Guia passo a passo para conectar um receptáculo 60A 125V/250V NEMA14‑60 para carregadores EV

Como instalar um receptáculo NEMA 14-60 com disjuntor/GFCI para carregadores e conectores de veículos elétricos pesados

Um NEMA 14-60R é um tipo de tomada elétrica, ou tomada, projetada para aplicações de alta potência. Eles são normalmente encontrados em equipamentos industriais, ambientes comerciais e alguns carregadores de veículos elétricos (EV). 

NEMA 14-60 é um receptáculo 3P, 4W e capaz de suportar 60 A a 125/250V, fonte de alimentação monofásica. O receptáculo de 60 A de nível industrial também é adequado para equipamentos residenciais de alta potência, soldagem industrial e máquinas de grande porte.

Neste tutorial de fiação, mostraremos como conectar um receptáculo NEMA 14-60 usando disjuntores comuns e GFCI, junto com o disjuntor e tamanho de fio corretos para aplicações de alta potência e carregamento de EV.

Receptáculo NEMA 14-60

O NEMA 14-60R é um receptáculo 125/250V com neutro aterrado, usado com plugue 14-60P. Como o nome sugere, o “60” no 14-60R indica os amperes máximos de corrente, enquanto o “R” significa “Receptáculo, tomada ou soquete”. Da mesma forma, o “P” no NEMA-14-60P indica “Plug”, com “60” denotando a corrente máxima em amperes.

NEMA 14-60 vem em uma configuração de 3 pólos e 4 fios, o que significa que requer um fio neutro. Possui dois slots verticais (para Hot 1 e Hot 2), um slot horizontal para neutro e um slot redondo de aterramento (em forma de U) para EGC.

Aviso: Os receptáculos NEMA 14-60 e NEMA 14-20 têm configurações de slot quase idênticas. Tenha cuidado para não confundi-los ao conectar plugues 14-60P ou 14-20P. Sempre verifique a marcação da placa de identificação de tensão e corrente nominal na tomada antes de usar.

Terminais

Existem quatro terminais em um receptáculo 14-60R de acordo com UL 498 e CSA:

• G (U ) Terminal moldado – Parafuso verde:conecta-se ao aterramento (G) para EGC (⏚ ) – Fio desencapado ou verde.
• Terminal X – Slot Vertical (I ) – Parafuso de Latão:Conecta-se ao HOT 1 (Linha 1) – Fio Preto
• Terminal Y – Slot Vertical (I ) – Parafuso de latão:Conecta-se ao HOT 2 (Linha 2) – Fio vermelho
• Fenda horizontal W (➖) – Parafuso prateado:conecta-se ao fio neutro – fio branco ou cinza.

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Classificações e especificações elétricas

• NEMA: 14-60R – Receptáculo de Lâmina Reta
• Pólos: 3 Pólos, 4 Fios – Aterramento – com Neutro
• Fios :Quatro fios – Quente 1 e Quente 2, Neutro e Terra
• Tensão: Fonte CA monofásica 125V – 250V – 60 Hz
• Disjuntor/GFCI: 60A
• Atual :  48A – 60A
• Potência: 14.400 W
• Tamanho do fio: #4 – #10 AWG (somente cobre)
• Temp. Avaliação: -40°C a 75°C (-40°F a 167°F)
• Resistência dielétrica: Suporta 2kV mínimo.
• Classe e material: Classe Industrial – Aço galvanizado de alto calibre com termoplástico/composto)
• Montagem: Montagem embutida/parafusada
• Caixa externa: Caixa externa de 2 grupos – gabinete à prova de chuva NEMA 3R
• Fiação: Circuito cabeado/dedicado
• Desconexão do serviço: Pode ou não ser exigido de acordo com seus códigos de área locais.

É bom saber: Para carregamento de EV, é recomendado o uso de uma tomada de nível industrial com classificação EV em vez de tomadas padrão. De acordo com a regra de carga contínua de 80% da NEC, um circuito de 60A pode fornecer até 48A de carga contínua. As tomadas padrão são geralmente limitadas a este limite de 48A, enquanto as tomadas EV de nível industrial são projetadas especificamente para lidar com a carga contínua total de 60A por longos períodos (como carregamento de EV) sem superaquecimento ou deterioração.

