¿Puedo tender un cable subterráneo de 275 pies hasta el granero de postes?

Tengo un nuevo establo de postes de 1500 pies cuadrados que necesita electricidad. Espero necesitar un servicio de 100 amperios en el establo que tendrá un compresor de 220 V 15 A y una soldadora de 220 V 25 A. El resto del establo serán luces fluorescentes de 110 V y pocas herramientas de alto amperaje, si es que hay alguna. Mi casa tiene un servicio de 200 A y podría derivar un disyuntor de 100 A de la caja de disyuntores de la casa.

Mi primera pregunta es: ¿Puedo tender 275 pies de cable de alimentación subterráneo (en pvc, entierro de 24 pulgadas) a este granero desde un disyuntor de 100 A en la casa? Hice algunos cálculos que sugieren que los alimentadores de aluminio n. ° 1 serían buenos y la caída de voltaje debería ser inferior al ~ 3%. Pero la mayoría de las calculadoras se detienen en 250 pies, y las carreras de más de 250 pies no se discuten mucho. Quiero preguntar aquí porque la experiencia es inigualable. La casa tiene una buena caja de alimentación y disyuntor de 3 hilos. Pero la casa es toda eléctrica. Estoy dispuesto a usar alimentadores de cobre si es necesario.

Planeo usar dos terrenos de cobre de 8 pies de profundidad en el establo.

Investigué mucho y no puedo encontrar una respuesta definitiva sobre las longitudes máximas del alimentador. Por cierto, nuestro estado usa los códigos NEC de 2014, pero me interesa la seguridad.

EDITAR: Gracias de nuevo, déjame intentarlo. Probablemente no usaré todas las herramientas o equipos a la vez. Calcule un uso MUY intermitente del compresor y la soldadora porque no estoy montando una cabina de pintura. Pero un cargador de coche de 50 A es una posibilidad real en el futuro (gracias @jwh20). Un ventilador grande, permanentemente conectado (pero no siempre encendido) podría tener 8 A (así que figura 10 A), un calefactor o un aire acondicionado pequeño (para una oficina muy pequeña) tendría aproximadamente los mismos 10 A porque estará encendido cuando esté en el establo cuando el compresor se activa. La iluminación sería LED casi con certeza, al igual que en mi casa sin cultivar hierba. Por lo tanto, las necesidades de espacio de 1500 pies cuadrados requieren tres circuitos de 20 A para la iluminación, pero es probable que sean menos de 5 A. Agregue 10A adicionales para todo lo demás, por lo que mi aprovisionamiento es para 50+10+10+5+10 o ~85A (algún día).

Tipo de cable: el uso de UG-F dentro del conducto parecía ser la opción más segura y duradera. Debido a que THHN/THWN ahorra más espacio dentro del conducto (gracias a @NoSparksPlease), esta decisión probablemente dependerá de la disponibilidad y los costos. Gracias también a @Ecnerwal por el consejo sobre cómo colocar las varillas de puesta a tierra en la zanja, y eso de 18" de profundidad es suficiente. No estoy cruzando ninguna carretera o área donde haya cruce de vehículos.

La tabla de ampicidad 310.15(B)(16) bajo 60C dice que en 85A estoy en AWG3, o en 105A estoy en AWG1. Entonces, si uso AWG1, puedo usar un interruptor de 100A. el cable de tierra tendría que ser alrededor del n. ° 8 (mejor suposición). Pero ahora necesito verificar la caída de voltaje.

Entonces, ustedes son mágicos o algo así, porque fui a la calculadora de caída de voltaje que @Ecnerwal recomendó y literalmente ya estaba configurada exactamente para esto. Usando 275 pies de cable de aluminio AWG1, tendría una caída de voltaje del 4,48 % y tendría 229,25 V en el granero. Esto me parece bien (supongo que no en Canadá) con la línea principal a solo 15 pies del medidor de mi casa y la caja de interruptores.

Sé que debo marcar una respuesta... Difícil elegir solo una, pero ir con @Harper - Reincorporar a Mónica para el proceso que describió, pero todos ustedes fueron de gran ayuda.

Gracias a todos.

