Gráfico e guia abrangente de ampacidade de fios | Lapp Tannehill – sua fonte de recursos técnicos

Neste artigo, exploramos o assunto crucial da ampacidade dos fios – um fator chave na engenharia e instalação elétrica. Ampacidade é definida como a capacidade máxima de corrente que qualquer condutor ou equipamento pode transportar antes de quebrar imediata ou gradualmente. Conhecer a classificação de ampacidade dos cabos é importante por razões de segurança, bem como para eficiência energética e para garantir a conformidade com os códigos elétricos relevantes. Este guia incluirá um gráfico completo para classificações de amperagem de fios, discutirá o que afeta as classificações de amperagem e fornecerá algumas dicas práticas sobre como escolher o tamanho certo de fio para diferentes aplicações. Queremos fornecer aos profissionais e amadores informações suficientes para que possam saber melhor quando se trata de instalações de fiação elétrica.

O que é Ampacity e por que é essencial?

Definição de Ampacidade

Ampacidade refere-se à capacidade máxima de corrente elétrica em amperes que um fio ou cabo pode transportar sem superaquecimento. Isso depende de vários fatores como material utilizado, área da seção transversal, temperatura ambiente, tipo de isolamento e forma de instalação, entre outros. Compreender a ampacidade ajuda a prevenir o superaquecimento, que pode causar mau funcionamento elétrico e incêndios; portanto, garante a conformidade com os padrões de segurança elétrica.

Importância da Ampacidade para Instalações Elétricas

Nas instalações elétricas, a ampacidade afeta diretamente os níveis de segurança alcançados; portanto, a confiabilidade e a eficiência também são afetadas neste contexto. Seguir as amplitudes apropriadas para as classificações dos eletricistas reduz os riscos relacionados ao superaquecimento dos pontos de falha do equipamento, bem como aos riscos de incêndio. Também garante que os padrões da indústria sejam mantidos para que o desempenho não comprometa as demandas operacionais durante as fases de projeto, onde os profissionais têm conhecimento sobre os mesmos códigos padrão que devem ser atendidos.

Como a ampacidade afeta os sistemas elétricos

As ampacidades têm um grande impacto nas precauções de segurança tomadas ao longo do ciclo de vida de um sistema elétrico e no seu desempenho geral. Se houver uma quantidade inadequada de amperes disponíveis, o que acontecerá a seguir poderá incluir a geração excessiva de calor, causando quebras de isolamento, levando a curtos-circuitos, o que pode até resultar de bitolas de fios subdimensionadas que não atendem a cargas que exigem correntes mais altas, produzindo assim quedas de tensão. entre eles, tornando esses sistemas às vezes ineficientes, mas seguir rigorosamente esses valores ajudará as organizações a atender aos requisitos legais e, ao mesmo tempo, garantir que os dispositivos operem sempre de maneira confiável. Portanto, deve ser observada a compreensão adequada, juntamente com a aplicação de capacidades de amperagem corretas, uma vez que melhoram a eficiência em termos de utilização de energia, bem como as medidas de segurança estabelecidas dentro de qualquer período de instalação.

Como interpretar e utilizar um gráfico de ampacidade

Elementos de um gráfico de ampacidade

Normalmente, um gráfico de ampacidade inclui vários elementos importantes:

1. Material condutor: Indica se o condutor é de cobre ou alumínio porque a ampacidade difere de acordo com o material.
2. Calibre do fio: Indica o tamanho do condutor (American Wire Gauge, AWG), que determina sua capacidade de condução de corrente.
3. Classificação de temperatura: Fornece a temperatura mais alta permitida para o tipo de isolamento, de modo que afeta a ampacidade em relação ao local onde está sendo usado.
4. Condições de instalação: Descreve situações como se os fios estivessem em conduítes, enterrados no subsolo ou expostos ao ar livre; tudo isso afeta a dissipação de calor, alterando assim os valores de ampacidade.
5. Valores de Ampacidade: Mostra classificações específicas para cada bitola de fio em diferentes condições.
6. Fatores de correção: Mostra os ajustes necessários para múltiplos condutores ou certas condições ambientais que podem afetar o desempenho.

Esses componentes suportam instalações elétricas seguras e eficientes, fornecendo as informações de conformidade necessárias e os dados de projeto do sistema.

