Balanceamento de Cargas Elétricas

O balanceamento de cargas elétricas é uma parte importante do layout dos circuitos em um sistema de fiação residencial . Geralmente é feito por eletricistas ao instalar um novo painel de serviço (caixa de disjuntor), religando uma casa ou adicionando vários circuitos durante uma remodelação. Em termos simples, um painel de serviço elétrico tem dois lados, e equilibrar a carga é uma questão de dividir os circuitos uniformemente entre os dois lados, de modo que a carga, ou consumo de energia, seja aproximadamente a mesma em ambos os lados.

Uma carga desequilibrada ocorre quando há significativamente mais energia extraída em um lado do painel do que no outro. Isso pode levar ao superaquecimento de componentes elétricos e possivelmente sobrecarregar o painel.

Noções básicas de serviços elétricos

A maioria das casas tem um tipo de serviço elétrico chamado monofásico de três fios . O serviço vem do utilitário através de dois fios não aterrados ("quentes") que transportam 120 volts cada, além de um único fio aterrado ("neutro"). Os fios conectam-se ao painel de serviço da residência e cada fio quente fornece energia de 120 volts para uma das duas barras de barramento quente no painel. Os disjuntores para os vários circuitos domésticos (chamados de circuitos ramificados ) encaixam-se no painel e conectam-se eletricamente a uma ou ambas as barras de barramento quente. Um disjuntor unipolar conecta-se a apenas uma barra de barramento e fornece 120 volts a um circuito. Um disjuntor bipolar conecta-se a ambas as barras de barramento e fornece 240 volts a um circuito.

Como os fios do serviço de utilidade pública, cada circuito derivado tem um ou dois fios quentes e um fio neutro. A energia elétrica deixa o painel ao longo dos fios quentes e retorna ao painel no neutro. A partir daí, a energia volta para a rede elétrica através do serviço de utilidade neutra.

Amperagem do circuito

Cada disjuntor tem uma taxa de amperagem que indica a carga máxima que o circuito pode suportar antes de o disjuntor desligar para evitar danos causados ​​por uma sobrecarga.

Disjuntores unipolares geralmente são classificados para 15 ou 20 amperes. Os disjuntores bipolares normalmente variam de 30 a 50 amperes ou mais. A taxa de amperagem é o principal fator usado para equilibrar as cargas no painel de serviço. Outro fator é o tipo de equipamento elétrico (eletrodomésticos, tomadas, iluminação, etc.) servido pelos circuitos e quando esse equipamento é normalmente usado. Por exemplo, uma geladeira funciona 24 horas por dia, 365 dias por ano e precisa de mais energia para olhar o motor do compressor. Por outro lado, um ventilador de casa inteira (ventilador de sótão) tem um consumo de energia relativamente consistente e é usado apenas durante o tempo quente e geralmente à noite ou no início da manhã.

Equilíbrio de Circuito

Para entender como funciona o balanceamento, imagine que você tenha dois circuitos de 120 volts com disjuntores unipolares. Um circuito fornece uma geladeira que desenha 8 amperes; o outro circuito fornece um freezer que extrai 7 amps. Ambos os aparelhos funcionam o tempo todo, o ano todo. Para equilibrar a carga dos dois circuitos, os disjuntores devem estar em barras de barramento quente diferentes, ou "pernas", do painel de serviço. Dessa forma, a amperagem dos dois circuitos se anula quando a energia retorna ao utilitário no neutro. Nesse caso, a corrente no neutro seria 1 amp: 8 - 7 = 1.

Se os dois aparelhos extraírem 8 amperes, a corrente no neutro seria 0. O objetivo é que a corrente no neutro seja a mais baixa possível - por segurança, eficiência energética e outras razões (esse é um assunto importante para outro artigo). ).

Por outro lado, se você colocasse ambos os circuitos na mesma perna do painel, as cargas dos aparelhos seriam somadas, resultando em 15 amperes de corrente retornando no neutro. Isso seria uma carga desequilibrada e, de preferência, evitada.

Colocação de disjuntor

A perna ou pernas de cada circuito depende de onde o disjuntor fica no painel. Na maioria dos painéis, os slots do disjuntor em cada lado do painel alternam entre as barras de barramento quente (pernas). Se dois disjuntores unipolares estiverem do mesmo lado e estiverem empilhados um em cima do outro, eles se conectarão a pernas diferentes.

Se eles estiverem do mesmo lado, mas tiverem um espaço entre eles, eles se conectarão à mesma perna. Os disjuntores bipolares ocupam dois slots adjacentes e conectam-se a ambas as pernas. Cada perna fornece 120 volts para um total de 240 para o circuito. Por causa disso, os disjuntores bipolares são automaticamente balanceados, não importa onde estejam no painel. Portanto, quando você está projetando circuitos para a casa, o objetivo é ter um empuxo de amperagem aproximadamente igual em ambas as pernas do painel.