Cálculo da seção transversal do fio por consumo de energia

No caso de substituição ou colocação de fiação elétrica, é necessário calcular com precisão os parâmetros do cabo que será usado. Um dos principais parâmetros é a seção transversal do fio, que determina qual carga de energia pode ser conectada ao fio. Um fio muito fraco pode não suportar a carga e, com uma seção transversal excessivamente grande, custará várias vezes mais. Também deve-se ter em mente que, quanto menor a seção transversal dos condutores, maior sua resistência elétrica; portanto, também é necessário levar em consideração o comprimento do fio e a maneira como ele é colocado.

O que você precisa saber

Se você cortar qualquer cabo, então, sob as camadas de material isolante, um núcleo de fio se tornará visível, que é o condutor da corrente elétrica. Quando o fio é cortado (corte), no ponto de corte, o núcleo é visível como um círculo, cuja área é chamada de seção transversal do núcleo do fio e é medida em mm² (milímetros quadrados). Portanto, escolhendo a seção ideal do fio, de fato, o diâmetro de seus condutores de corrente é selecionado.

Como a parte condutora do cabo é metálica e o isolamento é feito de PVC, borracha ou materiais similares, os fios podem ser condicionalmente divididos em três níveis, de acordo com o nível de resistência a situações anormais:

1. O condutor e o isolamento são mantidos intactos. Essa. superaquecimento do fio ocorreu dentro do limite permitido e nada aconteceu.
2. O isolamento derrete, mas o metal do núcleo permanece inalterado. Depois que a avaria é eliminada, uma operação posterior desse fio é impossível - requer substituição obrigatória.
3. Combustão de isolamento e fusão da base metálica. Isso geralmente é conseqüência de um curto-circuito.

Saber como calcular a seção transversal é exatamente o que é necessário para excluir a segunda e a terceira opções, porque além do próprio cabo, são selecionados dispositivos de proteção para a fiação que desliga a linha quando a corrente aumenta.

Noções básicas de classificação

A única maneira de pegar um fio de alta qualidade em um apartamento ou casa na seção transversal de um condutor de corrente é saber a que energia os dispositivos serão conectados. Esse método também é chamado de "por carga", uma vez que, em circuitos elétricos, todos os dispositivos conectados são considerados carga ou resistência.

Primeiro, você precisa determinar a potência dos dispositivos. Isto pode ser feito de várias maneiras:

1. encontre informações sobre isso no passaporte técnico do dispositivo;
2. a energia é indicada nos próprios dispositivos - geralmente é indicada em placas ou adesivos de metal, embora possam ser simplesmente marcados no gabinete.
3. meça a força da corrente durante a operação e calcule a potência - um método exótico usado em casos excepcionais quando são necessários resultados precisos.

Se o dispositivo for fabricado na Rússia, Ucrânia ou Bielorrússia, a energia será sempre indicada como W (watt) ou kW (kilowatt). Se o produto for europeu, asiático ou americano, a letra será W. A carga usada nesses dispositivos é designada como "TOT" ou "TOT MAX".

Se não foi possível estabelecer com precisão a potência do dispositivo, você pode utilizar os dados médios para o cálculo.

Isso significa que, nesse caso, é necessário levar em consideração a potência máxima possível dos dispositivos e selecionar as seções transversais dos cabos apropriadas para eles em termos de consumo de energia. Caso contrário, o cabo poderá superaquecer durante a operação, causando um incêndio no isolamento.

Como calcular

Ao calcular a seção transversal do fio, você precisa se lembrar de um padrão simples - quanto mais dispositivos conectados a ele consomem corrente, maior o diâmetro do núcleo e mais maciço o próprio fio. A maneira mais fácil de determinar a seção transversal é em um núcleo de fio único, usando a seguinte fórmula:

Aqui d - significa o diâmetro do núcleo (mm) e S - a área de seção transversal necessária (mm²).

É um pouco mais difícil calcular o diâmetro de um núcleo com vários fios - aqui você precisa medir o diâmetro de cada fio individual e encontrar seu valor médio; então, a fórmula assume a seguinte forma:

Onde n é o número de núcleos, d é o diâmetro médio, S é a área da seção transversal procurada. Também é permitido medir o diâmetro de um fio e multiplicar o resultado pelo número. A fórmula permanece a mesma, apenas d agora não é o diâmetro médio, mas medido ao longo de um fio.

Se muitos cálculos estiverem previstos, você poderá calcular a seção transversal do fio usando uma calculadora especial de seções transversais do cabo on-line, na qual você só precisa inserir todos os dados sobre o número e o diâmetro do condutor de corrente e isso dará o resultado.

Características da seção transversal da fiação elétrica de diferentes materiais

A fiação de alumínio, que era usada nos tempos soviéticos, agora é proibida para a instalação de fiação interna, mas ainda é usada como a opção mais econômica, apesar de sua vida útil relativamente baixa e confiabilidade geral. Quando superaquecido, começa a desmoronar, oxida mais rapidamente no ar e tem uma condutividade elétrica mais baixa - isso significa que, com a mesma seção transversal de fios, o cobre é capaz de passar mais corrente por si mesmo do que o alumínio.

Um cabo de cobre tem uma força e resistência significativas à corrosão; portanto, se você precisar alterar toda a fiação, é altamente recomendável usar um cabo de cobre, especialmente porque esse é um requisito direto da PUE. Como o fio de cobre é mais caro que o alumínio, conhecer os valores transversais de energia adequados ao usá-lo será uma economia significativa para a estimativa.

Ao instalar a fiação oculta em casa, é melhor escolher um cabo de fio único, pois é mais fácil de instalar e não requer etapas adicionais.

