Calculadora de ocupação de eletroduto (NEC)
Verifique a ocupação do eletroduto conforme a NEC para até seis grupos de condutores isolados. Selecione o tipo de eletroduto e o tamanho nominal, e informe o isolamento, a bitola e a quantidade de cada grupo de fios.
Verifique a ocupação do eletroduto para sua lista de fios
Fórmula da ocupação do eletroduto
Onde:
- \(A_{\mathrm{w}}\) — área combinada de todos os fios (in²)
- \(n_i\) — quantidade de fios na linha \(i\)
- \(a_i\) — área de um fio da linha \(i\), incluindo o isolamento (in²)
- \(A_{\mathrm{c}}\) — área interna do eletroduto selecionado (in²)
- \(F\) — porcentagem da área do eletroduto ocupada pelos fios
A calculadora soma as áreas dos condutores isolados informados e divide o resultado pela área interna do eletroduto. Em seguida, compara o valor com o limite de ocupação do Capítulo 9, Tabela 1 da NEC para o número total de fios: 53% para um, 31% para dois ou 40% para três ou mais.
Ocupação do eletroduto – Exemplo de cálculo
Exemplo: os dados pré-carregados são três fios 12 AWG THHN/THWN-2 em EMT de 1/2 in. Cada fio ocupa 0,0133 in² e a área interna do EMT é 0,304 in².
\[A_{\mathrm{w}}=3(0.0133)=0.0399\ \mathrm{in}^2\]
\[F=\frac{0.0399}{0.304}\times100\%=13.13\%\]
Resultado: a ocupação de 13,13% está abaixo do limite de 40%, ou seja, o eletroduto selecionado é aprovado. O menor tamanho de EMT aprovado na calculadora é 1/2 in; sua capacidade máxima para fios idênticos 12 AWG THHN/THWN-2 é nove.
Como usar a calculadora
- Escolha o Tipo de eletroduto — EMT, RMC, PVC Schedule 40, PVC Schedule 80 ou FMC — e selecione o Tamanho nominal proposto.
- Em Linha de fios 1, escolha o Isolamento e a Bitola do fio e informe a Quantidade como número inteiro.
- Use a Linha de fios 2 até a Linha de fios 6 para outras combinações de isolamento e bitola. Deixe a Quantidade de uma linha não utilizada em zero. Informe pelo menos um fio no total.
- Leia a Área total dos fios, a Área interna do eletroduto e a Ocupação do eletroduto. Compare a ocupação com a Ocupação máxima permitida e confira em Verificação da ocupação se o resultado é APROVADO ou REPROVADO.
- Se necessário, consulte o Menor tamanho nominal aprovado para o mesmo tipo de eletroduto. Leia a Quantidade máxima de fios idênticos e os Detalhes do cálculo para entender como a capacidade separada de fios idênticos foi determinada.
O que a ocupação do eletroduto indica
A ocupação do eletroduto é a parcela da área interna da seção transversal do eletroduto ocupada pelos fios. A área considerada para um condutor isolado inclui o isolamento, não apenas o núcleo metálico. Num conjunto misto, cada linha contribui com a área por fio multiplicada pela sua quantidade. A calculadora soma essas contribuições antes de determinar a porcentagem de ocupação.
Sob os limites comuns do Capítulo 9, Tabela 1 da NEC usados aqui, a porcentagem permitida depende do número total de fios, e não do número de bitolas ou linhas diferentes. Por exemplo, três fios informados juntos numa única linha e três fios informados em linhas separadas estão ambos sujeitos ao limite de 40%. Um resultado APROVADO significa que a área dos fios informados não excede o limite para a área do eletroduto selecionado; não é uma aprovação da instalação elétrica como um todo.
O Menor tamanho nominal aprovado verifica o mesmo conjunto de fios nos tamanhos listados do tipo de eletroduto selecionado, de 1/2 in até 4 in. Se nenhum passar, o resultado exibe "Nenhum até 4 in". A Quantidade máxima de fios idênticos responde a outra pergunta: quantas cópias da primeira linha de fios com quantidade diferente de zero cabem no eletroduto selecionado. Ela verifica separadamente os limites de um, dois e três ou mais fios. Não se trata de uma capacidade adicional disponível ao lado de um conjunto misto.
