apostila - instalações elétricas

INSTALAES INSTALAES ELTRICAS

Jos Fernando Xavier Faraco Presidente da FIESC Srgio Roberto Arruda Diretor Regional do SENAI/SC Antnio Jos Carradore Diretor de Educao e Tecnologia do SENAI/SC Antnio Demos Diretor do CTV Blumenau

SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

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Federao das Indstrias do Estado de Santa Catarina Servio Regional de Aprendizagem Industrial Centro de Tecnologia do Vesturio de Blumenau

INSTALAES ELTRICAS2 edio revisada

Blumenau 2002 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas3

autorizada a reproduo total ou parcial deste material, por qualquer meio ou sistema, desde que a fonte seja citada.

Organizador Francisco de Assis Lima DJorge Milani

Reviso: 01 Maio/2002

S474i SENAI/CTV Instalaes eltricas / Francisco de Assis Lima e DJorge Milani (Org) Blumenau : SENAI/CTV, 2002. 77 p. : il. 1. Instalaes eltricas 2. Energia eltrica I. LIMA, Francisco de Assis II. MILANI, DJorge III. Ttulo CDU : 621.316

Servio Nacional de Aprendizagem Industrial Centro de Tecnologia do Vesturio de Blumenau e-mail: [email protected] site: www.senai-ctv.ind.br Rua So Paulo, 1147 Victor Konder CEP: 89012-001 Blumenau SC Fone: (0XX47) 321-9600 Fax: (0XX47) 340-1797 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas4

SUMRIO1 A PRODUO DE ENERGIA ELTRICA.................................................. 12 1.1 Usina Hidroeltrica ..................................................................................... 12 1.2 Usina Termoeltrica ................................................................................... 12 1.3 Usina Nuclear............................................................................................. 12 1.4 Usina alternativa......................................................................................... 12 2 A TRANSMISSO DE ELETRICIDADE ..................................................... 13 3 DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA ................................................ 13 4 CONCEITO DE ELETROTCNICA ........................................................... 13 4.1 Tenso eltrica........................................................................................... 14 4.2 Corrente ..................................................................................................... 14 4.3 Resistncia................................................................................................. 15 4.4 Potncia ..................................................................................................... 16 4.5 Lei de Ohm................................................................................................. 16 4.6 Circuito em srie ........................................................................................ 17 4.7 Circuito em paralelo ................................................................................... 17 4.8 Circuito em Y.............................................................................................. 18 4.9 Circuito em .............................................................................................. 18 5 CONDUTORES ELTRICOS DIMENSIONAMENTO E INSTALAO .. 18 5.1 Consideraes bsicas .............................................................................. 19 5.2 Sees mnimas dos condutores ............................................................... 21 5.3 Tipos de condutores ................................................................................... 22 5.4 Dimensionamento dos condutores ............................................................. 26 5.4.1 Escolha do condutor segundo o critrio do aquecimento ........................ 27 5.4.1.1 Tipo de isolao ................................................................................... 27 5.4.1.2 Nmero de condutores a considerar .................................................... 28 5.4.1.3 Maneira segundo a qual o cabo ser instalado .................................... 28 5.4.1.4 Bitola do condutor supondo uma temperatura ambiente de 30C ........ 29 5.4.1.5 Bitola do condutor com isolao de PVC instalado ao ar livre ............. 31 5.4.1.6 Correes a introduzir no dimensionamento dos cabos....................... 31 5.5 Nmero de condutores isolados no interior de um eletroduto .................... 43 5.5.1 Os condutores so iguais ........................................................................ 43 5.5.2 Os condutores so desiguais .................................................................. 44 5.6 Clculo dos condutores pelo critrio da queda de tenso .......................... 47 5.6.1 Instalaes alimentadas a partir da rede de alta tenso ......................... 47 5.6.2 Instalaes alimentadas diretamente em rede de baixa tenso.............. 47 5.7 Aterramento................................................................................................ 52 5.7.1 Definies................................................................................................ 52 5.7.2 Modalidades de aterramento................................................................... 54 5.7.3 Seo dos condutores de proteo......................................................... 56 5.7.4 Aterramento do neutro............................................................................. 56 5.7.5 O choque eltrico .................................................................................... 56 5.8 Cores dos condutores ................................................................................ 63 6 SISTEMAS DE ATERRAMENTO E PROTEO ...................................... 64 6.1 Aterramento................................................................................................ 64 6.2 Interruptor de corrente de fuga................................................................... 66 7 PROTEO DE CIRCUITOS ELTRICOS ............................................... 67 7.1 Fusveis ...................................................................................................... 68 5 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

7.2 Disjuntores ................................................................................................. 75 7.3 Rel de sobrecorrente ................................................................................ 77 8 CIRCUITOS ELTRICOS PREDIAIS......................................................... 79 8.1 Diagrama multifilar ..................................................................................... 80 8.2 Diagrama unifilar ........................................................................................ 80 8.3 Quadro de distribuio e proteo ............................................................. 81 8.4 Fator de Demanda ..................................................................................... 81 9 TOMADAS DE CORRENTE....................................................................... 82 10 ILUMINAO ELTRICA......................................................................... 82 10.1 Lmpada incandescente .......................................................................... 82 10.2 Lmpada fluorescente .............................................................................. 84 11 DISPOSITIVO DE CONTROLE DE CIRCUITOS ELTRICOS................ 86 11.1 Interruptores ............................................................................................. 86 11.2 Controles de iluminao ........................................................................... 89 11.3 Contatores................................................................................................ 91 12 MOTORES ELTRICOS .......................................................................... 95 13 PARRAIO............................................................................................. 101 13.1 Formao dos raios................................................................................ 101 15 ANEXOS ................................................................................................ 106 FATORES DE CORREO........................................................................... 112 16 SMBOLOS GRFICOS PARA INSTALAES ELTRICAS PREDIAIS NBR 5444 ABNT ......................................................................................... 112


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LISTA DE FIGURASFigura 1 - Representao da corrente contnua ............................................... 14 Figura 2 - Representao da corrente alternada.............................................. 14 Figura 3 - Osciloscpio..................................................................................... 15 Figura 4 - Medio de tenso e corrente.......................................................... 16 Figura 5 - Medio de resistncia .................................................................... 16 Figura 6 - Medio de continuidade(resistncia zero)...................................... 16 Figura 7 - Circuito srie .................................................................................... 17 Figura 8 - Associao de resistores em srie................................................... 17 Figura 9 - Circuito paralelo ............................................................................... 17 Figura 10 - Associao de resistores em paralelo............................................ 18 Figura 11 - Circuito Y (estrela) ......................................................................... 18 Figura 12 - Circuito (tringulo)....................................................................... 18 Figura 13 - Construo do fio ........................................................................... 19 Figura 14 - Construo do cabo ....................................................................... 19 Figura 15 - Cabo com isolao e cobertura Superflex 750V, da Ficap ............ 19 Figura 16 - Queda de tenso a considerar ....................................................... 48 Figura 17 - Dimenses dos condutores a considerar ....................................... 50 Figura 18 - Sistema de aterramento (NBR 5410/90) ........................................ 55 Figura 19 - Ligao terra do alimentador predial........................................... 57 Figura 20 - Percurso da corrente no corpo humano quando ocorre um choque eltrico.............................................................................................................. 58 Figura 21 - Aterramento da mquina de lavar .................................................. 62 Figura 22 - Ligao equipotencial em um banheiro.......................................... 63 Figura 23 - Sistema de aterramento com condutores neutro e de proteo separados......................................................................................................... 66 Figura 24 - Interruptor de fuga.......................................................................... 67 Figura 25 - Interruptor de fuga.......................................................................... 67 Figura 26 - Elo fusvel ...................................................................................... 68 Figura 27 - Fusvel de ao retardada ............................................................. 69 Figura 28 - Especificao de corrente e tenso nominal no fusvel ................. 70 Figura 29 - Fusvel Diazed ............................................................................... 71 Figura 30 - Indicao da cor no fusvel Diazed ................................................ 72 Figura 31 - Fusvel NH ..................................................................................... 73 Figura 32 - Bases para fusveis........................................................................ 73 Figura 33 - Conjunto de segurana Diazed ...................................................... 74 Figura 34 - Base para fusvel NH ..................................................................... 75 Figura 35 - Esquema de sobrecarga ................................................................ 76 Figura 36 - Esquema rel trmico de sobrecarga ............................................ 77 Figura 37 - Esquema rel de sobrecorrente ..................................................... 77 Figura 38 - Disjuntor......................................................................................... 78 Figura 39 - Esquema de interrupao de um circuito......................................... 79 Figura 40 - Diagrama multifilar ......................................................................... 80 Figura 41 - Diagrama unifilar ............................................................................ 81 7 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

Figura 42 - Quadro de proteo e distribuio ................................................. 81 Figura 43 - Lmpada incandescente ................................................................ 84 Figura 44 - Esquema de lmpada fluorescente................................................ 85 Figura 45 - Esquema de partida instantnea com reator simples e duplo........ 86 Figura 46 - Esquema de partida com Starter ................................................... 86 Figura 47 - Modelos de interruptores ............................................................... 87 Figura 48 - Interruptor de impulso .................................................................... 87 Figura 49 - Esquema de interruptor simples .................................................... 87 Figura 50 - Esquema de interruptor de duas sees........................................ 88 Figura 51 - Esquema interruptor paralelo......................................................... 88 Figura 52 - Esquema interruptor intermedirio ................................................. 89 Figura 53 - Foto clula ..................................................................................... 89 Figura 54 - Timeswith....................................................................................... 90 Figura 55 - Sensor de presena ....................................................................... 90 Figura 56 - Minuteria ........................................................................................ 91 Figura 57 - Contator ......................................................................................... 92 Figura 58 - Simbologia do contator .................................................................. 94 Figura 59 - Acionamento por contator (circuito de comando e de fora).......... 95 Figura 60 - Motor monofsico fase auxiliar (110/220V).................................... 96 Figura 61 - Motor de corrente contnua ............................................................ 97 Figura 62 - Motor de 6 terminais - (220/380V) .............................................. 97 Figura 63 - Motor de 6 terminais Y (380/660V) ............................................. 98 Figura 64 - Motor de 12 terminais ligao - (220V)................................. 98 Figura 65 - Motor de 12 terminais ligao Y - Y (380V) ................................ 98 Figura 66 - Motor de 12 terminais ligao (440V) ...................................... 99 Figura 67 - Motor de 12 terminais ligao Y (760V) ...................................... 99 Figura 68 - Motor de dupla rotao com enrolamentos independentes ......... 100 Figura 69 - Motor Dahlander Baixa e alta rotao....................................... 100 Figura 70 - Motobomba comandada por chave bia ...................................... 100 Figura 71 - Partida direta de motor trifsico comandada por contator............ 101 Figura 72 - Pra-raio ...................................................................................... 104 Figura 73 - Planta eltrica residencial ............................................................ 108 Figura 74 - Planta eltrica residencial - ABNT................................................ 120