Instruções sobre como ler corretamente um gráfico de ampacidade

1. Identificação do material condutor: A primeira coisa que você deve fazer é descobrir se o condutor é feito de cobre ou alumínio, pois isso afeta enormemente sua amperagem.
2. Seleção de bitola de fio: Em segundo lugar, selecione corretamente um tamanho de fio que corresponda aos números da American Wire Gauges (AWG).
3. Verificação da classificação de temperatura: Em terceiro lugar, confirme qual é a temperatura mais alta que este tipo de isolamento pode suportar, pois altera a capacidade de carga de corrente.
4. Avaliação das Condições de Instalação: Em quarto lugar, avalie como os fios são instalados, ou seja, em um conduíte, enterrado no subsolo ou colocado abertamente, a fim de identificar pontos adicionais de dissipação de calor, se houver.
5. Consulta de Valores de Ampacidade: Neste estágio, as classificações de amperagem de referência cruzada são fornecidas por gráficos em relação a bitolas de fios específicas escolhidas sob certas condições estabelecidas.
6. Aplicação de Fatores de Correção: Finalmente, o desempenho pode ser ajustado com base nos condutores extras utilizados e em outros aspectos ambientais.

Exemplos de uso de um gráfico de ampacidade na prática

1. Material condutor: Se o projeto exigir condutores de cobre, use os valores de cobre em toda a tabela.
2. Calibre do fio: Encontre a classificação de um fio de cobre 12 AWG nesta tabela.
3. Classificação de temperatura: Certifique-se de levar isso em consideração ao selecionar quais ampacidades usar, referindo-se ao seu tipo de isolamento de 90°C.
4. Condições de instalação: Determine se ajustes precisam ou não ser feitos com base no fato de ele estar instalado em um conduíte ou em qualquer outro local especificado nas tabelas em “instalação”.
5. Referenciando Ampacidades: O que o gráfico diz ser adequado em termos de temperatura e condições de instalação? ——-> 12AWG cu
6. Fatores de Ajuste Aplique fatores de ajuste quando vários condutores forem instalados em uma pista para atender aos padrões de instalação.

Quais fatores afetam a ampacidade do condutor?

Classificação de temperatura e o que ela faz com a ampacidade

A ampacidade dos condutores elétricos é amplamente afetada pela sua classificação de temperatura. Na maioria dos casos, quando a temperatura ambiente aumenta, a capacidade de condução de corrente de um condutor diminui. Isso ocorre porque altas temperaturas podem causar mais resistência no fio, o que gera calor e pode levar à quebra do isolamento. Por exemplo, condutores com isolamento nominal de 60°C terão ampacidades diferentes daqueles com classificações de 75°C ou 90°C. Portanto, é importante conhecer a temperatura máxima de operação do isolamento, bem como as condições ambientais reais, ao decidir sobre as amplitudes adequadas. O ajuste temporário da temperatura garante que todas as regras de segurança sejam cumpridas e evita o superaquecimento, fazendo com que os sistemas elétricos durem mais e se tornem mais confiáveis.

Como o isolamento do condutor determina a ampacidade

A ampacidade em condutores elétricos é determinada pelo isolamento do condutor. As propriedades térmicas de um material isolante, como sua resistência ao calor e classificação de temperatura, afetam diretamente quanta corrente pode ser transportada com segurança através dele a qualquer momento. Materiais com classificações mais altas permitem maiores capacidades do que aqueles sem elas rebaixados de acordo, por exemplo, o isolamento classificado para 90 °C permitirá uma capacidade maior do que aquele que foi classificado para apenas 60 °C. Além disso, diferentes tipos de isolamentos (por exemplo, PVC ou XLPE) dissipam melhor o calor, de modo que influenciam a capacidade de transporte de corrente de forma diferente, portanto, a seleção adequada deve ser feita entre esses dois componentes com base apenas neste fato, caso contrário, o desempenho pode não ser ideal e os padrões de segurança também podem deixar de ser atendidos.

Outros fatores de correção que afetam a ampacidade

Vários fatores entram em jogo quando se considera outras ampacidades além do próprio maestro. Um desses fatores são os condutores agrupados; pelo que, se houver vários cabos amarrados, isso poderá causar superaquecimento, causando, portanto, redução de capacidade. Outra coisa é a temperatura ambiente; se for maior que o normal, menos corrente poderá fluir devido a uma diminuição correspondente na corrente permitida Além disso, a forma como a instalação é feita determina quanto calor é dissipado, afetando assim os valores de ampacidade ainda mais para conduítes enterrados em tubos subterrâneos ou qualquer outra forma de conexão direta método de enterramento utilizado. Finalmente, a altitude também tem efeito nisso porque em altitudes mais elevadas há menor densidade do ar, o que significa menos efeito de resfriamento; portanto, ajustes devem ser feitos em relação à capacidade de suporte atual de acordo com esse conhecimento. Cada um desses fatores deve ser levado em consideração não apenas para projetar, mas também para implementar sistemas elétricos seguros e eficientes.

