¿Qué tamaño de cable necesito para alimentar un subpanel de 100 amperios que mide 550 pies?

Estoy construyendo un granero que está a 550' de mi casa y necesito encenderlo. Me gustaría tener un servicio de 100 amperios desde el tablero principal de mi casa (200 amperios). Mi casa se alimenta con los típicos 2 conductores. Estoy en Ontario, Canadá.

Me gustaría clavar el cable en el suelo y usar algún tipo de conducto como un tubo de PVC 80 de 2 " probablemente 2 1/2" si es más barato que un cable blindado.

Lo que realmente terminé haciendo El inspector local (Rockwood, Ontario, Canadá) me dio dos opciones. 1) tire de 300 MCM o 2) entierre el director de 3 conductores de aluminio paralelo 3/0, ambos necesitaban una conexión a tierra al panel principal (dimensionado para el cable). Así que... En base a eso, tomé la Opción 2, Costo de $3,800 por cable y tierra + $1000 por Big-O (dos tramos) resultó que mi granero cuando finalmente se ubicó estaba a 650 pies, la ubicación se seleccionó mientras estaba en Los Estados unidos. Tuve que poner el cable dentro de Big-O para protegerlo porque no quería poner 6-4" de arena clara debajo y encima del cable.

Lo que aprendí Mi electricista está a merced del inspector local. Todos los libros dijeron que necesito ejecutar una sola extracción de 3/0 o, en el peor de los casos, 4/0, pero no pueden tomar una decisión porque el inspector dice. El medio más simple es sacar al inspector y hacer que bendiga el proyecto.

Nadie haría la Opción del Transformador, y el Inspector no la aprobaría. Mi proveedor de servicios públicos local ideó un plan de alrededor de $ 25K para obtener un servicio de 600 amperios y retroalimentar la casa. necesitando 4 postes, cableado lateral alto, un transformador, y servidumbre y un tono de trabajo por mi junto con una almohadilla y un medidor remoto. Así que eso no fue a ninguna parte.

¿Qué país/estado? ¿Y necesitas 240 V en el granero?
¿Es posible obtener una segunda caída de servicio desde un poste de luz cercano?
Hola, sí, saqué la cabeza de mi trasero y me di cuenta de que sí, necesito los 2 cables para los 240 V para poder ejecutar soldadores y similares.
Lo siento, vivo en Canadá, Ontario.
@ Tester101, es una posibilidad, mi vecino tiene un poste que está unos 50 pies más cerca. Es el último antes de ir bajo tierra a su casa. ¿No significaría eso un segundo metro? y por lo tanto un segundo cargo mínimo, etc.
Posiblemente, tendría que discutir los precios con su empresa de servicios públicos local. Sin embargo, extender un circuito monofásico de 120/240 V de 550 pies podría ser más costoso de lo que piensa.
Cuando investigué un poco, creo que me gusta el cobre de 300 MCM y el aluminio de 500 mcm ... Solo quiero asegurarme de no estar fumando mis calcetines y no ser electricista ... esas cosas no solo son caras, sino que también son muy difíciles de trabajar. con. Esperaba #1AWG o, en el peor de los casos, 0
Si desea esos tamaños de cable, necesitaría dos transformadores y un voltaje mucho más alto en la línea (lo que podría no estar bien para uso residencial, no lo sé, y conozco las reglas canadienses aún menos).
Las reglas canadienses son muy similares a las estadounidenses. No quiero un cable más grande, solo quiero una pérdida de línea <3% para una carga sostenida de, digamos, 50-70% de 100 amperios. Es probable que esté trabajando solo, por lo que habría dicho un soldador o una sierra de mesa + recolección de polvo o una cepilladora en funcionamiento y recolección de polvo + algo de iluminación básica. Te escucho... haz que un electricista lo averigüe al final... solo trato de averiguar si tirar del cable es una locura> $ 10K porque el cable es enorme y estoy mejor con un generador
A menos que su uso sea MUY limitado, casi nunca estará mejor con un generador. Son energía muy costosa.
@Ecnerwal: En 1999, había un pequeño distrito de servicios públicos al oeste de Portland, Oregón, que tenía $0,40 por kwh de electricidad (a pesar de que todo a su alrededor tenía $0,07/kwh). Por lo tanto, había al menos un lugar donde era rentable usar un generador. . (Veo que ahora han bajado a $0.135, solo un 38 % más que el promedio estatal).
@wallyk: mi generador de soldadura (gasolina) quema aproximadamente 1,7 galones por hora a plena carga y 0,8 galones por hora sin carga. con gasolina de $2 que se ve mejor a plena carga (8 KW) pero bastante terrible cuando tienes un kilovatio o menos; y eso es ignorar la vida útil limitada del generador ($), los otros costos de mantenimiento del generador y tener que escuchar al generador. Diesel escala el uso de combustible con el consumo algo mejor, pero cuesta más; Las unidades de 1800 RPM duran más y funcionan más silenciosamente, todo lo demás es igual, pero cuestan más. Estuve mirando diesel 1800 + solar por un tiempo. No era energía barata.