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LISTA DE TABELASTabela 1 Grandezas eltricas........................................................................ 13 Tabela 2 - Sees mnimas dos condutores .................................................... 21 Tabela 3 - Seo do condutor neutro, em relao ao condutor fase................ 21 Tabela 4 - Fios e cabos Pirelli .......................................................................... 23 Tabela 5 - Instalao de cabos da Pirelli para baixa tenso ............................ 24 Tabela 6 (Cont.) Instalao de cabos da Pirelli para baixa tenso................ 25 Tabela 7 Fios e cabos Ficap ......................................................................... 27 Tabela 8 - Temperaturas admissveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 30C............................................................................................. 28 Tabela 9 - Tipos de linhas eltricas.................................................................. 29 Tabela 10 - Capacidade de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar A, B, C e D (tabela 9) ...................................................... 30 Tabela 11 - capacidade de conduo de corrente (em ampres) para cabos com isolao de PVC instalados ao ar livre ..................................................... 32 Tabela 12 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar A, B, C e D da tabela 9.................................................... 33 Tabela 13 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar E, F e G na tabela 9 ........................................................ 34 Tabela 14 - Capacidade de conduo de corrente de cabos diretamente enterrados. Corrente em ampres. .................................................................. 36 Tabela 15 - Fatores de correo para temperaturas ambientes diferentes de 30C para cabos no enterrados e de 20C (temperatura do solo) para cabos enterrados - k1 .................................................................................................. 36 Tabela 16 - Fatores de reduo k2 da capacidade de conduo de corrente de mais de trs cabos isolados singelos (no-multipolares), aplicveis as tabelas 10 e 12 ............................................................................................................. 37 Tabela 17 - Fatores de correo k3, para agrupamento de um circuito ou mais de um cabo multipolar instalado em eletrodutos ou calha, ou agrupados sobre uma superfcie.................................................................................................. 38 Tabela 18 - Ocupao mxima dos eletrodutos de ao por condutores isolados com PVC. (Tabela de cabos Pirastic superantiflam da Pirelli)......................... 38 Tabela 19 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um circuito com cabos unipolares ...................................................................................... 38 Tabela 20 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um cabo multipolar em bandejas, prateleiras ou suportes .............................................. 40 Tabela 21 - Fatores k3 de correo em funo do nmero de eletrodutos ao ar livre................................................................................................................... 41 Tabela 22 - Fatores k3 de correo em funo do nmero de eletrodutos enterrados ou embutidos.................................................................................. 41 Tabela 23 - Nmero de condutores isolados com PVC, em eletroduto de PVC ......................................................................................................................... 43 Tabela 24 - Eletrodutos rgidos de ao............................................................. 44 Tabela 25 - Dimenses totais dos condutores isolados ................................... 44 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas9

Tabela 26 - Quedas de tenso unitrias. Condutores isolados com PVC (Pirastic superantiflam e Pirastic-superflex antiflam) em eletroduto ou calha fechada ............................................................................................................ 48 Tabela 27 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m) ................. 50 Tabela 28 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m) ................. 51 Tabela 29 - Seo mnima de condutores de proteo.................................... 56 Tabela 30 - Resistncia total, incluindo as resistncias por contatos para corrente alternada - 60Hz................................................................................. 59 Tabela 31 - Efeitos do choque eltrico em pessoas adultas, jovens e sadias.. 60 Tabela 32 - Cores de fusveis........................................................................... 71 Tabela 33 - Quadro de cargas.......................................................................... 81 Tabela 34 - Cargas aproximadas de diversos aparelhos eletrodomsticos .. 106 Tabela 35 - Corrente de motores ................................................................... 107 Tabela 36 - Equivalncia prtica AWG/MCM x Srie mtrica ........................ 109 Tabela 37 - Diferentes maneiras de instalar diferentes tipos de cabos .......... 110 Tabela 38 - Capacidade de conduo de corrente (em ampres) ................. 110 Tabela 39 - Capacidade de conduo de corrente (em ampres) para cabos EXTINFLAN e BRASNAX............................................................................... 111 Tabela 40 - Fatores de correo .................................................................... 112 Tabela 41 - Seo nominal de eletrodutos por circuitos................................. 112 Tabela 42 - Converso de dimetros nominais .............................................. 114 Tabela 43 - Dutos e distribuio..................................................................... 115 Tabela 44 - Quadros de distribuio .............................................................. 116 Tabela 45 - Interruptores ................................................................................ 116 Tabela 46 - Luminrias, refletores, lmpadas. ............................................... 117 Tabela 47 - Tomadas ..................................................................................... 118 Tabela 48 - Motores e transformadores ......................................................... 118 Tabela 49 - Acumuladores ............................................................................. 119


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1 A PRODUO DE ENERGIA ELTRICA A gerao industrial de energia eltrica pode ser usada por meio do uso da energia potencial da gua (gerao hidroeltrica) ou utilizando energia potencial dos combustveis (gerao termoeltrica). No Brasil, cerca de 90% da energia gerada, atravs de hidroeltricas. 1.1 Usina Hidroeltrica As usinas hidroeltricas utilizam a fora das quedas de gua para colocarem em movimento as suas turbinas, movimentando assim os geradores e conseqentemente gerando eletricidade. Devem se localizar prximos de rios e em lugares montanhosos, o custo desse tipo de usina apenas de manuteno em geral e instalao da mesma. 1.2 Usina Termoeltrica As usinas termoeltricas utilizam a energia trmica para acionar os seus geradores, so compostas basicamente de turbinas acionadas pela queima de algum tipo de combustvel, (carvo, petrleo, etc...). Devem se localizar prximo dos locais de produo do combustvel em regies planas de fcil acesso, o custo desse tipo de usina maior do que a anterior, pois alm do custo de manuteno em geral existe o custo da aquisio do combustvel. 1.3 Usina Nuclear As usinas nucleares utilizam a energia nuclear para acionar os seus geradores, possuem reatores nucleares onde depositado o material radioatvo, que libera a energia utilizada para movimentar as turbinas, que por sua vez movimentam os geradores, produzido energia eltrica. Pode se localizar em qualquer lugar, pois o material radioativo demora a ser substitudo, (centenas de anos), seu custo principal com manuteno geral, a segurana um ponto que deve ser tratado com cuidado, pois o material radioativo muito poluente causando vrios problemas ao meio ambiente caso haja um vazamento. 1.4 Usina alternativa Entre as usinas alternativas podemos destacar as usinas elicas, utilizam a fora dos ventos para movimentar seus geradores e as usinas solares, utilizam a energia solar para movimentar seus geradores.


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Sua produo de energia pouca seu custo alto e sua localizao deve ser especial, ou seja, lugares onde no falte vento (usina elica), lugares onde no falte sol (usina solar). 2 A TRANSMISSO DE ELETRICIDADE A transmisso de eletricidade significa o transporte da energia eltrica gerada at os centros consumidores. Para que seja economicamente vivel a tenso gerada nos geradores trifsicos de corrente alternada normalmente de 13,8kv deve ser elevada a valores padronizados em funo da potncia a ser transmitida e da distncia dos centros consumidores. As tenses mais usuais em corrente alternada para linhas de transmisso so de: 69kv, 138kv, 230kv, 400kv, 500kv. A partir de 500kv, somente um estudo econmico vai decidir se deve ser utilizada corrente alternada ou corrente contnua. Como o caso da linha de transmisso de Itaipu com 600kv em corrente contnua. Neste caso, a instalao necessita de uma subestao retificadora, ou seja, transformar a tenso alternada em contnua e prximo aos centros consumidores, uma subestao inversora para transformar a tenso contnua em alternada, outra vez, antes de distribuir aos centros consumidores. O objetivo principal da transmisso em corrente contnua ser o da diminuio das perdas por efeito corona, que resultante da ionizao do ar em torno dos condutores, com tenses alternadas muito elevadas. 3 DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA A distribuio de eletricidade parte do sistema eltrico j dentro dos sistemas de utilizao (cidades, bairros, indstrias). A distribuio comea subestao abaixadora onde a tenso de linha de transmisso abaixada para valores padronizados nas redes de distribuio primria (11kv, 13,2kv, 15kv, 34,5kv, etc...). A parte final de um sistema eltrico a subestao abaixadora para a baixa tenso, ou seja, na tenso de utilizao (380/220, 220/110, etc...). 4 CONCEITO DE ELETROTCNICA

Tabela 1 Grandezas eltricas Grandeza Corrente Tenso SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas Smbolo I U ou E Unidade de medida Ampre Volt Smbolo A V13

Resistncia Potncia 4.1 Tenso eltrica

R P

Ohm Watt

W

Fora que impulsiona os eltrons em um circuito fechado e tambm chamado de DDP (diferena de potencial), pois conseqncia de um desequilbrio entre partculas atmicas de cargas negativas ou positivas. A tenso eltrica CC (corrente contnua) quando permanece constante sem variar no tempo. Sua unidade o Volt (V) e a grandeza representada pela letra U ou E.

Figura 1 - Representao da corrente contnua A tenso eltrica CA (corrente alternada) quando varia em intensidade ou polaridade no tempo.

Figura 2 - Representao da corrente alternada 4.2 Corrente


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o fluxo orientado dos eltrons num circuito fechado. A corrente chamada contnua (CC) quando gerada por uma tenso contnua (pilhas, baterias) e alternada quando gerada por uma tenso alternada (gerador, rede comercial). Sua unidade o ampre (A) a grandeza representada pela letra I. O valor eficaz de uma corrente ou tenso alternada equivalente a uma tenso ou corrente contnua positiva que produz a mesma perda de potncia mdia em uma carga resistiva. Para a forma de onda senoidal (rede) temos: Vef = Vmx 2 A freqncia (f) de uma corrente ou tenso alternada equivale ao nmero de vezes que a forma de onda repete em um intervalo de 1s. A unidade de freqncia o Hz (hertz). Perodo (T) Intervalo de tempo (s) que a forma de onda leva para completar um ciclo. O instrumento utilizado para observar formas de onda o osciloscpio. f= 1 T

Figura 3 - Osciloscpio 4.3 Resistncia a propriedade dos materiais de se oporem circulao de corrente eltrica. 15 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

Sua unidade o Ohm () e a grandeza representada pela letra R. 4.4 Potncia Unidade de medida de converso da eletricidade em trabalho. Exemplo: Chuveiro converso de corrente eltrica em calor, atravs da troca de calor entre a resistncia e a gua. Motor converso de eletricidade em energia motriz atravs da ao de campo magntico girante do estador sobre o rotor do motor. Lmpada converso de eletricidade em luz atravs da incandescncia do filamento. Sua unidade Watt (W) e a grandeza representada pela letra P.

