A tensão desempenha algum papel na escolha do bitola apropriada?

On-line, a maioria dos guias de fiação doméstica sugere cabos de bitola 14 para circuitos de 15 A, 12 por 20 A e 10 por 30 A. Eles assumem que a tensão é 120 ou a tensão não entra em jogo ao escolher o medidor de fio?

Por exemplo, eu tenho um aparelho que requer uma fonte de energia de 240 volts e 15 amp. (O plugue é NEMA 6-15.) Se eu dedicar um circuito a este dispositivo, que fica a cerca de 25 pés do painel, 14 AWG serão suficientes? Por que ou por que não?

Quando o fio de bitola 14 é apropriado, já vi 12 usados. (Minha casa possui vários circuitos como este.) Sei que é difícil trabalhar com fios de 12 AWG e custa mais de 14 AWG. Além desses, existem razões para não fazer isso? Existem vantagens?

A resposta simples é usar o fio especificado pelo código local e pelo fabricante do dispositivo para a situação.

Mas acho que você está perguntando sobre como os tamanhos de fio são escolhidos para uma combinação específica de aplicação / corrente / tensão:

Ao escolher o fio, a corrente determina o tamanho do condutor e a tensão determina o isolamento.

A corrente faz com que o fio aqueça devido à resistência. O metal se expande e se contrai quando aquecido e resfriado. Essa expansão e contração, se muito grande, pode afrouxar as conexões. Conexões frouxas aumentam a resistência, causam mais aquecimento e acabam permitindo um espaço grande o suficiente para causar um arco ou uma temperatura alta o suficiente para inflamar os materiais ao redor ou derreter o isolamento e causar um arco. Um condutor maior reduz a resistência, o que reduz essas mudanças de temperatura. Portanto, o uso de um condutor grande o suficiente mantém a expansão e a contração abaixo do nível que as conexões elétricas podem tolerar sem falhar.

Da mesma forma, a tensão causa arco, de modo que a cobertura (isolamento) deve ser projetada para evitar arco na tensão nominal. Normalmente, você verá a fiação elétrica comum classificada para 600 volts.

Outro motivo para usar uma fiação de bitola maior é evitar a queda de tensão em longos períodos. Isso geralmente não é um problema ao passar o fio em uma casa, mas as estruturas separadas são um local comum para ver o uso de fios maiores.

Como já foi dito, a tensão do dispositivo / circuito não influencia o tamanho (bitola) do fio. A tensão determina a qualidade do isolamento de um fio e a maioria dos fios (de energia) que encontramos serão classificados para 600 Volts.

O medidor deve ser selecionado principalmente determinando o consumo de corrente - em Amperes - de todos os dispositivos a serem conectados ao circuito ...

Dado

Amps = Watts / Volts  

Então

TotalAmps = [Device1(Watts) + Device2(Watts) + Device3(Watts)] / CircuitVolts

Ou

TotalAmps = Device1(Amps) + Device2(Amps) + [Device3(Watts)/CircuitVoltage] 

... e, em seguida, referenciar um gráfico que pode ser rastreado até as recomendações da NEC. Aqui reside o problema. Não existe um gráfico oficial da NEC "se X então Y" para todas as situações. As tabelas NEC reais são para referência de engenheiros / contratados ao projetar para um aplicativo e não são leituras muito fáceis. Aqui está o que o NEC tem a dizer: http://www.fs.fed.us/database/acad/elec/greenbook/3_basicdesigns.pdf

Divertido, certo? O que as normas têm a fazer é confiar em gráficos que interpretam essas recomendações e esses gráficos variam - às vezes de maneira descontrolada - com facilidade de leitura. Compare meu gráfico favorito http://www.cerrowire.com/ampacity-charts com este http://www.usawire-cable.com/pdfs/nec%20ampacities.pdf. Ambos são tecnicamente precisos a partir de uma regra prática mas o último requer uma avaliação mais aprofundada, como a Nota 4, que indica uma redução da ampacidade máxima do fio se o preenchimento do conduíte (número de fios na pista / cabo) for maior que 3.

Amperes não é o único fator para o tamanho do fio, mas estamos trabalhando com a regra geral aqui. Os outros fatores principais que contribuem para a seleção são (A) o tipo de aplicação de instalação da fiação (THHM, UF, etc ...) e as classificações de temperatura, (B) o comprimento do alimentador de circuito que aumenta a resistência, as perdas de tensão e, por fim, inaceitáveis aquecimento do fio alimentador e, principalmente, de suas conexões, (C) aplicações monofásicas versus multifásicas (estamos preocupados apenas com sistemas monofásicos), (D) se a carga é indutiva ou não (grande motor / compressor no aparelho ?) e alguns outros fatores mais obscuros que não abordaremos aqui.

