Fiação Profissional de Painéis Principais 120V & 240V: Guia Completo de Instalação de Caixa de Disjuntores

Instalação de Fiação de Circuitos & Disjuntores Monofásicos 120V & 240V no Painel Principal de Serviço

Nos EUA e Canadá (seguindo NEC e CNC), o transformador de distribuição tem 4,5kV-7,2kV no lado primário e reduz o nível de tensão para 120V monofásico e fase dividida 240V para aplicações residenciais. O lado primário do transformador de distribuição é alimentado por duas linhas chamadas linha de alta tensão e neutro respectivamente.

O enrolamento secundário tem derivação central, ou seja, existem três fios de saída do enrolamento secundário chamados Quente 1 ou linha 1, Quente 2 ou linha 2 e Neutro. O nível de tensão entre qualquer fase "quente1 ou quente 2" e fio neutro é 120V enquanto a tensão entre dois fios quentes "quente 1 e quente 2" é 240V. Ambos níveis de tensão de fornecimento são sistema monofásico, exceto que dois fios quentes fornecem tensão fora de fase (180°) comparado a 120V entre quente e neutro.

Estes três fios entram na caixa de medidor e então conectam à caixa do painel principal. No tutorial a seguir, mostraremos como ligar disjuntores e cargas monofásicas 120V e 240V no painel principal em casa para fins residenciais.

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Dentro da Caixa de Disjuntores Principal

A figura a seguir mostra um painel típico de disjuntores para circuitos 120V e 240V. Existem três fios entrando no painel principal do medidor de energia:

• Quente 1 ou Linha 1 = Cor Preta
• Quente 2 ou Linha 2 = Cor Vermelha (apenas para ilustração)
• Neutro = Cor Branca

Fios quente 1 e quente 2 são firmemente conectados aos terminais do disjuntor principal (chave principal). Lembre-se que estes terminais estão sempre ativos não importa se o disjuntor principal está LIGADO ou DESLIGADO.

O disjuntor principal é conectado a dois barramentos (para ilustração, cores preta e vermelha são usadas para estes dois barramentos). Barramento 1 e barramento 2 conduzem 120V e há 240V entre dois barramentos (ou seja, quente 1 e quente 2).

O neutro branco é conectado ao barramento neutro que conduz 0V. Adicionalmente, o barramento neutro é ligado ao barramento de terra para fins de segurança, que também conduz 0V. Lembre-se que todas as caixas metálicas devem ser corretamente aterradas segundo regras NEC.

Desta forma,

• Tensão entre Quente 1 e Neutro = 120V Monofásico
• Tensão entre Quente 1 e Quente 2 = 240V Monofásico (Tensão de fase dividida)
• Tensão entre Neutro e Terra = 0V.

Para circuitos monofásicos 120V, o disjuntor monopolar é conectado a um barramento quente (tanto Quente 1 quanto Quente 2) e Neutro. Para circuitos de fase dividida 240V (1-Fase), o disjuntor bipolar é conectado a ambos os barramentos, ou seja, quente 1 e quente 2.

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A figura a seguir mostra um painel de serviço principal para fiação e instalação de disjuntores monofásicos e fase dividida 120V e 240V.

Como Ligar Circuitos & Disjuntores 120V

O tutorial a seguir mostra como ligar instalação de caixa de disjuntores 120V monofásica em casa.

Circuitos monofásicos 120V são geralmente usados em fiação residencial para circuitos de iluminação e tomadas. Para isso, simplesmente monte e conecte um disjuntor monopolar (15A ou 20A) a qualquer barramento quente (tanto Quente 1 quanto Quente 2) com a ajuda de trilhos metálicos que seguram os disjuntores.

Por exemplo, um disjuntor monopolar é montado no Quente 1. A saída do disjuntor (Preto) é conectada ao ventilador de teto. Similarmente, o fio neutro (Branco) também é conectado ao ventilador de teto. Finalmente, o condutor nu ou fio verde com listra amarela como terra é conectado ao ventilador de teto. Para operação LIGA/DESLIGA do ventilador de teto, um interruptor monopolar deve ser conectado apenas e somente no fio quente (vivo).