Como o Código Elétrico Nacional (NEC) afeta a ampacidade?

Introdução ao Código Elétrico Nacional

Os Estados Unidos têm um sistema abrangente de regras de instalação elétrica conhecido como National Electrical Code (NEC). Regulamentos de segurança de fiação elétrica e equipamentos estão incluídos neste código. Esses regulamentos visam evitar incêndios elétricos e outros problemas causados por fiação ou equipamento defeituosos. Para ilustrar, as diretrizes do NEC determinam a ampacidade definindo quanta corrente pode fluir através de um condutor sob diferentes condições, como classificações de temperatura e métodos de instalação. Além disso, também fornece fatores de redução para condutores que são agrupados, bem como quando as temperaturas ambientes exigem mudanças nas classificações de amperagem. A adesão a esses padrões é importante porque eles garantem a segurança e a confiabilidade dos sistemas elétricos.

Ampacidade de acordo com os padrões NEC

As condições normais e reduzidas devem ser consideradas ao determinar a ampacidade usando o NEC; entre eles o tipo de material, o tamanho do isolamento ou o nível de tensão coberto pelo isolador, etc. Outra coisa necessária é que se a temperatura ambiente exceder 86 graus Fahrenheit/30 graus Celsius onde os fios funcionam, então deve ser levado em consideração o fator de correção de temperatura, reduzindo assim a capacidade permitida de amperes para valores muito mais altos do que normalmente não deve passar o calor um do outro sem desclassificação adicional que reduziria ainda mais a sua capacidade. Ainda mais quando eles passam um ao lado do outro dentro de tubos de conduíte, como tubos de PVC usados em canaletas subterrâneas, entre outros, que podem acumular muito calor devido à aglomeração, salvo indicação em contrário, em espaços ao ar livre, se os enterramos diretamente método ou ambientes acima do solo de grande altitude onde os níveis de oxigênio são baixos, portanto, ocorrem menos reações de combustão.

Revisões do Código Elétrico Nacional sobre Ampacidade

As edições implementadas recentemente tornaram certas partes mais rigorosas sobre como calcular ampacidades, o que envolve principalmente requisitos de fator de correção de temperatura dentro das especificações do código NEC. Agora também indica números específicos para a distância entre cabos agrupados em paralelo no que diz respeito às melhorias de gerenciamento térmico em relação à estipulação de requisitos das versões anteriores em relação ao acúmulo de calor; isso é necessário porque quando os cabos são agrupados, eles produzem mais calor do que se fossem instalados separadamente e, portanto, precisam de melhores métodos de resfriamento. Além disso, devem ser levadas em consideração diferentes técnicas de instalação aplicáveis de acordo com a localização, condições climáticas, etc., como método de enterramento direto versus instalações no solo onde a umidade pode afetar os valores de resistência de isolamento, entre outras. Em altitudes mais elevadas, esses cálculos tornam-se ainda mais importantes devido aos níveis reduzidos de oxigênio disponíveis nessas alturas. Isso ajuda os projetistas a ter um escopo mais amplo sobre como o sistema pode operar em diferentes situações e ainda permanecer seguro.

Emendas recentes da NEC relativas à ampacidade

Foram feitas atualizações no Código Elétrico Nacional (NEC), o que torna os requisitos para determinação da ampacidade mais rigorosos, principalmente em relação aos fatores de correção de temperatura. A versão mais recente também incluiu novos fatores de redução que refletem o entendimento atual das práticas de gerenciamento térmico e dos padrões de segurança elétrica com relação aos condutores agrupados; abrange questões relacionadas a vários tipos de instalações, incluindo acima do solo ou subterrâneas/diretamente enterradas em locais úmidos, entre outras sujeitas à entrada de umidade - essas mudanças foram implementadas para melhorar o desempenho geral, confiabilidade, eficiência, segurança, etc., considerando os avanços feitos nas diretrizes de melhores práticas da indústria, como bem os avanços tecnológicos alcançados ao longo do tempo.