Figura 4 - Medio de tenso e corrente

Figura 5 - Medio de resistncia

Figura 6 - Medio de continuidade(resistncia zero) 4.5 Lei de Ohm


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4.6 Circuito em srie Em um circuito em srie a corrente que percorre as cargas do circuito a mesma, e a tenso se divide entre as cargas do circuito sendo a soma das quedas de tenso igual tenso total da fonte.

Figura 7 - Circuito srie Associao de resistores em srie: a resistncia equivalente medida entre os pontos A e B dada pela seguinte frmula: Req = R1 + R2 + R3 + Rn.

Figura 8 - Associao de resistores em srie 4.7 Circuito em paralelo A tenso a mesma sobre todas as cargas e a corrente se divide entre as cargas sendo a soma das correntes igual a corrente da fonte

Figura 9 - Circuito paralelo Associao de resistncia em paralelo: a resistncia equivalente medida entre os pontos A e B dada pela seguinte frmula: 1 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas = 1 + 1 + 1 + 117

Req

R1 + R2 + R3 + Rn.

Figura 10 - Associao de resistores em paralelo 4.8 Circuito em Y A corrente que percorre as cargas a mesma da fonte (IL) e a tenso : UL 3

Figura 11 - Circuito Y (estrela) 4.9 Circuito em A tenso sobre as cargas a mesma da fonte (UL) e a corrente : IL 3

Figura 12 - Circuito (tringulo) 5 CONDUTORES ELTRICOS DIMENSIONAMENTO E INSTALAO


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5.1 Consideraes bsicas Condutor eltrico um corpo constitudo de material bom condutor, destinado transmisso da eletricidade. Em geral de cobre eletroltico e, em certos casos, de alumnio. Fio um condutor slido, macio, em geral de seo circular, com ou sem isolamento. Cabo um conjunto de fios encordoados, no isolados entre si. Pode ser isolado ou no, conforme o uso a que se destina. So mais flexveis que um fio de mesma capacidade de carga.

1) Condutor (fio) slido de cobre eletroltico nu, tmpera mole. 2) Condutor (cabo) formado por fios de cobre eletroltico nu, tmpera mole. 3) Isolao de PVC (70C) composto termoplstico de cloreto de polivinila, tipo BWF com caractersticas especiais Figura 13 - Construo do fio Com freqncia, os eletrodutos conduzem os condutores de fase, neutro e terra, simultaneamente. Esses condutores so eletricamente isolados com o revestimento de material mau condutor de eletricidade, e que constitui a isolao do condutor. Um cabo isolado um cabo que possui isolao. Alm da isolao, recobre-se com uma camada denominada cobertura quando os cabos devem ficar em instalao exposta, colocados em bandejas ou diretamente no solo.

1) Condutor flexvel formado por fios de cobre eletroltico nus, tmpera mole. 2) Isolao de PVC (70C) composto termoplstico de cloreto de polivinila flexvel, em cores diferentes para identificao. Figura 14 - Construo do cabo

Figura 15 - cabo com isolao e cobertura Superflex 750V, da Ficap 19 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

Os cabos podem ser: Unipolares, quando constitudos por um condutor de fios tranados com cobertura isolante protetora; Multipolares, quando constitudos por dois ou mais condutores isolados, protegidos por uma camada protetora de cobertura comum. Exemplo A Pirelli fabrica cabos uni e multipolares Sintenax antiflan 0,6/1kV, e a Ficap, os cabos unipolares Noflam BWF 750V e multipolares Superflex 750V. Seo nominal de um fio a rea da seo transversal do fio ou da soma das sees dos fios componentes de um cabo. A seo de um condutor a que nos referimos no inclui a isolao e a cobertura (se for o caso de possuir cobertura). At o ano de 1982, para a caracterizao das bitolas, usava-se no Brasil a escala AWG/CM (American Wire Gauge circular mil). A AWG baseada numa progresso geomtrica de dimetros expressos em polegadas at a bitola 0000 (4/0). Acima desta bitola, as sees so expressas em circular mil CM ou mltiplo de mil circular mils MCM. Um mil a abreviatura de 1 milsimo quadrado de polegada: 1CM = 5,067 x 10-6cm. A partir de dezembro de 1982, a Norma Brasileira NB-3 da ABNT foi reformulada recebendo do INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial) a designao NBR-5410/80, posteriormente substituda pelo 5410/90. Nesta norma, em vigor, os condutores eltricos so especificados por sua seo em milmetros quadrados (mm), segundo a escala padronizada, srie mtrica da IEC (International Electrotechinal Comission). A seo nominal de um cabo multipolar igual ao produto da seo do condutor de cada veia pelo nmero de veias que constituem o cabo. Material Em instalaes residenciais s podem ser empregados condutores de cobre, exceto condutores de aterramento e proteo. Em instalaes comerciais permitido o emprego de condutores de alumnio com sees iguais ou superiores a 50mm. Em instalaes industriais podem ser utilizados condutores de alumnio, desde que sejam obedecidas simultaneamente as seguintes condies: Seo nominal dos condutores seja 10mm. Potencia instalada seja igual ou superior a 50kW. Instalaes e manuteno qualificadas. SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas20

5.2 Sees mnimas dos condutores Seo mnima do condutor neutro: O condutor neutro deve possuir a mesma seo que o(s) condutor(es) fase nos seguintes casos: Em circuitos monofsicos e bifsicos, qualquer que seja a seo. Em circuitos trifsicos, quando a seo do condutor fase for inferior ou igual a 25mm, em cobre ou em alumnio. Tabela 2 - Sees mnimas dos condutores Tipo de instalao Utilizao do circuito Circuitos de iluminao Instalaes fixas em geral Cabos isolados Circuitos de fora Circuitos de sinalizao e circuitos de controle Circuitos de fora Condutores nus Ligaes flexveis feitas com cabos isolados Circuitos de sinalizao e circuitos de controle Para um equipamento especfico Para qualquer outra aplicao Circuitos a extrabaixa tenso Notasa) Em circuitos de sinalizao e controle destinados a equipamentos eletrnicos so admitidas sees de at 0,1mm. b) Em cabos multipolares flexveis contendo sete ou mais veias so admitidas de at 0,1mm. c) Os circuitos de tomadas de corrente so considerados como circuitos de fora.

Seo mnima do condutor (mm) material 1,5 Cu 10 Al 2,5 Cu 10 Al 0,5 Cu 10 Cu 10 Al 4 Cu Como especificado na norma do equipamento 0,75 Cu 0,75 Cu

Em circuitos trifsicos, quando for prevista presena de harmnicos qualquer que seja a seo. Tabela 3 - Seo do condutor neutro, em relao ao condutor fase Sees de condutores fase (mm) De 1,5 a 25mm 35 50 70 95 120 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas Seo mnima do condutor neutro (mm) Mesma seo do condutor fase 25 25 35 5021

150 185 240 300 400 Notas

70 70 95 120 150 185

a) Os valores acima so aplicveis quando os condutores fase e o condutor neutro forem constitudos pelo mesmo metal. b) Em nenhuma circunstncia o condutor neutro pode ser comum a vrios circuitos.

5.3 Tipos de condutores Trataremos neste captulo dos condutores para baixa tenso (0,6kV 0,75kV 1kV). Em geral, os fios e cabos so designados em termos de seu comportamento quando submetidos ao do fogo, isto , em funo do material de sua isolao e cobertura. Assim, os cabos eltricos podem ser: Propagadores da chama

So aqueles que entram em combusto sob a ao direta da chama e a mantm mesmo aps a retirada da chama. Pertencem a esta categoria o etilonopropileno (EPR) e o polietileno reticulado (XLPE). No-propagadores de chama

Removida a chama ativadora, a combusto do material cessa. Considerase o cloreto de polivinila (PVC) e o neoprene como no-propagadores de chama. Resistentes chama

Mesmo em caso de exposio prolongada, a chama no se propaga ao longo do material isolante do cabo. o caso dos cabos Sintemax antiflam, da Pirelli, e o Noflam BWF 750V, da Ficap. Resistentes ao fogo

So materiais especiais incombustveis, que permitem o funcionamento do circuito eltrico mesmo em presena de um incndio. So usados em circuitos de segurana e sinalizaes de emergncia. No Brasil, fabrica-se uma linha de cabos que tem as caractersticas anteriormente descritas. A Pirelli chamou-os de cabos Afumex e a Ficap, Afitox.


22

Classe trmica (C)

Bitola Temp. uso contnuo

Tipo

Isolao

Cobertura

Tenso nominal

Temp. sobrecarga

Temp. curto-circ.

Da Pirelli

Fios at 16mm Cabos at 500mm 70

Condutor Isolado

PVC

-

450/750V

100

160

Vejamos as caractersticas principais dos fios e cabos mais comumente usados e que so apresentados de forma resumida em tabelas.

SENAI CTV Blumenau Instalaes EltricasPVC 70 450/750V 100 160 PVC 70 PVC 0,6/1kV 100 160

At 700mm

Condutor Isolado

At 1 x 1000mm ou 4 x 300mm XLPE Polietileno Reticualdo termofixo 90 XLPE (voltalene) 90 EPR Etileno Propileno 90 EPR Etileno Propileno 90 PVC Pirevinil Flexvel PVC 70 450/750V PVC Flexvel Composto elastoplstico extraflexvel Base de borracha 300/300V 450/750V 90 Pireprene 0,6/1kV 130 PVC 0,6/1kV 130 250 PVC 0,6/1kV 130 250 0,6/1kV 130 250

Cabo unipolar Cabo multipolar

Tabela 4 - Fios e cabos Pirelli

At 1 x 1000mm

Cabo unipolar

At 1 x 1000mm ou 4 x 300mm


At 1 x 1000mm ou 4 x 300mm


At 1 x 1000mm ou 4 x 300mm


250

At 4 x 10mm

Cabo multipolar

100

160

At 4 x 10mm

Cabo multipolar

130

250

At 2 x 4mm PVC

Cordo

70

100

160

No caso dos cabos de potencia, a temperatura de exerccio no condutor de 90C, a temperatura de sobrecarga de 130C e de curto-circuito, de 250C.

A tabela 4 apresenta as caractersticas principais dos fios para baixa tenso e a tabela 5, as recomendaes do fabricante quanto s modalidades de instalao aconselhveis para os vrios tipos de cabos.

