Como escolher um cabo para conectar eletrodomésticos por conta própria, garantindo a segurança da fiação, e ao mesmo tempo sem pagar a mais? O que orientar na escolha e como calcular a seção transversal do cabo para um grupo de consumidores? Você pode descobrir mais sobre isso neste artigo..
A seção transversal do cabo é a área da seção transversal do condutor de corrente. Na maioria dos casos, o corte do núcleo do cabo é redondo e sua área de seção transversal pode ser calculada usando a fórmula para a área de um círculo. Mas, dada a variedade de formatos de cabo, não uma dimensão linear é usada para descrever sua principal característica física, mas o valor da área da seção transversal. Essa característica é padronizada em todos os países. Em nosso país, é regulamentado pelas PUE “Regras de Instalação Elétrica”.
Por que é necessário selecionar a seção transversal do cabo
A seleção correta da seção transversal do cabo é, antes de tudo, sua segurança. Se o cabo não suportar a carga de corrente, ele superaquece, o isolamento derrete e, como resultado, pode ocorrer um curto-circuito e incêndio.
Como escolher um cabo de seção transversal necessária, evitando casos em que, ao ligar vários dispositivos simultaneamente, apareça cheiro de isolamento derretido, e não pagar a mais com fios de grande margem?
Para o fornecimento de energia de instalações residenciais, são usados dois tipos principais de cabos: cobre e alumínio. O cobre é mais caro do que o alumínio. Mas na fiação moderna, é dada preferência a ele. O alumínio tem maior resistência interna e é um metal quebradiço que oxida rapidamente. O cobre é um material flexível menos sujeito à oxidação. Recentemente, cabos de alumínio são usados exclusivamente para a restauração de fiação em edifícios da era soviética.
Para a seleção preliminar da seção transversal necessária de um cabo de cobre, assume-se que um cabo com uma seção transversal de 1 mm2 pode passar uma corrente elétrica através de si mesmo até 10 A. No entanto, você verá que essa relação é adequada apenas para a seleção da seção transversal “a olho” e é verdadeira para seções transversais de não mais que 6 mm2 (usando a relação proposta, a corrente é de até 60 A). Um cabo elétrico desta seção transversal é o suficiente para introduzir uma fase em um apartamento padrão de três cômodos..
A maioria dos eletricistas usa cabos com as seguintes seções transversais para fornecer eletricidade aos consumidores internos:
- 0,5 mm2 – Focos;
- 1,5 mm2 – iluminação básica;
- 2,5 mm2 – tomadas.
No entanto, é aceitável para consumo doméstico, desde que cada eletrodoméstico seja alimentado por sua própria tomada, sem o uso de gêmeos, tês e extensões..
Será mais correto usar tabelas especiais ao selecionar um cabo, que permitem selecionar uma seção transversal com base na potência conhecida do aparelho elétrico (kW), ou de acordo com a carga atual (A). A carga de corrente neste caso é uma característica mais importante, visto que a carga em amperes é sempre indicada para uma fase, enquanto com o consumo monofásico (220 V), a carga em quilowatts será indicada para uma fase, e com uma trifásica – para todas as três fases no total.
Ao escolher a seção transversal do cabo, é necessário levar em consideração o tipo de fiação: externa ou oculta. Isso se deve ao fato de que com a fiação oculta, a transferência de calor do fio diminui, resultando em um aquecimento mais intenso do cabo. Portanto, para fiação oculta, cabos com uma área de seção transversal de cerca de 30% a mais são usados do que cabos abertos.
Tabela para selecionar a área da seção transversal de um cabo de cobre para fiação aberta e oculta:
Área da seção transversal Fiação aberta Fiação oculta S Eu P Eu P 220 V 380 V 220 V 380 V 0,5 onze 2,4 – – – – 0,75 15 3,3 – – – – 1 17 3,7 6,4 quatorze 3 5,3 1,5 23 cinco 8,7 15 3,3 5,7 2 26 5,7 9,8 dezenove 4,1 7,2 2,5 trinta 6,6 onze 21 4,6 7,9 4 41 nove 15 27 5,9 dez cinco 50 onze dezenove 34 7,4 12 dez 80 17 trinta 50 onze dezenove dezesseis cem 22 38 80 17 trinta 25 140 trinta 53 cem 22 38 35 170 37 64 135 29 51 Tabela para selecionar a área da seção transversal do condutor de um cabo de alumínio para fiação aberta e oculta:
Área da seção transversal Fiação aberta Fiação oculta S Eu P Eu P 220 V 380 V 220 V 380 V 2 21 4,6 7,9 quatorze 3 5,3 2,5 24 5,2 9,1 dezesseis 3,5 6 4 32 7 12 21 4,6 7,9 cinco 39 8,5 quatorze 26 5,7 9,8 dez 60 13 22 38 8,3 quatorze dezesseis 75 dezesseis 28 55 12 20 25 105 23 39 65 quatorze 24 35 130 28 49 75 dezesseis 28 S – área da seção transversal do cabo (mm2), Eu – carga atual (A), R – potência total do equipamento elétrico (kW).
Também é necessário fazer ajustes ao selecionar a seção transversal do cabo, levando em consideração o seu comprimento. Para isso, escolhendo a seção transversal do cabo da tabela por força de corrente, calculamos sua resistência, levando em consideração o comprimento, usando a fórmula:
R = p? L / S
Onde:
- R – resistência do fio, Ohm;
- p – resistividade do material, Ohm? Mm2/ m (para cobre – 0,0175, para alumínio – 0,0281);
- eu – comprimento do cabo, m;
- S – área da seção transversal do cabo, mm2.
