La sección transversal efectiva de un conductor eléctrico. Parte 2

Este tema sobre la sección trasversal inicio con el post La sección transversal efectiva de un conductor eléctrico. Parte 1, el cual te invitamos a leer para que conozcas la importancia que tiene la sección transversal al momento de la selección de un conductor para un circuito eléctrico. Continuamos con los factores que debes tener en cuenta.

Los factores ambientales

Existen condiciones de ambiente donde será instalado el conductor, las cuales pueden afectar su rendimiento. Esto implica por lo regular que se debe seleccionar uno de mayor sección transversal que la que resulta por los cálculos eléctricos. Las más importantes son su canalización y temperatura de trabajo.

Su eficiencia en el transporte de la corriente

A este parámetro se le llama comúnmente caída de voltaje y es una medida que establece las perdidas en el conductor. Esto se hace a través de una aproximación donde se representa la resistencia del conductor como un parámetro concentrado donde ocurre una caída de voltaje.

Dependiendo del uso, esta cifra toma un valor permisible. En AC el mismo es como máximo un 5 % de la tensión nominal. En DC, dependiendo del circuito, va desde 0,25 hasta 1 V. Este factor depende de la longitud de conductor y la corriente que circulara por él.

Forma de cálculo de la sección transversal de un conductor

Primero empezaríamos con la ecuación a utilizar. En este respecto hay muchas así como tablas. Sin embargo, la más utilizada por los parámetros que incluye que son la corriente, la longitud y la caída de tensión es la siguiente.

S =  (2 x ρ x L x I) / ΔV

Donde:

S, sección transversal del conductor en mm²

ρ, es la resistividad del material que viene dada en Ω x mm2 / m

L, es la longitud del conductor en metro

I, la corriente máxima que circulara por el conductor. En Ampere

ΔV, máximo valor permitido de caída de voltaje dado en Volt

Ejemplo de cálculo de la sección transversal de un conductor eléctrico

A continuación veremos un caso de aplicación de la ecuación dado en forma secuencial para su mejor comprensión.

1.- Determinación de la corriente máxima

Esta cifra depende del equipo a alimentar. Lo ideal es verificar los datos d la placa o etiqueta del mismo. Este puede ser dado en Ampere o en Vatios. Si este último es el caso, debes hacer una conversión preliminar que seria.

I = W / V

Donde:

I, es el valor de la corriente máxima en Ampere

W, son los vatios dados en unidades del mismo nombre

V, es el valor del voltaje nominal en Volt

Entonces, si por ejemplo, la etiqueta nos dice que es un equipo que consume 2.200 Vatios a una tensión nominal de 220 Volt. Su valor de corriente será:

I = W / V = 2.200 W / 220 V = 10 Ampere

2.- El material del conductor

Según el material de que este hecho el conductor, este tendrá una cierta resistencia eléctrica por unidad de longitud. Los conductores pueden estar hechos de uno de estos materiales: cobre o aluminio. Este dato es dado para una temperatura de 20 °C, es de hacer notar que para otras temperaturas ese factor varia muy poco.

En seguida, te damos el valor de resistividad de cada uno de ellos.

• Aluminio = 2,82 x 10^-8 Ω / m
• Cobre = 1,71 x 10^-8  Ω / m

Así, por ejemplo, si se tiene un conductor de cobre de 10 metros de longitud, su resistencia será:

R = resistividad x longitud = 2,82 x 10^-8  Ω / m x 10 m = 28,2 x 10^-8 Ω

Hasta aquí

Continuamos con estos calculo en el post La sección transversal efectiva de un conductor eléctrico. Parte 3 donde seguiremos con este análisis.

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