Tabela de cargas por seção de cabo: seleção, cálculo

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2024-01-02 14:01

O conforto e a segurança da casa dependem da escolha correta da seção de fiação elétrica. Quando sobrecarregado, o condutor superaquece e o isolamento pode derreter, resultando em incêndio ou curto-circuito. Mas não é lucrativo pegar uma seção maior do que o necessário, pois o preço do cabo aumenta.

Em geral, é calculado em função do número de consumidores, para os quais se determina primeiro a potência total utilizada pelo apartamento e, em seguida, o resultado é multiplicado por 0,75. O PUE usa uma tabela de cargas para o cabo seção. A partir dele, você pode determinar facilmente o diâmetro dos núcleos, que depende do material e da corrente de passagem. Como regra, são usados condutores de cobre.

A seção transversal do núcleo do cabo deve corresponder exatamente à calculada - no sentido de aumentar a faixa de tamanho padrão. É mais perigoso quando está baixo. Então o condutor superaquece constantemente e o isolamento falha rapidamente. E se você instalar o disjuntor apropriado, ele funcionará com frequência.

Se você superestimar a seção transversal do fio, vai custar mais. Embora seja necessária uma certa margem, pois no futuro, como regra, você deve conectar novos equipamentos. É aconselhável aplicar um fator de segurança da ordem de 1, 5.

Cálculo da potência total

A energia total consumida pelo apartamento recai na entrada principal, que entra na central, e depois se ramifica na linha:

• iluminação;
• grupos de soquetes;
• Aparelhos elétricos potentes.

Portanto, a maior seção do cabo de alimentação está na entrada. Nas linhas de saída, diminui, dependendo da carga. Em primeiro lugar, é determinada a potência total de todas as cargas. Isso não é difícil, pois está indicado nas caixas de todos os eletrodomésticos e em seus passaportes.

Todas as potências se somam. Da mesma forma, os cálculos são feitos para cada contorno. Os especialistas sugerem multiplicar o valor por um fator de redução de 0,75. Isso se deve ao fato de que todos os dispositivos não estão conectados à rede ao mesmo tempo. Outros sugerem escolher uma seção maior. Isso cria uma reserva para o comissionamento subsequente de aparelhos elétricos adicionais que podem ser adquiridos no futuro. Deve-se notar que esta opção de cálculo de cabo é mais confiável.

Como determinar o tamanho do fio?

Todos os cálculos incluem a seção do cabo. É mais fácil determiná-lo pelo diâmetro se você aplicar as fórmulas:

• S=π D²/4;
• D=√(4× S /π).

Onde π=3, 14.

Em um fio trançado, você deve primeiro contar o número de fios (N). Em seguida, o diâmetro (D) de um deles é medido, após o que é determinada a área da seção transversal:

S=N×D²/1, 27.

Os fios trançados são usados onde a flexibilidade é necessária. Condutores sólidos mais baratos são usados em instalações permanentes.

Como escolher um cabo pela potência?

Para selecionar a fiação, é utilizada a tabela de carga para a seção do cabo:

• Se a linha do tipo aberto for energizada em 220 V, e a potência total for 4 kW, é tomado um condutor de cobre com seção transversal de 1,5 mm². Esse tamanho geralmente é usado para fiação de iluminação.
• Com uma potência de 6 kW, são necessários condutores maiores - 2,5 mm². O fio é usado para tomadas nas quais os eletrodomésticos estão conectados.
• 10 kW de potência requer fiação de 6 mm². Geralmente é destinado à cozinha, onde um fogão elétrico está conectado. Essa carga é conectada através de uma linha separada.

Quais são os melhores cabos?

Os eletricistas conhecem bem o cabo NUM da marca alemã para escritórios e residências. Na Rússia, são produzidas marcas de cabos com características mais baixas, embora possam ter o mesmo nome. Eles podem ser distinguidos pelo vazamento do composto no espaço entre os núcleos ou pela sua ausência.

O fio é produzido em monolítico e trançado. Cada veia etoda a torção é isolada em PVC do lado de fora, e o enchimento entre eles é incombustível:

• Então, o cabo NUM é usado dentro de casa, porque o isolamento da rua é destruído pela luz solar.
• E o cabo da marca VVG é amplamente utilizado como fiação interna e externa. É barato e bastante confiável. Não é recomendado colocar no chão.
• O fio da marca VVG é feito plano e redondo. Nenhum enchimento é usado entre os núcleos.
• O cabo VVGng-P-LS é feito com uma bainha externa que não suporta combustão. Os núcleos são arredondados até uma seção de 16 mm² e acima - setoriais.
• As marcas de cabos PVS e ShVVP são multifios e são usadas principalmente para conectar eletrodomésticos. É frequentemente usado como fiação elétrica doméstica. Não é recomendado o uso de condutores trançados na rua devido à corrosão. Além disso, o isolamento racha quando dobrado em baixas temperaturas.
• Na rua, os cabos blindados e resistentes à umidade AVBShv e VBShv são colocados no subsolo. A blindagem é feita de duas fitas de aço, o que aumenta a confiabilidade do cabo e o torna resistente ao estresse mecânico.

