Como encontrar o tamanho adequado de cabo e fio para instalação de fiação elétrica? – Exemplos no sistema imperial e métrico
Como determinar o tamanho adequado de fios e cabos para instalação de fiação elétrica?
O guia passo a passo a seguir mostrará como encontrar o tamanho certo de cabo e fio ou qualquer outro condutor para instalação de fiação elétrica com exemplos resolvidos (em inglês ou britânico e Sistema SI, ou seja, Sistema Imperial e Métrico, respectivamente).
Lembre-se de que é muito importante selecionar o tamanho de fio adequado ao dimensionar um fio para instalações elétricas. Um tamanho inadequado de fio para cargas maiores com alta corrente pode criar caos que leva à falha do equipamento elétrico, incêndio perigoso e ferimentos graves.
Queda de tensão nos cabos
Sabemos que todos os condutores, fios e cabos (exceto supercondutores) têm alguma resistência.
Esta resistência é diretamente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional ao diâmetro do condutor, ou seja,
R ∝ L/a … [Leis de resistência R =ρ (L/a)]
Sempre que a corrente flui através de um condutor, ocorre uma queda de tensão nesse condutor. Geralmente, a queda de tensão pode ser negligenciada para condutores de pequeno comprimento, mas no caso de condutores de diâmetro menor e comprimento longo, devemos levar em consideração as quedas de tensão consideráveis para instalação de fiação adequada e gerenciamento de carga futuro.
De acordo com a regra B-23 do IEEE , em qualquer ponto entre o terminal da fonte de alimentação e a instalação, A queda de tensão não deve aumentar acima de 2,5% da tensão fornecida (fornecimento) .
Postagens relacionadas:
- Como encontrar o tamanho adequado do disjuntor? Calculadora e exemplos de disjuntores
- Como encontrar a tensão e a amperagem do interruptor, plugue, tomada e receptáculo
- Como calcular o tamanho do cabo para motores LT e HT?
Exemplo:
Se a tensão de alimentação for 220V AC, então o valor da queda de tensão permitida deve ser;
- Queda de tensão permitida =220 x (2,5/100) =5,5 V
Da mesma forma, se a tensão de alimentação for 120V AC, a queda de tensão permitida não deve ser superior a 3V (120V x 2,5%).
Nos circuitos de fiação elétrica, as quedas de tensão também ocorrem do quadro de distribuição para os diferentes subcircuitos e subcircuitos finais, mas para subcircuitos e subcircuitos finais, o valor da queda de tensão deve ser metade das quedas de tensão permitidas (ou seja, 2,75 V de 5,5 V, conforme calculado acima)
Normalmente, a queda de tensão nas tabelas é descrita em Ampere por metro (A/m) por exemplo. qual seria a queda de tensão em um cabo de um metro que carrega uma corrente de um Ampere?
Existem dois métodos para definir a queda de tensão em um cabo que discutiremos a seguir.
No SI (Sistema internacional e sistema métrico ) a queda de tensão é descrita por ampere por metro (A/m) .
No FPS (sistema pé-libra) a queda de tensão é descrita em comprimento com base em 100 pés.
- Atualizar :Agora você também pode usar as seguintes calculadoras elétricas para encontrar Queda de tensão e o tamanho do fio na bitola americana sistemas.
- Calculadora de tamanho de fios e cabos elétricos (cobre e alumínio)
- Calculadora de tamanho de fios e cabos em AWG
- Calculadora de queda de tensão em fios e cabos
Tabelas e gráficos para tamanhos adequados de cabos e fios
Abaixo estão as tabelas importantes que você deve seguir para determinar o tamanho adequado do cabo para a instalação da fiação elétrica.
Clique na imagem para ampliar
Clique na imagem para ampliar
Clique na imagem para ampliar
Clique na imagem para ampliar
Clique na imagem para ampliar
Como encontrar a queda de tensão em um cabo?
Para encontrar a queda de tensão em um cabo, siga as etapas simples abaixo.
- Em primeiro lugar, encontre a queda de tensão máxima permitida.
- Agora, encontre a corrente de carga.
- Agora, de acordo com a corrente de carga, selecione um cabo adequado (cuja classificação de corrente deve estar mais próxima da corrente de carga calculada) da tabela 1.
- Na Tabela 1, encontre a queda de tensão em metros ou 100 pés (qual sistema você prefere) de acordo com sua corrente nominal.