Fiação do receptáculo NEMA 14-60 com um GFCI

Um receptáculo NEMA 14-60R pode ser instalado como um plug-in ou como conexão com fio para aplicações de carregamento de EV. Se a proteção contra falha à terra ainda não estiver incorporada no carregador, o NEMA 14-60 deverá ser protegido por um disjuntor GFCI para evitar riscos de segurança.

Conforme mostrado na figura, conecte os dois fios quentes (Hot 1 (preto) e Hot 2 (vermelho)) do disjuntor GFCI de 2 pólos, 60A, 120/240V aos terminais X e Y do receptáculo NEMA 14-60. Em seguida, conecte o fio neutro (branco) ao terminal W e o fio terra (cobre nu ou verde com listra amarela) ao terminal G. Para um funcionamento adequado, não se esqueça de conectar o fio branco embutido no GFCI ao barramento neutro do painel principal 120/240V.

Embora o receptáculo NEMA 14-60 possa aceitar tamanhos de fio de #12 AWG a #4 AWG, os condutores recomendados para esta aplicação são #4 AWG ou #6 AWG, dependendo dos requisitos de corrente e das condições de instalação.

Para instalações externas, use um gabinete de 2 grupos NEMA 3R à prova de intempéries (à prova de chuva) para fornecer proteção adequada contra umidade e exposição ambiental.

É bom saber:

• O Artigo 625.54 da NEC especifica que os receptáculos instalados para a conexão do Equipamento de Alimentação de Veículos Elétricos (EVSE) devem ser fornecidos com proteção de interruptor de circuito de falha de aterramento (GFCI) para o pessoal.
• De acordo com NEC – 210.8(A)(1) a (A)(11), um receptáculo externo deve ser instalado a jusante de um disjuntor GFCI, de acordo com os Artigos 426.28 ou 427.22.
• De acordo com NEC – 625.41 para circuitos ramificados de veículos elétricos, cada tomada de carregamento de veículos elétricos deve ser alimentada por um circuito derivado dedicado, sem outras tomadas conectadas.
• Exigido pela NEC – 625.54, os receptáculos instalados para a conexão de equipamentos de alimentação de veículos elétricos (EVSE) devem ser protegidos por GFCI para o pessoal.
• Podem ocorrer disparos incômodos se o carregador EV e o receptáculo estiverem protegidos por GFCI.

O diagrama de fiação a seguir ilustra como instalar um receptáculo NEMA 14-60R para serviços pesados de 60 A usando um disjuntor GFCI de 60 A de 2 pólos.

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É bom saber:

• Aperte os parafusos do terminal com aproximadamente 75 lb.-in (8,5 N·m) usando uma chave Allen de 3/16″.
• Descasque cada condutor 11/16″ ou consulte o medidor de listras na placa de montagem.

Fiação do receptáculo NEMA 14-60 com um disjuntor

A configuração da fiação de um receptáculo NEMA 14-60 com um disjuntor padrão de 2 pólos de 60 A, 120/240 V é a mesma usada com um disjuntor GFCI de 2 pólos.

Usar um disjuntor padrão para esta instalação ajuda a evitar disparos indesejados, especialmente quando o carregador EV já possui proteção GFCI integrada (como faz a maioria dos carregadores modernos).

O diagrama de fiação a seguir mostra como conectar um receptáculo NEMA 14-60 de 60 A usando um disjuntor padrão de 60 A de 2 pólos para RVs ou outros aparelhos de alta potência.

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Perguntas frequentes:

Devo usar um GFCI ou disjuntor padrão com receptáculo NEMA 14-60?

Você deve usar um disjuntor padrão de 60A de 2 pólos, a menos que seu código elétrico local exija proteção GFCI. Muitos carregadores EV já possuem proteção GFCI integrada, e a proteção dupla pode causar disparos incômodos. Se o GFCI for exigido pela NEC (por exemplo, em garagens ou ao ar livre), use um disjuntor GFCI 60A de 2 pólos.

Por exemplo, se você estiver em um estado que adotou o NEC – 2020 ou 2023, você tem as seguintes opções:

• Instale um GFCI antes do receptáculo NEMA 14-60 para funcionar com o conector móvel e adaptadores de plugue.
• Substitua a tomada existente por uma chave seccionadora e conecte o equipamento de alimentação do veículo elétrico “EVSE”.

