¿Cómo es posible verificar el estrés térmico en un conductor eléctrico?

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¿Cómo es posible verificar el estrés térmico en un conductor eléctrico?

Entre las características intrínsecas de un cable o un conductor eléctrico, hay dos valores que son esenciales para su dimensionamiento:

• La temperatura máxima del conductor en estado estacionario que permite calcular la intensidad admisible.
• La temperatura máxima del conductor en cortocircuito, temperatura más allá de la cual comienza el deterioro del aislamiento.
Para cables estandarizados, estos valores son impuestos por normativa, por ejemplo, 90 ° C y 250 ° C respectivamente para cables aislados con EPR / XLPE.

Por lo tanto, es necesario verificar que el paso de la corriente de cortocircuito (Ik) durante el tiempo de desconexión (t) no hará que el conductor supere su temperatura máxima.

Para un tiempo de desconexión de menos de cinco segundos (máximo impuesto en las normativas de instalación), el calentamiento se considera adiabático, es decir, se acepta que el calor producido permanece en el núcleo del conductor y no tiene tiempo de disiparse a través de otros elementos del cable.

En esta hipótesis, la tensión térmica soportada por los conductores se calcula mediante la fórmula: Energía pasante = Ik2 × t en A2s

El estrés térmico admisible por el conductor se calcula mediante la fórmula k2 × S2 en la que:

S es la sección transversal del conductor en mm2

k es un factor que tiene en cuenta la resistividad, el coeficiente de temperatura y la resistencia al calentamiento del material conductor, así como las temperaturas iniciales (temperatura máxima del conductor en régimen permanente para un conductor cargado o un PE incorporado en el cable, o temperatura ambiente para un PE separado) y final (temperatura máxima del conductor en cortocircuito) del conductor.

Por lo tanto, debe verificarse que, en todos los casos de cortocircuito, se verifique la relación: Ik2 × t

Para facilitar los cálculos, es posible utilizar las tablas que indican los valores de k en los casos habituales, como en el siguiente ejemplo tomado del documento IEC 60364-4-43:

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