At 2 x 6mm At 3 x 6mm PVC Pirevinil

Cabo multipolar

PVC Pirevinil

450/750V

70

100

160

23

Tipo de condutores Condutores isoladosFios e cabos Cabos

Cabos Pirelli Estrodutos em canaletas abertas ou ventiladas Cabos uni/multipolaresCabos Nome

Maneira de instalar

Esquema

Tipo de condutores

Cabos Pirelli

Condutores isolados

Cabos uni/multipolares

SENAI CTV Blumenau Instalaes EltricasPirastic antiflam Pirastic-flex antiflam Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax EpropeneCabos

Pirastic antiflam Pirastic-flex antiflam Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene

Pirastic super Tipo BWF Antiflam Pirasticsuperflex Tipo BWF Antiflam Sintemax Antiflam Voltalene

Condutores isolados

Eletrodutoas em canaletas fechadas Condutores isolados Cabos uni/multipolaresCabos



Pirastic antiflam Pirastic-flex antiflam Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax EpropeneCabos


Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast antiflam Cabos uni/multipolares Canaletas fechadas Cabos uni/multipolares

Canaletas avertas ou ventiladas

Voltemax

Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast

Cabos

Eprotenax

Cabos

Epropene

Condutores isolados

Sintenax Sintenax-flex

Tabela 5 - Instalao de cabos da Pirelli para baixa tensoCabos


Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast Cabos uni/polares

Cordplast

Cabos

PB-Termocord


Espao de construo

Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast antiflam

Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene

Cordes

Plastiflex

Cabos

Duplast/Triplast

24

Tipo de condutores Bloco alvenaria Cabos uni/multipolares Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast Eletroduto isntalao aparente em

Cabos Pirelli

Maneira de instalar

Esquema

Tipo de condutores

Cabos Pirelli

Maneira de instalar

Esquema

SENAI CTV Blumenau Instalaes EltricasDiretamente enterrado Cabos uni/multipolares Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Eletroduto embutido em teto, parede ou piso Eletroduto diretamente enterrado Condutores isolados Cabos uni/multipolares Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Fixao direta parede ou teto Sobre isoladores Condutores isolados Cabos multiplexados Cabos uni/multipolares Condutores isolados Cabos multiplexados Cabos uni/polares Pirastic antiflam Voltalene Voltenax Molduras, rodaps alizares ou


Voltalene Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast antiflam

Condutores isolados




Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast antiflam


Voltalene* Sintemax antiflam Voltenax Eprotenax Epropene Duplast/Triplast antiflam Linha rea

Tabela 6 (Cont.) Instalao de cabos da Pirelli para baixa tensoPirastic antiflam Voltalene Voltenax Bandejas prateleiras ou

25

Maneira de instalar

Esquema Suportes

Calha fechada

Calha fechada

Da Ficap A tabela 7 mostra, tambm de modo resumido, as caractersticas dos fios e cabos para usos comuns em baixa tenso. Fabrica para baixa tenso os cabos: TCW, TCR, 750V, PVC; TCB, 750V, flexveis 2, 3, 4 condutores); FIBEP, 0,6/1kV, EPR e PVC; Cordes flexveis TWA, 300V, PVC; Cabo flexvel TCB, 750V, PVC; E outros tipos. 5.4 Dimensionamento dos condutores Aps p clculo da intensidade da corrente de projeto Ip de um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimento e com uma queda de tenso predeterminada, a passagem da corrente eltrica. Alm disso, os condutores devem ser compatveis com a capacidade de proteo contra sobrecarga e curto-circuito. Uma vez determinadas s sees possveis para o condutor, calculadas de acordo com os critrios referidos, escolhe-se em tabela de capacidade de condutores, padronizados e comercializados, o fio ou cabo cuja seo, por excesso, mais se aproxime da seo calculada. Em circuitos de distribuio de apartamento, em geral, suficiente a escolha do condutor com base no critrio de no haver aquecimento indesejvel. Podem-se simplesmente usar as tabelas 10 e 12. Em circuitos de iluminao de grandes reas industriais, comerciais, de escritrios e nos alimentadores nos quadros terminais; calcula-se a seo dos condutores segundo os critrios do aquecimento e da queda de tenso. Nos alimentadores principais e secundrios de elevada carga ou de alta tenso, deve-se proceder verificao da seo mnima para atender sobrecarga e corrente de curto-circuito. SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas26

Poo

5.4.1 Escolha do condutor segundo o critrio do aquecimento O condutor no pode ser submetido a um aquecimento exagerado provocado pela passagem da corrente eltrica, pois a isolao e cobertura do mesmo poderiam vir a serem danificadas. Entre os fatores que devem ser considerados na escolha da seo de um fio oi cabo, supostamente operando em condies de aquecimento normais, destacam-se: O tipo de isolao e de cobertura do condutor; O nmero de condutores carregados, isto , de condutores vivos, efetivamente percorridos pela corrente; A maneira de instalar os cabos; A proximidade de outros condutores e cabos; A temperatura ambiente ou a de solo (se o cabo for diretamente no mesmo). 5.4.1.1 Tipo de isolao Em primeiro lugar, temos que escolher o tipo de isolao, de acordo com as temperaturas de regime constante de operaes e de sobrecarga. Podemos usar a tabela 8. Em instalaes prediais convencionais, usam-se em geral os fios e cabos com isolao de PVC. Tabela 7 Fios e cabos FicapClasse trmica 105C Condutor isolado at 16mm PVC (105C) 750V 70C 80C 80C 80C Condutor isolado At 1 x 500mm 2 x 300mm 3 x 300mm 4 x 300mm PVC (70C) PVC tipo ST1 0,6/1kV

Tenso nominal

750V

750V

-

750V

PVC (70C)

Cobertura

Isolao

PVC (70C)

Condutor isolado fios at 16mm cabos at 500mm

Condutor isolado (no impede a propagao da chama)

Condutor isolado at 4 x 10mm

Condutor isolado at 2 x 10mm 3 x 10mm Cabo unipolar Cabo multipolar

Tipo

PVC (70C)

PVC BWF

PVC

PVC flexvel

-

-

750V


27

Cabos chumbo BWF 750(cabos Karchumbo) instalaes internas vista, ao longo de paredes, forros

Noflam BWF 750 em eletrodutos, isoladores, painis

Cabos superflex (aparelhos eletrodomsticos)

Fios e cabos

Cabos

WPP Instalaes areas expostas

Cabos

Cabos

Tabela 8 - Temperaturas admissveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 30CTemperatura de operao em regime contnuo 70C 70C 90C 90C Temperatura de sobrecarga 100C 90C 130C 130C Temperatura de curto-circuito 160C 150C 250C 250C

PVC Cloreto de polivinila PET Polietileno XLPE Polietileno reticulado EPR Borracha etileno propileno

5.4.1.2 Nmero de condutores a considerar Podemos ter: 2 condutores carregados: F N (fase neutro) ou F F (fase fase); 3 condutores carregados. Podemos ter: a) 2F N; b) 3F c) 3F N (supondo o sistema de circuito equilibrado). 4 condutores carregados. Ser: a) 3F N. o caso, por exemplo, de circuito alimentando aparelhos de luz fluorescente com fase e neutro. 5.4.1.3 Maneira segundo a qual o cabo ser instalado SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas28

Cabos

Fios

Fios

Cabo vinil BWF (Cabos Vinil-Kard) circuito de alimentao e distribuio em eletrodutos bandejas, ao ar livre Cabos TPK 105

Nome

Pela tabela 9 identificamos a letra e o nmero correspondente maneira de instalao do cabo. Por exemplo: se tivermos cabos unipolares ou cabo multipolar colocados dentro de eletroduto embutido em alvenaria ou concreto, o cdigo ser B-5. 5.4.1.4 Bitola do condutor supondo uma temperatura ambiente de 30C Entramos com o valor da corrente (ampres) na tabela 9, se a proteo for de PVC para 70C, e na tabela 12, se for de etileno-propileno (EPR) ou polietileno termo-fixo (XLPE) para 90C. Obtemos, assim, a bitola do condutor. Ao entrarmos com o valor da corrente de projeto Ip na tabela, devemos considerar se os condutores so de cobre ou de alumnio; se no dois ou trs condutores; e se a maneira de instalar corresponde s letras da tabela 9 com seus respectivos nmeros, quando houver. Exemplo Suponhamos que temos: Ip = 170A, trs condutores carregados, instalao em eletroduto, temperatura a considerar = 50C e temperatura ambiente = 30C. Usaremos trs condutores de cobre, cobertura de PVC, 70C. Modalidade de instalao: eletroduto embutido em alvenaria. Tabela 9 - Tipos de linhas eltricas Ref.A 1 2 3 B 1 2 3 4 5 C 6 1 2 3 4 5 1 2

DescrioCondutores isolados, cabos unipolares ou multipolar em eletroduto embutido em parede termicamente isolante. Cabos unipolares ou cabos multipolares embutidos diretamente em parede isolante. Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido em canaleta fechada. Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente Condutores isolados ou cabos unipolares em calha Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido em canaleta aberta ou ventilada. Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto embutido em alvenaria. Cabos unipolares ou cabos multipolares contidos em blocos alveolados Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente fixado em parede ou teto Cabos unipolares ou cabos multipolares embutidos diretamente em alvenaria Cabos unipolares ou cabos multipolares em canaleta aberta ou ventilada Cabo multipolar em eletroduto aparente Cabo multipolar em calha Cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto enterrado no solo Cabos unipolares ou cabos multipolares enterrados diretamente no solo 29

D


E F G H J K L M N P Q

3 -

Cabos unipolares ou cabos multipolares em canaleta fechada Cabo multipolar ao ar livre Condutores isolados e cabos unipolares agrupados ao ar livre Condutores isolados e cabos unipolares espaados ao ar livre Cabos multipolares em bandejas no-perfuradas ou em prateleiras Cabos multipolares em bandejas perfuradas Cabos multipolares em bandejas verticais perfuradas Cabos multipolares em escadas para cabos ou em suportes Cabos unipolares em bandejas no-perfuradas ou em prateleiras Cabos unipolares em bandejas perfuradas Cabos unipolares em bandejas verticais perfuradas Cabos unipolares em escadas para cabos ou em suportes

Na tabela 10 vemos que, para as condies acima e Ip = 171A (valor mais prximo de 170A), deveremos usar cabo de 70mm de seo. Tabela 10 - Capacidade de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar A, B, C e D (tabela 9) Condutores e cabos de cobre alumnio, com isolao de PVC. 2 e 3 condutores carregados. Temperatura no condutor: 70C. Temperatura ambiente: 30C para linhas no subterrneas e 20C para linhas subterrneas. Cobre Sees Maneiras de instalar definidas na tabela 8 mnima A B C D 2 cond. 3 cond. 2 cond. 3 cond. 2 cond. 3 cond. 2 cond. s (mm)carregados carregados carregados carregados carregados carregados carregados

3 cond. carregados

1,0 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 Sees mnima s (mm)

11 14,5 19,5 26 34 46 61 80 99 119 151 182 210 240 273 320 367

10,5 13 18 24 31 42 56 73 89 108 136 164 188 216 248 286 328

13,5 17,5 24 32 41 57 76 101 125 151 192 232 269 307 353 415 472

12 15,5 21 28 36 50 68 89 111 134 171 207 239 275 314 369 420

15 19,5 26 35 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461 530

13,5 17,5 24 32 41 57 76 96 119 144 184 223 259 294 341 403 464

17,5 22 29 38 47 63 81 104 125 148 183 216 246 278 312 360 407

14,5 18 24 31 39 52 67 86 103 122 151 179 203 230 257 297 336

A2 cond. carregados

Alumnio Maneiras de instalar definidas na tabela 8 B C3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados

D3 cond. carregados


30

10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

36 48 63 77 93 118 142 164 189 215 252 289

32 43 57 70 84 107 129 149 170 194 227 261

44 59 79 98 118 150 181 210 241 274 323 361

39 53 69 86 105 133 161 186 215 246 289 332

49 66 83 103 125 160 195 226 261 298 352 406

44 59 73 91 110 140 170 197 227 259 305 351

48 62 80 96 113 140 166 189 213 240 277 313

40 52 66 80 94 117 138 157 178 200 230 260

5.4.1.5 Bitola do condutor com isolao de PVC instalado ao ar livre Para cabos multipolares em bandeja perfurada, considerar esta instalao como disposta ao ar livre. (Tabela 9 Ref. E). 5.4.1.6 Correes a introduzir no dimensionamento dos cabos So trs as correes que eventualmente deveremos fazer e a cada uma corresponder um fator de correo k: Correo de temperatura: se a temperatura ambiente (ou do solo) for diferente daquela para a qual as tabelas foram estabelecidas. Obtm-se o fator k1 na tabela 15; Agrupamento de condutores: quando forem mais de trs condutores carregados. O fator k2 se acha na tabela 16; Agrupamento de eletrodutos: o fator k3 obtido na tabela 17. A corrente de projeto Ip dever ser corrigida caso ocorra uma ou mais das condies acima, de modo que a corrente a considerar ser uma corrente hipottica Ip dada por: Ip Ip Ip = Ip ou ou K1 K1 x K2 K1 x K2 x K3 Com esse valor de Ip, entramos na tabela 11 ou 12 para escolhermos o cabo. No h necessidade de aplicar a correo correspondente quando a soma das reas totais dos condutores contidos num eletroduto for igual ou inferior a 33% () da rea do eletroduto. Ento, k2 = 1. Esta exigncia atendida quando se coloca o nmero de condutores indicados na tabela 18 no interior de um dado eletroduto de ao. Em instalaes industriais comum usarem-se bandejas perfuradas ou prateleiras para suporte de cabos em uma camada. Na determinao do fator de correo k2, usa-se a tabela 19 para o caso de cabos unifilares e a tabela 20 para o de cabos multipolares dispostos em bandejas horizontais ou verticais. Quando se colocam eletrodutos prximos uns dos outros, deve-se introduzir uma correo utilizando of ator de correo k3. Temos a considerar duas hipteses: Os eletrodutos acham-se ao ar livre, podendo estar dispostos horizontal ou verticalmente. Usa-se a tabela 21. SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas31

Os eletrodutos acham-se embutidos ou enterrados. Usa-se a tabela 22. Exemplo 1.1 Um circuito de 1200W de iluminao e tomadas de uso geral, de fase e neutro, passa no interior de um eletroduto embutido, juntamente com outros 4 condutores de outros circuitos. A temperatura ambiente de 35C. A tenso de 120V. Determinar a seo do condutor. Soluo Corrente Ip = 1200W = 10A. 120V Consideremos fio com cobertura de PVC: Pirastic superantiflam da Pirelli, ou Noflam BWF 75 da Ficap. Correo de temperatura. Para t = 35C, obtemos, na tabela 14: k1 = 0,94. Correo de agrupamento de condutores: temos, ao todo, 6 condutores carregados no eletroduto da tabela 16, vem k2 = 0,69. A corrente corrigida ser Ip (k1 x k2) = 10 (0,94 x 0,69) = 15,4A. Na tabela 11 temos a maneira de instalar B e dois condutores carregados, para corrente de 17,5A (valor mais prxima de 15,4A), condutor de seo nominal de 1,5mm. V-se, portanto, que para circuitos internos de apartamentos de 1200W, derivando do quadro terminal de luz, considerando apenas os efeitos de aquecimento e agrupamento de condutores, o condutor de 1,5mm suficiente, dispensando o clculo de circuito por circuito. A tabela 18 fornece o dimetro adequado de eletroduto para atender ao aquecimento, de modo que os condutores ocupem menos de da seo do eletroduto, no havendo necessidade de se fazer a correo do eletroduto de proteo dos condutores, pois k2 ser igual a 1. Tabela 11 - capacidade de conduo de corrente (em ampres) para cabos com isolao de PVC instalados ao ar livre Cabos de cobre e alumnio, com isolao de PVC. Temperatura no condutor: 70C Temperatura ambiente: 30C Cabos multipolares Cabos unipolaresE E F F F G G 3 condutores isolados ou 3 cabos unipolares


32

Sees nomina is (mm)

Cabos bipolares

Contguos

Espaados horizontalmente

Espaados verticalmente

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

1 22 30 40 51 70 94 119 148 181 232 282 328 379 434 513 594 54 73 89 111 135 173 210 244 282 322 380 439

2 18,5 25 34 43 60 80 101 126 153 196 238 276 319 364 430 497 45 61 78 96 117 150 182 212 245 280 330 381

3 23 31 42 53 71 95 131 162 196 251 304 352 406 463 546 629 54 73 98 122 149 192 235 273 316 363 430 497

4 19 26 35 45 60 81 110 137 167 216 264 307 356 407 482 556 46 62 84 105 128 166 203 237 274 315 375 434

5 19 26 36 46 62 83 114 143 174 225 275 320 371 426 504 582 47 65 87 109 133 173 212 247 287 330 392 455

6 26 35 47 60 81 108 146 181 219 281 341 396 456 521 615 709 62 84 112 139 169 217 265 308 356 407 482 557

7 22 30 41 52 70 94 130 162 197 254 311 362 419 480 569 659 54 73 99 124 152 196 241 282 326 376 447 519

Tabela 12 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar A, B, C e D da tabela 9 Condutores e cabos de cobre e alumnio, com isolao de XLPE ou EPR. 2 e 3 condutores carregados. Temperatura no condutor: 90C. Temperatura ambiente: 30C para linhas no-subterrneas e 20 C para linhas subterrneas. Maneiras de instalar definidas na tabela 8 Sees A B C D nominai s (mm)2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados

Alumnio

Cobre

3 cond. carregados


33

1,0 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

15 19 26 35 45 61 81 106 131 158 200 241 278 318 362 424 486 A2 cond. carregados

13,5 17 23 31 40 54 73 95 117 141 179 216 249 285 324 380 435

18 23 31 42 54 74 100 133 164 198 254 306 354 412 470 553 636

16 20 27 37 48 66 89 117 144 175 222 269 312 367 418 492 565

19 24 33 45 58 80 107 138 171 210 269 328 382 441 506 599 693

17 22 30 40 52 71 96 119 147 179 229 278 322 371 424 500 576

21 26 34 44 56 73 95 121 146 173 213 252 287 324 363 419 474 D

17,5 22 29 37 46 61 79 101 122 144 178 211 240 271 304 351 396

Cobre

Sees nominai s (mm) 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

Maneiras de instalar definidas na tabela 8 B C3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados

3 cond. carregados

48 64 84 103 125 158 191 220 253 288 338 387

43 58 76 94 113 142 171 197 226 256 300 345

58 79 105 131 158 200 242 281 321 366 430 495

52 71 93 116 140 179 216 250 286 327 384 442

62 84 101 126 154 198 241 280 324 371 439 507

57 76 90 112 136 174 211 245 283 323 382 440

56 73 93 112 132 163 193 220 249 279 321 364

47 61 78 94 112 138 164 186 210 236 272 308

Tabela 13 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalar E, F e G na tabela 9 Condutores e cabos de cobre e alumnio, com isolao de EPR ou XLPE. Temperatura no condutor: 90C. Temperatura ambiente; 30C. Cabos multipolares Cabos unipolaresE E F F F G G

Alumnio


34

Sees nomina is (mm)

Cabos bipolares

Cabos tripolares e tetrapolares

2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares

Condutores isolados ou cabos unipolares em triflio

3 condutores isolados ou 3 cabos unipolares Espaados Contguos Espaados horizontalmente verticalmente

1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300

1 26 36 49 63 86 115 149 185 225 289 352 410 473 542 641 741E Cabos bipolares

2 23 32 42 54 75 100 127 157 192 246 398 346 399 456 538 620E Cabos tripolares e tetrapolares

3 27 37 50 65 90 121 161 200 242 310 377 437 504 575 679 783F 2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares

4 21 29 40 52 74 101 135 169 207 268 328 382 443 509 604 699F Condutores isolados ou cabos unipolares em triflio

5 22 31 42 55 77 105 141 176 215 279 341 395 462 531 631 731

6 30 41 56 73 101 137 182 226 275 353 430 500 577 661 781 902

7 25 35 48 63 88 120 161 201 246 318 389 454 527 605 719 833

Cobre

Cabos multipolares

Cabos unipolaresF G G 3 condutores isolados ou 3 cabos unipolares Espaados Espaados Contguos horizontalmente verticalmente

Sees nomina is (mm)

10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240

1 67 91 108 135 164 211 257 300 346 397 470

2 58 77 97 120 147 187 227 263 302 346 409

3 66 90 121 150 184 237 289 337 389 447 530

4 56 76 103 129 159 209 253 296 343 395 471

5 58 79 107 135 165 215 264 308 358 413 492

6 75 103 138 172 210 251 332 387 448 515 611

7 65 90 122 153 188 246 300 351 408 470 561

Alumnio


35

Tabela 14 - Capacidade de conduo de corrente de cabos diretamente enterrados. Corrente em ampres. A Seo nominal (mm) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000Cabos a 4 condutores isolados PVC/70

BCabos a 4 condutores isolados XLPE ou EPR

Tipos de instalao C D3 cabos unipolares isolados PVC, em tringulo Cabos a 3 condutores isolados XLPE ou EPR

ECabos a 2 condutores isolados PVC/70

F3 cabos unipolares isolados, XLPE ou EPR, em tringulo

GCabos a 2 condutores isolados em XLPE

24 32 41 52 71 90 114 138 166 204 245 280 313 353 409 -

28 37 48 60 82 104 132 159 191 236 283 323 362 408 472 -

133 161 193 238 286 327 365 412 477 540 622 703 795 895 1005

30 42 53 67 92 115 147 177 212 262 314 359 401 452 524 -

30 41 53 67 91 115 146 176 212 261 313 358 400 451 522 -

154 186 223 275 330 378 421 475 550 624 718 811 915 1030 1160 -

35 48 61 77 105 133 168 203 244 302 361 413 462 520 602 -

Tabela 15 - Fatores de correo para temperaturas ambientes diferentes de 30C para cabos no enterrados e de 20C (temperatura do solo) para cabos enterrados - k1 Temperatura (C) Isolao PVC EPR ou XLPE Temperatura Isolao (C) PVC EPR ou XLPE


