É necessário um cálculo preciso da seção transversal do cabo ao organizar uma rede elétrica doméstica. Cálculos incorretos levarão à compra de uma ocasião curta ou fina, que esquentará. Isso pode causar um incêndio e o acúmulo de corrente estática nas superfícies dos eletrodomésticos.
Para que serve o cálculo da seção transversal do cabo?
O apartamento ou a rede elétrica doméstica deve ser econômica, segura e confiável. Para evitar os efeitos da eletricidade em uma pessoa e na própria sala, é necessário calcular a seção ideal do condutor.
A falta de cálculos tem o risco de ruptura, deformação da fiação, o que causará um curto-circuito ou choque elétrico. Uma pequena área de seção transversal aumentará a tensão dos fios. Isso fará com que eles superaqueçam.
Uma grande área transversal é mais segura, mas é gasto mais dinheiro. Cálculos cuidadosos ajudarão a garantir operação ininterrupta da rede e economia financeira.
O que afeta o aquecimento dos fios
No processo de uso de eletrodomésticos, a fiação é frequentemente aquecida. O superaquecimento ocorre devido a vários fatores:
- Escolha incorreta da área da seção transversal do condutor. Quanto mais espesso o cabo tiver um núcleo, mais corrente ele transmite sem superaquecer. Você pode descobrir os parâmetros necessários marcando o produto ou após medir com uma pinça.
- Inconsistência de materiais de fabricação. Um fio de cobre transmite melhor a tensão, difere em pequena resistência. Veias de alumínio com alta resistência aquecem mais.
- Número de núcleos. O condutor de núcleo único de núcleo grosso é caracterizado por alta resistência à transferência de corrente. As modificações multicore são flexíveis, mas possuem uma corrente de transferência de energia final mais baixa.
- Detalhes da instalação. Com uma instalação firme no tubo, os cabos esquentam mais do que com a fiação aberta.
- Características de isolamento. Materiais baratos com isolamento de baixa qualidade são instáveis a deformações e efeitos de temperatura.
A baixa condutividade elétrica dos fios de alumínio fornece uma seção transversal maior em comparação com o cobre.
Como é calculado o consumo de energia?
Com base no PUE no apartamento e na casa, é permitido organizar a fiação de cobre ou alumínio. Antes de colocá-lo e adquirir consumíveis, é aconselhável calcular a seção ideal do cabo de acordo com o consumo de energia. O usuário precisará de:
- Faça uma lista de todos os aparelhos domésticos no apartamento.
- Aponte sua energia a cada unidade (indicada na etiqueta ou nas instruções).
- Soma todos os números.
- Identifique um tipo raro, periódico e permanente de dispositivo.
- Adicione a energia constante e periodicamente ligada.
- Defina o tempo aproximado de carga e o indicador de tensão.
- Com um coeficiente de 70% (0,7), calcule a espessura do condutor.
O valor do poder dos eletrodomésticos pode ser visto na tabela.
Tipo de dispositivo | Potência, W |
Chaleira elétrica | 1000-2000 |
Forno | 2500 |
Fogão elétrico | 2000-4500 |
Geladeira | 200-1000 |
Lava-louças | 2000 |
Máquina de lavar | 2000-2500 |
Caldeira | 1100-2000 |
Um aspirador de pó | 1500-2000 |
televisão | 70-200 |
Ferro | 2000 |
Microondas | 800 |
PC | 250-600 |
Iluminação | 500 |
Misturador | 2500-4000 |
Secador de cabelo | 400-1800 |
Ventilador | 1000-2000 |
Ar condicionado | 1200-3000 |
O valor da tensão em uma rede trifásica é de 380 V, em uma rede monofásica - 220 V.
Recursos para calcular o poder da fiação oculta
Quando o projeto indica a possibilidade de colocar a fiação oculta, o diâmetro e os parâmetros da seção do cabo devem ser adquiridos com uma margem. Ao indicador obtido após o cálculo, são adicionados 20 a 30%. Tais cálculos excluem o aquecimento do condutor em espaços confinados com acesso mínimo ao ar.
Se vários condutores são colocados em canais fechados, a espessura de cada um aumenta em 40%. Cada produto é colocado em um tubo corrugado individual para proteção adicional contra superaquecimento.