Respuestas (4)

Esta aplicación tiene "transformadores" escritos por todas partes. Un factor importante en la alimentación de CA frente a CC (Tesla frente a Edison) es la capacidad de transportarlo largas distancias. Y aquí mismo es donde eso entra en juego.

En todos los escenarios, su establo necesita su propio sistema de puesta a tierra.

Plan 1: Sub-panel convencional (como se discutió en otra parte)

Costo del cable: $4000. (alrededor de un 25% de margen sobre los mejores precios que puedo encontrar).

Ese plan solo tiene sentido si el dinero no es un problema y el objetivo es seguir siendo "amigable con el bricolaje". Pero aún no lo será, debido a los tirones miserables con un cable enorme (a menos que aumente el tamaño del conducto a aproximadamente 4 ", sobre todo porque las curvas tienen un radio más amplio). El único beneficio de todo esto es evitar los transformadores. Dado que este escenario está bien cubierto por otras respuestas, no daré más detalles.

Plan 2: use un transformador para convertir el granero en un panel principal.

Costo del cable: $2000. Costo del transformador: $900

Solo necesita 2 de los enormes cables de 350 kcmil. Los alimentas con 240V y van al lado primario de un transformador de 25kva. El transformador elimina la necesidad de instalar un cable de "tierra" y "neutro" (pero los lados primario y secundario son diferentes). Su granero es ahora un panel principal. L1, neutro y L2 salen del secundario del transformador. El transformador y el panel del establo están conectados a tierra al sistema de puesta a tierra del establo.

Es posible que pueda reducir un poco el tamaño de los cables, porque el transformador tiene "tomas" para compensar la caída de voltaje.

Plan 3: También aumente el voltaje a largo plazo.

Costo del cable: $300. En realidad. Costo del transformador: $1800

Esto requiere dos cables AL de 4 AWG (quizás 6). En lugar de un transformador de 25 KVA, obtiene dos, con un voltaje primario más alto, dentro de la clasificación del cable que planea instalar. Entonces, si la clasificación del cable es de 600 V (lo más probable), obtenga transformadores de 480, 575 o 600 V (estos dos últimos existen en Canadá). Estos voltajes son serios, pero aún están dentro del rango de los paneles y cables comunes. Llame a un electricista para la revisión final, megging y conexión de las cosas de mayor voltaje.

Realimenta el secundario de un transformador con 240V desde su panel. El primario alimenta su conducto largo al primario del otro transformador, que lo reduce a 240 V en el secundario. Como se indicó anteriormente, el panel del granero es un panel principal que obtiene L1, neutro y L2 de su transformador, y toma tierra del sistema de puesta a tierra del granero.

Plan 4: Conexión al suministro de alto voltaje

Costo de cable y transformador: ???? dependiendo de la tensión nominal y la entrega.

La compañía eléctrica transporta energía a través de las tierras de cultivo a un voltaje mucho más alto, como 600 V o 2400 V, y luego tiene un transformador en su casa para reducirlo a 240/120 V. Me imagino que ya habló con la compañía eléctrica y les preguntó el costo de transportar su alto voltaje a su granero y aprovisionar su transformador y medidor, y no le interesó la respuesta.