¿Está basando sus cálculos de caída de voltaje en la carga real o en la capacidad nominal del interruptor automático?
Cuestiones como esta son a menudo una cuestión de criterio. ¿Realmente usará 100 amperios a la vez? Correr 4/0 AL me parece excesivo (lo siento jwh20). Además, ¿qué tan tolerantes serían sus cargas a una mayor caída de voltaje? No estoy seguro, pero algo como un soldador puede ser bastante tolerante. Lo hizo bien con las 2 varillas de tierra, pero asegúrese de aislar el neutro de la tierra y necesitará un circuito de 4 cables hasta el establo.
Debido a que está ejecutando los alimentadores a través de un conducto, podría aumentar el tamaño del conducto para preparar su instalación para el futuro.
@GeorgeAnderson También cuestiono el requisito 100A y lo noté en mi respuesta. ;-)
¿Tiene (o tendrá) el granero de postes un piso de losa de concreto? Si es así, conectar la tierra a la barra de refuerzo en la losa es MUY beneficioso para la conexión a tierra del edificio (pero aún necesita una conexión de 4 hilos a la casa)
Wow que buenas respuestas! Lo estoy leyendo todo y responderé lo mejor posible. Preguntas que puedo responder: Primero, planeo usar menos de 100 A pero quiero expandir el espacio, y un EV es un buen ejemplo. El granero tiene un piso de concreto con barras de refuerzo, aunque no estoy seguro de dónde llegar a las barras de refuerzo. La soldadora tiene ciclos de trabajo y salidas máximas en las que he trabajado para llegar a la evaluación de 25A. Puede haber otros motores importantes a considerar como permanentes, como grandes ventiladores. Así que espero demasiado cable. Necesitaré 4 cables, mala mía. Usaré UF-B y aumentar el tamaño del PVC no es un problema.
@phoyt No use conjuntos de cables en conductos, debe sobredimensionar considerablemente el conducto para dimensionar el cálculo de relleno del conducto del cable como un solo conductor, y la cubierta en UF-b es demasiado pegajosa. Utilice conductores xhhw.
@phoyt: si el concreto es una losa existente, el caballo está básicamente fuera del establo sobre el uso de la barra de refuerzo como electrodo de tierra

Respuestas (4)

¡No entrar en pánico!

Y no sobredimensione los cables innecesariamente.

250' es una distancia típica en el cableado de la red eléctrica de CA; Sospecho que está familiarizado con los cálculos destinados a baja tensión/electrónica. Para ellos, 250' es territorio de "Aquí hay dragones" :)

Ahora, mi regla general es que ni siquiera me molesto en mirar un cálculo de caída de voltaje hasta que la distancia sea superior a 180 '. Debe tender un cable lo suficientemente grande para que no se incendie... pero los Estados Unidos de América no es un "estado niñera" y no lo obligarán a aumentar el tamaño del cable simplemente para evitar la caída de voltaje, que ni siquiera es perjudicial para muchas cargas.

Comience con el tamaño mínimo legal absoluto necesario.

Y eso comienza con el aprovisionamiento de nuestras cargas. Tienes 2 "polos" de 120V cada uno. Cada carga de 120 V va en cualquiera de los polos. Las cargas de 240 V van en ambos polos.

Solo necesita calcular las cargas que realmente se están ejecutando al mismo tiempo . si tiene 3 máquinas de 15 13 y 10A y solo usará una de ellas a la vez, aprovisiona 15A. Probablemente identificará "factores dominantes", como una máquina grande que no tiene un uso simultáneo con otras máquinas.

Ciertas cargas continuas se deben aprovisionar al 125 %; por lo tanto, si tiene un calentador de 12 A, debe aprovisionar 15 A.

Aquí hay un ejemplo de golpe: suponga que necesita aprovisionar 50 A para un cargador Tesla, 10 A para luces (en un poste de 120 V) y bla, bla, bla para un montón de máquinas que nunca excederán los 50 A. No hay necesidad de más cálculos; el Tesla es la carga dominante. 60A (en una pierna) es la respuesta.

Los soldadores requieren un cálculo especial basado en el ciclo de trabajo y requieren una provisión de servicio sorprendentemente pequeña . Por ejemplo, un soldador de 66A puede necesitar solo 30A.

Llegamos a una cantidad de amperios a disposición .

A continuación, averiguamos nuestro tipo de cable . El cable NM-B no es legal en exteriores, pero el cable UF-B sí lo es (tome nota mental: ambos usan la columna 60C). El alimentador MH usa la tabla para los cables individuales en ella, que están etiquetados como THWN o XHHW o algo así.

