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DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

EXERCÍCIO 2Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com CQT.

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SOLUÇÃO: Circuito 1:

1500 W x 8 m = 12.000 W.m; Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

Circuito 2: 150 x 4 = 600

200 x 14 = 2.800150 x 18 = 2.700

6.100 W.m Logo, o condutor deverá ser de 1,5 mm2.

Circuito 3: 1.000 x 16 = 16.000 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

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Circuito 4: 100 x 6 = 600

60 x 16 = 960100 x 21 = 2.100600 x 25 = 15.000

18.660 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

Alimentador geral: Carga total do alimentador:1.500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1.000 == 3.860W. Admitindo alimentador trifásico: 3.860/3 = 1.286,6W 1.286,6 x 30 = 38.600 W.m Logo, o condutor deverá ser de 6 mm2; O condutor neutro deve ter a mesma seção do condutor fase

( S ≤ 25 mm2). 5


Outro método de cálculo por queda de tensão: Conhecem-se:

Material do eletroduto (magnético ou não-magnético); Corrente de projeto, (IPROJ); O fator de potência, (cos φ); A queda de tensão admissível para o caso (em %); O comprimento do circuito (em Km); A tensão entre fases (em volts);

Calcula-se: A queda de tensão admissível em volts;

Dividindo ΔU por (IPROJ x l), tem-se a queda de tensão (volt/ampere x Km);

Obtem-se a seção do condutor na Tabela

%U U

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Quedas de tensão unitárias. Condutores isolados em PVC.

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EXEMPLO 3: Um circuito 3φ em 230V, com 45 metros, alimenta um

quadro terminal e esse serve a diversos motores. A corrente nominal total é de 132 A. Dimensione o circuito do quadro geral ao quadro terminal.

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SOLUÇÃO: Conhecemos

Alimentação em BT; Material do eletroduto: aço, material magnético; IPROJ = 132 A; cos φ = 0,80 (motores); % de queda de tensão admissível = 2% Cumprimento do circuito l = 0,045 Km; Tensão entre fases: U = 230 V;

Cálculos: Queda de tensão admissível: Queda de tensão em V/(A x Km)

Da tabela, obtemos o condutor de seção de 70 mm2.9

0,02 x 230 4,6U V V

4,6 0,774 x 132 x 0,045 x KmPROJ

U V VI l A

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Proteção contra Sobrecargas

Não é exatamente um critério de dimensionamento; Descritos no capítulo 5.3 e nas seções 5.7.4, 6.3.4 e

6.3.7 da NBR 5410; Condutores vivos devem ser protegidos por

dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas;

Deve ser coordenada com a proteção contra curto-circuitos;

Seletividade quando dois ou mais dispositivos são colocados em série;

A proteção dos condutores contra sobrecargas não garante necessariamente a proteção dos equipamentos; 10


Dispositivos protegendo um circuito contra sobrecargas devem satisfazer às duas condições:

Onde: Ib :corrente de projeto do circuito, em A; Iz :capacidade de condução de corrente dos

condutores; In :corrente nominal do dispositivo de

proteção (ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis);

I2 :corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.

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2 e 1,45B n Z ZI I I I I

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Proteção contra curto-circuitos

Não é exatamente um critério de dimensionamento; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A suportabilidade a curto-circuitos também pode

modificar a seção dos condutores; Os condutores devem ser protegidos por dispositivos

de proteção com as seguintes características:

Onde: Ik :corrente de curto-circuito presumida; Ir :corrente máxima de interrupção (ruptura)

do dispositivo de proteção 12

k rI I


A integral de Joule (energia) que o dispositivo deixa passar, deve ser inferior ou igual a energia necessária para aquecer o condutor:

Onde: I : corrente de curto-circuito presumida

simétrica; t : é a duração do curto-circuito,

calculado para o disjuntor (curvas do fabricante), em segundos;

K : constante definida pela isolação do condutor;

S : seção do condutor em mm2. 13

2 2 2I t K S

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Proteção contra contatos indiretos

Se aplica nos casos em que este tipo de proteção é atribuído aos dispositivos de sobrecorrente.

Descrito na seção 5.1.3 da NBR 5410; Assegura que o circuito seja automaticamente

desligado caso ocorra alguma falta à terra ou à massa;

Destina-se a efitar tensão de contato; Princípios básicos:

a) Aterramento;b) Tensão de contato limite;c) Seccionamento da alimentação.

