I. determinar la capacidad de carga del cable (rendimiento eléctrico central)

1. Relación de correlación positiva entre la capacidad de carga y el área transversal

• La corriente eléctrica produce calor de resistencia cuando pasa por el conductor..$Q=I^{2}Rt$), cuanto mayor sea la sección transversal, menor será la resistencia del conductor..$R=\rho L/.S$,$\rho$Es resistencia eléctrica,$L$Para la longitud,$S$Es el área transversal), cuanto mayor sea la corriente permitida para pasar.

• Datos de ejemplo(cable de núcleo de cobre, temperatura ambiente 25 ℃):

  Superficie transversal (mm cuadrados)	Capacidad de carga del cable de un solo núcleo (a)	Potencia correspondiente (220v, kw)
  1.5	12 a 15	2,6 a 3,3
  16	80 a 90	17,6 a 19,8
  95	260 a 280	57,2 a 61,6

2. Coincidencia entre la protección contra sobrecarga y el área transversal

• La corriente nominal del disyuntor / fusible debe coincidir con la sección transversal del cable:

• Ejemplo: el cable de 2,5 mm cuadrados (capacidad de carga 20a) debe combinarse con un disyuntor 16a o 20a. si se conecta por la fuerza al disyuntor 32a, el cable se quemará primero cuando se sobrecarga, en lugar de que el disyuntor salte.

II. caída de tensión que afecta al cable (estabilidad del suministro de energía)

1. Relación entre la fórmula de cálculo de la caída de tensión y el área transversal

• Caída de tensión$\Delta U$) fórmula:$\Delta U=I\times ()2L\times \rho /.S(...)$Entre ellos$2L$Es la longitud de la línea de ida y vuelta.

• Conclusiones: Área transversal$S$Cuanto mayor sea, menor será la caída de tensión, adecuada para el suministro de energía a larga distancia.

• caso: motor de tres fases 380v, a 100 metros de la Caja de distribución, corriente de carga 50a:

• Elija un cable de 10 mm cuadrados:$\Delta U¿¿\; 2?5.2V$(pérdida de tensión del 1,3%);

• Elija un cable de 6 mm cuadrados:$\Delta U¿¿\; 2?8.7V$(pérdida de voltaje del 2,2%), puede causar dificultades para arrancar el motor.

3. resistencia mecánica y flexibilidad de los cables asociados (características físicas)

1. Resistencia mecánica: cuanto mayor sea la sección transversal, mayor será la resistencia a la tracción / resistencia a la presión

• Los cables de gran sección (por ejemplo, más de 35 mm cuadrados) se utilizan comúnmente para conexiones mecánicas aéreas o pesadas al aire libre, porque los conductores son más "gruesos" y no son fáciles de romper por fuerzas externas.

• Ejemplo: el cable de la grúa Torre en el sitio de construcción debe seleccionar un cable de Goma de 16 a 25 mm cuadrados para evitar la rotura del conductor debido al peso propio o la oscilación del cable durante la elevación.

2. Flexibilidad: cuanto mayor sea la sección transversal, peor será la flexibilidad de flexión

• Para más detalles, consulte la respuesta del orden anterior: la mayoría de los conductores de sección pequeña (como 1,5 mm cuadrados) son trenzados de filamentos finos, similares a "cuerdas blandas"; Gran área transversal (por ejemplo, 50 mm cuadrados) el número de acciones de conductor es pequeño, el diámetro de una sola acción es grueso, y se necesita un radio más grande al doblar (por ejemplo, R ≥ 10d).

4. determinar el costo y el espacio de colocación del cable (economía y adaptabilidad de instalación)

1. Relación no lineal entre el costo y el área transversal

• El precio del cobre representa entre el 70% y el 80% del costo del cable, duplica la superficie transversal y duplica la cantidad de cobre utilizado, pero el costo del material de aislamiento / cubierta aumenta de manera limitada.

• Recomendaciones rentables:

• Corta distancia y pequeña potencia (como la iluminación doméstica): elija 1,5 a 2,5 mm cuadrados;

• Alta potencia y larga distancia (como taller de fábrica): se da prioridad al uso de cables de gran sección para reducir la caída de tensión y evitar fallas en el equipo debido a la falta de tensión.