Estoy diciendo, vea si es factible comprar su energía en el lado alto de su transformador, y asumir la responsabilidad de la línea de poste, subterráneo, transformador, etc. Es algo así como "alquilar el cable módem o comprar uno". Se pueden tener transformadores usados. Por supuesto, tocar su alto voltaje es territorio de electricista, pero usted puede hacer todo el trabajo duro, por lo que megs algunas cosas, conecta 2 cables y enciende el interruptor. No hay razón para pagarle a un electricista para que haga una zanja en un conducto o perfore agujeros en las paredes.

Genial, si entiendo la Opción 3, la idea es tomar 240 V, transformarlo a 600 V a largo plazo (reducir el tamaño del cable) y luego transformarlo por segunda vez a 240 V. Así que hay un solo cable al granero. el establo solo necesita un sistema de puesta a tierra. Me gusta que tengo cobre n. ° 4 por ahí, los transformadores son, como mencionaste, bastante razonables.
Pregunta rápida... Opción 3... ¿crees que es posible retroalimentar la casa? (sí, coloque un interruptor de transferencia y rompa algunos circuitos en la casa) Mi objetivo es tener la posibilidad de usar una soldadora impulsada por motor (Ranger 225). Como respaldo para el granero y la casa.
Y el granero necesitará un sistema de puesta a tierra pase lo que pase.
La energía de retroalimentación del establo funcionará a través de los transformadores, pero definitivamente debe resolver el problema de enclavamiento. No es lo mismo que retroalimentar desde un subpanel, ya que la salida del transformador es su propia fuente de servicio. Por ejemplo, no aconsejé conectar el neutro al secundario del transformador en la casa, y lo necesitaría para retroalimentar de manera útil.
Sí, definitivamente garantiza que NUNCA podrá retroalimentar las líneas eléctricas de la empresa, independientemente de la falla del equipo, el olvido personal o cualquier otra cosa. Puede matar a un trabajador de esa manera volviendo a poner 11kV o lo que sea en su línea desde su generador a través de su transformador. Por lo tanto, las autoridades querrán ver un interruptor de transferencia prefabricado y precertificado que esté diseñado específicamente para este propósito si va a retroalimentar su casa.
Y lo de neutral también es un poco complicado. Tener un grifo central como ese permite la posibilidad de que un lado trabaje más que el otro. La única razón para hacerlo es si está suministrando equipos de 120 V y 240 V desde el mismo transformador. (240 V usa todo el devanado secundario, y 120 V solo usa la mitad a través de la toma central). Si también toca el centro del lado de alimentación, entonces está permitiendo que las cargas desequilibradas de 120 V en su casa desequilibren ese transformador también. El problema es peor cuando retroalimentas la casa, por lo que si diseñas para eso, deberías estar bien de cualquier manera.
Sí, neutral es un gran problema. El transformador de la compañía eléctrica tiene una derivación central, pero no perfectamente, debido a las tolerancias de fabricación. El otro transformador también tendrá tolerancias de fabricación. Si conecta el otro transformador L1 + neutro + L2, los dos transformadores fluirán corrientes altas luchando entre sí (sobre la definición de "neutro"). Así que no puedes hacer eso. Tratar de retrofluir este circuito para un generador del lado del granero es un problema bastante feo. Pondría el generador en la casa y terminaría con eso.

Como no incluyó un cálculo de carga para el establo, usé los 100 amperios completos para los siguientes cálculos.

Un alimentador de 100 amperios probablemente tendría que usar conductores de cobre de 3 AWG (aluminio de 1 AWG), así que ahí es donde debería comenzar. Querrá limitar la caída de voltaje tanto como sea posible, lo que significaría instalar conductores más grandes. Una regla general es reducir la caída de voltaje a alrededor del 3%.

240 volts * 3% = 7.2 volts

Usando conductores de cobre, deberá usar conductores 4/0 para reducir la caída de voltaje lo suficiente.

2 x 550' x 100 Amperes x 0.0000608 ohms/ft = 6.688 volts

Conductor de aluminio significa usar conductores de 350 kcmil

2 x 550; x 100 x 0.0000605 = 6.655 volts

Cuando comience a trabajar con este tamaño de cable, necesitará herramientas y conocimientos especiales. Lo que significa que es probable que esté fuera del ámbito del bricolaje.