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Requesitos básicos para proteção contra choques: Equipotencialização da proteção; Seccionamento automático:

Dispositivos de proteção à sobrecorrente;Esquemas: TN-C, TN-CS e IT (Neutro isolado)

Dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (DR).Esquemas: TN-S, TT e IT (Neutro com impedância)

Independente do aterramento, o uso de DR tornou-se obrigatório.

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a) Equipotencialização da proteção

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b) Seccionamento automático por sobrecorrente Assegura proteção contra contatos indiretos quando não

ultrapassar os limites da tabela (TN – Disjuntor tipo B):

Fatores de correção f1 = 0,62 para condutores de alumínio; f2 = 2/(m+1) m = relação entre seção da fase e proteção f3 = Vn/220 para tensão fase neutro ≠ 220V; f4 = 1 para esquema TN; f5 = 0,5 para disjuntor tipo C; f6 = 0,25 para disjuntor tipo D.

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DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Dimensionamento do condutor neutro

O neutro deve possuir a mesma seção dos condutores fase nos seguintes casos: Circuitos monofásicos; Circuitos bifásicos com neutro (taxa de harmônicos

inferior a 33% da fundamental); Circuitos trifásicos com neutro (taxa de harmônicos

inferior a 33% da fundamental); Quando há harmônicos superiores a 33%, pode ser

necessário condutor neutro com seção superior. O neutro será menor que o condutor fase quando:

Apenas nos circuitos 3φ; O circuito for presumidamente equilibrado; Contiver harmônicos inferiores a 15%; O neutro for protegido contra sobrecorrentes.

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Seção mínima do condutor neutro

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DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Dimensionamento dos condutores de

proteção A norma recomenda condutores de proteção (PE)

condutores isolados; cabos unipolares ou; veias de cabos multipolares.

Descrito na seção 6.4.3 da NBR 5410; Tal condutor tem por objetivo fornecer um

caminho seguro para correntes elétricas indesejáveis;

O tipo de proteção e do condutor dependem do tipo de aterramento da instalação;

A seção não deve ser inferior ao determinado pela expressão:

202I tSk


Os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutores de proteção:

a) Tubulações de água;b) Tubulações de gás ou líquidos inflamáveis;c) Elementos de construção sujeitos a esforços

mecânicos;d) Eletrodutos flexíveis (exceto quando para esse fim);e) Partes metálicas flexíveis;f) Armadura do concreto;g) Estruturas e elementos metálicos da edificação.

A tabela indica a seção mínima do condutor de proteção:

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DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Relacionado ao cálculo do diâmetro dos

eletrodutos; Exigências:

Os circuitos devem pertencer à mesma instalação (mesmo quadro);

Os condutores devem ser semelhantes (intervalo de 3 seções normalizadas);

Todos os condutores devem possuir a mesma temperatura máxima

Todos os condutores devem ser isolados para a maior tensão nominal;

Vedado o uso de eletrodutos que não sejam expressamente comercializados para esta finalidade;

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DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS

Utilização de eletrodutos não propagantes de chama e, quando embutidos, que suportem a esforços mecânicos;

Só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e multipolares;

Normalmente: PVC rígido (instalações embutidas) e metálicos (instalações aparente);

Ocupação de eletrodutos

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DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Como regra, tem-se:

Área interna do eletroduto:

Área de ocupação máxima:

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2

4INT

INTdA

220,4 0,1

4MAX INTOCUP INT

dA d

DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS A partir dos valores de diâmetro interno, é

possível montar a tabela:

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Área do fio de bitola k:

Determinar-se a área total ocupada pelos condutores:

O eletrodo deve ser tal que:

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2

4k

FIOd

A

25

1,5

TOTALOCUP k FIO k

k

A n A

TOTAL MAXOCUP OCUPA A


EXEMPLO 4Dimensione o seguinte trecho de eletroduto:

Os circuitos 1 e 2 tem condutores de 1,5 mm2, os condutores do circuito 3 e o aterramento tem bitola de 4,0mm2.

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SOLUÇÃO: Cálculo da área total ocupada pelos fios:

Da tabela fornecida pelo problema, conclui-se que o eletroduto deverá ser de 20 mm de diametro (1/2’’).

Representação do eletroduto, com seu diâmetro:

28

25

1,5

2

4 7,07 3 13,85

69,84

TOTALOCUP k FIO k

k

A n A

mm

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