Ahora, vamos a la tabla de ampacidad : 310.15 (B) (16), que escuché que se están moviendo a 310.16 en el Código 2020. Encuentre nuestro tipo de cable en la columna superior. Si está en la columna 90C, eso está fuera de los límites, debe moverse hacia la izquierda hasta la columna 75C. Además, para los cables del n.° 14 al n.° 10, las columnas de 90 y 75 C están fuera de los límites; debe usar 60 C para esos tamaños de cable. Muévase hacia abajo en esa columna hasta que lleguemos a un número que exceda nuestro número de aprovisionamiento .

Por ejemplo, digamos que su número de aprovisionamiento fue 66A y tenemos 75C/cable de aluminio. Te arrastras por la mesa y presionas #4/65A (demasiado pequeño) y #3/75A. Ahí está tu respuesta. Sin embargo, no fabrican disyuntores de 75 A, por lo que se redondea al siguiente tamaño de disyuntor disponible, 80 A. ¡Bueno, espera un minuto! Tampoco fabrican disyuntores de 65 A, así que ¿no podríamos haber seleccionado el número 4 y redondeado a un disyuntor de 70 A? No, no puedo hacer eso. No puedes planear usar esos amplificadores adicionales.

Creo que su número de aprovisionamiento real será de 40 amperios , ya que el soldador tendrá un gran descuento y habrá otras cargas que no mencionó. Si es un lugar en el que podría estacionar un automóvil de manera razonable, realmente me gusta ver a las personas aprovisionar 50A para un EVSE, y dado que muy pocas personas utilizan 50A de herramientas eléctricas simultáneamente , eso simplifica enormemente el cálculo de aprovisionamiento. Eso significa alrededor de 55-59 amperios, suponiendo una gran cantidad de iluminación fluorescente o LED.

De todos modos, esto llega al tamaño de cable obligatorio que debe usar. Siempre puedes usar un cable más grande. Sin embargo, si lo hace, puede aumentar el tamaño de su interruptor para adaptarlo (oferta nula en Canadá).

AHORA, descubrimos la caída de voltaje

Calcula la caída de voltaje en la corriente real que fluye de manera realista, ni siquiera la cifra de "aprovisionamiento", ya que algunas cargas requieren que aprovisione el 125% de su carga real.

Nunca calcularía la caída de voltaje usando el disparo del interruptor. Si está extrayendo el 100 % del amperaje de disparo del disyuntor, seriamente aprovisionó mal ese servicio, ¡muchacho, hola!

E incluso entonces, olvídate del 3%. Ninguna carga se dañará seriamente por una caída de voltaje del 5-6% o incluso del 8% (el único número que realmente le importa a NEC). La corriente sube y baja todo el tiempo desde diferentes máquinas que se encienden y apagan: paquete de aire acondicionado, calentador, compresor, soldadora... no es un número sólido que puedas pegar en la pared. No necesitamos un "estado niñera" que nos proteja de la caída de voltaje, y menos aún en un 3% tan conservador.

De todos modos, dadas las cargas esperadas y su deseo de usar alambre de aluminio n. ° 1, será un punto discutible.

En el calc vamos. Crují lo siguiente:

ingrese la descripción de la imagen aquí

#2 con una caída del 3,97 %. Eso es lo suficientemente bueno.

De todos modos , está planeando ir al #1 Al , lo que le da una caída del 3.28% en 59A, lo cual está bien para sus necesidades futuras esperadas y probables.

¿Qué tamaño de interruptor, sin embargo?

En los EE. UU., se le permite romper la ampacidad permitida en el cable (regresar a la tabla 310.15 (B) (16). Por lo tanto, su cable de aluminio n. ° 1 tiene permitido 100 A, por lo que puede romper para 100 A.

En la República Popular de Canadá, el estado niñera debe protegerlo de caídas de tensión superiores al 3,00 %. Sin embargo, basan esto en sus cargas reales , no en el disparo del interruptor. Si sus cargas reales son desconocidas, entonces se basan en el 80 % del disparo del interruptor . Para 275' de #1Al, 3.00% ocurre en 54A. 54A es el 80 % de 67,5 amperios, por lo que su aluminio n.º 1 estaría bien en Canadá incluso con su Tesla + 9A de luces + 8,5A de otras cargas. En Canadá, si realmente deseaba un disyuntor de 100 A con cargas desconocidas, eso lo coloca en un cable 2/0 (2,98% de caída de voltaje 2/0-275'-240V). Pero no estás en Canadá.