Como calcular a seção transversal do cabo por potência
Para calcular o fio do apartamento de acordo com os indicadores de potência de uma rede trifásica, é utilizada a fórmula I = P / (U * 1,73), onde
- P - potência, W;
- U é a tensão, V;
- I - corrente, A.
Em cálculos independentes, é necessário levar em consideração o material dos núcleos, o consumo máximo de energia e a tensão na rede.
Consumo máximo de energia
Para o valor exato, você precisa saber quanta energia cada dispositivo consumirá. Em seguida, os indicadores são somados e o valor médio é calculado. Para obter o valor total, outros 5% são adicionados.
Material do condutor
A cadeia de apartamentos é composta por dois tipos de condutores:
- Alumínio - materiais baratos para colocar redes em altura. O metal não oxida, mas para uma distribuição de carga uniforme, vale a pena interromper sua escolha em um fio com uma grande seção transversal.
- Cobre - forte, resistente, com boa condutividade elétrica. Forneça fornecimento de corrente uniforme para cada consumidor. Se a casa tiver um quadro de distribuição ou transformador antigo, os fios serão conectados com um terceiro metal.
O PUE diz que a carga padrão da rede através da qual a eletricidade passa para edifícios residenciais e industriais é de 25 A. Você pode selecionar a seção ideal na tabela de resumo.
Tabela 1. A dependência da seção transversal de um fio de cobre em potência e corrente
Seção transversal do fio, mm2 | Tensão 220 V | Tensão 380 V | ||
Atual, A | potência, kWt | Atual, A | potência, kWt | |
1,5 | 19 | 4,2 | 16 | 10,5 |
2,5 | 27 | 5,9 | 25 | 16,5 |
4 | 38 | 8,3 | 30 | 19,8 |
6 | 46 | 10,1 | 40 | 26,4 |
10 | 70 | 15,4 | 50 | 33 |
16 | 85 | 18,7 | 75 | 49,5 |
25 | 115 | 25,3 | 90 | 59,4 |
35 | 135 | 29,7 | 115 | 75,9 |
50 | 175 | 38,5 | 145 | 95,7 |
70 | 215 | 47,3 | 180 | 118,8 |
95 | 260 | 57,2 | 220 | 145,2 |
120 | 300 | 66 | 260 | 171,6 |
Tabela 2. Dependência da seção transversal do fio de alumínio em potência e corrente
Seção transversal do fio, mm2 | Tensão 220 V | Tensão 380 V | ||
Atual, A | potência, kWt | Atual, A | potência, kWt | |
2,5 | 20 | 4,4 | 19 | 12,5 |
4 | 28 | 6,1 | 23 | 15,1 |
6 | 36 | 7,9 | 30 | 19,8 |
10 | 50 | 11 | 39 | 25,7 |
16 | 60 | 13,2 | 55 | 36,3 |
25 | 85 | 18,7 | 70 | 46,2 |
35 | 100 | 22 | 85 | 70 |
50 | 135 | 29,7 | 110 | 72 |
70 | 165 | 36,3 | 140 | 92,4 |
95 | 200 | 44 | 170 | 112,2 |
120 | 230 | 50,6 | 200 | 132,2 |
Como calcular corretamente outros indicadores
Ao estabelecer as comunicações elétricas, vale a pena entender a dependência da seção transversal da resistência da corrente, comprimento do material, tensão e carga. Esses critérios precisam ser baseados na escolha.
Atual
A magnitude da corrente que passa através do condutor à temperatura ambiente depende da largura, comprimento, resistividade e temperatura. Em apartamentos e casas, o fio de cobre é usado com mais frequência; portanto, ao selecionar seções transversais, eles são guiados pelos dados da PUE.