36

10 15 20 25 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

1,22 1,17 1,12 1,06 0,94 0,87 0,79 0,71 0,61 0,50 -

1,15 1,12 1,08 1,04 0,96 0,91 0,87 0,82 0,76 0,71 0,65 0,58 0,50 0,41

10 15 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80

1,10 1,05 0,95 0,89 0,84 0,77 0,71 0,63 0,55 0,45 -

1,07 1,04 0,96 0,93 0,89 0,85 0,80 0,76 0,71 0,65 0,60 0,53 0,46 0,38

Ambiente

Tabela 16 - Fatores de reduo k2 da capacidade de conduo de corrente de mais de trs cabos isolados singelos (no-multipolares), aplicveis as tabelas 10 e 12Vrias camadas, sem espaamento entre cabos da mesma camada ou outros agrupamento 40 0,36 0,38 0,39 0,41 0,43 0,46 0,51 0,55 0,59 0,62 0,69 0,80 0,65 0,67 0,70 0,76 0,82 0,60 0,63 0,66 0,72 0,80

Nmero de condutores carregados

Camada nica, sem espaamento entre cabos

Nmero de condutores carregados

4

6

9

12

>12

4

6

8

10

12

16

20

24

28

32

36

Do solo


37

Tipos de cabos e condies de instalao

Tabela 17 - Fatores de correo k3, para agrupamento de um circuito ou mais de um cabo multipolar instalado em eletrodutos ou calha, ou agrupados sobre uma superfcie Disposio dos cabosAgrupados sobre uma superfcie ou contidos em eletrodutos ou calha Camada nica em Contguo parede ou piso Espaados Camada nica no Contguo teto Espaados

11,00 1,00 1,00 0,95 0,95

Fatores de correo Nmero de circuitos ou de cabos multipolares 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 140,8 0,85 0,95 0,8 0,85 0,7 0,8 0,9 0,7 0,85 0,65 0,75 0,9 0,7 0,85 0,6 0,75 0,9 0,65 0,85 0,55 0,7 0,9 0,65 0,85 0,55 0,7 0,9 0,65 0,85 0,5 0,7 0,9 0,6 0,85 0,5 0,7 0,9 0,6 0,85 0,5 0,7 0,9 0,6 0,85 0,45 0,7 0,9 0,6 0,85 0,45 0,7 0,9 0,6 0,85

Cabos isolados no-multipolares sobre bandejas ou prateleiras. Disposio horizontal. Fator a aplicar aos valores para 2 condutores nas tabelas 10 e 12. Disposio vertical. Fator a aplicar aos valores para 2 condutores nas tabelas 10 e 12

Cabos isolados no-multipolares e dentro de eletrodutos, dutos ou calhas. Fator a aplicar aos valores para 2 condutores nas tabelas 10 e 12.

1 60,4 0,65 0,9 0,55 0,85

Tabela 18 - Ocupao mxima dos eletrodutos de ao por condutores isolados com PVC. (Tabela de cabos Pirastic superantiflam da Pirelli) Seo nominal (mm) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 2 16 16 16 16 20 20 25 25 31 41 41 41 47 59 59 Nmero de condutores no eletroduto 3 4 5 6 7 8 9 Tamanho nominal do eletroduto (mm) 16 16 16 16 16 20 20 16 16 20 20 20 20 25 16 20 20 20 25 25 25 20 20 25 25 25 25 31 20 25 25 31 31 31 31 25 25 31 31 41 41 41 31 31 41 41 41 47 47 31 41 41 41 47 59 59 41 41 47 59 59 59 75 41 47 59 75 75 75 75 47 59 59 75 75 75 88 59 59 75 75 75 88 88 59 75 75 88 88 100 100 75 75 88 88 100 100 113 75 88 100 100 113 113 10 20 25 25 31 41 41 47 59 75 75 88 88 100 113 -

Tabela 19 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um circuito com cabos unipolares N de bandejas, prateleiras ou SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas N de circuitos trifsicos Usar como multiplicado r para38

Bandejas no perfuradas ou prateleiras Bandejas perfuradas

prateleiras ou camadas de suportes 1 2 3 1 2 3

1 0,9 5 0,9 2 0,9 0,9 5 0,9 5 0,9 0,9 5 0,9 1,0 0,9 5 0,9 5 1,0 0,9 5 0,9 5 1,0 0,9 5 0,9 5 1,0 1,0 1,0 0,9 5 0,9 5

2 0,9 5 0,8 5 0,8 0,9 0,8 5 0,8 5 0,8 5 0,8 5 0,9 5 0,9 0,9 0,9 5 0,9 0,9 1,0 0,9 5 0,9 0,9 0,9 1,0 0,9 5 0,9 5

3 0,8 5 0,8 0,7 5 0,8 5 0,8 0,8 0,9 5 0,9 0,8 5 0,9 5 0,8 5 0,8 5 0,9 5 0,9 0,8 5 0,9 0,8 5 1,0 0,9 5 0,9 3 cabos em formao horizontal 3 cabos em triflio 3 cabos em formao horizontal

3 cabos em formao horizontal

Bandejas perfuradas na vertical Bandejas tipo escada ou suportes

1 2 1 2 3

Bandejas no perfuradas ou prateleiras Bandejas perfuradas

1 2 3 1 2 3

3 cabos em triflio

3 cabos em triflio

Bandejas perfuradas na vertical Bandejas tipo escada ou suportes

1 2 1 2 3

3 cabos em triflio 3 cabos em triflio


39

Tabela 20 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um cabo multipolar em bandejas, prateleiras ou suportes N de bandejas , prateleir as ou camadas de suportes 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 1 2 1 2 3 1 2 3 1 Nmero de cabos 2 3 4 5 6

Bandejas no perfurad as ou prateleira s Bandejas perfurad as

0,95 0,95 0,95 1,0 0,95 0,95 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0

0,85 0,85 0,85 0,95 0,95 0,95 0,9 0,85 0,85 1,0 1,0 1,0 0,9 0,9 0,9 0,9 0,85 0,85 0,85 1,0 1,0 1,0

0,8 0,75 0,75 0,95 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 1,0 0,95 0,95 0,8 0,8 0,9 0,9 0,8 0,8 0,8 1,0 1,0 0,95

0,75 0,75 0,7 0,95 0,9 0,9 0,8 0,75 0,75 0,95 0,9 0,9 0,75 0,75 0,9 0,85 0,8 0,8 0,75 1,0 0,95 0,95

0,7 0,7 0,65 0,9 0,85 0,85 0,75 0,75 0,7 0,9 0,85 0,85 0,75 0,7 0,85 0,85 0,8 0,75 0,75 1,0 0,95 0,95

0,7 0,85 0,6 0,75 0,7 0,65 0,7 0,7 0,8 0,75 7 -

Bandejas verticais perfurad as Bandejas tipo escada ou suportes

Exemplo 1.2 Em uma instalao industrial, em local onde a temperatura de 45C, devem passar, em um eletroduto aparente, dois circuitos de trs cabos unipolares, sendo a corrente de projeto, em cada condutor, de 36A. O eletroduto fixado, junto com outros quatro, horizontalmente, em bandejas. Dimensionar os condutores. Soluo Consideremos o cabo com cobertura de PVC/70, Noflam BWF 75 da Ficap, Pirastic superantiflam da Pirelli, TW TRC da Ficap. Correo de temperatura. Para t = 50C, obtemos na tabela 15, k1 = 0,70. SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas40

Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo seis condutores carregados no eletroduto. Na tabela 15, obtemos k2 = 0,69. Tabela 21 - Fatores k3 de correo em funo do nmero de eletrodutos ao ar livre Nmero de eletrodutos dispostos horizontalmente Nmero de eletrodutos dispostos verticalmente 1 2 3 4 5 6 1 1,00 0,92 0,85 0,82 0,80 0,79 2 0,94 0,87 0,81 0,78 0,76 0,75 3 0,91 0,84 0,78 0,78 0,72 0,71 4 0,88 0,81 0,76 0,73 0,71 0,70 5 0,87 0,80 0,75 0,72 0,70 0,69 6 0,86 0,79 0,74 0,72 0,70 0,68

Correo de agrupamento de eletrodutos aparentes. Na tabela 21 vemos que, para quatro eletrodutos dispostos horizontalmente, k3 = 0,88. Corrente de projeto, corrigida.Ip = Ip (k1 x k2 x k3) Ip = 36 (0,70 x 0,69 x 0,88) Ip = 36 0,425 = 84,7A

Seo do condutor. Pela tabela 9, referente a PVC/70, vemos que para a maneira de montagem B (cabos isolados dentro de eletroduto, em montagem aparente) e dois condutores carregados, o condutor de 25mm tem capacidade para 101A, valor que, por excesso, mais se aproxima do valor calculado de 84,7A. Tabela 22 - Fatores k3 de correo em funo do nmero de eletrodutos enterrados ou embutidos Nmero de eletrodutos dispostos horizontalmente Nmero de eletrodutos dispostos verticalmente 1 2 3 4 5 6 Exemplo 1.3 Em um eletroduto passam trs circuitos carregados. Um dos circuitos trifsicos transporta uma corrente de projeto de 25A. O eletroduto acha-se SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas41

1 1,00 0,87 0,77 0,72 0,68 0,65

2 0,87 0,71 0,62 0,57 0,53 0,50

3 0,77 0,62 0,53 0,48 0,45 0,42

4 0,72 0,57 0,48 0,44 0,40 0,38

5 0,68 0,53 0,45 0,40 0,37 0,35

6 0,65 0,50 0,42 0,38 0,35 0,32

embutido horizontalmente e espaadamente ao lado de trs outros. A temperatura ambiente de 40C. Dimensionar o condutor do referido circuito. Soluo Tipo de cabo. Cobertura PVC/70, Pirastic-superflex antiflam da Pirelli, ou Noflam BWF 750 da Ficap. Correo de temperatura. Para t = 40C, obtemos na tabela 14, k1 = 0,87. Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo, 9 condutores carregados, no eletroduto. Na tabela 16, obtemos, para 10 condutores, k2 = 0,59. Correo de agrupamento de eletrodutos embutidos. Na tabela 22, vemos que, para 4 eletrodutos embutidos, um ao lado do outro, o fator de correo k3 = 0,72. Corrente do projeto, corrigida. Ip = Ip (k1 x k2 x k3) Ip = 25 (0,87 x 0,59 x 0,72) = 67,6A Seo do condutor. Para tabela 10 referente a PVC/70, para a maneira de montagem B (cabos isolados dentro de eletrodutos embutidos) e 2 condutores carregados, o condutor de 16mm, podemos usar, como alternativa, o cabo Pirastic-superflex antiflam da Pirelli. Exemplo 1.4 Em uma instalao industrial pretende-se colocar, instalado em uma bandeja ventilada horizontal, um cabo tripolar ao lado de quatro outros. A temperatura ambiente de 50C. A corrente de projeto de 86A. Soluo Consideremos o cabo PVC/70, tripolar de cobre, Eprotenax da Pirelli, ou Vinil BWF 0,6/1kV da Ficap. Correo de temperatura. Para t = 50C, pela tabela 15, k1 = 0,71. Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo, 5 condutores carregados, na bandeja. Pela tabela 20, vemos que, para 5 cabos multipolares em bandejas perfuradas horizontais e colocadas espaadamente, k2 = 0,90. Corrente de projeto corrigida. Ip = Ip (k1 x k2) = 86 (0,71 x 0,90) = 134,5A Seo do condutor. Na tabela 9, cabos multipolares em bandejas perfuradas so designadas pela letra J. Conforme nota anterior, devemos considerar esta como disposio ao ar livre multiplicada pelo fator de correo SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas42

