Como determinar o número de disjuntores em uma placa de painel?

Como encontrar o número de disjuntores em um centro de carga e placa de distribuição com base na carga calculada para casa?

Nos EUA e Canadá, a tensão de alimentação comum para edifícios residenciais e residências é de 120 V e 240 V com base no NEC e CEC. Esta alimentação monofásica (na verdade, um sistema de fase dividida) tem três fios (Hot 1, Hot 2 e Neutral) do transformador de distribuição para a caixa do medidor e o painel de serviço principal, ou seja, o disjuntor principal.

Os níveis de tensão disponíveis em uma central de carga monofásica 120V/240V e caixa de painel instaladas na residência são os seguintes:

• Tensão entre quente 1 (qualquer um entre preto ou vermelho) e neutro (branco) =120V monofásico
• Tensão entre quente 1 (preto) e quente 2 (vermelho) =240 V monofásico (tensão de fase dividida)
• Tensão entre neutro (preto) e terra (condutor verde ou desencapado) =0V.

Observação:Os códigos de cores da fiação NEC são usados ​​para a declaração acima.

A figura a seguir mostra a configuração básica da alimentação monofásica de 120V/240V conectada a um espaço de 24 disjuntores ou circuitos de carga no centro de carga, caixa de disjuntores ou painel. Isso também mostra que a fase única de 120V está disponível entre Preto e Branco (qualquer Hot 1 ou Hot 2) e Branco (Neutro), enquanto a fase dividida de 240V está disponível via Preto e Vermelho (Hot 1 e Hot 2). O número necessário de fios e cabos depende do circuito de carga e da configuração do dispositivo, ou seja, alguns dos circuitos de 240V não precisam de um fio neutro, enquanto outros precisam.

Em um centro de carga, um disjuntor monopolar de 120V ocupa uma única posição enquanto um disjuntor bipolar de 240V adquire duas posições no centro de carga.

Determinando o número de disjuntores/circuitos no painel

Observação 1: O exemplo a seguir é baseado em VA (Volt x Amperes) que é conhecido como potência aparente. Você pode usar a potência ativa ou real (em Watts) que é igual a Potência aparente x fator de potência ou VA x PF, pois o fator de potência em edifícios residenciais são quase a unidade (1). Neste caso, a potência aparente em VA é igual à potência real em W “Watts”.

Observação 2: Recomenda-se verificar o exemplo anterior para dimensionar um centro de carga e um quadro de distribuição, pois usamos a mesma terminologia para este exemplo.

Exemplo:

Determinar o número adequado de disjuntores e circuitos em um centro de carga ou quadro de distribuição para 1.500 pés ² (139,35 m ² ) planta da casa com os seguintes circuitos de carga:Considere o fator de potência como a unidade “1”.

• Iluminação geral =4,5 kVA
• Ar condicionado =6 kVA
• Faixa elétrica =8,4 kVA
• Aquecedor elétrico =7,2 kVA
• Secadora de roupas =3,6 kVA
• Máquina de lavar louça =1,2 kVA
• Descarte de lixo =0,96 kVA
• Dois circuitos de eletrodomésticos na cozinha para geladeira, persiana, etc.
• 20% de expansão e carga futura etc.

Solução:

Circuitos gerais de iluminação:

Os circuitos de iluminação são geralmente de 120V com 15A ou 20A. Para encontrar o número de disjuntores e espaço no centro de carga, temos que calcular a corrente de carga usando a fórmula de potência básica da seguinte forma:

I =P / V

Onde:

• I =corrente em amperes
• P =Potência em Watts (ou kVA onde P.F =1)
• V =Voltagem em Volts

Colocando os valores:

I =4500 VA / 120V

I =37,5 A

Esta é a amperagem total necessária para os circuitos de iluminação. O disjuntor de 15A ou 20A pode ser usado com fio de tamanho adequado e interruptores e plugues adequados. Principalmente, são utilizados disjuntores de 15A para os pontos de iluminação, desta forma, dividiremos o total de amperes de iluminação por 15A para determinar o número de circuitos de iluminação.