Seção mm2 | Corrente, A por tipo de junta | |||||
Aberto | Um tubo | |||||
2 núcleo único | 3 núcleo único | 4 núcleo único | 1 twin | 1 de três núcleos | ||
0,5 | 11 | – | – | – | – | – |
0,75 | 15 | – | – | – | – | – |
1 | 17 | 16 | 15 | 14 | 15 | 14 |
1,2 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 14,5 |
1,5 | 23 | 19 | 17 | 16 | 18 | 15 |
2 | 26 | 24 | 22 | 20 | 23 | 21 |
2,5 | 30 | 27 | 25 | 25 | 25 | 24 |
3 | 34 | 32 | 28 | 26 | 28 | 24 |
4 | 41 | 38 | 35 | 30 | 22 | 27 |
Para instalar um dispositivo específico, vale esclarecer sua força atual e comparar o indicador com os dados da tabela. Se não houver valor, eles são guiados por um valor grande. Isso evita a ignição do cabo na carga máxima.
Por comprimento
Em caso de alto consumo de corrente, você deve escolher um material curto. O comprimento excessivo levará a uma perda na qualidade da transmissão de energia - a tensão em seções individuais irá “saltar”. A dependência da seção transversal da distância ao ponto de alimentação é prescrita na tabela normativa.
Potência, W | Atual, A | 1,5 mm2 | 2,5 mm2 | 4 mm2 | 6 mm2 |
500 | 2,5 | 100 m | 165 m | 265 m | 395 m |
1000 | 4,6 m | 30 m | 84 m | 135 m | 200 m |
1500 | 6,8 m | 33 m | 57 m | 90 m | 130 m |
2000 | 9 m | 25 s | 43 m | 68 m | 100 m |
2500 | 11,5 m | 20 m | 34 m | 54 m | 80 m |
3000 | 13,5 m | 17 m | 29 m | 45 m | 66 m |
3500 | 16 m | 14 m | 24 m | 39 m | 56 m |
4000 | 18 m | – | 21 m | 34 m | 49 m |
4500 | 20 m | – | 19 m | 30 m | 44 m |
O valor obtido durante a seleção deve ser aumentado em 15 cm - a margem para comutação por crimpagem, soldagem ou solda.
Por carga
Para uma rede trifásica, um aumento triplo no momento da carga é característico.Um salto duplo na carga no modo de tensão simétrica ocorre porque a corrente do condutor neutro é zero. Os dados exatos podem ser encontrados na tabela.
Diferença de tensão,% | Momento de carga da seção transversal | |||
1,5 | 2,5 | 4 | 6 | |
1 | 108 | 180 | 288 | 432 |
2 | 216 | 360 | 576 | 864 |
3 | 324 | 540 | 864 | 1296 |
4 | 432 | 720 | 1152 | 1728 |
5 | 540 | 900 | 1440 | 2160 |
O cálculo da seção transversal do fio para a carga fornece um coeficiente de simultaneidade de 0,75 e pode ser realizado matematicamente:
- Uma lista de eletrodomésticos está sendo compilada.
- Com base na documentação ou tabela, a potência nominal é indicada.
- A capacidade de operar equipamentos com uma única carga está sendo estabelecida.
- O fator de correção para o tempo de uso por dia é calculado como uma porcentagem de 24 horas para cada um dos dispositivos.
- A potência nominal do equipamento é multiplicada pelo fator de correção.
- Todos os dados estão resumidos.
- O valor na tabela é encontrado e outros 15% são adicionados a ele.
Como os fabricantes indicam médias, outros 5% são adicionados.
Voltagem
Se você planeja instalar o cabo a uma longa distância, os riscos de queda de tensão são levados em consideração. O indicador é influenciado por:
- comprimentos de fio - com quedas crescentes de tensão;
- área de seção transversal - com crescente diminuição da queda de tensão;
- condutividade - tamanho padrão 1 mm2 / 1 m.
A queda de tensão é igual à corrente vezes a resistência. O indicador é calculado da seguinte forma:
- A corrente é calculada pela fórmula I = P / (U * cosφ). O valor do custo para a fonte de alimentação doméstica é 1.
- Com base nas tabelas PUE, a seção atual do fio é definida.
- A resistência total do condutor é calculada. É utilizada a fórmula R = ρ * l / S, onde ρ é a resistividade do material, l é o comprimento do condutor, S é a área da seção transversal. O valor total da resistência ao passar a corrente para o consumidor e vice-versa aumenta em 2.
- A queda de tensão é encontrada pela fórmula ΔU = I * R.
- A porcentagem de queda de tensão ΔU / U é calculada.
Se o resultado for superior a 5%, um cabo com uma grande seção transversal é selecionado.