Si desea 120/240 V en el establo, y no solo 240 V. Eso requerirá tres conductores portadores de corriente y un conductor de puesta a tierra. Por lo tanto, estaría considerando usar un conducto de PVC Schedule 80 de 2 1/2 ".

Tener una segunda caída de servicio instalada más cerca del establo podría ser una opción.

Es probable que las líneas de alto voltaje y los transformadores no sean una buena opción para un aficionado al bricolaje, por lo que probablemente no sea una opción.

Otras opciones incluirían generar su propia energía a través de combustible, energía solar, viento, agua, etc. Aunque es probable que esos sistemas tengan un costo prohibitivo.

4x 350kcmil Al tampoco es una buena opción para un aficionado al bricolaje, ya que será imposible tirar sin un camión lleno de herramientas especiales, y no hay un panel de 100A en el mundo que pueda soportar terminales de 350kcmil. Creo que el alto voltaje y los transformadores son el camino a seguir, no el bricolaje, por supuesto.
Resulta que tengo 500 MCM como alimentador de servicios públicos (¡ay!) Estaba engarzado a 4/0 en la caja del medidor para que encajaran las conexiones en el medidor (por mi electricista autorizado con una enorme engarzadora hidráulica y engarzados enumerados, no por yo.) Por lo tanto, la caída de voltaje y la posibilidad de conectar el cable se cruzan, en el mundo real.

Esta es una de esas preguntas perennes donde la respuesta es a la vez simple y compleja.

Si realmente espera UTILIZAR 100 amperios en el establo, conecte 100 amperios y 550 pies en una calculadora de caída de voltaje con varios tamaños de cables y materiales, apuntando a una caída de voltaje del 3% o menos. Pero si planea más bien las cargas reales que ejecutará, el tamaño del cable será prácticamente siempre mucho más pequeño que si planea 100 amperios. Obtengo aluminio de 350 kcmil para la caja de 100 amperios y una condición estricta de 3% o menos. El cobre 4/0 da la misma caída de tensión (2,8 %) para un servicio de 240 V a 100 amperios. Si sus cargas reales resultan ser de 67 amperios, el tamaño del cable requerido se reduce a 2/0 de cobre o 250 kcmil de aluminio (aunque 4/0 de aluminio es REALMENTE cercano al 3,1 %).

La tierra (no neutral) puede tener un tamaño más pequeño, aunque debe aumentarse proporcionalmente para que coincida con el aumento de tamaño debido a la caída de voltaje de los conductores que transportan corriente.

En términos prácticos, es casi seguro que el alambre de aluminio será mucho más barato , aunque tenga que usar un tamaño más grande en relación con el cobre. Si bien el alambre de aluminio de tamaño pequeño que se usa durante un tiempo en los circuitos derivados es una mala, mala idea, el alambre de aluminio de tamaño grande es normal y seguro, y mucho más económico que el cobre. En caso de duda, solicite a un electricista que realice las conexiones correctamente.

Deberá tender 4 cables: Línea 1, Línea 2, Neutro y Tierra, y el Neutro no se conectará a [se aislará de] tierra (y la tierra se conectará a un sistema de conexión a tierra en el granero).