Na maioria das vezes, esses fios são usados ​​para conectar dispositivos não estacionários à rede: secador de cabelo, ferro, barbeador e outros.

Existe um cálculo geral para a fiação padrão de apartamentos, casas, cabanas. Segundo ele, com uma carga contínua de 25A, são utilizadas seções transversais para corrente (cobre) de 4,0 mm² e diâmetro de 2,26 mm. De acordo com esses cálculos, um disjuntor (máquina automática) é instalado na linha, que geralmente é montado na caixa de entrada no ponto em que os fios entram no apartamento ou na casa.

Seção transversal de cabos com fiação aberta ou fechada

Quando os pulsos de corrente se movem ao longo do condutor, ele se aquece. Quanto mais corrente, mais forte o calor. A mesma corrente que flui através de fios de diâmetros diferentes tem um efeito ambíguo na geração de calor. Quanto menor a seção transversal, mais aquecimento ocorre a partir da carga.

Portanto, se a linha for aberta, você poderá reduzir a seção transversal - pegue fios menos fortes. Nesse caso, ele esfria mais rápido e o isolamento não se deteriora.Com um método de instalação fechado, a situação é pior - o calor diminui mais lentamente, e aqui um material mais forte já é necessário - fios de uma seção transversal maior.

Projetar a fiação e comprar a quantidade certa de consumíveis requer habilidades de projeto. Você precisará fazer o seguinte:

1. Desenhe um plano de um apartamento ou de outras instalações onde for planejado e marque futuras tomadas e lâmpadas.
2. Descubra a potência de todos os dispositivos e eletrodomésticos disponíveis: lâmpadas, aparelhos de aquecimento, chaleiras, secadores de cabelo, etc. Isso permitirá que você permaneça na melhor opção.
3. Meça o comprimento da linha planejada e adicione todos os parâmetros coletados.
4. Selecione uma marca de cabo. É melhor usar fio plano para a fiação interna.
5. Compre a quantidade necessária.

A cor geralmente aceita do isolamento do núcleo não depende de nenhuma forma da seção transversal e é usada apenas para facilitar a instalação:

• azul - para neutro;
• verde-amarelo - aterramento;
• branco, marrom e outros - condutores de fase.

É melhor instalar vários interruptores e assiná-los imediatamente: por exemplo, "cozinha", "quarto" etc. etc. A linha de iluminação é sempre desenhada separadamente da máquina de entrada e não depende dos soquetes. Mesmo que ocorra um curto-circuito em um deles, a casa não ficará sem luz e, se necessário, os reparos poderão ser feitos com iluminação normal, sem o uso de lanterna ou velas.

Recomendações adicionais:

• É sempre melhor escolher a seção transversal do fio com uma margem - a economia é boa, mas deve ser razoável e não se sabe o que será incluído posteriormente.
• Em salas com alta umidade, é muito provável que duas camadas de isolamento sejam necessárias.
• Ao comprar, você precisa especificar o diâmetro de curvatura permitido do fio, especialmente para os de fio único. O fato é que, se você apenas dobrar o cabo, a condutividade poderá se deteriorar nesse local, para que os fabricantes sempre indiquem o raio de curvatura permitido, começando pelo diâmetro externo de todo o cabo. Na maioria das vezes, esse valor é 10-15.
• Os cabos de cobre e alumínio não se encaixam ou se conectam da maneira usual. Para prendê-los, você pode usar blocos terminais ou arruelas (galvanizadas).

Como calcular os parâmetros do cabo necessário

Se a linha de energia tiver um comprimento impressionante (100 metros ou mais), todos os cálculos deverão ser feitos levando em consideração as perdas de corrente que ocorrerão diretamente no cabo. Isso é feito sem falhas ao projetar a fonte de alimentação das casas. Todos os dados iniciais são inseridos no projeto com antecedência, para controle e resseguro, eles são verificados novamente usando a taxa de energia alocada para toda a casa e o comprimento da mesma até o poste. A tabela a seguir ajuda a calcular os parâmetros necessários:

A escolha de uma seção transversal do fio adequada ao instalar a fiação elétrica é melhor feita com uma margem. Se houver, todos os novos dispositivos que apareceram no apartamento podem ser ligados com segurança, sem medo de sobrecarga.

Se precisar prolongar com urgência a tomada e o fio necessário não estiver próximo, você poderá usar cabos diferentes conectando-os paralelamente. Esse método não é usado constantemente, mas recorre a ele em momentos de extrema necessidade, mas se já estiver sendo usado, e ainda mais para conectar um dispositivo poderoso, você precisará usar fios da mesma seção transversal. Se esse requisito não puder ser atendido, ao calcular se o fio suportará apenas o cabo de uma seção transversal menor deve ser levado em consideração.

Convertendo watts em quilowatts

Ao especificar energia para grandes aparelhos elétricos, são usadas unidades como watts e kilowatts.O prefixo "kilo" significa que o número deve ser multiplicado por 1000; portanto, 1kW = 1000W, 5kW = 5000W, 3kW = 3000W e 1W = 0,001kW, etc.

Os dispositivos que consomem uma quantidade tão baixa de corrente que mesmo ela não precisa ser selecionada incluem:

• frigorífico;
• Carregador;
• TELEVISÃO;
• radiotelefone;
• candeeiros de noite e candeeiros de pé.

Mas se, por exemplo, um aquecedor estiver conectado à mesma tomada, os cálculos deverão ser feitos.

A escolha de qual seção de cabo será usada é o componente mais importante de qualquer projeto de circuito elétrico, desde instalações até redes urbanas ou industriais. A seleção correta garante segurança elétrica, segurança contra incêndio e economia do orçamento do projeto.

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