Balanceamento de cargas elétricas

Escrito por Timothy Thiele | Revisado por Larry Campbell

O balanceamento de cargas elétricas é uma parte importante da disposição dos circuitos em um sistema de fiação doméstica. Geralmente, é feito por eletricistas ao instalar um novo painel de serviço (caixa de disjuntores), refazer a fiação de uma casa ou adicionar vários circuitos durante uma reforma. Em termos simples, um painel de serviço elétrico tem dois lados e equilibrar a carga… é uma questão de dividir os circuitos igualmente entre os dois lados, de modo que a carga, ou o consumo de energia, seja aproximadamente o mesmo em ambos os lados. Uma carga desequilibrada ocorre quando há muito mais energia consumida em um lado do painel do que no outro. Isso pode levar ao superaquecimento dos componentes elétricos e, possivelmente, à sobrecarga do painel.

Noções básicas de serviço elétrico

A maioria das residências tem um tipo de serviço elétrico chamado monofásico, com três fios. O serviço vem da concessionária por meio de dois fios “quentes” não aterrados que transportam 120 volts cada, além de um único fio “neutro” aterrado. Os fios se conectam ao painel de serviço da residência e cada fio quente fornece energia de 120 volts a uma das duas barras de barramento quente no painel. Os disjuntores para os vários circuitos domésticos (chamados de circuitos de derivação) se encaixam no painel e se conectam eletricamente a um ou ambos os barramentos quentes. Um disjuntor de polo único se conecta a apenas um barramento e fornece 120 volts a um circuito. Um disjuntor de polo duplo se conecta a ambos os barramentos e fornece 240 volts a um circuito. Assim como os fios de serviço da concessionária, cada circuito de derivação tem um ou dois fios quentes e um fio neutro. A energia elétrica deixa o painel pelos fios quentes e retorna ao painel pelo neutro. A partir daí, a energia volta para a rede elétrica por meio do neutro do serviço público.

Amperagem do circuito

Todo disjuntor?tem uma classificação de amperagem que indica a carga máxima que o circuito pode suportar antes que o disjuntor se desligue para evitar danos por sobrecarga. Os disjuntores de polo único geralmente são classificados para 15 ou 20 amperes. Os disjuntores bipolares normalmente variam de 20 a 50 amperes ou mais. A classificação de amperagem é o principal fator usado para equilibrar as cargas no painel de serviço. Outro fator é o tipo de equipamento elétrico (eletrodoméstico, tomadas, iluminação etc.) atendido 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 dar partida no motor do compressor. Por outro lado, um ventilador de toda a casa ou um ventilador de sótão consome energia de forma relativamente constante e é usado somente durante o tempo quente e, geralmente, à noite ou no início da manhã.

Equilíbrio do circuito

Para entender como funciona o balanceamento, imagine que você tenha dois circuitos de 120 volts com disjuntores unipolares. Um circuito alimenta uma geladeira que consome 8 amperes; o outro circuito alimenta um freezer que consome 7 amperes. Os dois aparelhos funcionam o tempo todo, o ano todo. Para equilibrar a carga dos dois circuitos, os disjuntores devem estar em diferentes barramentos quentes, ou “pernas”, do painel de serviço. Dessa forma, a amperagem dos dois circuitos se anula quando a energia retorna à concessionária pelo neutro. Nesse caso, a corrente no neutro seria de 1 ampère: 8 C 7 = 1. Se ambos os aparelhos puxassem 8 ampères, a corrente no neutro seria 0. O objetivo é que a corrente no neutro seja a mais baixa possível por motivos de segurança, eficiência energética e outros motivos. Por outro lado, se você colocasse ambos os circuitos na mesma perna do painel, as cargas dos aparelhos se somariam, resultando em 15 ampères de corrente retornando no neutro. Isso seria uma carga desequilibrada e, de preferência, evitada.

Colocação do disjuntor

A perna ou pernas de onde cada circuito é extraído depende de onde o disjuntor está localizado no painel. Na maioria dos painéis, os slots do disjuntor em cada lado do painel se alternam entre as barras de barramento quentes (pernas). Se dois disjuntores unipolares estiverem no mesmo lado e empilhados um sobre o outro, eles se conectarão a pernas diferentes. Se estiverem no mesmo lado, mas tiverem um slot entre eles, serão conectados à mesma perna. Os disjuntores de polo duplo ocupam dois slots adjacentes e se conectam a ambas as pernas. Cada perna fornece 120 volts em um total de 240 para o circuito. Por esse motivo, os disjuntores de polo duplo são automaticamente balanceados, independentemente de onde estejam no painel. Portanto, quando estiver planejando os circuitos para a casa, o objetivo é ter um consumo de amperagem aproximadamente igual em ambas as pernas do painel.