Como calcular o tamanho do fio para a fiação doméstica

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A instalação de uma rede elétrica doméstica deve ser realizada de tal forma que os usuários possam simultaneamente ligar 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 para se familiarizar com 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 seleção da fiação elétrica e especifica as restrições regulatórias sobre a potência máxima dos aparelhos elétricos.

Conteúdo do artigo:

  • Por que conhecer os parâmetros do fio
  • Fatores de seleção da seção de fiação
  • Método para determinar a seção transversal da fiação doméstica
    • Cálculo de dispositivos de energia
    • Determinação da seção de cabos por tabelas
    • Cálculo de queda de tensão
  • Restrições regulamentares
  • Conclusões e vídeos úteis sobre o tema
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Por que conhecer os parâmetros do fio

As tomadas padrão são projetadas para uma corrente contínua de 16 A, que corresponde à potência máxima do dispositivo ligado 3,52 kW. Normalmente eles são fornecidos com um cabo de cobre com uma seção transversal de 2,5 mm2Isso pode ser enganoso na escolha do tipo de fio para o resto da fiação.

Seções diferentes de cabos de cobre

Em paralelo com o aumento da área de seção transversal do cabo aumenta e seu preço. No entanto, economizar na fiação não vale a pena - pode levar a custos financeiros muito maiores no futuro

Quando os elétrons se movem ao longo da parte metálica, a energia é dissipada como calor. Com uma grande corrente e uma pequena seção transversal do cabo, o componente de calor pode levar ao superaquecimento do metal e ao derretimento de sua casca.

Em um ambiente doméstico, isso pode iniciar tanto os curtos-circuitos intra-parede, quanto a ignição de fios abertos, especialmente em locais de curvas.

Como resultado, as seguintes situações podem ocorrer:

  1. Fogo em larga escalase houver material inflamável perto do cabo.
  2. Vazamento atual em caso de fusão incompleta do núcleo do núcleo. Isso leva ao consumo de energia sem sentido e à probabilidade de choque elétrico aos moradores.
  3. Imperceptível quebra de arame na parede. Como resultado, parte do apartamento ou toda a sala é desenergizada. Depois disso, é necessário procurar um ponto de interrupção e depois substituir a fiação por um reparo local da parede.

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

Fatores de seleção da seção de fiação

Não apenas o poder do dispositivo determina a natureza da fiação elétrica necessária. Existem outros fatores, cuja influência é necessariamente levada em conta no cálculo da seção transversal necessária do cabo. Eles podem afetar o acúmulo de calor no condutor, seu risco de incêndio e desempenho.

Para tal fatores de seleção de fios 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 para o dispositivo.
  4. Método de colocação de fio: instalação ao ar livreescondido em uma parede ou usando canais a cabo.
  5. A temperatura no quarto.
  6. Número de fases e tensão de linha.
  7. Layout de fiação

O cobre tem menos resistência que o alumínio e, portanto, os cálculos para esses materiais são feitos separadamente. A seção transversal do condutor de cobre pode ser cerca de 1,5 vezes menor que o alumínio.

O material de isolamento também influencia a seleção de fios elétricos. Existem conchas especiais que resistem a altas temperaturas sem refluxo e mudança. resistência, portanto, esses cabos podem estar sujeitos a cargas maiores e serem usados ​​com temperaturas.

Galeria de Imagens

Foto do

Cabo único e encalhado

Fios single-core são mais baratos, mas se dobram pior, então eles são freqüentemente usados ​​em fiação fixa.

Colocação de cabo elétrico na corrugação

Cabo elétrico em casas de madeira deve ser colocado em uma corrugação de metal para proteger os materiais adjacentes do fogo

Diferentes tipos de isolamento de fios

Isolamento espesso não só protege o núcleo de metal de influências externas, mas também evita a dissipação de calor

Cabo de três núcleos para fiação doméstica

O circuito de três núcleos permite reduzir a carga na fiação e prolongar sua vida útil.

Cabo único e encalhado

Cabo único e encalhado

Colocação de cabo elétrico na corrugação

Colocação de cabo elétrico na corrugação

Diferentes tipos de isolamento de fios

Diferentes tipos de isolamento de fios

Cabo de três núcleos para fiação doméstica

Cabo de três núcleos para fiação doméstica

O grau de queda de tensão depende do comprimento do fio e da sua seção transversal, portanto, para a operação da eletrônica sensível, é necessário levar em conta esses parâmetros.

Fechadas em caixas ou rebocadas na parede de um fio elétrico, em menor grau, perdem calor durante cargas prolongadas, então elas superaquecem mais rápido e exigem uma seção de projeto maior.

