Tengo un servicio de 200A en un garaje. Me gustaría pasar un cable de esto a un servicio de 100A en una casa. También me gustaría pasar de esto a un servicio separado de 50 A en la casa que suministrará energía respaldada por un generador. Ambas corridas serán monofásicas de 240V. Las longitudes de recorrido no superan los 160'. Los cables discurrirán por conductos de PVC enterrados.
¿Cómo determino un tamaño de conductor adecuado para estos cables?
Teniendo en cuenta solo la ampacidad , esperaría poder usar cobre n.° 3 (SER o THHN) o aluminio n.° 1 (SE) o aluminio n.° 2 (THHN) para la ejecución de 100 A.
Por la misma lógica, para la ejecución de 50 A, cobre #6 (NM) o cobre #8 (SE o THHN) o aluminio #6 (SE o THHN) o aluminio #8 (NM).
Sin embargo, considerando la caída de voltaje de más de 160', parece indicado el uso de conductores grandes.
Para lograr una caída de voltaje de menos del 3 % para la ejecución de 100 A, parece que se necesitará cobre n.° 2 (Vcaída 2,6 %) o 1/0 de aluminio (Vcaída 2,7 %). Para la corrida de 50A, cobre #6 NM (Vdrop 3%) o aluminio #3 SE (Vdrop 2.7%).
Otro factor que sé que importa pero que no sé cómo evaluar es la temperatura en los terminales del interruptor. Por ejemplo, ¿permanecerá el cobre n.° 2 en la ejecución de 100 A por debajo de los 60 C o 75 C requeridos cuando la carga real se acerque a 100 A?
Tampoco estoy seguro de si el 3% es el número mágico correcto para seleccionar Vdrop. Parece permitido (¿animado?) aceptar un 5% de Vdrop en situaciones como esta. Sin embargo, permitir incluso una pérdida del 3 % en una línea de 100 A parece una gran cantidad de energía desperdiciada. ¿He entendido bien esta parte de la decisión?
Y, al no ser un profesional, me pregunto si hay más preguntas que debería hacer y de las que ni siquiera soy consciente.
Entonces, ¿cuáles son los conductores adecuados para este escenario y por qué? Estoy interesado tanto en el cumplimiento del código como en el buen rendimiento del sistema resultante (en caso de que esos dos no sean necesariamente iguales).
Gracias.
Las tablas de ampacidad de NEC manejan la temperatura en las terminales por usted, simplemente seleccionando la columna apropiada de la tabla para el límite de temperatura de sus terminales.
La razón por la que se usa el 3 % para la caída de voltaje del alimentador es porque queremos que la caída de voltaje general no supere el 5 % a la máxima ampacidad (algunas cosas pueden tomar más, pero no son particularmente amables con ciertas cargas, especialmente los motores), y el se debe dejar otro 2% para la caída de voltaje a través del circuito derivado a la carga en cuestión. Sin embargo, es posible variar esto, dependiendo de la carga: un calentador de agua podría estar bien con un poco de caída de voltaje adicional, mientras que su aire acondicionado estaría mejor con los 240 V completos en sus terminales.
Por supuesto, si desea analizar la diversidad de carga y llegar a un punto de diseño más realista que la carga máxima para que el alimentador tenga la caída de voltaje de diseño, esa es su prerrogativa, siempre que el cable cumpla con los mínimos del Código, será capaz de manejar la corriente con seguridad.
Hay dos cosas finales que debe verificar:
¿Es su conducto lo suficientemente grande para sus cables? Un conducto sobrecargado puede sobrecalentarse, además de hacer que la tracción sea mucho más difícil de lo necesario; de hecho, es aconsejable sobredimensionar el conducto para seguir reduciendo la dificultad y proporcionar espacio para futuras expansiones.
¿Sus cables caben en las lengüetas del interruptor? La mayoría de las orejetas aceptan una amplia variedad de cables, pero es bueno verificar dos veces antes de sacar todo.
La sección 110.14(D) del NEC de 2017 exige que las conexiones se aprieten según las especificaciones del fabricante; en la práctica, necesitará un destornillador dinamométrico y/o una llave dinamométrica, ambos con lecturas en pulgadas-libras, para esto.
... O, nunca.
