Seção transversal do fio para a fiação doméstica: como calcular corretamente

A instalação da rede elétrica doméstica deve ser realizada para que os usuários possam ligar com facilidade vários aparelhos elétricos poderosos ao mesmo tempo. Portanto, é necessário selecionar a seção transversal do fio para a fiação doméstica com base em um cálculo competente dos parâmetros da rede elétrica do apartamento e da casa.

Existem vários métodos de cálculo. Oferecemos-nos a conhecer diferentes abordagens e escolher a melhor opção. Além da tecnologia para calcular a seção transversal do fio, o artigo descreve os principais parâmetros para a escolha da fiação e indica as restrições regulatórias sobre a potência máxima de aparelhos elétricos.

Por que conhecer os parâmetros do fio

Os soquetes de energia padrão são projetados para uma corrente contínua de 16 A, que corresponde a uma potência máxima do dispositivo incluído de 3,52 kW. Normalmente, um cabo de cobre com uma seção transversal de 2,5 mm é conectado a eles², o que pode ser enganoso ao escolher o tipo de fio para o restante da fiação elétrica.

Paralelamente ao aumento da área de seção transversal do cabo, seu preço também aumenta. No entanto, a economia na fiação não vale a pena - isso pode levar a custos financeiros muito maiores no futuro.

Quando os elétrons se movem através de um metal, parte da energia é dissipada na forma de calor. Com uma corrente grande e uma pequena seção de cabo, o componente térmico pode levar ao superaquecimento do metal e ao derretimento de sua concha.

Em condições domésticas, isso pode iniciar um curto-circuito na parede interna e um incêndio em fios abertos, especialmente em locais de excesso.

Como resultado, podem surgir as seguintes situações:

1. Incêndio em larga escalase houver material inflamável próximo ao cabo.
2. Vazamento atual com fusão incompleta da bainha do núcleo. Isso leva a um consumo sem sentido de eletricidade e à probabilidade de choque elétrico para os residentes.
3. Imperceptível quebra de arame na parede. Como resultado, parte do apartamento ou a sala inteira é desenergizada. Depois disso, é necessária a busca da lacuna e a subsequente substituição da fiação pelo reparo local na parede.

A escolha de um fio elétrico grosso para um apartamento, com uma margem, também tem um menos - uma superação de recursos financeiros, o que não faz sentido. Portanto, a escolha da seção transversal da fiação é melhor feita usando métodos de cálculo para evitar todos os problemas acima.

Fatores de seleção transversal

Não apenas a energia do dispositivo determina a natureza da fiação elétrica necessária. Existem outros fatores cuja influência deve ser levada em consideração no cálculo da seção transversal do cabo necessária. Eles podem afetar a geração de calor no condutor, seu risco de incêndio e desempenho.

Para tais fatores de seleção do fio incluem:

1. Material do núcleo: cobre, alumínio.
2. Tipo de isolamento: PTFE, PVC, PE e outros plásticos.
3. O comprimento do fio da fonte atual ao dispositivo.
4. Método de fiação: instalação abertaescondido na parede ou usando canais a cabo.
5. O regime de temperatura na sala.
6. Número de fases e tensão de rede.
7. Diagrama de fiação.

O cobre tem uma resistência menor que o alumínio, portanto, os cálculos para esses materiais são realizados separadamente. A seção transversal de um núcleo de cobre pode ser aproximadamente 1,5 vezes menor que a do alumínio.

O material de isolamento também afeta a escolha do fio elétrico. Existem bainhas especiais que suportam altas temperaturas sem derretimento e alterações de resistência, para que esses cabos possam ser sujeitos a cargas aumentadas e utilizados em temperaturas elevadas.

O grau de queda de tensão depende do comprimento do fio e de sua seção transversal; portanto, para a operação de componentes eletrônicos sensíveis, esses parâmetros também devem ser levados em consideração.

Fechados em dutos ou rebocados nos fios elétricos da parede, em menor grau, perdem calor durante cargas prolongadas; portanto, superaquecem mais rapidamente e exigem uma seção transversal de projeto maior.

A fiação que vai do medidor às caixas de junção geralmente pode ser sujeita a carga simultânea de vários dispositivos incluídos em vários soquetes. Portanto, o cálculo da seção transversal dessas seções de cabo deve ser feito separadamente.

Além disso, a carga no cabo elétrico depende da tensão e do número de fases fornecidas. Porém, como uma fiação monofásica com tensão de 220 V é usada principalmente na vida cotidiana, a influência desse fator não será considerada.

A técnica para determinar a seção transversal da fiação doméstica

Ao calcular a seção transversal do núcleo do cabo elétrico em instalação de fiação doméstica muitos fatores são levados em consideração. Existem programas de computador especiais que permitem levar em consideração todos os recursos da casa e as necessidades de seus moradores. Mas você pode determinar a seção necessária para a fiação e de forma independente, usando a metodologia descrita.