Perguntas frequentes sobre bitola e ampacidade do fio

Compreendendo o diâmetro do cabo e as unidades de medição

A bitola do fio é a medida padronizada do diâmetro do fio elétrico, que afeta sua ampacidade ou capacidade de transporte de corrente. Na América, o sistema American Wire Gauge (AWG) é amplamente utilizado onde números de bitola mais altos representam fios mais finos com capacidades mais baixas, enquanto números de bitola mais baixos representam fios mais grossos com ampacidades mais altas. Você deve escolher um fio de tamanho adequado com base na finalidade para a qual será utilizado, para não superaquecer nada de acordo com os regulamentos da NEC, entre outros, que também devem ser atendidos para que não cause qualquer perigo. Normalmente, as medidas são fornecidas em polegadas ou milímetros, e especificações precisas devem ser seguidas para garantir o bom desempenho dos sistemas elétricos.

Selecionando o tamanho de fio certo para suas necessidades atuais

Há várias coisas que você precisa ter em mente ao selecionar o fio de tamanho certo para sua aplicação:

1. Determine quantos amplificadores você precisa: Consulte as tabelas e diretrizes da NEC para descobrir qual deve ser a capacidade de transporte de corrente de um fio para uma amperagem específica.
2. Considere os fatores ambientais: Leve em consideração fatores como faixa de temperatura, níveis de umidade, presença de substâncias corrosivas, etc., pois estes podem afetar o funcionamento dos fios em diferentes condições.
3. Os métodos de instalação também são importantes: Dependendo se os cabos passarão por tubos (conduítes), áreas expostas ou subterrâneas podem impactar as taxas de dissipação de calor, afetando assim as propriedades de condutividade térmica junto com outros aspectos como a ductilidade, entre outros, que também podem afetar sua resistência contra a corrosão, levando-os a se desgastarem mais rápido do que o esperado. isso afeta tanto a segurança quanto a longevidade em geral!
4. Lembre-se de contabilizar mais de um condutor: Se houver mais de um condutor sendo usado em conjunto, serão aplicadas necessidades de redução de capacidade, reduzindo assim a amperagem de eficácia para cada cabo usado em conjunto.

Se todas essas coisas forem bem aplicadas, então será selecionado um tamanho de fio que satisfaça as regras de segurança e, ao mesmo tempo, garanta a eficiência durante a operação.

Melhores práticas para eletricistas usando gráficos de ampacidade

Segurança segura através de cálculos adequados de ampacidade

A segurança é a primeira coisa que deve ser considerada ao manusear qualquer instalação elétrica. Isso envolve a confirmação da bitola correta do fio com gráficos de ampacidade confiáveis, de acordo com as recomendações da NEC. Se houver mais de um condutor em um cabo, implemente fatores de redução devido a mudanças de temperatura e condições de uso. Outra coisa que nunca deve ficar de fora é a avaliação de onde será operado. Revise regularmente as práticas de fiação, mantendo-as atualizadas com os padrões atuais de segurança e conformidade em todos os projetos elétricos.

Dicas para obter precisão de campo na medição de ampacidades

1. Use equipamento calibrado: Certifique-se de que todos os instrumentos de medição, como voltímetros e amperímetros, estejam calibrados corretamente e funcionando bem.
2. Confirme as condições de carga: A verdadeira representação da ampacidade só pode ser realizada medindo sob condições reais de carga, uma vez que algumas variações não poderiam ter sido contabilizadas durante os cálculos estáticos.
3. Documentar Fatores Ambientais: Ao fazer medições, registre a temperatura ambiente, os níveis de umidade e quaisquer outros obstáculos potenciais ao desempenho eficiente do fio.
4. Compare com gráficos: Sempre verifique a precisão em relação aos gráficos de ampacidade aplicáveis, verificando frequentemente os valores medidos para garantir a conformidade com os parâmetros de referência exigidos.
5. Realizar auditorias periódicas: É aconselhável fazer auditorias regulares de reavaliação de ampacidade, especialmente em áreas onde podem ocorrer mudanças frequentes como parte dos procedimentos de manutenção.
6. Treinar membros da equipe: Ensine a todos os trabalhadores a melhor forma de obter resultados precisos ao medir amperes, para que possa haver uniformidade dentro da equipe.