2. Limitación del espacio de colocación

• Al colocar a través de la tubería, la sección transversal total del cable (incluida la capa aislante) no debe exceder el 40% del diámetro interior de la tubería:

• Ejemplo: el tubo de PVC de 20 mm pasa por un máximo de tres cables de 4 mm cuadrados (un solo diámetro es de unos 6 mm, el área total es ¿ 3,14 × 3 m2 × 3 = 84,78 mm cuadrados, y el área de sección del tubo es ¿ 314 mm cuadrados, lo que representa el 27%); Si se pasan tres cables de 16 mm cuadrados (un solo diámetro es de unos 10 mm), la superficie total es ¿ 3,14 × 5 m2 × 3 = 235,5 mm cuadrados, lo que representa el 75%, lo que resulta en una mala disipación de calor por encima del estándar.

V. afectar la disipación de calor y el nivel de temperatura del cable (seguridad)

1. Equilibrio entre el área transversal y la eficiencia de disipación de calor

• Aunque los cables de gran sección tienen poca resistencia, tienen un gran diámetro y una superficie de disipación de calor relativamente pequeña (la relación superficie / volumen disminuye), por lo que deben combinarse con materiales aislantes de mayor resistencia a la temperatura:

• Pequeña sección (≤ 6 mm cuadrados): aislamiento de PVC de uso común (resistencia a la temperatura de 70 ℃);

• Gran área transversal (≥ 16 mm cuadrados): elija polietileno reticulado (xlpe, resistencia a la temperatura 90 ° c) o caucho de silicona (resistencia a la temperatura 180 ° c) para evitar el envejecimiento del aislamiento debido a la diferencia de disipación de calor.

2. Coeficiente de corrección de la temperatura a la capacidad de carga

• Cuando la temperatura ambiente supera los 25 ° c, la capacidad de carga debe multiplicarse por el coeficiente de corrección (k). cuanto mayor sea el área transversal, más obvio será la disminución del valor k:

• Ejemplo: en un ambiente de 40 ° c, el cable de 16 mm cuadrados k = 0,87, la capacidad de carga cayó de 90a a 78,3a; mientras que el cable de 2,5 mm cuadrados k = 0,91, la capacidad de carga cayó de 20a a 18,2a.

6. lógica de selección de modelos adaptada a diferentes escenarios de aplicación (aplicación práctica)

1. Casos típicos que coinciden con el área transversal por escena

• Cableado doméstico:

• Iluminación: 1,5 mm cuadrados (capacidad de carga 15a, para satisfacer las necesidades de lámparas led);

• Aire acondicionado / calentador de agua: 4 mm cuadrados (capacidad de carga 32a, adecuada para 2 a 3 Aires acondicionados).

• Escenarios industriales:

• Pequeño motor (1,5kw): cable de 3 × 2,5 mm cuadrados;

• Bomba de agua grande (75 kw): cable de 3 × 50 mm cuadrados + 1 × 25 mm cuadrados (sistema de cinco cables en tres fases).

• Dispositivos móviles:

• Taladro eléctrico de mano: cable de Goma de 3 × 1,5 mm cuadrados (tipo yz), teniendo en cuenta la flexibilidad y la capacidad de carga;

• Grúa portuaria: cable pesado de 3 × 35 mm cuadrados + 1 × 16 mm cuadrados (tipo yc), que permite una cierta flexión pero requiere colocación fija.

Resumen: "modelo de decisión de cuatro dimensiones" del área transversal del conductor

1. Demanda eléctrica: si la capacidad de carga y la caída de tensión cumplen con la Potencia y la distancia del equipo;

2. Condiciones mecánicas: requisitos de flexibilidad para el método de colocación (fijo / móvil) y la frecuencia de flexión;

3. factores ambientales: la temperatura y las condiciones de disipación de calor determinan el nivel de resistencia a la temperatura del aislamiento;

4. 成本限制: bajo la premisa de cumplir con la seguridad, evitar el desperdicio causado por el "gran carro tirado por caballos".