Queda de Tensão AC vs DC
Compreender as diferenças na queda de tensão entre sistemas AC e DC
Embora os princípios básicos da queda de tensão se apliquem tanto a sistemas de corrente alternada (AC) quanto a sistemas de corrente contínua (DC), os métodos de cálculo e as considerações diferem significativamente. Os sistemas DC usam resistência pura para cálculos, enquanto os sistemas AC devem considerar a impedância, uma combinação de resistência e reatância. Compreender essas diferenças é fundamental para cálculos precisos de queda de tensão em instalações elétricas modernas, especialmente com a crescente prevalência de sistemas fotovoltaicos solares, sistemas de armazenamento de energia em baterias e sistemas de carregamento de veículos elétricos. Este guia abrangente explica em detalhes as diferenças principais entre queda de tensão AC e DC e fornece orientação prática para profissionais elétricos.
Queda de tensão DC: método de cálculo de resistência pura
Como a corrente contínua flui continuamente em uma direção, o cálculo da queda de tensão DC é simples e claro. A única resistência ao fluxo de corrente é a resistência do condutor. Não há necessidade de considerar a reatância dependente da frequência, o efeito pelicular ou o efeito de proximidade. Essa simplicidade torna os cálculos DC mais previsíveis e fáceis de verificar. As aplicações comuns de DC incluem cabeamento de strings fotovoltaicas solares, sistemas de armazenamento de energia em baterias, sistemas elétricos de automóveis e embarcações, fontes de alimentação de equipamentos de telecomunicações, circuitos de controle de baixa tensão e sistemas de iluminação LED com drivers DC.
Fórmula básica de queda de tensão DC
Onde: Vd = queda de tensão (volts), I = corrente (amperes), L = comprimento de um sentido (pés), R = resistência DC da tabela 8 do capítulo 9 do NEC (ohms/1000 pés). O coeficiente 2 indica que a corrente percorre dois condutores de ida e volta.
Queda de tensão AC: importância do fator de impedância
A corrente alternada introduz fatores adicionais que afetam a queda de tensão. A corrente alternada cria campos magnéticos ao redor dos condutores, e esses campos magnéticos causam reatância. A resistência total ao fluxo de AC é chamada de impedância (Z) e combina os componentes de resistência (R) e reatância (X). O fator de potência, a frequência, o tamanho do condutor e o método de instalação afetam a queda de tensão total em sistemas AC.
Fórmula de cálculo de queda de tensão AC
Onde Z (impedância) é calculada como Z = √(R² + X²). A tabela 9 do capítulo 9 do NEC fornece valores de resistência e reatância AC para diferentes configurações de condutores.
Quando usar cada método de cálculo
A escolha do método correto de cálculo de queda de tensão depende do tipo de sistema que você está projetando. Os cálculos DC são usados para circuitos DC fotovoltaicos solares, sistemas de armazenamento de energia em baterias, sistemas de automóveis, fontes de alimentação de equipamentos de telecomunicações e circuitos de controle de baixa tensão. Os cálculos AC são usados para circuitos derivados residenciais, sistemas de distribuição trifásicos comerciais, circuitos alimentadores de motores e instalações em dutos de aço.
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