Guia de recursos de gráfico de ampacidade e bitola de fios | IEWC, Lapp Tannehill, Blue Sea Systems

Esta peça é o guia definitivo para ampacidade de fios e dimensionamento de bitola em engenharia elétrica e padrões de segurança também. Pode ser utilizado por profissionais ou pessoas que gostam de saber mais sobre a área. Vamos falar sobre os diferentes tipos de fios em termos de suas especificações técnicas, como capacidade de carga e propriedades do material, entre outras, como seu desempenho nas diversas condições ambientais. Desta forma, os leitores terão tudo o que é necessário para escolher uma solução de cablagem adequada para qualquer tarefa, para que possam trabalhar de forma eficiente e cumprir os padrões exigidos estabelecidos pelas autoridades relevantes dentro de uma determinada indústria. Além disso, examinaremos também as complexidades envolvidas nos sistemas de bitola de fios, o que nos dará ideias sobre o que deve ser feito durante o processo de tomada de decisão, especialmente quando se trata de projetos residenciais ou comerciais em geral.

O que é ampacidade do fio e por que é importante?

Definindo Ampacidade: O Básico

Quando falamos em Ampacidade, nos referimos à corrente elétrica máxima que um fio pode transportar sem superaquecer. Diferentes materiais de fios com diferentes tipos de isolamento, temperaturas ambientes ou condições de instalação têm vários valores para este parâmetro. Seguir as classificações em termos de ampacidade é importante porque não fazê-lo pode causar incêndios e outros acidentes relacionados à eletricidade. Para escolher o tamanho certo de fio necessário para uma aplicação específica, não apenas para garantir a eficiência, mas também para cumprir os códigos elétricos, ele ou ela deve saber o que esses números significam.

Capacidade de suporte de corrente em segurança elétrica

A capacidade de corrente que um condutor elétrico pode transportar continuamente sem exceder sua classificação de temperatura é chamada de ampacidade, que desempenha um papel importante nas medidas de segurança tomadas contra choques elétricos, etc. Esta classificação ajuda a evitar o superaquecimento, que pode resultar da passagem de mais amperes por qualquer determinada seção além da recomendada pelo fabricante do dispositivo, causando quebra de isolamento, eventualmente levando a um curto-circuito seguido de um incêndio se não for corrigido a tempo; portanto, nunca deve ser excedido em circunstâncias normais. É necessário algum entendimento desta figura antes de selecionar tamanhos de fios para tarefas específicas, a fim de alcançar tanto a eficiência operacional quanto a conformidade com os códigos elétricos.

Aplicações comuns de diferentes amplitudes

1. Fiação Residencial: A iluminação e as tomadas em residências típicas usam circuitos de 15 A, enquanto as cozinhas e tomadas de uso geral exigem 20 A. Aquecedores de água ou secadores podem consumir entre 30 e 60 amperes, dependendo de seus tamanhos.
2. Fiação Comercial: Em espaços de escritório, os circuitos são normalmente avaliados em torno de 20-30A, mas as configurações industriais podem exigir classificações muito mais altas, variando de 100Amps para máquinas menores até 800Amps, especialmente aquelas que lidam com máquinas pesadas.
3. Sistemas de Baixa Tensão: Esses sistemas, como iluminação paisagística ou instalações de segurança, operam dentro de uma faixa em que seu consumo total não excede cinco (5) amperes, mas pode ir até vinte (20) amperes, dependendo de como foram projetados.
4. Equipamento Especializado: Algumas aplicações, como carregadores de veículos elétricos ou grandes unidades de ar condicionado, podem exigir circuitos dedicados com correntes superiores a 30A por projeto para atender a necessidades específicas em termos de requisitos de desempenho.

Como você entende um gráfico de ampacidade para fios?

Conhecendo a bitola do fio e sua ampacidade

A bitola do fio é a medida do diâmetro de um fio que impacta diretamente em sua ampacidade - corrente elétrica máxima que pode passar por um condutor sem superaquecimento. Os fios maiores com números mais altos, como 1, 2 ou 3, são capazes de transportar mais amperes com segurança, enquanto os fios menores têm números mais baixos, o que significa que podem superaquecer se carregados além de sua capacidade. É importante escolher o tamanho correto do fio para determinadas aplicações, para que as regras de segurança sejam seguidas e as falhas elétricas sejam evitadas. Há outras coisas que afetam a classificação, como onde ela seria usada e qual isolamento deveria ser coberto, devido a considerações adicionais que estão sendo feitas.