37,5 A / 15A =2,5A (arredondado para 3).

Isso significa que vamos usar 3 números de disjuntores de iluminação .

Pequenos Appliances

No exemplo dado, existem dois circuitos de carga de pequenos aparelhos, ou seja, 2 No de disjuntor de 120V, 20A.

Circuitos de lavanderia

Há apenas 1 número de circuitos de 20A, 120V necessários para uma secadora de roupas no exemplo dado.

Circuitos de Grandes Aparelhos:

Nos referimos aos grandes aparelhos que operavam em disjuntores de 240V de dois pólos. Todos os aparelhos de ar condicionado, fogão elétrico, aquecedor elétrico, secadora de roupas etc. são operados em circuito de 240V e, portanto, considerados individualmente. Lembre-se de que o disjuntor bipolar de 240V ocupa dois espaços (posição) na caixa do disjuntor. Agora vamos encontrar o número necessário de disjuntores no centro de carga (com base em Amps) para aparelhos grandes dividindo a classificação de kVA do dispositivo por 240V.

Ar condicionado

Usando a fórmula básica atual como acima

I =P / V

I =6 kVA / 240V

I =25A .

Geralmente, a amperagem de um disjuntor deve ser selecionada em 125% (fator de 1,25) para a carga contínua, ou seja, aquecedores elétricos e ar condicionado etc. condicionador,

125% x 25A =31,25 A.

Dessa forma, o próximo e mais próximo disjuntor disponível como 35A deve ser usado para um condicionador de ar de 6kVA. Tenha em mente que o mesmo (125%) é aplicável ao tamanho do fio, ou seja, tanto o fio de 35A quanto o disjuntor devem ser usados ​​para carga de 31,25 Amp especificada para ar condicionado qualquer outra carga contínua e simultânea.

Circuito do aquecedor elétrico

Assim como o cálculo acima, a amperagem do aquecedor elétrico de 7,2 kVA é a seguinte:

I =7,2 kVA / 240V =30A

Multiplicando o fator de segurança de 125%.

1,25 x 30A =37,5A

Como a ampacidade do disjuntor não deve exceder a corrente nominal do condutor usado para ele. Um disjuntor de 40 A ao longo de um fio de 40 A (o próximo e o tamanho padrão mais próximo) deve ser usado para um circuito de aquecedor elétrico classificado para 7200 VA.

Circuito de alcance elétrico:

Usando o método de cálculos básicos acima, é um circuito de 35A, 240V (8,4 kVA / 240V). Agora com fator de segurança

1,25 x 35A =43,75A

O próximo e mais próximo disponível &tamanho recomendado do disjuntor e do tamanho do fio é 50A para fogão elétrico 8400VA, 240V.

Circuito de secador de roupas

A secadora de roupas é 15A, 240V (3,6kVA / 240V). Multiplicando o fator de segurança:

125% x 15A =18,75A

O tamanho do fio e disjuntor recomendados é 20A , 240V pólo duplo.

Circuito de Descarte de Lixo

Tanto o triturador de lixo quanto a máquina de lavar louça são circuitos de 120V. O descarte de lixo é de 10A, circuito de 120V (1,2kVA / 120V). Com fator de segurança:

125% x 10A =12,5A

O próximo e tamanho de fio e disjuntor adequado disponível é 15A, 120V Pólo único.

Circuito de lava-louças

A máquina de lavar louça é de 8A, circuito de 120V (0,96kVA / 120V). Com fator de segurança:

125% x 8A =10A.

O tamanho adequado do disjuntor de pólo único, 120 V, 10 A é necessário com o mesmo tamanho de fio.

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Número total de espaços para disjuntores na caixa de disjuntores:

Agora, podemos calcular o número total de espaços necessários para disjuntores no centro de carga conforme mostrado na tabela abaixo.

Com base no cálculo do exemplo acima, é necessário um mínimo de 16 espaços de centro de carga. Devido à futura expansão e 20% de pontos de carga extras, uma caixa de painel de 20 espaços é a opção adequada  para estar do lado seguro, conforme mostrado na figura a seguir.

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