Regra de Enchimento de Eletrodutos do Chapter 9 da NEC

O Chapter 9 da NFPA 70 (2023) é a referência mestra para enchimento de eletrodutos e tubulações. Diferentemente do corpo do Code, que prescreve regras específicas por artigo, o Chapter 9 é um apêndice de tabelas e regras que qualquer instalação deve usar sempre que uma bitola ou quantidade de fios determinar a seleção de um eletroduto. A regra que todo mundo repete - "53%, 31% ou 40%" - está na Tabela 1 do Chapter 9 e se aplica a praticamente todos os tipos de eletroduto nos Articles 342 a 362.

O que o Chapter 9 Contém

O Chapter 9 é referenciado a partir de cada Article de eletroduto - por exemplo, a NEC 358.22 (EMT) e a 352.22 (PVC) ambas dizem "o número de condutores permitido não deve exceder o permitido pelo Chapter 9".

A Regra 53 / 31 / 40

A Tabela 1 do Chapter 9 da NEC estabelece três limites de enchimento:

• 53% para um único condutor em um eletroduto
• 31% para exatamente dois condutores
• 40% para três ou mais condutores

Um único fio enche 53% porque o eletroduto funciona como uma luva e a geometria minimiza o travamento. Dois condutores são limitados a 31% especificamente por causa da razão de travamento (jam ratio) - um diâmetro de condutor que se aproxime de um terço do DI do eletroduto pode encunhar entre um condutor adjacente e a parede do eletroduto durante o puxamento. Três ou mais condutores atingem o limite de 40%, equilibrando tensão de tração e dissipação térmica. Veja nossa referência sobre conduit jam para a geometria por trás dos 31%.

Procedimento de Cálculo Passo a Passo

1. Identifique a contagem e os tipos de condutores. Fase, neutro e EGC contam todos para o enchimento (o EGC conta mesmo que não conte como CCC para derating).
2. Consulte a área de cada condutor na Tabela 5. Áreas em polegadas quadradas e dependem do tipo de isolamento (THHN, THWN-2, XHHW, RHH, TW são diferentes).
3. Some a área total dos condutores. Adicione as áreas de todos os condutores no eletroduto.
4. Consulte a área interna do eletroduto na Tabela 4. Encontre a linha correspondente ao tipo de eletroduto (EMT, RMC, IMC, PVC Sch 40, PVC Sch 80, FMC, LFNC, ENT) e ao trade size.
5. Multiplique pela porcentagem de enchimento permitida (53/31/40 ou 60 para um nipple).
6. Compare: a área total dos condutores deve ser menor ou igual à área de enchimento permitida.

Exemplo Resolvido

Objetivo: Determinar o tamanho mínimo de EMT para 4 x 1/0 AWG THHN.

• Área de cada 1/0 THHN (Tabela 5) = 0,1855 in^2
• Área total dos condutores = 4 x 0,1855 = 0,742 in^2
• Porcentagem de enchimento (3+ condutores) = 40%
• Área interna mínima necessária = 0,742 / 0,40 = 1,855 in^2
• Áreas EMT da Tabela 4 a 40% de enchimento: 1" = 0,346 in^2, 1-1/4" = 0,598 in^2, 1-1/2" = 0,814 in^2, 2" = 1,342 in^2, 2-1/2" = 2,343 in^2
• Trade size mínimo: 2-1/2" EMT

A matemática coincide com o que o Annex C Tabela C.1 lista para 1/0 THHN: um EMT de 2-1/2" comporta 5, um de 2" comporta 3.

Regras Especiais

• Nota 4 - a isenção do nipple de 24 polegadas. Eletrodutos de 24 polegadas ou menos podem ser enchidos a 60%. O ajuste de ampacidade da 310.15(C)(1) também é dispensado. Veja nosso guia da regra do nipple.
• Nota 6 - cabos multicondutores. Quando um cabo multicondutor entra em um eletroduto, trate o cabo como um único condutor redondo com diâmetro igual ao diâmetro externo do cabo. Conte-o como um único condutor para a regra de 53%, mesmo que contenha vários fios.
• Nota 9 - cabos com formato elíptico. Cabos elípticos usam o eixo maior como diâmetro.

Armadilhas Comuns

• Tratar dois condutores como enchimento de 40%. Não - dois condutores estão na coluna de 31%. Isso pega gente puxando um alimentador a 2 fios em um tubo pequeno.
• Esquecer o EGC. Um alimentador 12-2 NM-B convertido em THHN em eletroduto vira 3 condutores (vivo, neutro, EGC), levando à coluna de 40%.
• Misturar tipos de isolamento na Tabela 5. XHHW e THHN têm dimensões quase idênticas, mas RHH/RHW e TW são mais volumosos - consulte individualmente.

Referências Cruzadas

• NEC 358.22, 352.22, 344.22, 342.22 - referências de cada eletroduto ao Chapter 9
• Tabelas 4, 5 do Chapter 9 - dados de origem; veja o guia da Tabela 4 e o guia da Tabela 5
• Annex C - contagens de enchimento pré-calculadas
• NEC 300.17 - princípio geral de enchimento

Como o WireFillChart Implementa

Nossa calculadora de enchimento de eletrodutos implementa todo o procedimento do Chapter 9: consulta cada condutor na Tabela 5, soma as áreas, compara com a Tabela 4 multiplicada pelo limite de enchimento correto e detecta nipples para a regra de 60%. O resultado coincide com o Annex C exatamente quando os condutores são idênticos. Veja o que é enchimento de eletroduto para a introdução conceitual.

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