Gráfico de ampacidadegráfico de ampacidade

Um gráfico de ampacidade fornece os detalhes necessários sobre a quantidade de corrente que diferentes tamanhos de cabos podem transportar sem exceder suas classificações de isolamento sob diversas condições de instalação, como temperatura. Isto permite que os eletricistas conheçam os tamanhos corretos de cabos adequados para trabalhos específicos, ao mesmo tempo que atendem aos padrões dos requisitos do código elétrico nacional (NEC), evitando assim acidentes causados pela escolha errada de fios durante as instalações. Os erros mais comuns cometidos ao usar este tipo de gráfico incluem observar apenas um fator, ou seja, a bitola do fio, mas deixar de considerar outros fatores como temperatura ambiente, número de condutores na pista, etc., levando assim a fios subdimensionados, que causar sobrecarga, superaquecendo-os e causando incêndios.

Use fatores de correção em situações práticas.

Também é imperativo que os profissionais que trabalham em situações da vida real envolvendo eletricidade usem fatores de correção ao determinar o tamanho correto do condutor com base na temperatura ambiente e no tipo de isolamento usado ao seu redor, para que nenhum dano ocorra devido a muito aquecimento ou captura. incêndio porque a taxa de dissipação de calor não foi levada em consideração durante o processo de instalação.

Por exemplo, se muitos cabos forem colocados juntos durante o processo de instalação, haverá um aumento na produção de calor, o que pode levar ao aumento da temperatura do fio; portanto, os responsáveis devem reduzir a quantidade de capacidade de corrente necessária, tomando as precauções necessárias, como garantir que seguem os regulamentos apropriados, bem como usar tabelas padrão que prevejam tais ajustes, dependendo das configurações das instalações que estão sendo realizadas, caso contrário, poderá causar perigo às pessoas. vidas.

Quais são os fatores que afetam a ampacidade do fio quando corrigido?

Efeito da temperatura ambiente na ampacidade

A temperatura ambiente desempenha um papel crucial na determinação da ampacidade dos condutores elétricos. A capacidade de permitir um fluxo de corrente seguro sem superaquecimento diminui à medida que a temperatura ambiente aumenta. A má dissipação de calor causada por temperaturas ambientais mais elevadas prejudica o desempenho dos condutores, exigindo, portanto, correção de ampacidade. As tabelas que mostram classificações para ampacidades devem ter fatores de correção específicos aplicados a elas, que levam em conta onde estão instaladas e quaisquer outras influências térmicas presentes, caso contrário os riscos devem ser evitados dentro de limites operacionais seguros.

Como diferentes tipos de isolamento afetam o desempenho do condutor

O tipo de isolamento utilizado em um condutor elétrico afeta suas características de desempenho, como resistência ao calor, rigidez dielétrica e durabilidade geral. Vários materiais como PVC, XLPE ou borracha, entre outros, fornecem diferentes limites térmicos que afetam a ampacidade sob determinadas condições de carga, ou seja, em certas temperaturas, os isolamentos de alta temperatura podem permitir mais amperes porque resistem melhor ao calor, enquanto os isolamentos de baixa temperatura limitam isso porque não suportam muito calor, afetando assim suas aplicações em sistemas elétricos. Portanto, deve-se escolher o(s) tipo(s) de isolamento correto(s), considerando o ambiente em que será utilizado em termos de segurança e confiabilidade de desempenho.

Papel desempenhado pela queda de tensão na determinação da capacidade de transporte de corrente

Queda de tensão é um elemento crítico que deve ser levado em conta ao avaliar quanta corrente pode ser transportada pelos fios. Refere-se a uma redução de energia potencial ao longo de um fio devido à sua resistência; isso significa que a tensão cai em todos os componentes pelos quais a eletricidade flui, incluindo cabos também! Quando uma carga elétrica se move ao longo desses cabos (que são condutores), alguma quantidade de energia é perdida através deles - comumente conhecido como "perda de tensão". Estabelecer níveis aceitáveis de perda para diferentes tamanhos de fio usados em várias distâncias de fontes de energia garante eficiência em sistemas de entrega, ao mesmo tempo em que evita o aquecimento excessivo causado por grandes quantidades fluindo através de pequenas áreas transversais. Para fazer isso, precisamos calcular os valores % de volts permitidos para cair, o que pode nos levar a condutores maiores ou correntes mais baixas, conforme exigido por lei e por razões de segurança em caso de curto-circuitos

Como você mede o tamanho de um fio?