Vaya a leer el sitio web del folleto sobre cualquier planta de energía, particularmente una instalación nuclear o solar, dirá algo como "esta planta de 1,5 gigavatios sirve a 1,5 millones de hogares". Um. Entonces dicen que el hogar promedio consume 1kw (alrededor de 4.1 amperios a 240V). ¿En serio?
Sí, en serio. Dicen que su casa pasa la mayor parte del tiempo dormida, consumiendo incluso menos de 1 amperio porque todo está apagado. La secadora consume 23A pero solo 90 minutos a la semana. Promediado a lo largo del año, el aire acondicionado consume solo 2 horas al día.
Tu factura de la luz lo demuestra. 1KW es 1KWH por hora o 720 KWH por mes. A 12 centavos por KWH, con tarifas, eso equivale a una factura de energía de aproximadamente $100. Si su casa consumiera 100A todo el tiempo, su factura mensual de energía sería de $10,000. Claramente no lo es.
Por lo tanto, debe hacer una pausa y pensar en su carga realista: el nivel de carga que le interesa. Realmente ayuda tener experiencia con un monitor de energía para toda la casa. Luego, en esos momentos extraños, esos picos excesivos cuando la secadora está funcionando mientras alguien está cocinando y el aire acondicionado está funcionando, ¿con cuánta caída de voltaje puedes vivir ?
No hay nada de malo en calentar un pequeño cable en esos momentos de 1 en 1000. Siempre que siga las especificaciones de esos gráficos (NEC 310.16), garantiza que el cable no se calentará demasiado, sin importar la longitud o la caída de voltaje que tenga.
... porque no piensan en eso. Un tipo tenía una calculadora que le decía que corriera el #6 para un circuito de 20A de solo 135'. Datz Kray. Le mostré cargas realistas, el n. ° 12 estaría bien y el n. ° 10 sería excesivo.
Es más o menos mi "sombrero" aquí para que alguien venga a quejarse de que el calc le dijo que usara 600kcmil para su carrera de 2000 'a un poste de luz de 100W ... Y luego le muestro cómo hacerlo con cable 14AWG, el tamaño más pequeño se puede utilizar en el cableado de red.
Entonces, para empezar, establezca los valores de su amplificador en el número común realista. Ponga "porcentaje aceptable" en 5% solo para que no aumente un tamaño solo porque el tamaño más pequeño sería 3.06% (eso sucedió en el caso 20A).
Pruebe un par de números más y aumente el porcentaje permitido.
Luego marque el número de amperios de la placa de identificación , pero ingrese 99% para la caída de voltaje permisible. Y vea cuán malo es el peor de los casos. Si le da un número sangriento como el 19%, retroceda el número al 18% para forzarlo a aumentar un tamaño a la vez.
Dudo seriamente que planees usar 50-100A en el garaje. Entonces, ¿por qué no seguir adelante y planificar un cable de 150-200 A para el circuito "principal" de la casa? Eso sin duda eliminará cualquier preocupación por la caída de voltaje a niveles de uso de 100 A y le dará el margen para usar toda la capacidad de su panel de 200 A. Eso sería aluminio de 250 KCmil para una caída del 2,64 % a 200 A y una caída del 1,32 % a 100 A y no tendrá que volver a pensar en ello.
Por cierto, una persona ni siquiera pensaría en usar cobre en estos tamaños tan grandes, a menos que estuviera trágicamente mal informada. El aluminio tiene 12 veces la conductividad del cobre, cuando se mide por dólar de metal en bruto. (y el doble de conductividad cuando se mide por peso).
Supongo que el generador estará en el garaje. Normalmente, no está permitido ejecutar dos servicios paralelos entre edificios, pero se permite un uso especial como un generador. En eso, el aluminio n. ° 4 le dará una caída de voltaje del 3.06% a 50A. **
** ¿Recuerdas lo que estaba diciendo sobre cómo te atrapan esas calculadoras? Cuando lo hizo, obtuvo el aluminio n.º 3 porque le dijo a la calculadora que limitara la caída al 3 %, que falló en el 3,06 %. Pasa en mi libro. Es por eso que comencé diciéndole a la calculadora que el 99% era aceptable, para ver qué decía.
Ah, y es una coincidencia que fuera 3,06 % en mi ejemplo anterior. Esto último fue una edición. Acabo de hacer el cálculo ahora. Esto sucede mucho.
Harper - Reincorporar a Monica