Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

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Come scegliere un cavo per collegare gli elettrodomestici da soli, garantendo la sicurezza del cablaggio e allo stesso tempo senza pagare in eccesso? Cosa guidare quando si sceglie e come calcolare la sezione del cavo per un gruppo di consumatori? Puoi scoprirlo da questo articolo..

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

La sezione del cavo è l’area della sezione trasversale del conduttore che trasporta corrente. Nella maggior parte dei casi, il taglio del nucleo del cavo è rotondo e la sua area può essere calcolata utilizzando la formula per l’area di un cerchio. Ma, data la varietà delle forme dei cavi, per descrivere la sua principale caratteristica fisica, non viene utilizzata una dimensione lineare, ma il valore dell’area della sezione trasversale. Questa caratteristica è standardizzata in tutti i paesi. Nel nostro paese, è regolato dalle “Regole di installazione elettrica” ​​PUE.

Perché è necessario selezionare la sezione del cavo

La corretta selezione della sezione del cavo è innanzitutto la vostra sicurezza. Se il cavo non sopporta il carico corrente, si surriscalda, l’isolamento si scioglie e, di conseguenza, possono verificarsi cortocircuiti e incendi..

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

Come scegliere un cavo della sezione richiesta, evitando i casi in cui, quando si accendono contemporaneamente più dispositivi, appare l’odore dell’isolamento di fusione e non pagare più del denaro extra usando fili con un ampio margine?

Per l’alimentazione di locali residenziali, vengono utilizzati due tipi principali di cavi: rame e alluminio. Il rame è più costoso dell’alluminio. Ma nei cablaggi moderni, viene data preferenza. L’alluminio ha una maggiore resistenza interna ed è un metallo fragile che si ossida rapidamente. Il rame è un materiale flessibile che è meno soggetto all’ossidazione. Di recente, i cavi in ​​alluminio sono stati utilizzati esclusivamente per il restauro di cablaggi negli edifici dell’era sovietica.

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

Per la selezione preliminare della sezione trasversale richiesta di un cavo in rame, si presume che un cavo con una sezione trasversale di 1 mm2 può passare una corrente elettrica attraverso se stessa fino a 10 A. Tuttavia, vedrai inoltre che questo rapporto è adatto solo per la selezione della sezione “ad occhio” ed è vero per sezioni non superiori a 6 mm2 (utilizzando il rapporto proposto, la corrente è fino a 60 A). Un cavo elettrico di questa sezione è abbastanza per entrare in una fase in un trilocale standard..

La maggior parte degli elettricisti utilizza cavi delle seguenti sezioni per fornire elettricità ai consumatori interni:

  • 0,5 mm2 – Faretti;
  • 1,5 mm2 – illuminazione di base;
  • 2,5 mm2 – prese.

Tuttavia, questo è accettabile per il consumo domestico, a condizione che ogni apparecchio elettrico sia alimentato dalla propria presa, senza l’uso di gemelli, tee e prolunghe..

Sarà più corretto utilizzare tabelle speciali quando si seleziona un cavo, che consente di selezionare una sezione in base alla potenza nota dell’apparecchio elettrico (kW) o in base al carico corrente (A). Il carico corrente in questo caso è una caratteristica più importante, poiché il carico in ampere è sempre indicato per una fase, mentre con un consumo monofase (220 V), il carico in chilowatt sarà indicato per una fase e con una trifase – per tutte e tre le fasi in totale.

Quando si sceglie una sezione del cavo, è necessario tenere conto del tipo di cablaggio: esterno o nascosto. Ciò è dovuto al fatto che con il cablaggio nascosto, il trasferimento di calore del filo diminuisce, a seguito del quale si verifica un riscaldamento più intenso del cavo. Pertanto, per il cablaggio nascosto, vengono utilizzati cavi con una sezione trasversale di circa il 30% più grande rispetto a quelli aperti.

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

Tabella per la selezione dell’area della sezione trasversale di un cavo in rame per cablaggio aperto e nascosto:

Area della sezione trasversaleCablaggio apertoCablaggio nascosto
SioPioP
220 V.380 V220 V.380 V
0.5undici2.4
0.75153.3
1173.76.4quattordici35.3
1.523cinque8.7153.35.7
2265.79.8diciannove4.17.2
2.5trenta6.6undici214.67.9
441nove15275.9dieci
cinque50undicidiciannove347.412
dieci8017trenta50undicidiciannove
sedicicento22388017trenta
25140trenta53cento2238
3517037641352951

Tabella per la selezione dell’area della sezione trasversale del conduttore di un cavo in alluminio per cablaggio aperto e nascosto:

Area della sezione trasversaleCablaggio apertoCablaggio nascosto
SioPioP
220 V.380 V220 V.380 V
2214.67.9quattordici35.3
2.5245.29.1sedici3.56
432712214.67.9
cinque398.5quattordici265.79.8
dieci601322388.3quattordici
sedici75sedici28551220
25105233965quattordici24
35130284975sedici28

S – sezione del cavo (mm2), io – carico corrente (A), R – potenza totale delle apparecchiature elettriche (kW).