É importante entender que o diâmetro dos fios no apartamento pode variar de sala para sala. Na entrada do medidor elétrico, é um; na caixa de derivação, a seção transversal do fio já pode ser menor, nas tomadas e nas lâmpadas - e menos ainda.

Em cada seção da fiação, é desejável determinar os parâmetros necessários para isso, para não pagar a mais pelos fios excessivamente grossos.

Se você não deseja calcular a seção transversal da fiação que está sendo instalada, pode usar as recomendações de eletricistas experientes que afirmam:

Cálculo da potência dos dispositivos

O método mais simples para determinar a seção transversal do fio necessária é o seu cálculo, levando em consideração a potência dos aparelhos elétricos operados e os fatores de correção. Esta técnica envolve várias etapas.

Estágio número 1. Somando a potência dos aparelhos elétricos. Idealmente, você precisa conhecer o consumo de energia nominal de cada dispositivo, indicado em sua etiqueta. Se o espaço habitacional ainda não estiver mobilado, você poderá calcular a demanda estimada de eletricidade usando a tabela nº 1 a seguir.

Igual em funcionalidade e tamanho, os eletrodomésticos podem ter um consumo de energia que varia de 2 a 3 vezes, portanto, seu valor deve ser visualizado em cada dispositivo (+)

Ao calcular, você também pode usar os parâmetros de dispositivos localizados em apartamentos semelhantes de parentes ou amigos. Há outra opção - ir a uma loja de eletrodomésticos, ver suas características e, ao mesmo tempo, cuidar de um modelo adequado de equipamento para o lar.

Estágio número 2. Determinação do coeficiente de simultaneidade. Pode ser expresso em porcentagem ou em um valor numérico de 0 a 1. O coeficiente mostra a proporção do consumo de eletricidade dos dispositivos conectados simultaneamente à rede à potência total de todos os dispositivos domésticos calculados no primeiro estágio.

Normalmente, o coeficiente é 0,8, mas você pode calculá-lo por conta própria, com base nos hábitos dos residentes em casa.

Não abuse de tomadas portáteis, camisetas e extensões. É aconselhável usar apenas equipamentos com um mecanismo de segurança embutido que corta a eletricidade em altas correntes

Estágio número 3. Determinação do fator de segurança. Este indicador leva em consideração o possível aumento no consumo de eletricidade em alguns anos. Geralmente é considerado igual a 1,5-2, mas se a casa já tiver um conjunto completo de aparelhos elétricos, o valor do coeficiente poderá ser obtido 1,2-1,3.O principal é não se arrepender da pequena seção transversal de fios no futuro.

Estágio número 4. Cálculo da carga máxima.

É produzido pela fórmula:

P = (P (1) + P (2) + .. P (N)) * J * K,

onde:

• P - carga máxima admissível em W;
• P (1) + P (2) + .. P (N) - a soma das capacidades nominais de todos os aparelhos elétricos;
• K - coeficiente de simultaneidade;
• J - fator de segurança.

Por exemplo, se a potência total dos dispositivos for 7500 W, o coeficiente de simultaneidade for 0,8 e o fator de segurança for 1,5, a carga máxima permitida será:

P = 7500 * 0,8 * 1,5 = 9000 watts.

Este indicador será usado em cálculos subsequentes.

Estágio número 5. Determinação da corrente máxima permitida.

O indicador é determinado por uma fórmula simples:

I = P / U,

onde:

• Eu - resistência atual permitida;
• P - carga máxima admissível em W;
• U - a tensão na rede é de 220 V.

Usando os dados do quarto estágio, você pode determinar a corrente máxima permitida:

I = 9000W / 220V41A.

O método para calcular a seção transversal do cabo por potência e corrente é descrito em detalhes em este artigo.

Estágio número 6. Cálculo da seção transversal do cabo de acordo com a tabela. Como a escolha ideal do fio para a fiação doméstica é influenciada não apenas pelos parâmetros dos dispositivos, mas também por fatores externos (material do núcleo, sua bainha, diagrama de fiação etc.), para cada caso existem tabelas próprias, as quais são discutidas abaixo.

A definição da seção transversal do cabo de acordo com as tabelas

Para determinar a seção transversal ideal do fio para a fiação doméstica, existem tabelas especiais. Todos eles estão focados no valor da força de corrente admissível, calculada separadamente de acordo com a metodologia acima. Em seguida, as opções da tabela serão consideradas. determinar a seção transversal da fiação.

O cálculo da seção transversal dos fios domésticos comuns é apresentado nas tabelas:

Devido à fragilidade do alumínio, os fios deste material são feitos apenas com uma seção transversal de 2 mm ou mais. Também não há fios de alumínio trançados de fios finos (+)

Abaixo está um cálculo da seção transversal dos fios para transferências e extensões.

Os cabos de extensão nas lojas raramente têm seções transversais de fio acima de 1,5 mm2; portanto, você não deve carregá-los com aparelhos elétricos poderosos (+)

A carga atual no cabo de alimentação com colocação aberta e fechada é diferente. Mas eles são considerados iguais se o fio for colocado no chão em uma bandeja larga. Isso permite que o cabo libere calor no ar circundante e aqueça menos.

