Como calcular a seção transversal do fio necessária de acordo com a potência da carga?

Ao reparar e projetar equipamentos elétricos, torna-se necessário escolher o fios. Você pode usar uma calculadora especial ou livro de referência. Mas para isso você precisa conhecer os parâmetros de carga e os recursos de colocação de cabos.

Para que serve o cálculo da seção do cabo?

Os seguintes requisitos são impostos às redes elétricas:

• segurança;
• confiabilidade;
• economia.

Se a área da seção transversal do fio selecionada for pequena, as cargas de corrente no cabos e fios será grande, o que levará ao superaquecimento. Como resultado, pode surgir uma situação de emergência que danificará todos os equipamentos elétricos e se tornará perigosa para a vida e a saúde das pessoas.

Se você montar fios com uma grande área de seção transversal, o uso seguro é garantido. Mas do ponto de vista financeiro, haverá derrapagens de custos.A escolha correta da seção do fio é a chave para uma operação segura a longo prazo e uso racional dos recursos financeiros.

Um capítulo separado no PUE é dedicado à seleção correta do condutor: “Capítulo 1.3. A escolha de condutores para aquecimento, densidade de corrente econômica e condições corona.

A seção transversal do cabo é calculada pela potência e corrente. Vejamos exemplos. Para determinar qual tamanho de fio é necessário para 5 kW, você precisará usar as tabelas PUE ("Regras para a instalação de instalações elétricas"). Este manual é um documento normativo. Indica que a escolha da seção do cabo é feita de acordo com 4 critérios:

1. Tensão de alimentação (monofásico ou trifásico).
2. material condutor.
3. Corrente de carga, medida em amperes (MAS), ou poder - em quilowatts (kW).
4. Localização do cabo.

Não há valor no PUE 5 kW, então você tem que escolher o próximo valor maior - 5,5 kW. Para instalação em um apartamento hoje, você precisa usar fio de cobre. Na maioria dos casos, a instalação ocorre pelo ar, portanto, uma seção transversal de 2,5 mm² é adequada nas tabelas de referência. Neste caso, a carga de corrente máxima permitida será de 25 A.

A referência acima também regula a corrente para a qual a máquina introdutória é projetada (VA). De acordo com "Regras para a instalação de instalações elétricas“Para uma carga de 5,5 kW, a corrente VA deve ser de 25 A. O documento afirma que a corrente nominal do fio que cabe na casa ou apartamento deve ser um degrau maior que a do VA. Neste caso, após 25 A há 35 A. O último valor deve ser tomado como o calculado. Uma corrente de 35 A corresponde a uma seção transversal de 4 mm² e uma potência de 7,7 kW. Assim, a escolha da seção transversal do fio de cobre por potência está concluída: 4 mm².

Para descobrir qual o tamanho do fio é necessário para 10 kWVamos usar o guia novamente. Se considerarmos o caso de fiação aberta, precisamos decidir sobre o material do cabo e a tensão de alimentação.

Por exemplo, para um fio de alumínio e uma tensão de 220 V, a grande potência mais próxima será de 13 kW, a seção correspondente é de 10 mm²; para 380 V, a potência será de 12 kW e a seção transversal será de 4 mm².

Escolha pelo poder

Antes de escolher uma seção transversal do cabo para energia, é necessário calcular seu valor total, elaborar uma lista de aparelhos elétricos localizados no território em que o cabo é colocado. Em cada um dos dispositivos, a potência deve ser indicada, as unidades de medida correspondentes serão escritas ao lado: W ou kW (1 kW = 1000 W). Então você precisa somar a potência de todos os equipamentos e obter o total.

Se um cabo for selecionado para conectar um dispositivo, apenas as informações sobre seu consumo de energia serão suficientes. Você pode selecionar as seções transversais dos fios para alimentação nas tabelas do PUE.

Tabela 1. Seleção da seção transversal do fio por potência para um cabo com condutores de cobre

Mesa 2. Seleção da seção transversal do fio por potência para um cabo com condutores de alumínio

Além disso, você precisa conhecer a tensão da rede: trifásica corresponde a 380 V e monofásica - 220 V.

O PUE fornece informações para fios de alumínio e cobre. Ambos tem suas vantagens e desvantagens.Vantagens dos fios de cobre:

• força elevada;
• elasticidade;
• resistência à oxidação;
• condutividade elétrica é maior que a do alumínio.

A desvantagem dos condutores de cobre - Preço Alto. Nas casas soviéticas, a fiação de alumínio foi usada durante a construção. Portanto, se ocorrer uma substituição parcial, é aconselhável instalar fios de alumínio. As únicas exceções são os casos em que, em vez de toda a fiação antiga (para o quadro de distribuição) um novo é instalado. Então faz sentido usar cobre. É inaceitável que cobre e alumínio entrem em contato direto, pois isso leva à oxidação. Portanto, um terceiro metal é usado para conectá-los.