Pela densidade atual
Os materiais de cobre com uma seção transversal de 1 mm2 têm uma densidade de corrente média de 6 a 10 A. Correntes dessa magnitude fluem sem superaquecimento ou queima do isolamento. De acordo com o PUE, 40% adicionais devem ser adicionados para proteger as conchas.
Um limite de 6 A garante a operação da fiação sem referência ao tempo. Um limite superior de 10 A indica a carga de curto prazo permitida. Com um aumento na resistência da corrente de até 12 A, sua densidade também aumenta, o que leva à queima do isolamento.
Pela marcação do fio
A fiação do apartamento é montada usando cabos VVG-ng e VVG. O primeiro não está sujeito a incêndio, projetado para trabalhos em áreas internas, terrestres e externas. O material está disponível com 2-4 núcleos, com uma seção transversal de 1,5 a 35 mm2 cada.
Os especialistas acreditam que, para iluminação pontual, um cabo com seção transversal de 0,5 mm² é suficiente para um lustre - 1,5 mm², para dispositivos de soquete - 2,5 mm².
Como escolher uma seção transversal do condutor
Para escolher a seção transversal correta do condutor, vale a pena considerar o comprimento das comunicações, o método de organização e as características das máquinas.
Por tipo de fiação
Por localização, a fiação está oculta e aberta. Nos apartamentos, a segunda opção é mais frequentemente instalada com a colocação de um cabo de cobre no portão. Para selecionar sua seção, eles são guiados pelos dados da tabela.
Potência, W | Força atual, A | Condutor de cobre | |
Área da seção, mm2 | Diâmetro mm | ||
100 | 0,43 | 0,09 | 0,33 |
200 | 0,87 | 0,17 | 0,47 |
300 | 1,3 | 0,26 | 0,58 |
400 | 1,74 | 0,35 | 0,67 |
500 | 2,17 | 0,43 | 0,74 |
750 | 3,26 | 0,65 | 0,91 |
1000 | 4,35 | 0,87 | 1,05 |
1500 | 6,52 | 1,3 | 1,29 |
2000 | 8,7 | 1,74 | 1,49 |
2500 | 10,87 | 2,17 | 1,66 |
3000 | 13,04 | 2,61 | 1,82 |
3500 | 15,22 | 3,04 | 1,97 |
4000 | 17,39 | 3,48 | 2,1 |
4500 | 19,57 | 3,91 | 2,23 |
Liquidação via Internet
Para não perder tempo contando manualmente, você pode calcular online os parâmetros da seção do cabo. Nos campos da calculadora, você precisará digitar:
- tipo de corrente - alternada ou constante;
- material de condutores - cobre ou alumínio;
- carga de energia - a soma da potência de todos os dispositivos lançados em 1 fio;
- tensão nominal de uma rede;
- para corrente alternada - sistema de alimentação, sistema monofásico ou trifásico, fator de potência 1 para o apartamento;
- tecnologia de gerenciamento de cabos - aberta ou oculta;
- o número de fios de carga - 2, 3,4 com isolamento separado ou 2-3 no total; para um sistema DC, todos os fios são considerados, para um alternado com uma fase única - zero e uma fase, para um sistema alternado com três fases - apenas uma fase;
- comprimento do cabo em metros;
- porcentagem de queda de tensão permitida.
O valor obtido é indicativo, precisará ser coordenado com profissionais e requisitos regulatórios.
Sem calculadoras ou tabelas
Para a precisão da escolha da seção transversal, vale a pena usar os cálculos teóricos e reais de maneira complexa. O comprador precisa:
- veja a inserção do cabo sobre a seção transversal;
- meça o diâmetro do núcleo com uma pinça ou micrômetro;
- calcule a área da seção transversal usando a fórmula S = (z · π · d 2) / 4 (3), onde S é a área da seção transversal; z é o número de núcleos (para um fio de núcleo único z = 1); d é o diâmetro.
A seleção correta da seção transversal do condutor garantirá a confiabilidade e a qualidade da colocação das linhas de energia no apartamento. Na prática, essas tabelas e fórmulas ajudam a controlar o trabalho dos eletricistas e a verificar os resultados dos cálculos por conta própria.