Efeitos da Temperatura na Queda de Tensão
Como a temperatura afeta a queda de tensão
A resistência do condutor aumenta com a temperatura, o que afeta diretamente a queda de tensão. Isso é especialmente importante em instalações em ambientes de alta temperatura, como sótãos, salas de caldeiras ou equipamentos externos. Compreender como a temperatura afeta a resistência do condutor é essencial para projetar sistemas elétricos confiáveis em condições ambientais extremas.
As tabelas do NEC mostram as características dos condutores em temperaturas específicas. Quando a temperatura de operação real difere, os projetistas devem usar coeficientes de temperatura para calcular a resistência real e ajustar os cálculos de queda de tensão. Isso garante que o sistema de fiação atenda aos padrões de desempenho nas condições de operação esperadas.
Compreender o coeficiente de temperatura
O coeficiente de temperatura da resistência do condutor indica quanto a resistência muda para cada grau de mudança de temperatura. O cobre e o alumínio têm diferentes coeficientes de temperatura, o que afeta como sua resistência aumenta ao aumentar a temperatura.
Coeficientes de temperatura de materiais condutores
Cobre
Coeficiente de temperatura: 0,00393/°C a 20°C
Aumento de aproximadamente 0,393% para cada °C acima de 20°C
Alumínio
Coeficiente de temperatura: 0,00403/°C a 20°C
Sensibilidade ligeiramente maior ao aumento de temperatura
Cálculo de correção de temperatura
Para calcular a resistência do condutor em diferentes temperaturas de operação, use a seguinte fórmula:
Fórmula de correção de temperatura
Exemplo prático: ambiente de alta temperatura
Exemplo: fiação de sótão
Condutor de cobre 10 AWG de 100 pés passando por um sótão a 75°C (1,018 Ω/kft a 20°C)
Diferença de temperatura = 75°C - 20°C = 55°C
R₇₅ = 1,018 × [1 + 0,00393 × 55]
R₇₅ = 1,018 × 1,216
R₇₅ = 1,238 Ω/kft (aumento de 21,6%)
A queda de tensão nesta temperatura será 21,6% maior do que a calculada a 20°C.
Impacto das classificações de temperatura do isolamento
O isolamento do condutor é projetado para operar com segurança até sua temperatura nominal. No entanto, usar isolamento com classificação de temperatura mais alta não altera o aumento de resistência devido ao aumento de temperatura.
| Tipo de isolamento | Classificação de temperatura | Aplicação típica |
|---|---|---|
| THWN/THHN | 75°C/90°C | Fiação geral |
| XHHW | 90°C | Locais secos e úmidos |
| RHW-2 | 90°C | Locais úmidos |
Considerações de projeto
- Correção de temperatura ambiente: Em ambientes de alta temperatura, aplique fatores de correção de temperatura para ajustar a resistência. Isso torna os cálculos de queda de tensão mais precisos.
- Projeto conservador: Calcule a queda de tensão na temperatura máxima de operação esperada para garantir que o sistema atenda aos requisitos em todas as condições.
- Dissipação de calor do condutor: Quando os condutores estão agrupados ou enterrados em isolamento, a temperatura de operação aumenta, levando a maior resistência e queda de tensão.
Calcular queda de tensão com correção de temperatura
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