Premissas e verificações práticas
- O cálculo usa áreas internas de eletrodutos e áreas de fios isolados embutidas para as opções listadas. Confirme os valores aplicáveis conforme a edição da NEC adotada na sua jurisdição e os produtos realmente especificados para a obra.
- Ele pressupõe condutores isolados individuais num trecho comum de eletroduto. Não avalia cabos multipolares, condutores nus nem regras especiais de ocupação, como as que podem se aplicar a niples curtos.
- Conte todo condutor que ocupe o eletroduto, inclusive os condutores de proteção (aterramento) isolados. Uma linha com quantidade zero não contribui com área e não afeta a contagem de fios.
- A ocupação é apenas uma verificação de projeto. O ajuste de ampacidade dos condutores, a correção por temperatura, os requisitos de instalação do eletroduto e as condições de puxamento podem exigir análises separadas. Se você estiver escolhendo condutores, use a calculadora de bitola de fio como referência complementar; verifique o circuito com a calculadora de disjuntor e avalie o comprimento do trecho com a calculadora de queda de tensão.
Perguntas frequentes
Como verificar manualmente a ocupação do eletroduto conforme a NEC?
Consulte a área interna do tipo e tamanho nominal exatos do eletroduto no Capítulo 9, Tabela 4 da NEC. Encontre a área de cada condutor isolado na tabela de condutores aplicável, como a Tabela 5 ou 5A, e multiplique pelo número de condutores daquele tipo. Some as áreas e compare o total com a área permitida da Tabela 1. Use as áreas sem arredondamento para a comparação.
Uma ocupação de 40% é uma boa meta ou apenas um máximo?
Para três ou mais condutores, 40% é o máximo usual da NEC, não uma meta recomendada de projeto. Uma ocupação menor facilita o puxamento, especialmente em trechos longos ou com curvas. Um eletroduto aprovado na verificação de área ainda pode precisar de análise quanto à dificuldade de puxamento, ao ajuste de ampacidade dos condutores e a outros requisitos de instalação.
Um eletroduto de 3/4 de polegada tem 3/4 de polegada de diâmetro interno?
Não. O tamanho nominal é apenas uma designação, não uma medida do diâmetro interno do eletroduto. A área útil da seção transversal também varia conforme o tipo de eletroduto; por exemplo, o PVC Schedule 80 tem menos área interna que o PVC Schedule 40 do mesmo tamanho nominal. Selecione o tipo de eletroduto especificado em vez de calcular a ocupação a partir do rótulo do tamanho nominal.
Como converter área de condutor ou eletroduto entre polegadas quadradas e milímetros quadrados?
Multiplique polegadas quadradas por 645,16 para obter milímetros quadrados; divida milímetros quadrados por 645,16 para obter polegadas quadradas. Converta as áreas dos condutores e a área do eletroduto para a mesma unidade antes de calcular a porcentagem de ocupação. Para uma verificação conforme a norma, use as dimensões publicadas ou listadas aplicáveis, em vez de estimar a espessura do isolamento a partir da bitola AWG do fio.
Fios de terra e neutro contam para a ocupação do eletroduto?
Sim. Um condutor de proteção (aterramento) isolado e um neutro ocupam espaço físico, portanto inclua ambos na contagem e na área, junto com qualquer outro condutor instalado no eletroduto. Não confunda isso com o ajuste de ampacidade: as regras para contar condutores com corrente são uma verificação separada e podem tratar condutores de aterramento e alguns neutros de forma diferente.
Por que adicionar um segundo fio pode reprovar um eletroduto, mesmo com um fio cabendo?
A porcentagem permitida cai de 53% para um condutor para 31% para dois. Ao acrescentar um segundo fio, a área ocupada aumenta enquanto a porcentagem permitida diminui, de modo que uma seleção antes aprovada pode ser reprovada. Para três ou mais condutores, o limite usual passa a ser 40%; cada fio adicionado continua contribuindo com área, então verifique o grupo completo em vez de presumir que a porcentagem maior garante a aprovação.
Posso usar a mesma área para fios THHN, XHHW-2 e THW da mesma bitola AWG?
Não necessariamente. A bitola AWG identifica o tamanho do condutor, enquanto o tipo de isolamento afeta suas dimensões externas e a área usada no cálculo de ocupação. Algumas combinações de bitola e isolamento coincidem na área tabelada, mas outras não. Consulte a tabela aplicável para cada fio especificado em vez de substituir uma área com base apenas no AWG, especialmente ao misturar tipos de isolamento.