Su primera y única pregunta que veo es si puede tender o no 275 pies de cable de alimentación subterráneo hasta su granero. La respuesta es: sí, siempre que use un cable lo suficientemente grande como para que la caída de voltaje en el granero sea aceptable para su uso. Como se indica en su pregunta, el valor comúnmente aceptado es del 3%.

Para recorridos largos (es decir, tamaños de cable grandes), el cable de Al es significativamente más económico que el de Cu y el único beneficio de usar Cu es que utilizará un tamaño de cable más pequeño. El rendimiento general de un cable de Al del tamaño adecuado frente a un cable de Cu del tamaño adecuado es el mismo.

Cuestiono su figura de carga de 100A aquí. ¿Va a ejecutar varias herramientas a la vez? Ha mencionado solo un soldador y un compresor, pero juntos tomarán solo 40A. No puedo imaginar que usará cerca de 60A para su iluminación.

Por cierto, podría considerar la iluminación LED en lugar de fluorescente. La diferencia de costo ya no es tan grande y el LED usa un poco menos de energía.

Sin embargo, no entiendo su cifra de 1 AWG. Usando la calculadora de Southwire en:

Calculadora de alambre Southwire

devuelve una recomendación de 4/0:

ingrese la descripción de la imagen aquí

¿Por qué pusiste 100A en el cuadro actual? ¿Por qué pusiste 3% en el cuadro de caída de voltaje?
@Harper-ReinstateMonica ¡Lea el OP!
Hice. Pero, ¿cómo obtuvo 100A como un valor razonable para poner allí? Además, ¿cómo determinaste que el 3% era razonable, eh?
@Harper-ReinstateMonica - Aparentemente no leíste bien el OP, porque eso es lo que OP pregunta
@Havegooda Lo leí bastante bien, gracias. Las cargas reales de OP no se acercan a 100A. Puede haber 40A, pero después de calcular los números en la reducción de potencia del soldador, puede estar más cerca de 30 jajaja. Entonces, nuevamente, ¿por qué calcular la caída de voltaje en un número que OP nunca se acercará? Y también, ¿por qué el 3%? Ninguna de las cargas de OP se preocupa por el 3%.
También una caída de voltaje del 3% es una expectativa común. En la industria marina, el 3% es el mínimo por ABYC
@ Harper-ReinstateMonica: el hecho de que OP no planee usar 100A actualmente no significa que no deba aprovisionarlo si eso es lo que admitirá su interruptor. ¿Quién sabe qué harán en el futuro, o qué podría querer hacer un futuro propietario? El tendido de cables puede ser costoso. Hazlo bien la primera vez
@havegooda ¿Por qué detenerse ahí, entonces? ¿Por qué no tirar de un cable de 200 A si estamos haciendo todo esto "en caso de necesidad futura"? Oh, espera, eres ... literalmente, podrías romper ese 4/0 en 200A. También tenga en cuenta que tener un disyuntor de 100A no le da derecho a extraer 100A de él. No debe exceder el 80% del viaje del interruptor. Incluso en Canadá, que tiene restricciones estrictas sobre la caída de voltaje, OP no necesitaría un cable más grande que 2/0 para 100A.
Lo que me molesta de esta respuesta es el gasto irreflexivo del dinero de OP. Si bien tiene buenos pensamientos, no los lleva a una conclusión razonable, simplemente "deja a OP colgando" en la respuesta 4/0, que es perezosa e incorrecta.
60A en la iluminación probablemente sería un cobertizo de crecimiento de malezas.
@Mast No estamos aquí para juzgar. Además, eso puede ser legal donde vive.
@ jwh20 No estoy juzgando, estoy tratando de encontrar una explicación para la corriente. Soy holandés. No nos ofende la hierba.

Para las cargas descritas (si en realidad estaba ejecutando la soldadora y el compresor al mismo tiempo con algunas luces supuestas encendidas), el aluminio AWG n.º 1 debería estar bien (carga de 50 A)

Me gusta esta calculadora de caída de voltaje , no tiene límites artificiales. No hay (que yo sepa) ningún límite en el código de hasta dónde puede llegar, pero hay problemas prácticos que entran en juego sobre cómo llegar tan lejos mientras se lo permite; pero se encuentra dentro de un rango de distancia/carga que probablemente no admita ninguna solución más creativa (como usar transformadores uno al lado del otro para funcionar con alto voltaje/bajo amperaje) que es más asequible que simplemente tender cables.