È inoltre necessario effettuare le regolazioni quando si seleziona la sezione del cavo, tenendo conto della sua lunghezza. Per fare questo, scegliendo la sezione del cavo dalla tabella in base alla resistenza corrente, calcoliamo la sua resistenza tenendo conto della lunghezza secondo la formula:

R = p? L / S

Dove:

  • R – resistenza del filo, Ohm;
  • p – resistività materiale, Ohm? Mm2/ m (per rame – 0,0175, per alluminio – 0,0281);
  • L – lunghezza del cavo, m;
  • S – sezione del cavo, mm2.

Usando questa formula, puoi ottenere la resistenza di un nucleo di cavo. Poiché la corrente passa attraverso un nucleo e ritorna attraverso l’altro, per ottenere il valore della resistenza del cavo, la resistenza del suo nucleo deve essere moltiplicata per due:

Rtotale = 2? R

Successivamente, è necessario calcolare la perdita di tensione:

dU = I? Rtotale

Dove:

  • dU – perdite di tensione, W;
  • io – forza attuale, A;
  • Rtotale – resistenza del cavo calcolata, Ohm.

Se la selezione della sezione del cavo è stata effettuata in base alla potenza totale dell’apparecchiatura e la resistenza corrente non è nota, può essere calcolata con la formula:

I = P / U? cos ?per rete monofase 220 V

I = P / 1.732? U? cos ? – per una rete trifase a 380 V.

Dove:

  • R – potenza totale utilizzata delle apparecchiature elettriche (W);
  • U – tensione (V);
  • cos? = 1 (per condizioni di vita) e cos? = 1.3 (per potenti elettrodomestici).

Quindi, calcoliamo le perdite in percentuale: (dU / U)? cento%.

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

Se il valore ottenuto non supera il 5%, la sezione del cavo, tenendo conto della sua lunghezza, viene selezionata correttamente. Se supera, è necessario selezionare dalla tabella un cavo con una sezione maggiore (successiva nella riga) e calcolare nuovamente.

Queste tabelle sono applicabili per cavi in ​​gomma e isolamento in plastica, la sezione dei cavi selezionata in base a loro funzionerà efficacemente se prodotta in conformità con GOST.

Selezione del cavo per un gruppo di consumatori

Per selezionare la sezione del cavo per un gruppo di utenti (ad esempio un cavo di ingresso a un appartamento), è possibile utilizzare la formula per determinare il carico di corrente consentito. Calcoliamo il carico attuale per una rete 220 V, che viene spesso utilizzata nell’alimentazione domestica:

I = P? K / U? cos ?

Dove:

  • R – potenza totale utilizzata delle apparecchiature elettriche (W), U – tensione (V), PER – coefficiente contabile per l’accensione simultanea dei dispositivi (presa pari a 0,75);
  • cos? = 1 (per condizioni di vita) e cos? = 1.3 (per potenti elettrodomestici).

Dopo aver calcolato il carico di corrente consentito per un gruppo di utenti, utilizzando le tabelle sopra, è possibile selezionare un cavo della sezione trasversale richiesta. Se si presuppone un’accensione simultanea a lungo termine di tutti i possibili consumatori (ad esempio riscaldamento elettrico), il calcolo del carico di corrente ammissibile deve essere eseguito senza tener conto del coefficiente K.

Un esempio della selezione di un cavo per una caldaia domestica

Sulla base di quanto precede, proveremo a calcolare e selezionare un cavo di rame della sezione richiesta per una caldaia elettrica monofase, con un elemento di riscaldamento da 2,0 kW, a condizione che il cavo ad esso sia disposto in una scatola. La lunghezza del cavo sarà di 10 metri.

Come scegliere e calcolare correttamente la sezione del cavo

Dalla tabella si può vedere che il valore di 3,0 kW è vicino alla potenza, che corrisponde a una sezione del cavo di 1 mm2. Calcoliamo tenendo conto della lunghezza del cavo:

  • Calcoliamo la forza attuale: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
  • Calcoliamo la resistenza del nucleo del cavo: R = 0,0175 Ohm? Mm2/ m? 10 m / 1 mm2 = 0,175 Ohm.
  • Resistenza totale del cavo: Rtotale = 2? R = 0,35 ohm.
  • Calcolo delle perdite di tensione: dU = 9.09 A? 0,35 ohm = 3,18 V.
  • Calcoliamo le perdite in percentuale: (3,18 V / 220 V)? 100% = 1,45% (non supera il 5%).

Cavo da 1 mm2 adatto per il collegamento della caldaia elettrica specificata nell’esempio.

I produttori indicano spesso l’area della sezione trasversale del cavo richiesta per le loro apparecchiature nelle istruzioni dell’apparecchiatura. Se esiste tale istruzione, è necessario seguirla..

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