Usando esta fórmula, você pode obter a resistência de um núcleo do cabo. Como a corrente passa por um núcleo e retorna pelo outro, para obter o valor da resistência do cabo, a resistência de seu núcleo deve ser multiplicada por dois:
Rtotal = 2? R
Em seguida, você precisa calcular a perda de tensão:
dU = I? Rtotal
Onde:
- dU – perdas de tensão, W;
- Eu – força da corrente, A;
- Rtotal – resistência calculada do cabo, Ohm.
Se a seleção da seção transversal do cabo foi realizada de acordo com a potência total do equipamento e a intensidade da corrente não é conhecida, ela pode ser calculada pela fórmula:
I = P / U? cos ?– para rede monofásica 220 V
I = P / 1.732? VOCÊ? cos ? – para uma rede trifásica 380 V
Onde:
- R – potência total utilizada do equipamento elétrico (W);
- você – tensão (V);
- cos? = 1 (para condições de vida) e cos? = 1,3 (para aparelhos elétricos potentes).
Em seguida, calculamos a perda como uma porcentagem: (dU / U)? cem%.
Se o valor obtido não ultrapassar 5%, então a seção transversal do cabo, levando em consideração seu comprimento, está selecionada corretamente. Se exceder, é necessário selecionar um cabo de seção transversal maior (próximo na linha) da tabela e calcular novamente.
Estas tabelas são aplicáveis para cabos com isolamento de borracha e plástico, a seção transversal do cabo selecionada de acordo com elas funcionará efetivamente se for produzida de acordo com GOST.
Seleção de cabo para um grupo de consumidores
Para selecionar a seção transversal do cabo para um grupo de consumidores (por exemplo, um cabo de entrada para um apartamento), você pode usar a fórmula para determinar a carga de corrente permitida. Vamos calcular a carga atual para uma rede de 220 V, que é frequentemente usada em fontes de alimentação domésticas:
I = P? K / U? cos ?
Onde:
- R – potência total utilizada do equipamento elétrico (W), você – tensão (V), PARA – o fator de contabilização para a ativação simultânea de dispositivos (considerado igual a 0,75);
- cos? = 1 (para condições de vida) e cos? = 1,3 (para aparelhos elétricos potentes).
Tendo calculado a carga de corrente permissível para um grupo de consumidores, usando as tabelas acima, você pode selecionar um cabo com a seção transversal necessária. Se for assumida uma ligação simultânea de longo prazo de todos os consumidores possíveis (por exemplo, aquecimento elétrico), o cálculo da carga de corrente permitida deve ser realizado sem levar em consideração o coeficiente K.
Um exemplo da seleção de um cabo para uma caldeira doméstica
Com base no exposto, tentaremos calcular e selecionar um cabo de cobre de seção necessária para uma caldeira elétrica monofásica, com uma resistência de 2,0 kW, desde que o cabo para a mesma seja colocado em uma caixa. O comprimento do cabo será de 10 metros.
Pode-se observar na tabela que o valor de 3,0 kW está próximo da potência, o que corresponde a uma seção transversal do cabo de 1 mm2. Vamos calcular levando em consideração o comprimento do cabo:
- Vamos calcular a força da corrente: I = 2000 W / 220 V? 1 = 9,09 A.
- Vamos calcular a resistência do núcleo do cabo: R = 0,0175 Ohm? Mm2/ m? 10 m / 1 mm2 = 0,175 Ohm.
- Resistência total do cabo: Rtotal = 2? R = 0,35 ohm.
- Calculando as perdas de tensão: dU = 9,09 A? 0,35 ohm = 3,18 V.
- Calculamos as perdas como uma porcentagem: (3,18 V / 220 V)? 100% = 1,45% (não excede 5%).
Cabo de 1 mm2 adequado para conectar a caldeira elétrica especificada no exemplo.
Os fabricantes geralmente indicam a área da seção transversal do cabo necessária para seus equipamentos nas instruções do equipamento. Se houver tal instrução, você deve segui-la..
Como escolher e calcular corretamente a seção transversal do cabo
A seção transversal de cabo é um componente essencial para a instalação de bons sistemas elétricos. Neste post, explicamos como escolher a seção transversal adequada e como calcular corretamente as dimensões do cabo necessárias. Além disso, oferecemos várias dicas úteis para obter excelentes resultados. É necessário uma boa análise prévia dos equipamentos, uma seleção cuidadosa da seção e experiência para realizar a instalação corretamente. Seguindo estas dicas ajudará a garantir que o trabalho seja feito com competência.
Sistemas de engenharia Conteúdo material
para um circuito elétrico? Levando em consideração os fatores de corrente elétrica, distância, tipo de circuito e tensão, como podemos determinar a seção transversal adequada do cabo a ser utilizado? Quais fórmulas ou cálculos devem ser aplicados para encontrar a bitola correta do cabo? Existe alguma norma ou especificação a ser seguida nesse processo? A qualidade e material do cabo também influenciam nessa escolha? Agradeço desde já por qualquer esclarecimento.
Existem várias considerações importantes ao escolher e calcular corretamente a seção transversal do cabo. Primeiro, é necessário identificar a carga de corrente que o cabo será submetido. Em seguida, deve-se verificar a resistência do cabo, levando em conta a distância entre as fontes de energia e o ponto de consumo. Além disso, é crucial considerar a temperatura ambiente e a capacidade de condução de corrente do material do cabo. É recomendável consultar um especialista em eletricidade para realizar os cálculos e garantir uma escolha segura e eficiente.