O item (A) em aplicações residenciais é tipicamente fiação da classe NM / NMC para o estilo Romex, THWM para BX ou fiação no estilo de conduíte e UF para o cabo enterrado no seu quintal. O item (B) é realmente muito importante. Se a fiação for muito longa, a resistência do fio (todo o fio é resistivo a um grau) e, portanto, a temperatura do fio aumentará. Se essa temperatura subir acima da classificação de isolamento de um fio, ela poderá derreter, causando um curto ou o pior caso, iniciando um incêndio nos materiais de construção circundantes. É aqui que entra o meu segundo gráfico favorito: http://www.cerrowire.com/voltage-drop-table EDIT: a resposta mais bem avaliada de longnecks acima é uma melhor explicação dos efeitos da temperatura nos circuitos, especialmente em relação à interface do fio / dispositivo onde a maioria dos incêndios começa.

Sabendo o que fazemos agora depois de referenciar esses dois gráficos do Cerro, podemos responder:

Se eu dedicar um circuito a este dispositivo, cujo comprimento é de aproximadamente 50 pés (incluindo o retorno), 14 AWG serão suficientes? Por que ou por que não?

com SIM porque você indicou que o dispositivo será o único no circuito e porque a corrida é realmente de 25 'pela definição das regras que não calculam o comprimento total do WIRE, e sim o comprimento do CIRCUITO que é composto por ambos os condutores. Em 240 terrenos, não há retorno ou ponto morto. Isso permite que 240 circuitos usem frequentemente um medidor que pareceria muito pequeno! Em 120 terrenos, é permitido que o neutro de um determinado circuito seja (e quase sempre) compartilhado entre as inúmeras ramificações do referido circuito, que introduz algumas desclassificações. Mas principalmente porque os circuitos de tensão mais alta introduzem menos queda de tensão do que um circuito equivalente a uma tensão mais baixa. E = R * I... onde E= queda de tensão (volts V); R= resistência elétrica (ohms, Ω); I= corrente (amperes,A) Isso não é intuitivo porque a tensão de alimentação não é usada no cálculo. No entanto, se você tiver duas cargas classificadas em 2400 Watts, uma das quais funciona a 120V e outra a 240V, a primeira consumirá 20 amperes, a segunda 10. A metade da corrente consumida apresentará apenas metade da queda de tensão, reduzindo esse elemento do cálculo do calibre de um fio.

Deve-se notar que a resposta ainda seria "SIM, 14awg serve" se a corrida fosse realmente 50 'de acordo com os gráficos do Cerro ... MAS apenas no limite. Depois de navegar por alguns outros gráficos populares, alguns indicam 12awg, outros 14awg. YMMV. É por isso que temos as conclusões realmente detalhadas da NEC para recorrer e levar em consideração TODOS os fatores.

Quanto a:

Sei que o fio de 12 AWG pode ser mais difícil de trabalhar e custa mais de 14 AWG. Além desses, existem razões para não fazer isso? Existem vantagens?

A resposta é uma chamada de julgamento para o empreiteiro / proprietário. Veja este exemplo: Estou executando um novo circuito 240 para um novo ar condicionado de janela. A unidade que eu posso encaixar na abertura da janela pode ser manuseada por um circuito de 14awg / 15amp, MAS está bem próximo da classificação máxima. Suponha que a unidade mal consiga atender às minhas necessidades de refrigeração e, de repente, o mercado introduz uma unidade de saída de BTU mais alta que se encaixa na abertura, mas exigirá um circuito de 12awg / 20amp. Essa seria uma decisão de julgamento à prova de futuro.

E lembre-se do mais importante: seus códigos de construção locais substituem os NECs. Se for sua propriedade, o trabalho que você faz ao longo do caminho pode afetar sua capacidade de vender a propriedade no futuro.

Espero ter respondido a todas as suas perguntas. Exoneração de responsabilidade: Eu não trabalho para cabos Cerro, apenas um profissional cansado de HVAC / R que lida com uma fiação de baixa qualidade, residencial e comercial. E os links são alterados porque este site permite apenas dois links para noobs.

O Código Elétrico Nacional (NEC) determina o tamanho mínimo necessário para os condutores. Sob a NEC, três grandes categorias cobrem a maioria das instalações: baixa tensão, menos de 600 volts, mais de 600 volts.

Lembre-se de que os requisitos de código especificam a pior construção legalmente permitida. Um motivo comum para aumentar o tamanho do condutor acima do mínimo de código é reduzir a queda de tensão reduzindo a resistência do condutor.

Profissionais experientes geralmente excedem o código com base em julgamentos baseados em anos de experiência.

Sim e não (ou é não e sim?)

O calibre mínimo do fio nas tensões domésticas e comerciais leves (menos de 600V) realmente não depende da tensão - a primeira entrada na tabela 310.106 (A) da NEC especifica que o cobre 14AWG ou o alumínio 12AWG é utilizável até 2000V quando adequadamente isolado.

No entanto, em trabalhos de alta tensão (acima de 2kV), o fio deve ser aumentado conforme tabela 310.106 (A). No entanto, isso importa apenas em sistemas comerciais e industriais pesados, onde alimentadores de alta tensão são usados ​​para evitar perdas excessivas, bem como a carga ocasional que é alimentada por alta tensão (como uma caldeira a vapor industrial do tipo eletrodo ou uma unidade extremamente grande). motor).