Determinação da carga atual

Um resultado mais preciso é dado pelo cálculo da seção transversal do cabo por potência e corrente, onde os parâmetros geométricos estão relacionados aos elétricos.

Para a fiação doméstica, não apenas a carga ativa, mas também a carga reativa devem ser levadas em consideração. A intensidade da corrente é determinada pela fórmula:

I=P/(U∙cosφ).

A carga reativa é gerada por lâmpadas fluorescentes e motores de aparelhos elétricos (geladeira, aspirador de pó, ferramentas elétricas, etc.).

Exemplo de cálculo da seção atual do cabo

Vamos descobrir o que fazer se for necessário determinar a seção transversal de um cabo de cobre para conectar eletrodomésticos com potência total de 25 kW e máquinas trifásicas de 10 kW. Essa conexão é feita por um cabo de cinco núcleos colocado no chão. A casa é alimentada por uma rede trifásica.

Tendo em conta o componente reativo, a potência dos eletrodomésticos e equipamentos será:

• P_{vida.=25/0, 7=35,7 kW;}
• P_{rev.=10/0, 7=14,3 kW.}

As correntes de entrada são determinadas:

• I_{vida.=35, 7×1000/220=162 A;}
• I_{rev.=14, 3×1000/380=38 A.}

Se você distribuir cargas monofásicas uniformemente em três fases, uma delas terá uma corrente:

I_{f=162/3=54 A.}

Haverá uma carga de corrente em cada fase:

I_{f=54 + 38=92 A.}

Todos os aparelhos não funcionarão ao mesmo tempo. Dada a margem, cada fase tem uma corrente:

I_{f=92×0,75×1,5=103,5 A.}

Em um cabo de cinco núcleos, apenas os núcleos de fase são levados em consideração. Para um cabo colocado no solo, é possível determinar para uma corrente de 103,5 A a seção transversal dos núcleos é 16 mm²(tabela de carga para a seção transversal do cabo).

Cálculo refinado da força atual economiza dinheiro, pois é necessária uma seção transversal menor. Com um cálculo mais aproximado do cabo em termos de potência,a seção transversal do núcleo será de 25 mm², o que custará mais.

Queda de tensão do cabo

Os condutores possuem resistências que devem ser levadas em consideração. Isto é especialmente importante para um comprimento de cabo longo ou com uma seção transversal pequena. Os padrões PES foram estabelecidos, segundo os quais a queda de tensão no cabo não deve exceder 5%. O cálculo é feito da seguinte forma.

1. A resistência do condutor é determinada: R=2×(ρ×L)/S.
2. A queda de tensão é encontrada: U_drop.=I×R. Em relação ao percentual linear, será: U_%=(U_fall./U_lin.)×100.

As denotações são aceitas nas fórmulas:

• ρ – resistividade, Ohm×mm²/m;
• S – área da seção transversal, mm².

Coeficiente 2 mostra que a corrente flui através de dois fios.

Exemplo de cálculo de cabo por queda de tensão

Por exemplo, é necessário calcular a queda de tensão em um transportador com seção transversal do condutor de 2,5 mm², 20 m de comprimento. É necessário conectar um transformador de soldagem com potência de 7 kW.

• A resistência do fio é: R=2(0,0175×20)/2,5=0,28 ohm.
• Corrente no condutor: I=7000/220=31,8 A.
• Queda de tensão de transporte: U_{drop.=31,8×0,28=8,9V.}
• Porcentagem de queda de tensão: U_{%=(8, 9/220)×100=4, 1%.}

O transporte é adequado para a máquina de solda de acordo com os requisitos das regras de operação de instalações elétricas, pois o percentual de queda de tensão sobre ele está dentro da faixa normal. No entanto, seu valor no fio de alimentaçãopermanece grande, o que pode afetar adversamente o processo de soldagem. Aqui é necessário verificar o limite inferior permitido da tensão de alimentação para a máquina de solda.

Conclusão

Para proteger de forma confiável a fiação contra superaquecimento quando a corrente nominal é excedida por um longo período, as seções transversais dos cabos são calculadas de acordo com as correntes admissíveis de longo prazo. O cálculo é simplificado se for utilizada a tabela de carga para a seção do cabo. Um resultado mais preciso é obtido se o cálculo for baseado na carga de corrente máxima. E para uma operação estável e de longo prazo, um interruptor automático é instalado no circuito de fiação.