Nota: NEC – 210.8(A)(1) a (A)(11) e 625.54 de acordo com os artigos 426.28 e 427.22 especifica que as tomadas externas instaladas para a conexão de Equipamento de Alimentação de Veículos Elétricos (EVSE) devem ser fornecidas com interruptor de circuito de falha de aterramento (GFCI) proteção.

Quantos amperes o receptáculo NEMA 14-60 pode suportar com segurança?

Um receptáculo NEMA 14-60 é classificado para 60 amperes no máximo. Para cargas contínuas (mais de 3 horas, como carregamento de veículos elétricos), a NEC exige redução de potência para 80% da classificação do disjuntor (também conhecida como regra de 125%) especificada em 210.19(A)(1) e 210.20(A), para que possa suportar até 48 amperes continuamente.

• Carga contínua:60A × 80% =48 Amp
• Carga não contínua:60 A

No caso de um receptáculo de 60 A de nível industrial, ele foi projetado para lidar com segurança com uma carga contínua de 60 A por longos períodos de tempo.

Essas classificações estão em conformidade com as Seções NEC 210.19(A)(1), 215.2 e 230.42(A) para cargas contínuas e não contínuas e 110.14(C) para temperatura ambiente.

Qual tamanho de disjuntor é adequado para receptáculo 14-60?

Para carga contínua, usaremos a regra dos 80% (que mostra que apenas 80% da carga deve ser conectada ao disjuntor nominal). Além disso, o tamanho do OCPD (fusível ou disjuntor) deve suportar 125% da carga do circuito conforme NEC 210.20(A) e 210.21.

• Carga contínua de 48A × 125% =60 A
• Carga não contínua =60 A

Com base em NEC 210.19(A)(1), 210.20(A) e 210.23(E), o tamanho correto do disjuntor para receptáculo de 60 A (NEMA 14-60) é um disjuntor 60A de 2 pólos ou GFCI a 240V.

Quantos Watts uma tomada de 60A, 14-60 pode conter?

A 240 V, um receptáculo de 60 A pode fornecer:

• Máximo:60A × 240V =14.400 watts
• Carga contínua (regra dos 80%):48A × 240V =11.520 Watts

Qual é o tamanho correto do fio e o tipo de cabo a ser usado com NEMA 14-60?

Como mencionado anteriormente, o receptáculo de 60 A pode ser usado para carga contínua de 48 A e carga não contínua de 60 A (o nível industrial pode ser usado para carga contínua de 60 A). 

O tamanho de fio adequado para o circuito de 60A é determinado usando tabelas NEC. Para esta ampacidade, o cobre #6 AWG pode transportar 55A a 60°C (140°F), 65A a 75°C (167°F) e 75A a 90°C (194°F), que é um tamanho de fio adequado para receptáculo NEMA 14-60 de acordo com a Tabela NEC 310.16) e Tabela 2 do CEC.

Da mesma forma, para um circuito de até 60 A protegido por OCPDs, o condutor terra pode ser menor que os condutores não aterrados. Portanto, o fio terra (EGC) pode ser #10 AWG conforme Tabela NEC 250.122.

• Condutores de cobre:Mínimo #6 AWG THHN/THWN no conduíte
• EGC (fio terra):mín. #10 AWG
• Condutores de alumínio:Mínimo #4 AWG (não recomendado)
• Para cabos NM-B internos, #6/3 com aterramento é aceitável. Sempre siga as tabelas de ampacidade da NEC e ajuste a distância, a temperatura ambiente ou o preenchimento do conduíte.

Posso usar o receptáculo NEMA 14-60 em um disjuntor 50A?

NÃO/SIM

Não, um receptáculo NEMA 14-60 deve ser protegido por um disjuntor de 60 A. Usá-lo em um disjuntor de 50A é uma violação do código porque a classificação do receptáculo deve corresponder ou exceder o tamanho do disjuntor.