inerente ao problema. Ento, na tabela 11, vemos que, na coluna referente aos cabos tripolares, o cabo com seo nominal de 50mm o que por excesso mais se aproxima do valor Ip = 134,5A. Como devemos ainda multiplicar este valor pelo fator de correo k2, ento 153A x 0,90 = 137,7A, que ainda nos leva a usar o condutor de seo ortogonal de 50mm. 5.5 Nmero de condutores isolados no interior de um eletroduto O eletroduto um elemento de linha eltrica fechada, de seo circular ou no, destinado a conter condutores eltricos, permitindo tanto a enfiao como a retirada por puxamento e caracterizado pelo seu dimetro nominal ou dimetro externo (em mm). Existem: Eletrodutos flexveis metlicos, que no devem ser embutidos; Eletrodutos rgidos (de ao PVC), e semi-rgidos (de polietileno), que podem ser embutidos. No permitida a instalao de condutores sem isolao no interior de eletrodutos. S podem ser colocados, num mesmo eletroduto, condutores de circuitos diferentes quando se originarem do mesmo quadro de distribuio, tiverem a mesma tenso de isolamento e as sees dos condutores fases estiverem num intervalo de trs valores normalizados (por exemplo: 1,5, 2,5 e 4mm). Podemos considerar duas hipteses. 5.5.1 Os condutores so iguais Neste caso, se o eletroduto for de ao, podemos usar a tabela 18 da Pirelli para cabos Pirastic superantiflam. Se o eletroduto for de PVC rgido, podemos aplicar a tabela 23 da Pirelli para cabos Pirastic superantiflam. Tabela 23 - Nmero de condutores isolados com PVC, em eletroduto de PVC Seo nominal (mm) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas Nmero de condutores no eletroduto 3 4 5 6 7 8 9 10 Tamanho nominal do eletroduto 16 16 16 16 16 16 20 20 20 16 16 16 20 20 20 20 25 25 16 16 20 20 20 25 25 25 25 16 20 20 25 25 25 32 32 32 20 20 25 25 32 32 40 40 20 25 25 32 32 40 40 40 40 25 32 32 40 40 40 50 50 50 25 32 40 40 50 50 50 50 60 32 40 40 50 50 60 60 60 70 40 40 50 50 60 60 75 75 75 40 50 60 60 75 75 75 85 85 50 50 60 75 75 75 85 85 50 60 75 75 85 85 50 75 75 85 85 243

240

60

75

85

-

-

-

-

-

-

5.5.2 Os condutores so desiguais Deve-se verificar se a soma das sees transversais dos cabos inferior a 33% () da rea do eletroduto. Caso isso verifique, no h necessidade de se fazer correo de agrupamento de condutores e, portanto, de se determinar o fator de correo k2. A somas das reas totais dos condutores contidos num eletroduto no deve ser superior a 40% da rea til do eletroduto. Para clculo da seo de ocupao do eletroduto pelos cabos, podemos usar as tabelas 24 e 25. Tabela 24 - Eletrodutos rgidos de ao Tamanho nominal dimetro externo (mm) 16 20 25 31 41 47 59 75 88 100 113 Ocupao mxima 40% da rea (mm) 53 90 152 246 430 567 932 1525 2147 2816 3642 33% da rea (mm) 44 75 125 203 354 468 769 1258 1771 2323 3005

Tabela 25 - Dimenses totais dos condutores isolados Seo nominal (mm) 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 Pirastic superantiflam Dimetro rea total* externo* (mm) 2,8/3,0 6,2/7,1 3,4/3,7 9,1/10,7 3,9/4,2 11,9/13,8 4,4/4,8 15,2/18,1 5,6/5,9 24,6/27,3 6,5/6,9 33,2/37,4 8,5 56,7 9,5 71,0 11,0 95 13,0 133 15,0 177 16,5 214 18,0 254 20,0 314 Pirasti-superflex antiflam Dimetro rea total externo (mm) 3,0 7,1 3,6 10,2 4,2 13,8 4,7 17,3 6,1 29,2 7,8 47,8 9,6 72,4 10,9 93,3 13,2 136,8 15,0 176,7 44


240 23,0 * Fio/cabo Exemplo 1.5

415

-

-

Clculo doe eletroduto de ao para conter 10 cabos Pirastic superantiflam de 1,5mm de dimetro. 10 cabos pirastic superantiflam de 1,5mm de dimetro nominal tem rea igual a 10 x 7,1mm = 71mm. Na tabela 18, vemos que o eletroduto de 20mm de dimetro comporta 10 condutores de 1,5mm. Como 33% da rea livre de eletroduto de 20mm de dimetro nominal (externo) igual a 75mm, na tabela 24, vemos que no h necessidade de calcular o efeito do agrupamento dos condutores, se for obedecida a tabela 18. Exemplo 1.6 Num eletroduto de ao devero ser instalados trs circuitos terminais, assim discriminados: Circuito 1 F-N; Ip1 = 15A; Circuito 2 F-N-PE (condutor de proteo); Ip2 = 30A; Circuito 3 F-F- PE; Ip3 = 25A. Determinar o menor eletroduto de modo que no haja necessidade de calcular o efeito de agrupamento dos condutores aplicando o fator k2. Soluo Admitamos cabos Pirastic-superflex antiflam da Pirelli, ou Noflam BWF 750 da Ficap. Na tabela 10, temos para dois condutores carregados em cada circuito. Circuito 1 15A 2,5mm (2 cabos); Circuito 2 30A 6mm (3 cabos); Circuito 3 25A 4mm (3 cabos). Mas, pela tabela 25, vemos que: 2,5mm corresponde d acabo com rea total de 10,2mm; 4mm corresponde a cabo com rea total de 13,8mm; 6mm corresponde a cabo com rea total de 17,3m. A rea transversal ocupada pelos condutores de: Circuito 1 2 x 10,2 = 20,4mm SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas45

Circuito 2 3 x 17,3 = 51,9mm Circuito 3 3 x 13,8 = 41,4mm Total... 113,7mm Pela tabela 24, vemos que para o valor mais prximo, isto , 125mm o dimetro eletroduto de 25mm, para que os condutores no ocupem mais de 33% da rea transversal. Exemplo 1.7 Em uma indstria, devero correr em uma bandeja perfurada horizontal trs circuitos de distribuio, trifsicos, sob tenso de 220V entre fases, sendo de 30C a temperatura ambiente. Dimensionar os condutores, sabendo-se que: O circuito 1 alimenta motores. Ip1 = 150A, 3F. O circuito 2 serve iluminao, com ligaes entre fases de 220V. Ip2 = 120A, 3F-N. O circuito 3 alimenta um forno de induo. Ip3 = 200A, 3F. Os cabos so dispostos contiguamente, multipolares, PVC/70C e so de cobre. Soluo Fator de correo, devido ao agrupamento de condutores de mais de um circuito com cabos multipolares contguos, em uma bandeja perfurada horizontal; na tabela 20, vemos que k2 = 0,8, para trs circuitos trifsicos. Corrente corrigidas. Circuito 1 Ip1 = 150 0,8 = 187,5A; Circuito 2 Ip2 = 120 0,8 = 150,0A; Circuito 3 Ip3 = 200 0,8 = 250,0A. Tratando-se de disposio de cabos em bandejas, v-se na tabela 8 que a letra correspondente J, porm segundo o item 5.4.1.5 os cabos multipolares em bandeja perfurada devem ser calculados pela tabela 9 ref. E. Entrando na tabela 11, coluna 2, letra E, vemos o seguinte: Para Ip1 = 187,5A temos Sp1 = 70mm. Ip2 = 150,0A temos Sp2 = 50mm. Ip3 = 250,0A temos Sp3 = 1200mm. Observe que no circuito 2 devemos dimensionar o neutro. Podemos usar a tabela 2 para obtermos o dimetro do cabo neutro. Vemos que para o condutor fase de 50mm do circuito 2, o neutro ser de 25mm.46


5.6 Clculo dos condutores pelo critrio da queda de tenso Para que os aparelhos, equipamentos e motores possam funcionar satisfatoriamente, necessrio que a tenso, sob a qual a corrente lhes fornecida, esteja dentro de limites prefixados. Ao longo do circuito, desde o quadro geral ou a subestao at o ponto de utilizao em um circuito terminal, ocorre uma queda na tenso. Assim, necessrio dimensionar os condutores para que esta reduo na tenso no ultrapasse os limites estabelecidos pela norma NB 5410, da ABNT. Estes limites so os seguintes: 5.6.1 Instalaes alimentadas a partir da rede de alta tenso Isto , partir da subestao. Iluminao e tomadas: 7%; Outros usos: 7%. 5.6.2 Instalaes alimentadas diretamente em rede de baixa tenso Iluminao e tomadas: 4%; Outros usos: 4%. Para qualquer dos dois casos, a queda de tenso, a partir do quadro terminal at o dispositivo ou equipamento consumidor de energia, dever ser, no mximo, de 4%. A figura 16 mostra como as quedas de tenso devem ser consideradas. Para o dimensionamento do condutor, pode-se adotar o procedimento a seguir descrito. Conhecem-se Material do eletroduto. Se magntico ou no-magntico. Corrente de projeto, Ip (em ampres). O fator de potencia, cos . A queda de tenso admissvel para o caso, em porcentagem (%). O comprimento de circuito ( em km). A tenso entre fases U (em volts). Calcula-se: A queda de tenso admissvel, em volts. U = (%) x (V). Dividindo U por (Ip x ,)tem-se a queda de tenso em (volts/ampres) x47

km.


Entrando na tabela 26 com este valor, Obtm-se a seo nominal do condutor. Exemplo 1.8 Um circuito trifsico em 230V, com 45 metros de comprimento, alimenta um quadro terminal, e este serve a diversos motores. A corrente nominal total de 132A. Pretende-se usar eletroduto de ao. Dimensionar os condutores do circuito de distribuio, desde o quadro at o quadro terminal.