(Fique tranquilo :) Seguiremos os métodos e sistemas para encontrar quedas de tensão (em metros e 100 pés) em nosso exemplo resolvido para toda a fiação da instalação elétrica).
- Agora, calcule a queda de tensão para o comprimento real do circuito de fiação de acordo com sua corrente nominal com a ajuda das fórmulas a seguir .
(Comprimento real do circuito x queda de volts para 1m) /100 ===> para encontrar a queda de volts por metro.
(Comprimento real do circuito x queda de volts para 100 pés) /100 ===> para encontrar a queda de volts em 100 pés.
- Agora multiplique este valor calculado de queda de tensão pelo fator de carga onde;
Fator de carga =corrente de carga a ser tomada pelo cabo/corrente nominal do cabo fornecida na tabela.
- Este é o valor da queda de volts nos cabos quando a corrente de carga flui através deles.
- Se o valor calculado da queda de tensão for menor que o valor calculado na etapa (1) (queda de tensão máxima permitida), o tamanho do cabo selecionado é adequado
- Se o valor calculado da queda de tensão for maior que o valor calculado na etapa (1) (queda de tensão máxima permitida), calcule a queda de tensão para o próximo cabo (maior em tamanho) e assim por diante até o valor calculado de tensão queda tornou-se menor do que a queda de tensão máxima permitida calculada na etapa (1).
Como determinar o tamanho adequado do cabo e do fio para uma determinada carga?
Abaixo estão os exemplos resolvidos que mostram como encontrar o tamanho de cabo adequado para uma determinada carga.
Para uma determinada carga, o tamanho do cabo pode ser encontrado com a ajuda de diferentes tabelas, mas devemos ter em mente e seguir as regras sobre queda de tensão.
Determinando o tamanho do cabo para uma determinada carga, leve em consideração as seguintes regras.
Para uma determinada carga, exceto o valor conhecido de corrente, deve haver 20% de escopo extra de corrente para necessidades adicionais, futuras ou de emergência.
Do medidor de energia ao quadro de distribuição, a queda de tensão deve ser 1,25% e para o subcircuito final, a queda de tensão não deve exceder 2,5% de Tensão de Alimentação.
Considere a mudança de temperatura, quando necessário, use o fator de temperatura (Tabela 3)
Além disso, considere o fator de carga ao encontrar o tamanho do cabo
Ao determinar o tamanho do cabo, considere o sistema de fiação, ou seja, em um sistema de fiação aberto, a temperatura seria baixa, mas em fiação de conduíte, a temperatura aumenta devido à ausência de ar.
- Observação:lembre-se do fator de diversidade na instalação da torção elétrica ao selecionar o tamanho adequado do cabo para a instalação da fiação elétrica
Exemplos resolvidos de tamanho adequado de fios e cabos
A seguir estão os exemplos de determinação do tamanho adequado de cabos para instalação de fiação elétrica, o que facilitará a compreensão do método de "como determinar o tamanho adequado de cabo para um determinado carregar".
Exemplo 1 … (Sistema imperial, britânico ou inglês)
Para instalação de fiação elétrica em um prédio, a carga total é de 4,5 kW e o comprimento total do cabo do medidor de energia até o quadro de distribuição do subcircuito é de 35 pés. As tensões de alimentação são 220V e a temperatura é 40°C (104°F). Encontre o tamanho de cabo mais adequado do medidor de energia para o subcircuito se a fiação estiver instalada em conduítes.
Solução:-
- Carga total =4,5kW =4,5 x1000W =4500W
- 20% de carga adicional =4500 x (20/100) =900 W
- Carga total =4500W + 900W =5400W
- Corrente total =I =P/V =5400W /220V =24,5A
Agora selecione o tamanho do cabo para corrente de carga de 24,5A (da Tabela 1) que é 7/0,036 (28 Amperes). Isso significa que podemos usar o cabo 7/0,036 de acordo com a tabela 1.
Agora verifique o cabo selecionado (7/0,036) com fator de temperatura na Tabela 3, então o fator de temperatura é 0,94 (na tabela 3) a 40°C (104°F) e a capacidade de transporte de corrente de (7/0,036) é 28A, portanto, a capacidade de transporte de corrente deste cabo a 40°C (104°F) seria;
Classificação atual para 40°C (104°F) =28 x 0,94 =26,32 Amp.
Desde que o valor calculado (26,32 Amp ) a 40°C (104°F ) é menor que a capacidade de transporte de corrente do cabo (7/0,036) que é 28A , portanto, este tamanho de cabo (7/0,036 ) também é adequado em relação à temperatura.
Agora encontre a queda de tensão para 100 pés para este cabo (7/0,036) da Tabela 4 que é 7V , Mas no nosso caso, o comprimento do cabo é de 35 pés. Portanto, a queda de tensão para um cabo de 35 pés seria;
Queda de tensão real para 35 pés =(7 x 35/100) x (24,5/28) =2,1 V
E queda de tensão permitida =(2,5 x 220)/100 =5,5 V
Aqui A queda de tensão real (2,1 V) é menor que a queda de tensão máxima permitida de 5,5 V. Portanto, o tamanho de cabo apropriado e mais adequado é (7/0,036) para essa carga específica para instalação de fiação elétrica.
- Postagem relacionada: Como conectar a comutação automática e manual e a chave de transferência? (1 e 3 fases)
Exemplo 2 … (SI / Métrico / Sistema decimal)
Que tipo e tamanho de cabo é adequado para determinada situação
- Carga =5,8kW
- Volts =230V AV
- Comprimento do circuito =35 metros
- Temperatura =35°C (95°F)
Solução:-
Carga =5,8kW =5800W
Tensão =230V
Atual =I =P/V =5800 / 230 =25,2A
20% de corrente de carga adicional =(20/100) x 5,2A =5A
Corrente de carga total =25,2A + 5A =30,2A
Agora selecione o tamanho do cabo para corrente de carga de 30,2 A (da Tabela 1), que é 7/1,04 (31 Amperes). Isso significa que podemos usar o cabo 7/0,036 de acordo com a tabela 1 .
Agora verifique o cabo selecionado (7/1,04) com fator de temperatura na Tabela 3, então o fator de temperatura é 0,97 (na tabela 3) a 35°C (95°F) e a capacidade de transporte de corrente de (7/1,04) é 31A, portanto, a capacidade de transporte de corrente deste cabo a 40°C (104°F) seria;
Classificação atual para 35°C (95°F) =31 x 0,97 =30 Amp.
Uma vez que o valor calculado (30 Amp) a 35°C (95°F) é menor que a capacidade de transporte de corrente do cabo (7/1.04) que é 31A, portanto este tamanho de cabo (7/1.04) também é adequado em relação à temperatura.
Agora encontre a queda de tensão por amperímetro para este cabo (7/1.04) da (Tabela 5) que é 7mV, mas no nosso caso, o comprimento do cabo é 35 metro. Portanto, a queda de tensão para um cabo de 35 metros seria:
Queda de tensão real para 35 metros =
=mV x I x L
=(7/1000) x 30×35 =7,6V
E Queda de tensão permitida =(2,5 x 230)/100 =5,75 V
Aqui a queda de tensão real (7,35 V) é maior que a queda de tensão máxima permitida de 5,75 V. Portanto, este não é um tamanho de cabo adequado para essa carga. Então vamos selecionar o próximo tamanho do cabo selecionado (7/1.04) que é 7/1.35 e encontrar a queda de tensão novamente.
De acordo com a Tabela (5), a corrente nominal de 7/1,35 é de 40 Amperes e a queda de tensão por amperímetro é de 4,1 mV (Consulte a tabela (5)). Portanto, a queda de tensão real para um cabo de 35 metros seria;
Queda de tensão real para 35 metros =
=mV x I x L
(4,1/1000) x 40×35 =7,35V =5,74V
Esta queda é menor que a queda de tensão máxima permitida. Portanto, este é o tamanho de cabo ou fio mais apropriado e adequado .
Exemplo 3
As seguintes cargas estão conectadas em um edifício:-
Sub-Circuito 1
- 2 lâmpadas cada 1000W e
- 4 fans each of 80W
- 2 TV each of 120W
Sub-Circuit 2
- 6 Lamps each of 80W and
- 5 sockets each of 100W
- 4 lamps each of 800W
If supply voltages are 230 V AC, then calculate circuit current and Cable size for each Sub-Circuit ?
Solution:-
Total load of Sub-Circuit 1
=(2 x 1000) + (4 x 80) + (2×120)
=2000W + 320W + 240W =2560W
Current for Sub-Circuit 1 =I =P/V =2560/230 =11.1A
Total load of Sub-Circuit 2
=(6 x 80) + (5 x 100) + (4 x 800)
=480W + 500W + 3200W=4180W
Current for Sub-Circuit 2 =I =P/V =4180/230 =18.1A
Therefore, Cable suggested for sub circuit 1 =3/.029 ” (13 Amp ) or 1/1.38 mm (13 Amp )
Cable suggested for Sub-Circuit 2 =7/.029 ” (21 Amp ) or 7/0.85 mm (24 Amp)
Total Current drawn by both Sub-Circuits =11.1A + 18.1A =29.27 A
So cable suggested for Main-Circuit =7/.044″ (34 Amp) or 7/1.04 mm (31 Amp )
Example 4
A 10H.P (7.46kW) three phase squirrel cage induction motor of continuous rating using Star-Delta starting is connected through 400V supply by three single core PVC cables run in conduit from 250feet (76.2m) away from multi-way distribution fuse board. Its full load current is 19A. Average summer temperature in Electrical installation wiring is 35°C (95°F). Calculate the size of the cable for the motor?
Solution:-
- Motor load =10H.P =10 x 746 =7460W *(1H.P =746W)
- Supply Voltage =400V (3-Phase)
- Length of cable =250feet (76.2m)
- Motor full load Current =19A
- Temperature factor for 35°C (95°F) =0.97 (From Table 3)
Now select the size of cable for full load motor current of 19A (from Table 4) which is 7/0.36” (23 Amperes) *(Remember that this is a 3-phase system i.e. 3-core cable) and the voltage drop is 5.3V for 100 Feet. It means we can use 7/0.036 cable according Table (4).
Now check the selected (7/0.036) cable with temperature factor in table (3), so the temperature factor is 0.97 (in table 3) at 35°C (95°F) and current carrying capacity of (7/0.036”) is 23 Amperes, therefore, current carrying capacity of this cable at 40°C (104°F) would be:
Current rating for 40°C (104°F) =23 x 0.97 =22.31 Amp.
Since the calculated value (22.31 Amp) at 35°C (95°F) is less than that of current carrying capacity of (7/0.036) cable which is 23A, therefore this size of cable (7/0.036) is also suitable with respect to temperature.
Load factor =19/23 =0.826
Now find the voltage drop for 100feet for this (7/0.036) cable from table (4) which is 5.3V, But in our case, the length of cable is 250 feet. Therefore, the voltage drop for 250 feet cable would be;
Actual Voltage drop for 250feet =(5.3 x 250/100) x 0.826 =10.94V
And maximum Allowable voltage drop =(2.5/100) x 400V=10V
Here the actual Voltage drop (10.94V) is greater than that of maximum allowable voltage drop of 10V. Therefore, this is a not a suitable size of cable for the given load. So we will select the next size of selected cable (7/0.036) which is 7/0.044 and find the voltage drop again. According to Table (4) the current rating of 7/0.044 is 28 Amperes and the volt drop in per 100 feet is 4.1V (see Table 4). Therefore, the actual voltage drop for 250 feet cable would be;
Actual Voltage drop for 250 feet =
=Volt drop per 100 feet x length of cable x load factor
=(4.1/100) x 250 x 0.826 =8.46V
And Maximum Allowable voltage drop =(2.5/100) x 400V=10V
The actual voltage drop is less than that of maximum allowable voltage drop. So this is the most appropriate and suitable cable size for electrical wiring installation in a given situation.
NEC Wire Size Table 310.15(B)(16) (formerly Table 310.16) &Chart
NEC (National Electrical Code) Table 310.15(B)(16) (formerly Table 310.16) – 310.60 – ARTICLE 310 – Conductors for General Wiring &Allowable Ampacities of Conductors &Wire Sizes based on AWG (American Wire Gauge).
| 310.60 ARTICLE 310 — CONDUCTORS FOR GENERAL WIRING | |||||||
| Table 310.15(B)(16) (formerly Table 310.16) Allowable Ampacities of Insulated Conductors Rated Up to and Including 2000 Volts, 60°C Through 90°C (140°F Through 194°F), Not More Than Three Current-Carrying Conductors in Raceway, Cable, or Earth (Directly Buried), Based on Ambient Temperature of 30°C (86°F)* | |||||||
| Size AWG or kcmil | Temperature Rating of Conductor [See Table 310.104(A).] | Size AWG or kcmil | |||||
| 60°C (140°F) | 75°C (167°F) | 90°C (194°F) | 60°C (140°F) | 75°C (167°F) | 90°C (194°F) | ||
| Types TW, UF | Types RHW, THHW, THW, THWN, XHHW, USE, ZW | Types TBS, SA, SIS, FEP, FEPB, MI, RHH, RHW-2, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW-2 | Types TW, UF | Types RHW, THHW, THW, THWN, XHHW, USE | Types TBS, SA, SIS, THHN, THHW, THW-2, THWN-2, RHH, RHW-2, USE-2, XHH, XHHW, XHHW-2, ZW-2 | ||
| COPPER | ALUMINUM OR COPPER-CLAD ALUMINUM | ||||||
| 18** | — | — | 14 | — | — | — | — |
| 16** | — | — | 18 | — | — | — | — |
| 14** | 15 | 20 | 25 | — | — | — | — |
| 12** | 20 | 25 | 30 | 15 | 20 | 25 | 12** |
| 10** | 30 | 35 | 40 | 25 | 30 | 35 | 10** |
| 8 | 40 | 50 | 55 | 35 | 40 | 45 | 8 |
| 6 | 55 | 65 | 75 | 40 | 50 | 55 | 6 |
| 4 | 70 | 85 | 95 | 55 | 65 | 75 | 4 |
| 3 | 85 | 100 | 115 | 65 | 75 | 85 | 3 |
| 2 | 95 | 115 | 130 | 75 | 90 | 100 | 2 |
| 1 | 110 | 130 | 145 | 85 | 100 | 115 | 1 |
| 1/0 | 125 | 150 | 170 | 100 | 120 | 135 | 1/0 |
| 2/0 | 145 | 175 | 195 | 115 | 135 | 150 | 2/0 |
| 3/0 | 165 | 200 | 225 | 130 | 155 | 175 | 3/0 |
| 4/0 | 195 | 230 | 260 | 150 | 180 | 205 | 4/0 |
| 250 | 215 | 255 | 290 | 170 | 205 | 230 | 250 |
| 300 | 240 | 285 | 320 | 195 | 230 | 260 | 300 |
| 350 | 260 | 310 | 350 | 210 | 250 | 280 | 350 |
| 400 | 280 | 335 | 380 | 225 | 270 | 305 | 400 |
| 500 | 320 | 380 | 430 | 260 | 310 | 350 | 500 |
| 600 | 350 | 420 | 475 | 285 | 340 | 385 | 600 |
| 700 | 385 | 460 | 520 | 315 | 375 | 425 | 700 |
| 750 | 400 | 475 | 535 | 320 | 385 | 435 | 750 |
| 800 | 410 | 490 | 555 | 330 | 395 | 445 | 800 |
| 900 | 435 | 520 | 585 | 355 | 425 | 480 | 900 |
| 1000 | 455 | 545 | 615 | 375 | 445 | 500 | 1000 |
| 1250 | 495 | 590 | 665 | 405 | 485 | 545 | 1250 |
| 1500 | 525 | 625 | 705 | 435 | 520 | 585 | 1500 |
| 1750 | 545 | 650 | 735 | 455 | 545 | 615 | 1750 |
| 2000 | 555 | 665 | 750 | 470 | 560 | 630 | 2000 |
| |||||||
Here is the NEC table as a chart (image format to downloads as a reference)
Related Posts:
- How to Size a Load Center, Panelboards and Distribution Board?
- How to Determine the Number of Circuit Breakers in a Panel Board?
- How to Determine the Right Size Capacity of a Subpanel?
- How to Calculate the Suitable Capacitor Size in Farads &kVAR for Power factor Improvement
- How to Convert Capacitor Farads into kVAR &Vice Versa (For Power factor improvement)
- How To check a Capacitor with Digital &Analog Multimeter. 8 Methods
- How to Check the Value of Burnt Resistor. 3 Handy methods
- How To:Electrical &Electronics Tutorials
- Basic Electrical Wiring Installation Tutorials
Tecnologia industrial
- Como calcular o ROI para o Sistema Metal X
- Como inserir dutos de cabos no painel elétrico
- Projetos elétricos da série E3 - Inserção de fios com E3.cable
- Por que projetar em software CAE para projetos elétricos e abandonar o CAD antigo?
- Tutoriais de engenharia elétrica e eletrônica de "Como fazer"
- Diagramas e tutoriais de instalação de fiação elétrica
- Como calcular o tamanho adequado do capacitor em µ-Farads e kVAR para melhoria de P.F
- Fator de diversidade na instalação de fiação elétrica
- Instalação de fiação elétrica monofásica em um prédio de vários andares
- Como escolho o melhor serviço de reparo hidráulico para o meu sistema?