’enrotlla al voltant d’un llapis. Les voltes completes s’adapten bé, no hi ha d’haver espai entre elles, les "cues" estan dirigides cap amunt o cap avall.
3. En última instància, s’hauria de donar un nombre determinat de voltes, que s’han de comptar.
4. L'enrotllament s'aplica a la regla de manera que la divisió zero coincideixi amb la primera enrotllament.
5. La longitud del segment es mesura i es divideix pel nombre de voltes. El valor resultant és el diàmetre.
6. Per exemple, hi ha 11 voltes, que fan 7,5 mm. Quan es divideix 7,5 per 11, surt 0,68 mm, el diàmetre del cable. La secció es pot trobar mitjançant la fórmula.

La precisió dels càlculs està determinada per la densitat i la longitud del bobinat.

Taula de correspondència del diàmetre dels cables i la seva àrea de secció transversal

Si no és possible passar les proves de diàmetre o fer un càlcul en comprar, es pot utilitzar una taula. Les dades es poden fotografiar, imprimir o reescriure i, a continuació, utilitzar-les per trobar una mida bàsica estàndard o popular.

Diàmetre del cable, mm	Secció del conductor, mm2
0,8	0,5
0,98	0,75
1,13	1
1,38	1,5
1,6	2
1,78	2,5
2,26	4
2,76	6
3,57	10

En comprar un cable elèctric, haureu de fixar-vos en els paràmetres de l’etiqueta. Per exemple, s'utilitza VVNG 2x4. El nombre de venes és el valor després de "x". És a dir, el producte consta de dos elements amb una secció transversal de 4 mm2. Basat en la taula, podeu comprovar la precisió de la informació.

Molt sovint, el diàmetre del cable és inferior al que s’indica a l’envàs. L'usuari té dues opcions: utilitzar-ne un de diferent o triar un cable amb una àrea de secció transversal més gran de diàmetre. Escollint el segon, haureu de comprovar l’aïllament. Si no és sòlid, prim i de diferent gruix, atureu-vos als productes d’un altre fabricant.

Determinació de la secció del conductor a l'entrada

Podeu aclarir els indicadors nominals a l’empresa Energosbyt o a la documentació del producte. Per exemple, la potència nominal de la màquina a l'entrada és de 25 A, el consum d'energia és de 5 kW, la xarxa és monofàsica, 220 V.

La selecció de la secció transversal es realitza de manera que el corrent admissible dels conductors durant un llarg període sigui superior al nominal de la màquina. Per exemple, a la casa es va llançar a l'entrada un conductor de coure VVGng de tres nuclis, disposat de manera oberta. La secció òptima és de 4 mm2, de manera que necessiteu material VVGng 3x4.

Després, es calcula l’indicador del corrent d’aturada convencional de la màquina amb una potència nominal de 25 A: 1,45x25 = 36,25 A. conductor de coure amb una secció transversal de 6 mm2 i un corrent límit admissible de 42 A.

Càlcul de la mida del fil per a una línia de sortides

Cada aparell elèctric té els seus propis indicadors de potència. Es mesuren en watts i s’indiquen al passaport o en un adhesiu de la funda. Un exemple de trobar una secció transversal serà una línia elèctrica per a una rentadora de 2,4 kW. Els càlculs tenen en compte:

• material de filferro i mètode d’instal·lació: cable de coure VVGng de tres nuclis amagat a la paret;
• característiques de la secció transversal: el valor òptim és d’1,5 mm2, és a dir, necessitareu un cable de 3x1,5;
• ús d’una presa de corrent. Si només es connecta una màquina automàtica, les característiques seran suficients;
• el sistema de protecció és una màquina automàtica amb un corrent nominal de 10 A.

Per a endolls dobles s’utilitzen un cable de coure amb una secció transversal de 2,5 mm2 i una màquina automàtica de 16 A.

Selecció de secció transversal per a una línia trifàsica de 380 V amb diversos dispositius

La connexió de diversos tipus d’aparells domèstics a una línia trifàsica proporciona el flux del corrent consumit a través de tres nuclis. Cadascun d’ells tindrà un valor menor que un de dos fils. Basat en aquest fenomen, es permet utilitzar un cable amb una secció transversal més petita en una xarxa trifàsica.

Per exemple, a la casa s’instal·la un generador amb una potència de 20 kW i una potència total en tres fases de 52 A. Basant-se en els valors de la taula, resulta que la secció de cable òptima és de 8,4 mm2. Basant-se en la fórmula, es calcula la secció real: 8,4 / 1,75 = 4,8 mm2. Per connectar un generador de 20 kW a una xarxa trifàsica de 380 V, es necessita un conductor de coure, amb una secció transversal de cada nucli de 4,8 mm2.

Secció transversal de cables en edificis antics i càrrega màxima

Als edificis de gran alçada del període soviètic s’utilitza el cablejat d’alumini. Tenint en compte la connexió correcta dels nodes del quadre de commutació, la qualitat de l'aïllament i la fiabilitat dels contactes de connexió, durarà de 10 a 30 anys.

Si és necessari connectar equips amb un alt consum energètic en cases amb cablejat d'alumini, la secció i el diàmetre dels conductors es seleccionen en funció del consum d'energia. Totes les dades es mostren a la taula.

Actual, A	Potència màxima, VA	Diàmetre del cable, mm	Secció de cable, mm2
14	3000	1,6	2
16	3500	1,8	2,5
18	4000	2	3
21	4600	2,3	4
24	5300	2,5	5
26	5700	2,7	6
31	6800	3,2	8
38	8400	3,6	10

Quin cable triar per al cablejat dels apartaments

Tot i la barata dels conductors d'alumini, és millor rebutjar-ne l'ús. El motiu és la poca fiabilitat dels contactes pels quals fluiran els corrents. El segon motiu és la inconsistència de la secció de filferro de la potència dels electrodomèstics moderns. El cable de coure es distingeix per la seva fiabilitat i llarga vida útil.

En apartaments i cases, es permet utilitzar un cable marcat amb:

• PUNP és un conductor pla amb conductors de coure en una funda de PVC. Dissenyat per a una tensió de 250 V a una freqüència de 50 Hz.
Cost de PUNP




• VVG / VVGng: cables plans de coure dobles recoberts de PVC. S’utilitzen dins i fora de les estructures, no estan sotmeses al foc. Estan disponibles amb 2, 3 i 4 venes.
Cost VVG




• NYM: fil de coure per a línia única interna. Té una funda aïllant de PVC i una coberta exterior, conductors amb i sense connexió a terra.

A l’hora d’escollir el nombre de nuclis, caldrà tenir en compte la capacitat de conductivitat actual per unitat de secció. En aquest cas, és millor fer la xarxa d’apartaments a partir d’un cable d’un sol nucli, el gruix del qual sigui major. Els elements multi-nucli es poden doblar moltes vegades i es poden connectar aparells elèctrics. Només un cable amb nuclis prims serà d’alta qualitat.

La secció correcta dels conductors, tenint en compte la potència de l’equip i el tipus de xarxa, són factors importants a l’hora d’organitzar una línia elèctrica. El diàmetre del cable es pot calcular independentment de diverses maneres. Basant-se en aquestes lectures, és fàcil determinar la secció transversal dels nuclis mitjançant fórmules o mitjançant una taula.