Figura 16 - Queda de tenso a considerar Tabela 26 - Quedas de tenso unitrias. Condutores isolados com PVC (Pirastic superantiflam e Pirastic-superflex antiflam) em eletroduto ou calha fechada Eletroduto ou calha de material noSeo magntico nominal (mm) Circuito monofsico Circuito trifsicocos = 0,8 (V/A x km) cos = 0,95 (V/A x km) cos = 0,8 (V/A x km) cos = 1 (V/A x km)

Eletroduto ou calha de material magntico Circuito monofsico ou trifsicocos = 0,8 (V/A x km) cos = 0,95 (V/A x km)

1,5 23,03 2,5 14,03 4 8,9 6 6,0 10 3,6 16 2,3 25 1,5 35 1,1 50 0,85 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

27,6 16,9 10,6 7,1 4,2 2,7 1,7 1,2 0,94

20,2 12,4 7,8 5,2 3,2 2,0 1,3 0,98 0,76

24,0 14,7 9,2 6,1 3,7 2,3 1,5 1,1 0,82

23,0 14,0 9,0 5,9 3,5 2,3 1,5 1,1 0,86

27,4 16,8 10,5 7,0 4,2 2,7 1,7 1,2 0,9548

70 95 120 150 185 240 Soluo

0,62 0,48 0,40 0,35 0,30 0,26

0,67 0,50 0,41 0,34 0,29 0,24

0,55 0,50 0,36 0,31 0,27 0,23

0,59 0,43 0,36 0,30 0,25 0,21

0,64 0,50 0,42 0,37 0,32 0,29

0,67 0,51 0,42 0,35 0,30 0,25

Conhecemos: Material do eletroduto: ao, material magntico. Ip = 132A. cos = 0,80 (trata-se de motores). % de queda de tenso admissvel. Podemos considerar essa queda igual a 2%, de modo a sobrarem 2% entre o quadro terminal e os motores, perfazendo o total admissvel de 4%. Comprimento do circuito: 54 = m = 0,045km. Tenso entre fases: U = 230V. Calculemos: A queda de tenso admissvel. U = 0,02 x 230V = 4,6V. Queda de tenso em V/A x km. U = 4,6 = 0,774V/A x km Ip x 231 x 0,045 Entrando com este valor ou o mais prximo na tabela 26, coluna de eletroduto de material magntico e cos = 0,80, achamos para 0,64 um condutor de seo nominal de 70mm, que podemos adotar. Exemplo 1.9 Em um prdio de apartamentos temos uma distribuio de carga tal como indicada na figura 17. Vejamos os ramais at o quadro terminal: U = 0,02 x 120V = 2,4V. Podemos usar um mtodo mais simples e prtico do que o anterior quando se trata de circuitos com cargas bem pequenas, consiste no emprego das tabelas 27 e 28 referentes, respectivamente, as tenses de 110V e 220V, e que indicam, para os produtos watts x metros, os condutores a empregar. A seo S foi calculada pela frmula abaixo: S = 2 x = P(watts) x (m), sendo: U x U SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas49

= resistividade do cobre = 0,0172ohms x mm/m;U = tenso; U = queda de tenso percentual Exemplo 1.10 Em um apartamento de um edifcio, temos uma distribuio de carga tal como indicado na figura 5. Dimensionar os condutores segundo o critrio da queda de tenso. Soluo A queda de tenso permitida nos ramais de 2%, como vemos no item 1.6.2. A tenso nos circuito dos ramais de 110V. Calculemos, para cada circuito, o produto potncias x distncias (P x .) Circuito 1 1500W x 8m = 12000 watts x metros. Vemos na tabela 26 que, para queda de tenso de 2% e produto P x = 17456, o condutor dever ser o de 2,5mm, pois o de 1,5mm s atende ao valor P x 62501 = W x m.

Figura 17 - Dimenses dos condutores a considerar Tabela 27 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m)U = 110volts

Condutor srie mtrica SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

1%

% da queda de tenso 2% 3%

4%50

(mm) S 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500

5263 8773 14036 21054 35090 56144 87225 122815 175450 245630 333355 421080 526350 649165 842160 1052700 1403600 1745500

( P(watts) x (m)) 10526 15789 26319 17546 28072 42108 63162 42108 70100 105270 112288 168432 263175 175450 245630 368445 526350 350900 491260 736890 666710 1000065 842160 1263240 1052700 1579050 1298330 1947495 1684320 2526480 2105400 3158100 2807200 4210800 3509000 5263500

21052 35092 56144 84126 140360 224576 350900 491260 701800 982520 1333420 1604320 2105400 2596660 3368640 4210800 5614400 7018000

Tabela 28 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m)U = 220volts

Condutor srie mtrica (mm) S 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 Circuito 2 150 x 4 = 600 200 x 14 = 2800 150 x 18 = 2700 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

1% 21054 35090 56144 84216 140360 224576 350900 491260 701800 982520 1333420 1684320 2105400 2596660 3368640 4210800 5614400 7018000

% da queda de tenso 2% 3% ( P(watts) x (m)) 42108 63163 70180 105270 168432 112288 253648 168432 421080 280720 449152 673728 1052700 701800 982520 1473780 1403600 2105400 1965040 2947560 2666840 4000260 3368640 5052960 4210800 6316200 5196320 7789980 6737280 10105920 8421600 12632400 11228800 16843200 14036000 2105400

4% 84126 140360 224576 336864 561440 898304 1403600 1965040 2807200 3930080 5333680 6737280 8421600 10360640 13474560 16843200 22457600 28072000

51

6100 (watts x metros) Na tabela 27, obtemos condutor de 1,5mm. Circuito 3 1000 x 16 = 16000 (watts x metros) Condutor de 2,5mm Circuito 4 100 x 6 = 600 60 x 16 = 960 100 x 21 = 2100 600 x 25 = 15000 18660 (watts x metros) Condutor de 4mm.

Alimentador geral A carga total no quadro terminal de: 1500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1000 = 3860W. O alimentador dever ser trifsico. Admitindo que haja um balanceamento de carga entre as trs fases, podemos dividir a carga por 3 e aplicar a mesma tabela 27, usando a coluna referente a queda de tenso de 1%. Assim, teremos 3860 3 = 1286,6W. P x 6,6821 = x 30 = 38600 (watts x metros). O condutor a usar ser o de 16mm. Pela tabela 17, vemos que o neutro dever ser de mesma seo. Portanto, teremos como condutores (3 x 16mm + 1 x 16mm). 5.7 Aterramento 5.7.1 Definies O aterramento a ligao de um equipamento ou de um sistema terra, por motivo de proteo ou por exigncia quanto ao funcionamento do mesmo. SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas52

Essa ligao de um equipamento terra realiza-se por meio de condutores de proteo conectados ao neutro, ou massa do equipamento, isto , s carcaas metlicas dos motores, caixas dos transformadores, condutores metlicos, armaes de cabos, neutro dos transformadores, neutro da alimentao de energia a um prdio. Com o aterramento objetiva-se assegurar sem perigo o escoamento das correntes de falta e fuga para terra, satisfazendo as necessidades de segurana das pessoas e funcionais das instalaes. O aterramento executado com o emprego de um: Condutor de proteo: condutor que liga as massas e os elementos condutores estranhos instalao entre si e/ou a um terminal de aterramento principal. Eletrodo de aterramento: formado por um condutor ou um conjunto de condutores (ou barras) em contato direto com a terra, podendo constituir a malha de terra, ligados ao terminal de aterramento. Quando o eletrodo de aterramento constitudo por uma barra rgida, denomina-se haste de aterramento. Uma canalizao de gua no pode desempenhar o papel de eletrodo de aterramento, conforme o item 6.4.2.2.5 da NBR 5410/90. O condutor de proteo (terra) designado por PE, e o neutro, pela letra N. Quando o condutor tem funes combinadas de condutor de proteo e neutro, designado por PEN. Quando o condutor de proteo assegura ao sistema uma proteo eqipotencial, denomina-se condutor de eqipotencialidade. Os sistemas eltricos de baixa tenso, tendo em vista a alimentao e as massas dos equipamentos em relao terra, so classificados pela NB 5410, de acordo com a seguinte simbologia literal: A primeira letra indica a situao da alimentao em relao terra. T para um ponto diretamente aterrado; I isolao de todas as partes vivas em relao terra ou emprego de uma impedncia de aterramento, a fim de limitar a corrente de curto-circuito para a terra. A segunda letra indica a situao das massas em relao terra. T para massas diretamente aterradas, independentemente de aterramento eventual de um ponto de alimentao;


53

N massas ligadas diretamente ao ponto de alimentao aterrado (normalmente, o ponto neutro). Outras letras (eventualmente), para indicar a disposio do condutor neutro e do condutor de proteo. S quando as funes de neutro e de condutor de proteo so realizadas por condutores distintos; C quando as funes de neutro e condutor de proteo so combinadas num nico condutor (que , alis, o condutor PEN). Quando a alimentao se realizar em baixa tenso, o condutor neutro deve sempre ser aterrado na origem da instalao do consumidor. 5.7.2 Modalidades de aterramento Os casos mais comuns dos diversos sistemas acham-se esquematizados na figura 18.


54

Figura 18 - Sistema de aterramento (NBR 5410/90) Em princpio, todos os circuitos de distribuio e terminais devem possuir um condutor de proteo que convm fique no mesmo eletroduto dos condutores vivos do circuito. O condutor de proteo poder ser um condutor isolado (Pirastic superantiflam; BWF 750W Fiacp) ou uma veia de um cabo 55 SENAI CTV Blumenau Instalaes Eltricas

multipolar que contenha os condutores vivos (Sintenax antiflam multipolar Pirelli; Fisec 0,6/1 Ficap). dispensado o condutor de proteo em instalaes de residncias, nos circuitos terminais de iluminao e tomadas, em locais de pisos e paredes no-condutoras (tacos, alvenaria), como em quartos e salas. 5.7.3 Seo dos condutores de proteo A seo mnima dos condutores de proteo pode ser determinada pela tabela 29. Tabela 29 - Seo mnima de condutores de proteoSeo dos condutores fases (S) (mm) Seo mnima dos condutores de proteo (S) (mm)

S 16mm 16 < S 35 S > 35

S 16 S S/2

Na aplicao da tabela 29, podero surgir resultados na determinao da seo do condutor de proteo (a diviso da seo da fase por 2) que no correspondam a um condutor existente na escala comercial. Nesse caso, devemos aproximar para a seo mais prxima, imediatamente superior. Por exemplo: Condutor fase: S = 90mm Condutor de proteo: PE = S/2 = 45mm 50mm, uma vez que no dispomos do condutor de 45mm (tabela 9 e 10). 5.7.4 Aterramento do neutro No caso do alimentador de um prdio, se a energia for fornecida em alta tenso, o ponto neutro de transformador em estrela aterrado com um eletrodo de terra. O neutro, chegando ao quadro geral de entrada, dever ser aterrado, no podendo essa ligao terra realizar-se por meio de uma ligao ao encanamento abastecedor de gua do prdio, conforme determina a NBR 5410/90. 5.7.5 O choque eltrico O contato entre um condu

apostila - instalações elétricas

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