O cálculo da seção transversal dos condutores de cobre e alumínio, dependendo do método de colocação do cabo, é apresentado na tabela.

A corrente máxima depende do número de núcleos no cabo, pois cada um deles gera calor, somando-se sob uma única bainha (+)

Tabelas semelhantes são usadas no cálculo da fiação e na indústria. Os cabos domésticos geralmente são organizados de maneira muito mais simples, portanto, o número de materiais de cálculo para eles é bastante limitado. Os parâmetros indicados nas tabelas não são inventados, mas são indicados nos padrões do setor, por exemplo, no GOST 31996-2012.

Cálculo de queda de tensão

Não apenas o grau de aquecimento do núcleo, mas também a tensão na extremidade oposta do fio depende da seção transversal do cabo elétrico. Os eletrodomésticos são projetados para certos parâmetros da rede de fornecimento de energia e sua constante inconsistência pode levar a uma diminuição na vida útil do equipamento.

Se a tensão cair na caldeira, é aconselhável instalar um estabilizador para que o equipamento não sofra cargas adicionais devido a uma incompatibilidade nas características operacionais da fonte de alimentação

Quando o cabo é estendido, ocorre uma queda de tensão. Esse efeito pode ser reduzido aumentando a seção transversal da fiação. Uma redução na tensão no final do fio em 5% é considerada crítica, em comparação com seu valor na fonte de corrente.

Este indicador pode ser calculado usando a fórmula conhecida:

Uad = I * 2 * (ρ * L) / S,

onde:

• ρ - resistividade do metal, Ohm * mm2 / m;
• L - comprimento do cabo, m;
• S - seção transversal do condutor em mm2;
• Upfall - queda de tensão, volt;
• Eu - corrente que flui através do condutor.

Se a queda de tensão calculada for superior a 5% da nominal, será necessário usar um cabo com uma grande seção transversal. Isso garantirá uma operação estável do equipamento.

Caldeiras de aquecimento, máquinas de lavar e outros dispositivos com muitos relés e sensores são particularmente sensíveis à tensão. Esse recurso deve ser levado em consideração ao usar transferências.

Restrições regulatórias

Os serviços públicos que fornecem eletricidade à população têm o direito de impor restrições à potência total máxima dos aparelhos no apartamento. Isso pode ser conseguido instalando medidores de eletricidade com uma certa largura de banda.

O dispositivo está equipado com fusíveis automáticos descartáveis ​​ou reutilizáveis, que são acionados quando o valor limite da corrente é excedido.

Os medidores elétricos do tipo soviético são massivamente substituídos pelos eletrônicos. Eles são ainda mais sensíveis à sobrecarga, devido à qual falham rapidamente.

Se você remover os plugues do medidor e conectá-lo diretamente à fiação do apartamento, é garantido que queime após uma violação prolongada do modo de operação. A maioria dos medidores soviéticos instalados em apartamentos suporta uma carga de pico de 25 A por até 1 minuto.

Depois disso, eles se esgotam, o que é repleto de pagamentos para a instalação de um novo dispositivo e uma multa por violar as regras operacionais.

A fiação na entrada também é capaz de não suportar altas cargas, cuja exaustão pode desenergizar vários apartamentos ao mesmo tempo. Portanto, ao conectar um apartamento a uma rede doméstica interna com um cabo de 2,5 mm, você não deve esperar que um fio interno mais grosso do apartamento possa suportar altas cargas.

É especialmente importante considerar o fator de restrições regulatórias na fase de planejamento da instalação de aquecimento elétrico, piso radiante, saunas de infravermelho e outros equipamentos que consomem muita energia.

Anteriormente, você precisa consultar sobre as possibilidades de equipamentos elétricos instalados em frente ao apartamento nos serviços públicos relevantes.

Se você decidir calcular os parâmetros de fiação você mesmo, será útil entender conceitos como: força, potência e tensão da corrente. Mais detalhes no artigo - Como calcular potência, corrente e tensão: princípios e exemplos de cálculo para condições domésticas

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Os vídeos contêm dicas práticas para eletricistas sobre como escolher e comprar a fiação doméstica. Eles ajudarão a comprar equipamentos adequados para o cabo, que protegerão com precisão a caixa de possíveis problemas com o congestionamento da rede.

A escolha da seção transversal do cabo na loja:

Correspondência da seção do cabo e os parâmetros do disjuntor:

A escolha da seção de cabos e máquinas:

Erros ao escolher um cabo elétrico:

Os principais fatores na escolha de um cabo para a fiação doméstica são a potência dos eletrodomésticos e as limitações das redes elétricas que fornecem energia elétrica ao apartamento.

Após selecionar corretamente a seção transversal do fio, você pode incluir na rede todos os aparelhos elétricos necessários. Isso elimina o inconveniente de operar o equipamento e permite evitar incêndio na fiação.

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