Sim, se você precisar consumir no máximo 48–50 amperes de corrente contínua para fins de carregamento, poderá usar um receptáculo NEMA 14-60 em um disjuntor de 50A. Porém, a carga não deve exceder 48A para uso contínuo, de acordo com a regra dos 80% para cargas contínuas. Isso ocorre porque a classificação do disjuntor (não a classificação do receptáculo) determina, em última análise, a carga máxima permitida no circuito. Ultrapassar esse limite fará com que o disjuntor desarme, deixando o veículo descarregado.

Por esta razão, um receptáculo NEMA 14-60 deve ser protegido com um disjuntor de 60A quando a carga contínua pretendida estiver acima de 48A.

É possível instalar o NEMA 14-60R em um circuito de 120 Vca?

Não, um NEMA 14-60 foi projetado para circuitos de 4 fios de 240 V (2 pontos quentes, 1 neutro, 1 terra). Esta configuração não é viável em alimentação monofásica 120V (1 Quente + Neutro + Terra).

Embora tecnicamente, ele possa ser instalado em 120 V, onde apenas 120 V estará disponível entre uma perna quente e o neutro, mas instalá-lo em um circuito de 120 V não é seguro e não é compatível. Isso ocorre porque alguém pode conectar um dispositivo de 240 V neste circuito de 120 V, o que pode danificar o dispositivo. Portanto, use um receptáculo de 120 V com classificação adequada.

Instruções, precauções e códigos

• Se o objetivo principal da instalação do receptáculo 14-60R for carregar veículos elétricos, use um dispositivo de nível industrial com classificação EV.
• Recomenda-se conectar em vez de conectar um receptáculo de 60 A, especialmente para carregamento de veículos elétricos.
• Instale o 14-60R próximo à porta de carregamento do veículo, a no máximo 4,5 metros de distância.
• A altura recomendada da saída é de 1,2 metros (4 pés) acima do chão.
• Se o local de instalação for próximo ao painel principal e você quiser instalá-lo na parte inferior, uma altura mínima de 18 polegadas (45 cm) acima do solo é adequada.
• O 14-60R não deve ser usado com caixas de parede simples. Use uma caixa externa de 2 grupos e um gabinete à prova de chuva NEMA 3R, especialmente para aplicações externas.
• De acordo com a tabela NEC – 310.16 e 210.24.(1), o tamanho correto do disjuntor e do fio para uma tomada 14-60 de 60 A é cobre #6 AWG.
• Use fios #6-3 (incluindo 2 fios quentes, 1 neutro e 1 terra) para 240 V, disjuntor de 60 A e tomada/receptáculo.
• Percursos mais longos (quando a distância é superior a 15,25 metros (50 pés)) exigem uma atualização e bitola de fio maior para compensar a queda de tensão.
• Uma tomada padrão de 60 A pode ser usada para uma carga contínua de 48 A e uma carga não contínua máxima de 60 A (210,19(A)), 215,2 e 230,42(A). No entanto, o nível industrial pode ser usado para carga contínua de 60 A.
• É contra o código usar uma tomada de 60 A para consumir 60 A em um disjuntor de 50 A.
• É contra o código usar fios de bitola menor (por exemplo, usando 10, 12 AWG) em vez de fio 6 AWG com um disjuntor e tomada de 60 A.
• De acordo com NEC – 310.16, adicione 20% de ampacidade adicional para cada 100 pés (30,50 metros) de distância (por exemplo, entre o painel principal e o subpainel) para compensar a queda de tensão. Para classificação de distância e temperatura ambiente (consulte 110,14(C), 310,15(B)(2)), 310,16 e 240,4(A).
• A tomada de 60 A e 240 V pode ser instalada apenas em um disjuntor de 60 A/GFCI.
• A tomada de 60A e 240V só pode ser usada como circuito dedicado para uma única unidade.

Aviso

• Sempre desconecte a fonte de alimentação desligando o disjuntor no painel de serviço principal antes de realizar qualquer trabalho elétrico.
• Se você não estiver confiante ou qualificado, consulte um eletricista licenciado para garantir que a instalação seja realizada com segurança e em conformidade com os códigos elétricos locais.
• O autor não assume nenhuma responsabilidade por quaisquer perdas, lesões ou danos resultantes do uso ou uso indevido das informações fornecidas. A eletricidade é extremamente perigosa! tenha cuidado e nunca tente fazer a fiação, a menos que compreenda totalmente o processo.

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