A fiação que vai do medidor para as caixas de junção pode geralmente sofrer cargas simultâneas de vários dispositivos conectados a diferentes soquetes. Portanto, o cálculo da seção transversal dessas seções de cabos deve ser feito separadamente.

Além disso, a carga no cabo elétrico depende da tensão e do número de fases conectadas. Mas como no dia a dia a fiação principalmente monofásica com uma tensão de 220 V é usada, a influência deste fator não será considerada.

Método para determinar a seção transversal da fiação doméstica

Ao calcular a seção transversal do condutor do cabo com instalando a fiação doméstica Muitos fatores são considerados. Existem programas de computador especiais que permitem levar em conta todos os recursos da casa e as necessidades de seus inquilinos. Mas é possível determinar a seção transversal necessária para a fiação independentemente usando o método descrito.

É importante entender que o diâmetro dos fios no apartamento pode diferir de sala para sala. Na entrada do medidor é um, na caixa de junção o tamanho do fio já pode ser menor, nos soquetes e acessórios é ainda menor.

Em cada secção da cablagem, é desejável determinar os parâmetros necessários para não sobrecarregar excessivamente os fios grossos.

Cálculo de dispositivos de energia

O método mais simples para determinar a seção transversal do fio necessária é calculá-lo, levando em conta a potência dos aparelhos que estão sendo operados e os fatores de correção. Essa técnica envolve vários estágios.

Estágio número 1.Soma de poder de aparelhos elétricos. Idealmente, você precisa saber o consumo de energia nominal de cada dispositivo, indicado no rótulo. Se a residência ainda não estiver equipada, a necessidade estimada de eletricidade pode ser calculada usando a seguinte tabela №1.

Lista de eletrodomésticos de poder

Igual em funcionalidade e tamanho eletrodomésticos podem ter um consumo de energia que é 2-3 vezes diferente, portanto, seu valor deve ser analisado em cada dispositivo (+)

Ao calcular, você também pode usar os parâmetros de dispositivos localizados em apartamentos semelhantes de parentes ou amigos. Há uma outra opção - ir à loja de eletrodomésticos, ver as suas características, e ao mesmo tempo procurar um modelo conveniente do equipamento da casa.

Estágio número 2. Determinação do coeficiente de simultaneidade. Pode ser expresso como uma porcentagem ou como um valor numérico de 0 a 1. O coeficiente mostra a relação entre o consumo de eletricidade incluído simultaneamente nos dispositivos de rede e a potência total de todos os dispositivos domésticos, calculada na primeira etapa.

Normalmente, o coeficiente é 0,8, mas você pode calcular você mesmo, com base nos hábitos dos moradores da casa.

Potência simultânea ligada

Não abuse de tomadas, tees e cabos de extensão portáteis. É aconselhável usar somente equipamentos com um mecanismo de segurança embutido que desligue a eletricidade em altas correntes.

Estágio número 3. Determinação do fator de segurança. Este indicador leva em consideração o possível crescimento do consumo de eletricidade em alguns anos. Normalmente é assumido como 1,5-2, mas se a casa já tem um conjunto completo de aparelhos elétricos, então o valor do coeficiente pode ser tomado 1,2-1,3. O principal é não se arrepender de uma pequena seção de fios no futuro.

Estágio número 4. Cálculo da carga máxima admissível.

É produzido de acordo com a 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 potências 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 fator de simultaneidade é 0,8, o fator de segurança é 1,5, então a carga máxima permitida será:

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

Este indicador será usado em cálculos subseqüentes.

Estágio número 5. Determinação da corrente máxima permitida.

O indicador é determinado por uma fórmula simples:

Eu = p / u,

onde:

  • Eu - força atual permitida;
  • P - carga máxima admissível em W;
  • U - tensão de rede - 220 V.

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

I = 9000 W / 220 V ~ 41A.

O método de cálculo da seção de cabos para energia e corrente é descrito em detalhes em este artigo.

Estágio número 6. Cálculo da seção de cabos na mesa. Já a escolha ótima do fio para fiação residencial é influenciada não apenas pelos parâmetros dos dispositivos, mas também por fatores externos. (o material do núcleo, seu shell, esquema de instalação, etc.), então para cada caso existem tabelas diferentes, que são consideradas mais.

Determinação da seção de cabos por tabelas

Para determinar a seção transversal ideal do fio para a fiação doméstica, existem tabelas especiais. Todos eles estão focados no valor da corrente permissível, que é calculada separadamente pelo método acima. Em seguida, serão consideradas as opções da tabela. definição da seção de fiação.

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

Cálculo da seção transversal para cabos elétricos de cobre

Devido à fragilidade do alumínio, os fios são feitos deste material somente com uma seção transversal de 2 mm. Além disso, não há fios de alumínio trançados de fios finos (+)

Abaixo está um cálculo da seção de fios para portadores e cabos de extensão.