Você pode calcular independentemente a seção transversal do fio por energia para um circuito trifásico. Para isso, use a fórmula: I=P/(U*1,73), Onde P - Potência, W; você - tensão, V; EU - corrente, A. Então, a partir da tabela de referência, a seção do cabo é selecionada dependendo da corrente calculada. Se não houver nenhum valor obrigatório, é selecionado o mais próximo, que excede o calculado.

Como calcular por corrente

A quantidade de corrente que passa pelo condutor depende do comprimento, largura, resistividade do último e da temperatura. Quando aquecido, a corrente elétrica diminui. As informações de referência são indicadas para a temperatura ambiente (18°C). Para selecionar a seção do cabo para corrente, use as tabelas PUE (PUE-7 p.1.3.10-1.3.11 CORRENTES CONTÍNUAS PERMITIDAS PARA FIOS, CORDÕES E CABOS COM ISOLAMENTO DE BORRACHA OU PLÁSTICO).

Tabela 3 Corrente elétrica para fios e cordões de cobre com isolamento de borracha e PVC

Uma tabela é usada para calcular os fios de alumínio.

Tabela 4 Corrente elétrica para fios e cordões de alumínio com isolamento de borracha e PVC

Além da corrente elétrica, você precisará selecionar o material do condutor e a tensão.

Para um cálculo aproximado da seção transversal do cabo pela corrente, ela deve ser dividida por 10. Se a tabela não contiver a seção transversal resultante, é necessário tomar o próximo valor maior. Esta regra é adequada apenas para os casos em que a corrente máxima permitida para fios de cobre não excede 40 A. Para a faixa de 40 a 80 A, a corrente deve ser dividida por 8. Se forem instalados cabos de alumínio, ela deve ser dividida por 6. Isso porque para garantir as mesmas cargas, a espessura do condutor de alumínio é maior que a do cobre.

Cálculo da seção transversal do cabo por potência e comprimento

O comprimento do cabo influencia a perda de tensão. Assim, na extremidade do condutor, a tensão pode diminuir e ser insuficiente para o funcionamento do aparelho elétrico. Para redes elétricas domésticas, essas perdas podem ser desprezadas. Será o suficiente para levar um cabo de 10 a 15 cm a mais. Esta reserva será gasta em comutação e conexão. Se as extremidades do fio estiverem conectadas à blindagem, o comprimento sobressalente deve ser ainda maior, pois eles serão conectados disjuntores.

Ao instalar cabos em longas distâncias, você deve levar em consideração queda de voltagem. Cada condutor é caracterizado pela resistência elétrica. Essa configuração é afetada por:

1. Comprimento do fio, unidade de medida - m. À medida que aumenta, as perdas aumentam.
2. Área da seção transversal, medida em mm². À medida que aumenta, a queda de tensão diminui.
3. Resistividade do material (valor de referência). Mostra a resistência de um fio cujas dimensões são 1 milímetro quadrado por 1 metro.

A queda de tensão é numericamente igual ao produto da resistência e da corrente. É permitido que o valor especificado não exceda 5%. Caso contrário, você precisa levar um cabo maior. Algoritmo para calcular a seção transversal do fio de acordo com a potência máxima e comprimento:

1. Dependendo da potência P, tensão U e coeficiente cof encontramos a corrente pela fórmula: I=P/(U*cosf). Para redes elétricas que são usadas na vida cotidiana, cosf = 1. Na indústria, o cosf é calculado como a razão entre a potência ativa e a potência aparente. Este último consiste em potência ativa e reativa.
2. Usando as tabelas de PUE, a seção transversal atual do fio é determinada.
3. Calculamos a resistência do condutor usando a fórmula: Ro=ρ*l/S, onde ρ é a resistividade do material, l é o comprimento do condutor, S é a área da seção transversal. É necessário levar em consideração a corrente, o fato de que a corrente flui pelo cabo não apenas em uma direção, mas também de volta. Então a resistência total é: R \u003d Ro * 2.
4. Encontramos a queda de tensão a partir da razão: ∆U=I*R.
5. Determine a queda de tensão em porcentagem: ΔU/U. Se o valor obtido exceder 5%, selecionamos a seção transversal maior mais próxima do condutor do livro de referência.

Fiação aberta e fechada

Dependendo da localização, a fiação é dividida em 2 tipos:

• fechado;
• abrir.

Hoje, a fiação oculta está sendo instalada nos apartamentos.Nas paredes e tetos são criados recessos especiais, projetados para acomodar o cabo. Após a instalação dos condutores, os recessos são rebocados. Fios de cobre são usados. Tudo é planejado com antecedência, porque com o tempo, para construir a fiação elétrica ou substituir elementos, você terá que desmontar o acabamento. Para acabamentos ocultos, fios e cabos com formato plano são mais usados.

Com a colocação aberta, os fios são instalados ao longo da superfície da sala. As vantagens são dadas aos condutores flexíveis, que têm uma forma redonda. Eles são fáceis de instalar em canais a cabo e passam pela corrugação. Ao calcular a carga no cabo, eles levam em consideração o método de instalação da fiação.

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