El 3% es solo una guía (a menos que esté en Canadá, deduzco), pero para las cargas que menciona, eso debería estar seguro por debajo, y si consume más que eso, la caída del 5% más o menos en 100A no será un problema práctico.

Necesita un alimentador de 4 hilos, pero el cable de conexión a tierra puede ser más pequeño que el vivo y el neutro.

Según las reglas de NEC, solo necesita 18 "hasta la parte superior del conducto para PVC, pero obviamente puede profundizar más si lo prefiere. Los míos están alrededor de 3 pies, como sucede.

Si lo planea mientras la zanja está abierta, puede colocar una de sus varillas de tierra comenzando desde el fondo de la zanja y profundizar efectivamente en el suelo de esa manera.

Considere agregar un conducto de comunicaciones mientras tenga la zanja abierta.

No sé sobre NEC, pero en Canadá la profundidad del entierro (y la protección) están dictadas en parte por si la línea enterrada pasa o no por debajo del tráfico (un camino de entrada, etc.). El código canadiense es de 24" sin protección, 18" de profundidad para conducto/TECK y +6" para ambos casos si el tramo cruza un área por la que circulan vehículos.
NEC es similar a las entradas de vehículos WRT, incluso más profundas para las carreteras IIRC (nunca tuve que lidiar con un cruce de carreteras, que tiende a ser territorio de servicios públicos).
Como era de esperar, CEC y NEC suelen ser bastante similares. El único punto es que OP no debe tomar 18 "como un valor absoluto; deben considerar si la carrera cruza el tráfico.
si planea un alimentador de 100a para esa longitud, elija cuatro cables: dos 1/0 AL para la red eléctrica, un 2AWG AL para el neutro (regla del 70%) y un 6AWG CU para la tierra. todo en conducto de 2-1/2" para futuras actualizaciones cuando descubra que desea una cortadora de plasma y una fresadora...
Si es un subpanel, ¿debería realmente haber varillas de conexión a tierra en el establo de postes, o la conexión a tierra debería volver a través de los 4 cables hasta el servicio en la casa y la conexión a tierra allí?
El código requiere que ambos electrodos de puesta a tierra en el edificio estén conectados al conductor de puesta a tierra y un cable de puesta a tierra de vuelta a la fuente, y que el neutro y la tierra se mantengan aislados en el subpanel.

Parece que su caída de voltaje se calcula con una carga de 50 A, lo que creo que puede ser un poco conservador, tomarse la libertad de uno o dos factores generalmente lo ayudará, pero tomarse la libertad en cada cálculo genera problemas, aumentaría su cable uno o tal vez dos tamaños, 4/0 creo que va un poco lejos.

El NEC solo aborda las caídas de voltaje en notas informativas que no se pueden hacer cumplir. La nota informativa recomienda un 3 % para alimentadores y un 5 % en total, incluido el circuito derivado. Creo que esos números son un poco ajustados, de lo contrario los harían exigibles. Considere que la placa de identificación del motor NEMA es 230v +/-10%.

Pero mi preocupación es la comprensión del circuito alimentador y derivado. Su alimentador al granero es un circuito derivado al calcular la caída de voltaje. Si su servicio a su casa es subterráneo debido a un error en su jardín al lado de su casa, podría ser bueno calcular su caída como alimentador, pero si está en un transformador compartido a más de 100 de distancia con un servicio aéreo de 200A alimentado por #1 aluminio y tu utilidad no fue muy generosa con grifo podrias estar en problemas. La caída de voltaje solo se puede calcular bajo carga, es posible que desee encender su calentador de agua, encender su horno y todo su calor para obtener el peor de los casos que podría cargar su servicio de manera similar a la carga cuando su granero está en use y tome medidas para ver si ya está perdiendo un 3% en su servicio.

También asegúrese de consultar la Tabla 300.5 para conocer los requisitos de cobertura, es posible que necesite el 24" que estaba planeando si está sujeto al tráfico de vehículos y su autoridad local cree que su tienda se usa con fines comerciales o agrícolas. La cobertura de 18" solo se aplica a "relacionados con viviendas". propósito" solamente.

¿Puedo tender un cable subterráneo de 275 pies hasta el granero de postes?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v