Equação de queda de tensão
Pode estimar a queda de tensão no cabo a partir da corrente de carga, do comprimento do trajeto, do material do condutor e da secção transversal do condutor.
em que:
- Vd
- Queda de tensão, medida em volts[V]
- Vd%
- Queda de tensão em percentagem da tensão nominal[%]
- I
- Corrente de carga, medida em amperes[A]
- ρ
- Resistividade de referência do condutor, medida em ohm milímetro quadrado por metro[ohm mm²/m]
- L
- Comprimento do cabo unidirecional, medido em metros[m]
- S
- Área transversal do condutor, medida em milímetros quadrados[mm²]
- n
- Número de condutores paralelos por polaridade ou fase
- Vn
- Tensão nominal do sistema, medida em volts[V]
O resultado exclui reatância, harmónicos, temperatura de operação e fatores de correção de instalação, por isso, longas operações de alimentação precisam de uma verificação de cabo baseada em padrões.
Como calcular a queda de tensão
Comece pela corrente de carga, pela tensão nominal do sistema, pelo comprimento unidirecional do cabo, pelo material do condutor e pela área da secção transversal do condutor. A calculadora converte as unidades selecionadas, aplica o fator de percurso adequado ao sistema monofásico ou trifásico e divide o resultado pela tensão nominal para obter a queda percentual.
- Selecione CC, CA monofásica ou CA trifásica.
- Introduza a corrente de carga e a tensão nominal do sistema.
- Introduza o comprimento físico unidirecional do cabo.
- Selecione cobre ou alumínio e introduza a secção do condutor.
- Adicionar o número de condutores paralelos por polaridade ou fase.
Exemplo de cálculo de queda de tensão
Considere um circuito de 400 V trifásico balanceado que transporta 32 A através de um cabo de cobre de 50 m com um condutor 10 mm² e um condutor por fase. Usando a equação resistiva simplificada:
Vd = √3 × 32 × 0,0175 × 50 / 10 = 4,85 V
Vd% = 4,85 / 400 × 100 = 1,21%
| Entrada ou resultado | Valor |
|---|---|
| Sistema | CA trifásica |
| Corrente de carga | 32 A |
| Comprimento unidirecional | 50 m |
| Condutor de cobre | 10 mm² |
| Queda de tensão | 4.85 V |
| Percentagem de queda de tensão | 1.21% |
Queda de tensão monofásica vs. trifásica
Os cálculos CC e monofásicos utilizam o dobro do comprimento de uma só via porque a corrente viaja para a carga e retorna através de outro condutor. Um cálculo trifásico equilibrado utiliza o fator √3 e o comprimento do condutor monofásico.
| Circuito | Fórmula simplificada | Comprimento introduzido |
|---|---|---|
| CC / monofásico | Vd = 2 × I × ρ × L / (S × n) | Comprimento unidirecional |
| trifásico equilibradas | Vd = √3 × I × ρ × L / (S × n) | Comprimento unidirecional |
Qual é a queda de tensão admissível?
Não há nenhuma percentagem única que se aplique a cada país, circuito ou carga. A queda de tensão admissível deve vir das regras de cablagem adotadas localmente, especificação do projeto e tolerância de tensão do equipamento. Esta ferramenta marca resultados acima de 3% para revisão e acima de 5% como um aviso, mas esses limiares são referências de projeto em vez de uma declaração de conformidade de código.
Motores, controlos eletrónicos, equipamentos CC de baixa tensão, circuitos de carregamento VE e alimentadores longos podem precisar de limites mais apertados. Verifique sempre a tensão necessária nos terminais do equipamento sob carga operacional normal.
Como reduzir a queda de tensão
A queda de tensão pode ser reduzida mudando o condutor, trajeto, corrente ou projeto do sistema.
- Aumente a secção transversal do condutor.
- Encurte o percurso do cabo sempre que possível.
- Utilizar condutores paralelos quando a instalação e o código permitem.
- Reduza a corrente do circuito ou distribua a carga através de alimentadores adicionais.
- Utilize uma maior tensão de distribuição onde o equipamento e o projeto do sistema o permitam.
- Verifique terminais e articulações para resistência indesejada.
Queda de tensão e secção do cabo
A queda de tensão é apenas uma verificação de seleção por cabo. Um condutor deve também passar por capacidade de condução de corrente, redução de capacidade da instalação, resistência à temperatura terminal, curto-circuito e requisitos de coordenação do dispositivo de proteção. Continue com as ferramentas de dimensionamento relacionadas antes de finalizar um condutor.
Continuar com: Calculadora de dimensionamento de cabosContinuar com: Calculadora de secção AWG
Pressupostos
- Resistência aproximada do condutor à temperatura normal
- Reatância e efeitos de temperatura de instalação não estão incluídos
- É utilizado o comprimento unidirecional
Avisos importantes
- Utilize limites de tensão do projeto e código elétrico local para o projeto final.
- Longas corridas, alta temperatura e cabos agrupados precisam de redução de capacidade adicional.