Etapas para determinar a bitola correta para fios AWG

1. Conheça a carga: Calcule a ampacidade total do circuito necessária para todos os aparelhos e equipamentos conectados.
2. Especifique as condições de queda de tensão: Defina limites para quanta tensão pode cair durante a instalação; geralmente 3% em circuitos ramificados.
3. Determinar a duração da corrida: Meça a distância da fonte de alimentação até a carga, pois percursos mais longos aumentarão a resistência, afetando assim o tamanho do fio.
4. Use tabelas de ampacidade: Consulte as tabelas NEC com amplitudes para encontrar os tamanhos de fio corretos que correspondam às cargas calculadas considerando as condições ambientais (tipo de isolamento, temperatura).
5. Leve em consideração vários condutores: Quando vários condutores são agrupados, aplique fatores de ajuste NEC contra redução de classificação.
6. Escolha o tipo de isolamento: A capacidade de transporte de corrente é determinada pelo isolamento, portanto, escolha fios com classificação adequada de acordo com o local onde serão usados.
7. Verificação cruzada com regras: Certifique-se de que o fio escolhido esteja de acordo com os códigos e padrões locais e quaisquer outros requisitos adicionais aplicáveis no seu local de instalação.

Como garantir a conformidade com o National Electrical Code® (NEC®)

Segurança e confiabilidade são críticas em instalações elétricas, daí a conformidade com o Código Elétrico Nacional (NEC). Para conseguir isso, todos os detalhes dos requisitos fornecidos pelo código sobre métodos de fiação, tamanhos de condutores e práticas de instalação devem ser revisados e aplicados sem omissão. Essas revisões devem envolver referência constante a versões atualizadas dos manuais NEC para quaisquer alterações feitas ao longo do tempo, verificando se os materiais utilizados cumprem os padrões listados e garantindo que as inspeções feitas após a conclusão sejam bem-sucedidas, entre outras coisas. Além disso, pode ser necessário envolver eletricistas que conheçam as variações locais introduzidas no NEC durante a implementação, de modo a aumentar os níveis de observância e, ao mesmo tempo, reduzir os riscos associados aos sistemas elétricos. Igualmente importante é formar aqueles que já trabalham nesta área sobre as atualizações do NEC, porque fazem parte do que é necessário para que possam acompanhar as melhores práticas para manter a segurança.

Ampacidades típicas de fio condutor de cobre

Quais são as ampacidades típicas do fio condutor de cobre?

Ampacidades padrão para fio de cobre AWG

A capacidade de um condutor elétrico feito de cobre pode ser diferente. Depende da espessura do cabo, do tipo de isolamento e das condições em que é montado. Abaixo há uma lista geral mostrando ampacidades padrão para fios de cobre AWG.

• 14 AWG: Quinze amperes.
• 12 AWG: Vinte amperes.
• 10 AWG: Trinta amperes.
• 8 AWG: Quarenta amperes.
• 6 AWG: Cinquenta e cinco amperes.
• 4 AWG: Setenta amperes.
• 2 AWG: Noventa e cinco amperes.
• 1 AWG: Cento e dez amperes.
• 1/0AWG (um-zero): Cento e vinte e cinco amperes;
• 2/0AWG (dois zero): Cento e quarenta e cinco amperes;
• 3/0AWG (três zeros): Cento e sessenta e cinco amperes;
• 4/0AWG (quatro-aught ou quatro-ought): Cento e noventa e cinco amperes;

OBSERVAÇÃO! Estes valores assumem temperaturas ambientes médias e métodos de instalação. Caso você esteja trabalhando com outras situações como agrupamento de cabos ou diferentes faixas de temperatura, consulte sempre o NEC e os códigos locais.

Determinando a ampacidade permitida em várias condições

Para determinação da ampacidade permitida sob diferentes condições, é essencial levar em consideração a temperatura ambiente, os métodos de instalação dos condutores e a presença de vários condutores em pistas ou outros invólucros.

1. Temperatura ambiente: Em ambientes de alta temperatura, as ampacidades são reduzidas; sempre use fatores de correção de temperatura NEC® para ajustar a ampacidade adequadamente.
2. Métodos de instalação: A dissipação de calor – e portanto a quantidade de corrente permitida – depende de como eles são instalados, por exemplo, ao ar livre, dentro de conduítes ou enterrados. Ajuste de acordo com as tabelas NEC® para instalações com base no local onde são feitas.
3. Múltiplos Condutores: Quando três ou mais condutores funcionam juntos, a redução da capacidade deve ser feita de acordo com as preocupações fornecidas pela NEC® para que o acúmulo de calor adicional possa ser atendido.