Principais erros a serem evitados ao usar tabelas de ampacidade

1. Deixar de levar em conta os fatores de redução: Negligenciar a temperatura e as condições de instalação pode fazer com que se assuma uma classificação de ampacidade insegura.
2. Falha ao considerar o método de instalação do condutor: Se você não levar em consideração a forma como o condutor está instalado, espere ampacidades erradas.
3. Usando gráficos obsoletos: Sua segurança e conformidade podem não ser garantidas se você ainda depender de gráficos de ampacidade antigos que não estão atualizados.
4. Desconsiderando a diversidade de carga: A sobrecarga pode ocorrer devido a expectativas erradas de demanda de carga simultânea causadas por estimativa incorreta do fator de diversidade.
5. Práticas de medição inconsistentes: Métodos inadequados de medição podem levar a dados não confiáveis que afetam a avaliação das ampacidades.
6. Falta de documentação: A responsabilização torna-se difícil quando as medições são feitas e os factores ambientais envolvidos não são registados, dificultando assim a sua reavaliação posterior.

Fontes de referência

Ampacidade

Arame

Medidor de fio americano

Perguntas frequentes (FAQ)

P: O que é ampacidade do fio e por que ela é importante?

R: A ampacidade do fio refere-se à corrente elétrica máxima que pode fluir através de um fio sem exceder sua classificação de temperatura. É necessário para a operação segura dos sistemas elétricos e para evitar o superaquecimento que pode causar acidentes de incêndio.

P: Quais fatores afetam a ampacidade dos fios?

R: Muitas coisas podem influenciar quantos amperes os cabos devem transportar, como tamanho (awg), tipo de isolamento, temperatura ambiente, número de condutores que transportam corrente no conduíte, entre outros, conforme fornecido pelo National Electrical code®.

P: Como utilizo um gráfico de ampacidade de fio?

R: Um gráfico de ampacidade do fio ajuda a determinar qual bitola do condutor pode ser usada com certos tipos de isolamento e condições de instalação, ao mesmo tempo em que cumpre as regras da NEC. A amperagem máxima que qualquer tamanho de fio pode transportar com segurança também é indicada nesta tabela.

P: Qual é o significado do AWG na ampacidade do fio?

R: American Wire Gauge (AWG) mede padrões de tamanhos/diâmetros para diferentes bitolas; diâmetro maior significa número menor e maior capacidade de corrente, por exemplo, 10AWG vs 12AWG de acordo com gráficos de medidores.

P: O que é queda de tensão e como ela se relaciona com a ampacidade do fio?

R: A queda de tensão refere-se à perda de energia devido à resistência encontrada pela corrente à medida que flui ao longo dos fios. As ampacidades são inversamente proporcionais, de modo que amperes mais altos em distâncias mais longas causam quedas maiores, diminuindo assim os níveis de eficiência nas fontes de alimentação; portanto, o dimensionamento correto deve ser feito com base nas cargas esperadas em pontos específicos, considerando os comprimentos dos cabos envolvidos.

P: Como determino o requisito de carga para selecionar o tamanho correto do fio?

R: Calcule a amperagem total através de um condutor, levando em consideração o comprimento do trecho e, em seguida, consulte o guia de seleção de cabos, que lista os tamanhos adequados em relação a várias classificações, onde não devem exceder os limites de segurança estabelecidos pelos fabricantes.

P: Quais são as classificações de ampacidade para tamanhos comuns de fios de cobre?

R: De acordo com NEC 2017, as classificações variam dependendo do tipo de isolamento e condições sob as quais os cabos são instalados. Por exemplo, em temperaturas ambientes de até 30°C, um fio de cobre 12 AWG THHN é classificado para correntes de até 20 amperes inclusive.

P: Por que o NEC 2017 é importante para determinar a ampacidade dos fios?

R: O Código Elétrico Nacional (NEC) fornece as diretrizes necessárias para garantir a segurança durante a instalação ou uso de sistemas de fiação elétrica. Esta revisão específica indica as capacidades máximas de transporte de corrente permitidas que podem ser usadas sem violar quaisquer requisitos estipulados pelos NECs nas edições anteriores.

P: A ampacidade de um fio pode mudar com base nas condições de instalação?

R: Sim, fatores ambientais podem causar alterações na capacidade do cabo de conduzir eletricidade, como mudanças na temperatura ao seu redor; O número de condutores que transportam corrente dentro do mesmo conduíte e isolamento usado deve, portanto, ser sempre considerado ao determinar a necessidade correta de amperagem.

P: Qual é a finalidade da proteção contra sobrecorrente em relação à ampacidade do fio?

A: Dispositivos de proteção contra sobrecorrente protegem contra excesso de corrente fluindo pelos fios, o que pode danificá-los. Disjuntores ou fusíveis fazem isso abrindo seus contatos, desconectando assim a fonte de alimentação do resto do circuito até que a falha seja corrigida.