Use fio 12 AWG para disjuntor bipolar 20 amp, 120V. Lembre-se que uma tomada 20A pode ser instalada em disjuntor 20 amp. Em outras palavras, não conecte tomada 20A em disjuntor 15A. Disjuntor 20A é recomendado para circuitos de carga 16A pois o tamanho do disjuntor deve ser 125% da capacidade de amperagem da carga. Em palavras simples, 80% da amperagem da carga pode ser conectada a um disjuntor MCB, ou seja, circuito de carga 12A deve ser conectado a disjuntor MCB 15A.

Como Ligar Circuitos & Disjuntores 240V

O tutorial a seguir mostra como ligar disjuntores de fase dividida ou 240V monofásicos no quadro de distribuição residencial para aplicações residenciais.

Circuitos de fase dividida ou 240V monofásicos são geralmente circuitos dedicados, ou seja, devem conectar para pontos de carga únicos como secadora, fogão, máquina de lavar, ar-condicionado, bomba d'água & motores etc.

Para instalar circuito monofásico 240V, basta montar disjuntor bipolar 30A nos trilhos metálicos (designados para dois barramentos quentes) que seguram firmemente os disjuntores. Os dois fios de saída do disjuntor conectam diretamente ao ponto de carga. Adicionalmente, o condutor nu como fio terra conecta ao ponto de carga.

Também note que não há necessidade de conectar fio neutro em circuitos de fase dividida 240V (enquanto alguns aparelhos precisam do fio neutro em circuitos 240V também, portanto, se não tem certeza, consulte o manual do aparelho ou contate o fabricante.

Lembre-se que use apenas fio 10 AWG para disjuntores monopolar ou bipolar 30A. Além disso, não use disjuntor 30A para tomadas e pontos de carga 15A, 20A ou 40A. A mesma regra se aplica para disjuntores bipolares e 240V, ou seja, use disjuntor com capacidade 125% da amperagem ou carga deve ser 80% do tamanho do disjuntor. Por exemplo, disjuntor 30A (monopolar ou bipolar) deve ser conectado para pontos de carga 24A.

Além disso, é contra o código usar dois disjuntores monopolar separados para circuitos 208V ou 240V. Se ainda quiser conectar dois disjuntores SP como bipolar para circuito 240V, as chaves de ambos disjuntores devem ser ligadas e conectadas juntas, ou seja, ambos disjuntores SP devem ser ligados/desligados com a mesma chave comum. Além disso, a classificação de corrente em amperes deve ser a mesma para ambos disjuntores monopolar. Finalmente, ambos disjuntores SP devem ser conectados a barramentos separados, ou seja, se instalados no mesmo barramento (digamos quente 1), a tomada e interruptores conectados serão energizados com nível de tensão errado.

Bom saber: Você precisa dos quatro fios para circuitos aterrados, ou seja, dois fios quentes mais terra e neutro para tomadas 125-250 1-fase, 4-polhos, 125-250V, 1-fase como plugs e tomadas NEMA L14-30R, L14-20R, 14-60R, 14-50R, 14-30R, 14-20R, 14-15R.

Códigos de Cores de Fiação:

Lembre-se que usamos cor vermelha para segundo fio quente ou azul e vermelho para barramentos quentes apenas para fins de ilustração. Por favor, siga os Códigos Nacionais Elétricos, ou seja, códigos de cores NEC ou outros códigos de cores aplicáveis relacionados a prática geral ou área específica.

Usamos os códigos de cores NEC + prática geral neste tutorial como segue.

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

As cores recomendadas para fios quentes em sistema 240V são Preto & Vermelho ou ambos como Pretos. Se fio branco foi usado em 240V 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 de circuitos vivos.
• 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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