Garanta que ajustes precisos para cenários de instalação específicos sejam feitos consultando o NEC® e os códigos locais relevantes.

Qual é a relação entre classificação de temperatura e tipo de isolamento com ampacidade?

A classificação de temperatura de um condutor é importante porque indica a temperatura máxima de operação acima da qual o isolamento pode começar a se degradar. Classificações mais altas permitem ampacidades maiores, enquanto classificações mais baixas necessitam de correntes menores permitidas a qualquer momento para evitar superaquecimento.

O tipo de isolamento também é importante aqui; materiais diferentes têm propriedades térmicas diferentes e, portanto, também afetam as classificações de ampacidade. Por exemplo, em condições semelhantes, os cabos com isolamentos de maior qualidade transportarão mais corrente do que aqueles cujas coberturas podem suportar temperaturas mais baixas. Portanto, tanto a classificação de temperatura quanto o tipo de isolamento devem ser considerados ao determinar com precisão a capacidade de transporte de corrente compatível com os regulamentos NEC®.

Por que os eletricistas usam um gráfico de ampacidade dos fios para determinar a capacidade de transporte de corrente?

Cálculos da capacidade de carga atual

Os cálculos da capacidade de transporte de corrente determinam a corrente máxima que pode ser transportada com segurança através de um condutor e levam em consideração fatores como classificação de temperatura, tipo de isolamento, método de instalação e número de condutores. Ao utilizar as tabelas de ampacidade NEC®, um eletricista pode descobrir quais são os limites de corrente corretos e quando aplicar fatores de redução. Algumas coisas a serem incluídas em seus cálculos são a temperatura ambiente, bem como qualquer outra coisa que possa afetar a dissipação de calor. Também é importante seguir os códigos locais para que tudo seja feito de acordo com os padrões e ao mesmo tempo seja eficiente com os recursos.

Prevenção de sobrecargas elétricas e preocupações com a segurança

As sobrecargas elétricas podem ser evitadas calculando corretamente as ampacidades dos condutores para que a corrente não ultrapasse o que foi considerado aceitável pelas diretrizes da NEC®. A temperatura precisa ser reduzida com precisão, juntamente com as condições de instalação levadas em consideração; isto ajudará a identificar quaisquer problemas potenciais numa fase inicial através de verificações regulares nas ligações eléctricas, etc., antes que se tornem falhas graves que conduzam a acidentes mortais. Além disso, disjuntores ou fusíveis devem sempre ser usados com classificações de carga corretas para proteção contra sobrecargas, o que torna os sistemas elétricos mais seguros. As melhores práticas determinam o cumprimento das regulamentações locais para que os riscos de segurança associados ao uso de eletricidade nas residências sejam minimizados.

Um gráfico de ampacidade de fio

Este gráfico mostra a quantidade máxima de carga elétrica que diferentes tipos e tamanhos de condutores devem transportar sem superaquecer ou derreter seus revestimentos de isolamento. A bitola correta do fio deve sempre ser escolhida com base no que é necessário, mas nunca deve permitir que mais do que sua capacidade nominal passe por ele de uma só vez, para que não ocorra algum aquecimento perigoso em algum lugar ao longo de seu comprimento, representando risco de incêndio, etc. Normalmente, esses gráficos consideram coisas como tipo de isolamento/condições ambientais onde os cabos funcionamento/temperatura ambiente, entre outros; por exemplo, o fio de cobre 12AWG pode suportar até 20A em um local seco, mas reduzir a amperagem se estiver molhado devido à dissipação de mais calor. Certifique-se de usar sempre o guia NEC® mais recente junto com os códigos locais ao consultar essas tabelas, não apenas para permanecer em conformidade, mas também para estar seguro.

Fontes de referência

Ampacidade

Arame

Medidor de fio americano

Perguntas frequentes (FAQ)

P: Qual é a ampacidade de um fio?

R: Ampacidade, ou capacidade de transporte de corrente, refere-se à quantidade máxima de corrente elétrica em amperes (amperes) que um fio pode suportar sem exceder sua classificação de temperatura. O valor depende de fatores como tipo de isolamento, material do condutor e temperatura ambiente.

