Cómo determinar el tamaño de los cables en teoría

Existen métodos bien establecidos para calcular el tamaño requerido de los cables, según:

• Calefacción I²R : temperatura aceptable del conductor antes de que se dañe el material de aislamiento.

  Para cables normales con aislamiento de PVC, puede asumir que es de 75 ° C (V-75)

  Otras clasificaciones de temperatura son posibles. En Australia, el cable de alimentación eléctrica suele tener una clasificación de 90 ° C, ya sea porque tiene una clasificación de 90 ° C de PVC o porque tiene una clasificación de 90 ° V XLPE.

  Para aplicaciones especiales, puede obtener un cable de 110 ° C o 150 ° C. Para aplicaciones realmente especiales, puede usar el cable con aislamiento metálico 'Pyrotenax', que es literalmente ignífugo y se puede ejecutar tan caliente como desee.

• Disipación de calor del cable : depende del grosor del aislamiento del cable, del área de la superficie exterior del cable, básicamente, todo lo que afecta la "resistencia térmica" del cable.

• Condiciones ambientales . Los cables en el aire circulante son capaces de disipar el calor mejor que aquellos donde el calor queda atrapado dentro de un recinto.

Hay informes y estándares que detallan los cálculos teóricos de cómo los cables disipan el calor de manera efectiva en una variedad de condiciones. Pruebe el informe ERA 69.30 Partes III y V para obtener más información.

Cómo seleccionar cables en práctica

En la práctica, la información de clasificación de cable se tabula en una forma utilizable como los ejemplos a continuación, de Nexans Olex "Handbook 2013" , un catálogo de cables de bajo voltaje. Esto es simplemente una tabla de consulta de la capacidad de carga actual (amperios) frente al tamaño del cable.

Tenga en cuenta que todos los tamaños de conductores se especifican en mm²: la conversión a AWG o kcmil se deja como ejercicio para el lector.

También tenga en cuenta que esto es para cables de bajo voltaje en el sentido de cables de alimentación de red (240 VCA o 415 V trifásicos), pero los mismos principios se aplican al cableado de voltaje muy bajo. Para propósitos de calefacción, los amplificadores son todo lo que importa . Si los amplificadores en cuestión son de 240 VAC o 5 VDC amperios es en gran medida irrelevante.

A efectos de eliminación de la calificación, puede suponer que el interior de un recinto electrónico sellado es algo así como "conducto cerrado en el aire": este es un recinto de plástico sin circulación de aire.

También es normal aplicar factores de reducción de la temperatura del aire ambiente externo. Estas clasificaciones tabuladas están todas a una temperatura ambiente de 40 ° C, que es la norma en Australia. Una temperatura ambiente de 45 ° C podría traducirse en un factor de reducción de 0,91, por ejemplo.

Sin embargo, se aplican más factores de reducción de la clasificación si está ejecutando varios cables agrupados, ya que los cables se calientan entre sí.

Si desea ser conservador, tome la clasificación de cable 'encerrado, en el aire' y aplique un factor de reducción de 0.65 adicional, que debería cubrirlo para cualquier reducción de calificación posible que experimentará en la práctica, debido a la temperatura ambiente. Enfriamiento (o falta del mismo), agrupamiento de cables, etc.

Para el contexto, 1,5 mm² es el tamaño normal para cables de extensión domésticos de 10 A. 2.5mm² es el tamaño normal para el cable de construcción (es decir, el cableado que suministra los puntos de alimentación de la pared).

Más detalles

Puede consultar su código eléctrico local para obtener más información sobre factores de reducción de cable . En Australia, esto es AS3008.1.1 Instalaciones eléctricas: selección de cables . Esto tiene tablas que dan factores de reducción para varias temperaturas, varios agrupamientos de cables, etc.

En los EE. UU. podría ser uno de sus códigos NEC .

Nuevamente, estas normas están destinadas a ser aplicadas al cableado de la red eléctrica, pero los mismos efectos físicos se aplican a todos los cables: el calentamiento debido a los amperios de 240 VCA es igual a los amperios de 5 VCC. Hay una pequeña diferencia debido al aislamiento más grueso en los cables de mayor voltaje, que aísla térmicamente el cable. El efecto de la piel también aumenta la resistencia efectiva (es decir, la disipación de potencia) en las frecuencias de CA. Ambos efectos son conservadores a su favor si está considerando cables de CC de bajo voltaje.

Carga cíclica

Es posible que note que lo anterior no tiene en cuenta la carga cíclica. Si necesita un cable para llevar una carga cíclica, pruebe esta tabla: