Guia Especializado para Fiação de Painéis Principais 208V & 120V Monofásicos e Trifásicos

Instalação de Fiação de Circuitos & Disjuntores Monofásicos & Trifásicos, 120V & 208V no Painel Principal de Serviço

Nos EUA, 208V monofásico e trifásico é um dos níveis de tensão padrão usados para aplicações comerciais. Pode ser derivado de conexão Estrela-Estrela (Star to Star), Delta-Estrela ou configuração Delta de Perna Alta dos enrolamentos primários e secundários do transformador.

Neste post, consideraremos a conexão Estrela-Estrela para fiação de painel de distribuição monofásico e trifásico 208V e adicionalmente 120V monofásico. O outro tipo de conexão será discutido em posts futuros.

Geralmente, as concessionárias instalam três transformadores para obter níveis de tensão de fornecimento 208V e 120V. O lado primário destes três transformadores abaixadores são conectados ao fornecimento 7,2kV. Os transformadores então reduzem o nível de tensão para os desejados 208V e 120V aplicáveis a edifícios comerciais e instalações industriais.

Neste tipo de arranjo, os seguintes níveis de tensão estão disponíveis dos transformadores comerciais.

• 208V Trifásico, 4 Fios (Três fios quentes + fio terra)
• 208V Monofásico, 3 Fios (Dois fios quentes + fio terra)
• 120V Monofásico, 3 Fios (Um fio quente + fio neutro + fio terra)

Estes são os arranjos gerais e podem variar (ou seja, a fiação posterior depende da exigência do aparelho) ex: fio neutro pode ser necessário em circuitos monofásicos e trifásicos 208V como mostrado na figura abaixo.

A potência trifásica do secundário do transformador de distribuição via fios isolados entra na caixa de medidor e chave de segurança e finalmente entra no painel de distribuição principal. Cada linha ou fio quente conecta a um barramento separado na caixa do painel para distribuição posterior. Disjuntores de três polos, dois polos e polo único podem ser encaixados (ou seja, trilhos metálicos seguram o disjuntor firmemente) sobre três barramentos que derivam quente de cada barramento.

Em sistemas de fiação 120V e 208V, 1-Fase & 3-Fases, os níveis de tensão disponíveis são os seguintes dentro da caixa de disjuntores principal.

• Tensão entre três fios quentes (quente 1, quente 2 & quente 3) = 208V Trifásico
• Tensão entre quaisquer dois fios quentes = 208V Monofásico
• Tensão entre qualquer fio quente e Neutro = 120V Monofásico.

Quase todas as caixas de painel projetadas para Estrela e Delta por diferentes fabricantes são iguais, ou seja, existem barramentos quentes para disjuntores de três polos e um barramento separado para Neutro e Terra. Lembre-se que todos os painéis 208V-120V têm fio neutro especialmente em configuração Estrela, exceto se não há necessidade de usar sistema monofásico 120V ou tipos especiais de motores trifásicos (como bomba de esgoto) que não precisam de fio neutro.

Além disso, existem alguns casos em conexão Delta onde neutro não é necessário. Exceto isso, terra é necessário em quase todas as configurações (tanto Delta quanto Estrela), não importa se fio neutro é necessário na fiação ou não aplicável aos circuitos.

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Vamos ver como ligar disjuntores e pontos de carga 208V e 120V monofásicos e trifásicos a seguir.

Como Ligar Circuitos & Disjuntores 208V Trifásicos?

O tutorial a seguir mostra como ligar instalação de caixa de disjuntores 208V trifásica em apartamentos comerciais ou residenciais aplicáveis.

Como mostrado na figura, um disjuntor tripolar é conectado a três barramentos quentes (ou seja, três linhas ou fios quentes). Os três fios quentes de saída do disjuntor MCB tripolar, terra (bem como neutro se necessário) é conectado à carga trifásica como motor trifásico 208V.

Se permitido por códigos locais, você pode usar três disjuntores monopolar para circuitos trifásicos 208V se todos estiverem conectados a barramentos quentes separados e as chaves principais de todos os disjuntores estiverem conectadas juntas (uma chave deve ligar/desligar todos os disjuntores de uma vez). Mostramos este caso na figura acima.

Em aparelhos trifásicos 208V, você pode precisar de quatro ou cinco fios onde três fios são quentes e o restante são terra e neutro. Por exemplo, você pode conectar tomadas 4-polhos, 4 fios, sem aterramento como 18-15R, 18-20R, 18-30R, 18-50R, 18-60R, L18-20R, L18-30R etc. Estas tomadas podem ser conectadas sem fios neutros. Mesmo caso para protetores de surto AG208C3 e você pode seguir a mesma conexão de fiação, ou seja, quatro fios sem neutro. Em alguns casos, neutro aterrado é necessário. Consulte o manual do usuário para conexão adequada.

Por outro lado, tomadas 5-polhos, 5 fios, com aterramento podem ser conectadas a todos os três fios quentes e neutro + terra como L21-20R e L21-30R etc.

Como Ligar Circuitos & Disjuntores 208V Monofásicos?

O tutorial a seguir mostra como ligar instalação de caixa de disjuntores 208V monofásica para usos comerciais.

Como mostrado na figura, conecte um disjuntor bipolar a quaisquer dois barramentos quentes (ou seja, Quente 1 & Quente 2, ou Quente 2 & Quente 3 ou Quente 3 & Quente 1). Os dois fios quentes de saída do disjuntor bipolar, terra (bem como neutro se necessário) é conectado à carga monofásica como aquecedor de água 208V.

Existe um caso específico onde você pode usar disjuntores tripolar para circuitos e cargas monofásicas 208V. Para isso, simplesmente conecte os dois fios quentes de saída do disjuntor e conecte à carga. Conecte o neutro também se necessário. Dessa forma, um disjuntor tripolar alimentará um circuito monofásico 208V como mostrado na figura acima.

Bom saber: É boa prática manter o sistema em todos os sistemas trifásicos o mais balanceado possível para operação confiável dos transformadores. Se apenas disjuntores tripolar são instalados na caixa de disjuntores trifásica, é fácil gerenciar o sistema desbalanceado, mas a situação é complexa se disjuntores tripolar, bipolar e monopolar são instalados.

Por exemplo, um disjuntor monofásico 120V consumirá potência muito baixa comparado ao circuito de aquecedor trifásico. Dessa forma, um dos transformadores fornecerá mais potência comparado aos outros dois transformadores.

Similarmente, se a maioria dos disjuntores forem instalados no mesmo barramento, o mesmo problema de sistema desbalanceado ocorrerá. Enquanto a administração tenta manter carga balanceada e mesma amperagem fluindo em cada fio quente para operação confiável da usina e sistema de distribuição.

Em caso de desequilíbrio de tensão, o ponto comum na conexão Estrela (conhecido como neutro que carrega a corrente resultante) é corretamente aterrado (sistema de aterramento). Isso porque cargas não são praticamente balanceadas como em casos ideais. Além disso, o tamanho do fio neutro é menor que os três fios quentes (consulte códigos locais para mais detalhes).

Como Ligar Circuitos & Disjuntores 120V Monofásicos em Painel 208V?

O tutorial a seguir mostra como ligar instalação de caixa de disjuntores 120V monofásica no caso de caixa de painel trifásico 208V para aplicação residencial como iluminação ou ventilador de teto etc.

Como mostrado na figura abaixo, conecte um disjuntor monopolar a qualquer barramento quente (ou seja, Quente 1, Quente 2 ou Quente 3). O fio quente de saída do disjuntor MCB monopolar, neutro e fio terra é conectado à carga monofásica como tomada 120V, lâmpada ou ventilador de teto etc.

Lembre-se que em alguns casos, você pode usar disjuntor tripolar para monofásico 120V se apenas puxar um único fio quente da saída do disjuntor e conectar o fio neutro do barramento neutro ao ponto de carga. Isso deve ser de acordo com a capacidade de amperagem do dispositivo conectado.

Como Ligar Cargas 120V & 208V, 1-Fase & 3-Fases?

A figura a seguir mostra as três possíveis conexões de fiação em configuração trifásica 208V.

• Motor trifásico 208V conectado a todos os três barramentos quentes mais neutro e fios terra.
• Aquecedor de água monofásico 208V conectado a quente 1 e quente 2 mais fio terra.
• Tomada padrão monofásica 120V conectada a quente 1, neutro e fios terra.
• Tomada 208V trifásica, 20A, L21-20R conectada a todos os três fios quentes mais terra e neutro.

Códigos de Cores de Fiação para 208V:

Neste tutorial, usamos cores de fios diferentes apenas para fins de ilustração. Por favor, siga os Códigos Nacionais Elétricos, ou seja, códigos de cores NEC ou outros códigos de cores locais.

Para circuitos 208V monofásicos e trifásicos, usamos os códigos de cores NEC + prática geral como segue.

• Preto = Quente 1 ou Linha 1
• Vermelho = Quente 2 ou Linha 2
• Azul = Quente 3 ou Linha 3
• Branco = Fio Neutro
• Verde = Condutor Nu como fio terra

As cores recomendadas para fios quentes em sistema trifásico 208V são Preto, Vermelho e Azul para três fios quentes. Se fio branco foi usado em 208V para fio quente que conduz tensão, deve ser coberto com fita preta ou fita isolante preta enrolada ao redor. Assim, pode ser facilmente identificado como fio quente usado como fase, e não como neutro.

Não use verde, verde com listra amarela ou condutor nu para fios que conduzem tensão. Use apenas e somente fio de cobre para reduzir resistência e calor em vez de fios de alumínio na fiação da caixa do painel principal.

Precauções de Segurança

• Desconecte a fonte de energia (e certifique-se que está realmente DESLIGADA) antes de fazer manutenção, reparo ou instalação de equipamentos elétricos. Para isso, desligue a chave principal na caixa do painel principal.
• Nunca fique em pé ou toque partes molhadas e metálicas durante reparo ou instalação.
• Leia cuidadosamente todas as advertências e instruções e siga-as estritamente ao fazer este tutorial ou qualquer outro trabalho prático relacionado a trabalhos elétricos.
• Sempre use cabo e fio do tamanho correto, tomadas e interruptores de tamanho adequado e disjuntores de tamanho apropriado. Você também pode usar a Calculadora de Dimensionamento de Fios e Cabos para encontrar o calibre correto.
• Nunca tente brincar com eletricidade (pois é perigosa e pode ser fatal) sem orientação e cuidado adequados. Faça a instalação e trabalho de reparo na presença de pessoas experientes com vasto conhecimento e boa prática que saibam lidar com eletricidade.
• Fazer seu próprio trabalho elétrico é perigoso e ilegal em alguns casos. Contate o eletricista licenciado ou o fornecedor de energia elétrica antes de praticar qualquer mudança/modificação nas conexões de fiação elétrica.
• O autor não será responsável por quaisquer perdas, ferimentos ou danos decorrentes da exibição ou uso desta informação ou se você tentar qualquer circuito no formato errado. Por favor! Tenha cuidado porque é tudo sobre eletricidade e eletricidade é muito perigosa.

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