P: Como escolho o tamanho certo do fio usando uma tabela de bitolas de fio?

R: Um gráfico de bitola de fio ajuda a selecionar o diâmetro de fio apropriado com base em sua aplicação e no número de amperes fluindo através dele. O gráfico lista vários tamanhos, de fino a grosso (medidos em AWG – American Wire Gauge), juntamente com suas classificações de corrente correspondentes. Para encontrar o que você precisa, primeiro identifique quantos amperes sua carga requer e depois procure qual coluna corresponde a esse valor.

P: Por que o Código Elétrico Nacional é importante para determinar o tamanho do fio?

R: O Código Elétrico Nacional (NEC) estabelece diretrizes destinadas a promover a segurança durante a instalação de sistemas elétricos, fornecendo requisitos para o dimensionamento correto dos condutores. Os fios adequadamente selecionados serão capazes de transportar com segurança as cargas previstas, sem superaquecimento ou criação de riscos de incêndio, garantindo assim a conformidade com os regulamentos e o desempenho eficiente das redes de distribuição de energia.

P: Que efeito a temperatura ambiente tem na capacidade de transporte de corrente dos fios?

R: A temperatura ambiente afeta a capacidade de transporte de corrente, pois temperaturas mais altas diminuem a capacidade de dissipação térmica exibida por um determinado fio. Ao dimensionar condutores em um ambiente onde eles estão sujeitos a níveis de calor diferentes daqueles fornecidos pelas classificações de seus respectivos materiais de isolamento em condições padrão; medidas corretivas devem ser levadas em consideração de acordo com as regras da NEC, que exigem fatores de ajuste para que as ampacidades indicadas nos gráficos correspondam às condições operacionais reais que ocorrem nos locais dos cabos em relação à temperatura ambiente.

P: Você pode explicar como os tamanhos dos calibres dos fios diferem uns dos outros?

R: As bitolas dos fios são medidas numericamente usando o sistema American Wire Gauge (AWG), onde números menores representam diâmetros maiores; portanto, 10 AWG é maior que 12 AWG. Fios maiores têm maior capacidade de transporte de corrente porque oferecem menos resistência ao fluxo elétrico devido às suas áreas transversais mais largas, que lhes permitem acomodar maiores quantidades de energia elétrica sem aquecer.

P: Quais são alguns itens importantes a serem considerados ao selecionar condutores em uma pista?

R: Ao escolher condutores para uso em conduítes, fatores como a classificação de ampacidade dos fios, tipo de isolamento, quantidade necessária e dimensões do próprio conduíte precisam ser considerados. A presença de cabos adicionais dentro de um determinado gabinete pode levar ao acúmulo de calor que pode reduzir as capacidades de transporte de corrente, portanto, é aconselhável escolher conduítes de tamanho correto, tendo em mente a seleção apropriada do material de isolamento durante o processo de instalação, visando obter serviços elétricos seguros e eficientes.

P: Por que www.iewc.com é uma excelente fonte de informações sobre fios e cabos?

R: www.iewc.com fornece dados úteis sobre fios e cabos por meio de sua extensa variedade de guias que incluem tabelas de bitolas de fios; fichas de especificações técnicas de marcas conceituadas como Lapp Tannehill ou Blue Sea Systems, juntamente com catálogos de produtos cortesia da IEWC, entre outros. Isso ajuda os usuários a tomar decisões informadas sobre que tipo ou tamanho se adapta melhor à sua aplicação específica em termos de requisitos de energia, etc.

P: Como o fator de correção da temperatura ambiente afeta a ampacidade do fio?

R: Eles alteram a ampacidade nominal em relação à temperatura ao redor. Por exemplo, se a temperatura ambiente for maior que a temperatura de referência, você deve ajustar sua classificação de capacidade de transporte de corrente por meio de um fator de correção. Isso garante que os fios possam trabalhar dentro de seus limites de calor, mesmo em condições térmicas extremas.

P: Por que o diâmetro do fio é importante ao determinar a capacidade de transporte de corrente?

R: A espessura de um fio (diâmetro do fio) é importante para determinar sua capacidade de condução de corrente porque tem impacto na resistência e na dissipação de calor. Usar fios mais grossos com números de calibre mais baixos permite que eles conduzam mais corrente elétrica devido à baixa resistência, o que reduz as chances de superaquecimento. O dimensionamento adequado do diâmetro do fio garante condutividade eficiente e minimiza a perda de energia.