Cálculo para portadores e extensores

Os cabos de extensão nas lojas raramente têm uma secção transversal de mais de 1,5 mm2, pelo que não deve carregá-los com aparelhos eléctricos potentes (+)

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

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

Cálculo da seção transversal da fiação de cobre

A corrente máxima depende do número de pessoas que vivem no cabo, porque cada uma delas gera calor, somado sob uma única bainha (+)

Tabelas semelhantes são usadas no cálculo da fiação elétrica e na indústria. Os cabos domésticos geralmente são organizados de maneira muito mais simples, de modo que o número de materiais calculados para eles é bastante limitado. Os parâmetros listados nas tabelas não são inventados, mas são indicados nos padrões da indústria, 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 do fio depende da seção transversal do cabo elétrico. Eletrodomésticos são projetados para determinados parâmetros da rede elétrica, e sua discrepância constante pode levar a uma diminuição na vida útil do equipamento.

Queda de tensão no final do fio

Quando a tensão cai na caldeira, é aconselhável instalar um estabilizador para que o equipamento não enfrente cargas adicionais devido à incompatibilidade das características operacionais da rede elétrica.

Quando o cabo é alongado, ocorre uma queda de tensão. Este efeito pode ser reduzido aumentando a seção transversal da fiação. Considera-se crítico reduzir a tensão no final do fio em 5%, comparado ao seu valor na fonte atual.

Este indicador pode ser calculado usando a fórmula conhecida:

Upad = 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;
  • Upad - queda de tensão, Volt;
  • Eu - corrente que flui através de um condutor.

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

Caldeiras, lavadoras e outros dispositivos com múltiplos relés e sensores são especialmente sensíveis ao valor da tensão. Esse recurso deve ser considerado ao usar a transportadora.

Restrições regulamentares

As empresas de serviços públicos que fornecem eletricidade à população têm o direito de impor restrições ao máximo de energia total no apartamento. Isto pode ser conseguido através da instalação de contadores de eletricidade com uma certa largura de banda.

Fusíveis automáticos ou reutilizáveis ​​são instalados no dispositivo, que são acionados quando o limite atual é excedido.

Medidor de energia desatualizado

Os medidores elétricos do tipo soviético são maciçamente substituídos pelos eletrônicos. Eles são ainda mais sensíveis a sobrecargas, devido às quais eles rapidamente falham.

Se você remover o plugue do medidor e conectá-lo diretamente à fiação do apartamento, é garantido que ele irá queimar em caso de uma violação longa do modo de operação. A maioria dos medidores soviéticos instalados em apartamentos suporta uma carga máxima de 25 A a 1 minuto.

Depois disso, eles queimam, o que é carregado com o pagamento da instalação de um novo dispositivo e uma multa por violar as regras de operação.

Não é capaz de suportar altas cargas e fiação na entrada, burnout que pode desenergizar vários apartamentos de uma só vez. Portanto, ao conectar um apartamento à rede da casa com um cabo de 2,5 mm, você não deve esperar que um cabo mais grosso dentro do apartamento seja capaz de suportar cargas altas.

É especialmente importante considerar o fator de restrições regulatórias no estágio de planejamento da instalação de aquecimento elétrico, piso radiante, saunas de infravermelho e outros equipamentos de uso intensivo de energia.

Primeiro você precisa consultar sobre as possibilidades de equipamentos elétricos instalados na frente do apartamento, nas utilidades relevantes.

Se você decidir calcular os parâmetros da fiação você mesmo, então será útil para você entender conceitos como: potência, potência e tensão atuais. Leia mais no artigo - Como calcular potência, corrente e tensão: princípios e exemplos de cálculo para condições de vida

Conclusões e vídeos úteis sobre o tema

Vídeos contêm dicas práticas sobre como escolher e comprar a fiação doméstica. Eles o ajudarão a adquirir equipamentos adequados ao cabo que protejam precisamente o invólucro de possíveis problemas com sobrecargas na rede.

Seleção de seção de cabos na loja

Conformidade com a seção do cabo e os parâmetros do disjuntor:

Seleção de seção de cabo e máquina:

Erros ao escolher um cabo elétrico:

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

Tendo apanhado corretamente a seção transversal do fio, é possível incluir todos os aparelhos elétricos necessários na rede. Isso elimina o inconveniente de operar o equipamento e ajuda a evitar que a fiação se queime.

Existe alguma coisa para complementar, ou tem alguma dúvida sobre o cálculo da seção de fiação? Por favor, deixe comentários sobre a publicação, participe das discussões do material. O formulário para comunicação está no bloco inferior.

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