¿Puede explicar por qué el cable de aluminio de gran tamaño está bien pero es una mala idea en tamaños pequeños en circuitos derivados? Ese fragmento sonaba intrigante.
Estoy de acuerdo con el comentario de aluminio. + aquí hay un enlace de calculadora de caída de voltaje . para que pueda colocar cobre o aluminio, la caída de voltaje máxima no debe ser superior al 3% en el panel bajo carga.
Es una combinación (AIUI) de la aleación utilizada y la geometría/diseño de los conectores. En parte, entra en juego el hecho de que son de un solo hilo: a medida que se calientan con el uso, se expanden y fluyen, y cuando se enfrían se encogen, pero al fluir, no quedan tan ajustados como cuando eran nuevos. lo que lleva a más calefacción... Si tiene cableado de derivación de aluminio, debería ser obligatorio leer: cpsc.gov//PageFiles/118856/516.pdf pero realmente no explica por qué las cosas grandes están bien. Este artículo de wikipedia lo hace un poco: en.wikipedia.org/wiki/Aluminum_wire
@Ecnerwal, gracias por la ayuda. Mi única preocupación con reducir el tamaño de la alimentación de la casa a algo así como 67 amperios (por lo tanto, 2/0 de cobre o 4/0 de aluminio) es que, ¿y si tiro más? ¿O sería más realista colocar un subpanel con un interruptor a 60 amperios?
Usted mira sus cargas actuales y esperadas mientras se aferra a su billetera, o busca en su billetera y busca el máximo. Con los LED, la carga de iluminación se reduce demasiado en la mayoría de los casos, por lo que observa 240 cargas que van a estar encendidas al mismo tiempo (probablemente no trabajará con la madera y soldará AL MISMO TIEMPO) y equilibrará las cargas de 120 V que estar encendidos al mismo tiempo tanto como sea posible (15 amperios a 120 en una línea y 15 amperios a 120 en la otra línea son 15 amperios a 240, no 30 amperios, en cuanto a la carga, si están en el mismo lado de la línea, son 30 amperios - el balance es bueno.)
@Ecnerwal eso tiene sentido. Reduzca el disyuntor del panel secundario al tamaño correcto para el cable o pague el alto precio por el cable. Solo haciendo un precio en el peor de los casos (Home Depot.com), parece que un rollo de 100 pies cuesta $ 2KUSD (4.36/ft). Entonces, si me comunico con un electricista / proveedor de cables, debería poder obtener esto por $ 600- $ 800 CAD por una longitud de 600 pies. Incluso a $ 1K CAD no está mal. No material en el costo del edificio.
Hay dos objetivos: PRIMERO evitar que el cable se sobrecaliente y sufra daños y provoque incendios. Para eso, será suficiente el cobre n.° 3 o el aluminio n.° 1, y dado que no están ampliamente disponibles, cámbielo al n.° 2/n.° 0 respectivamente. SEGUNDO objetivo, evitar que su caída de voltaje sea molesta. Esa es la única razón para aumentar aún más. Los interruptores protegen los cables , por lo que el tamaño del interruptor solo se aplica al PRIMER objetivo.
El aluminio no es una preocupación. Hubo un problema en el auge inmobiliario de la posguerra de la década de 1950 cuando simplemente no les quedaba suficiente industria del cobre para apoyar la reconstrucción. Redujeron la escala de la línea de transmisión trenzada a un cableado sólido de la casa y trataron de usarla con receptáculos que no estaban correctamente listados/probados para AL. Descubrieron que mejores terminaciones o una aleación AL más adecuada resolverían el problema, así que hicieron ambas cosas. Busque aleaciones de la serie AA-8000.

Seguro que me alegro de no tener tu problema. :-)

Además de las opciones de usar un cable largo y pesado, un segundo medidor, transformadores, etc. Otra opción podría ser instalar un generador.

Una capacidad de 100 amperios a 240 voltios es de 24.000 vatios (24 kw). Costco los ofrece en línea . Dichos generadores cuestan alrededor de $ 5,000 con todas las opciones de conmutación por error, pero si no hay otra fuente de energía, puede reducir el costo en quizás $ 1000 ya que no se necesita un interruptor de transferencia.

Para una situación ordinaria de taller sin soldadura, 7 kw deberían ser más que adecuados. Por aquí (Oregón), venden este en las tiendas que es silencioso, usa propano o gasolina, puede funcionar con dispositivos de 240 voltios y cuesta solo $ 800. Personalmente, estoy tratando de encontrar una justificación para tener uno. :-)ingrese la descripción de la imagen aquí

Esto parece que sería la solución más ideal.
"Personalmente, estoy tratando de encontrar una justificación para tener uno. :-) " - la justificación es que quieres uno, seguramente.
"Tarde o temprano, la falla de Cascadia se rasgará y lanzará un terremoto gigante de 9.0. Es probable que la red esté dañada durante semanas o meses después". Suena como una excusa válida para las partes más densamente pobladas del estado. Si se encuentra en la mitad oriental, cambie el desastre natural más probable en el que se encuentre por la excusa.
¿Qué tamaño de cable necesito para alimentar un subpanel de 100 amperios que mide 550 pies?
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