apresentacao dimensionamento de condutores eletricos

Nexans Product Application Dept. Sep 2014 1

Seminrio Online

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

ELTRICOS

Leonel Rodrigues

Gerente de Aplicao de Produto


Dimensionamento tcnico baixa tenso

Seo mnima

Capacidade de corrente

Queda de tenso

Sobrecarga

Curto-circuito

Dimensionamento econmico de condutores eltricos

Dimensionamento ambiental de condutores eltricos

Dimensionamento tcnico mdia tenso

SDN

Simulao de dimensionamento

Dimensionamento de Condutores Eltricos


NBR 5410 Instalaes eltricas de baixa tenso (U 1000 V)

Dimensionamento tcnico de circuitos

Seo mnima: Tabela 47

Capacidade de corrente: 6.2.5

Queda de tenso: 6.2.7

Sobrecarga: 5.3.4

Curto-circuito: 5.3.5

Dimensionamento tcnico baixa tenso


Seo mnima

Restries O uso de condutores de Al s admitido nas condies abaixo:

Estabelecimento industrial 16 mm

Estabelecimento comercial 50 mm

Locais BD4 no permitido, em nenhuma circunstancia, o emprego de condutores de Al.


Seo mnima



t = diferena de temperatura entre condutor e o ambiente (C)

I = corrente no condutor (A)

R = resistncia eltrica do condutor (/cm)

Wd = perdas no dieltrico (W/cm)

= perdas nas protees metlicas

perdas no condutor

T1 = resistncia trmica entre o condutor e a blindagem metlica da isolao (C.cm/W)

T2-3 = resistncia trmica do enchimento, capa interna e cobertura (C.cm/W)

T1 = resistncia trmica entre a superfcie do cabo e o meio ambiente (C.cm/W)

4321

4321

TT.1RR.T

TTT2

1Wdt

I



Objetivo: Garantir condutores e isolaes submetidos aos efeitos trmicos

produzidos pela circulao de corentes.

Utilizao das tabelas:

Tabela 33: Tipos de linhas eltricas (Mtodos de referncia A1, A2, B1, B2, C, D, E, F e G).

Tabela 35: Temperaturas caractersticas dos condutores.

Tabelas 36, 37, 38 e 39: Capacidade de conduo de corrente para os mtodos de referncia e diversos tipos de linhas indicados na tabela 33.



Exemplo: Condutor de cobre, isolamento PVC, mtodo B1, dois condutores

carregados, 41A



Fator de correo (temperatura): Os valores de capacidade de conduo de

corrente fornecidos pelas tabelas 36 a

39 so referidos a uma temperatura

ambiente de 30C para todas as

maneiras de instalar, exceto as linhas

enterradas, cujas capacidades so

referidas a uma temperatura (no solo) de

20C.

Para temperaturas diferentes devemos aplicar os seguintes fatores de correo

encontrados na tabela 40.

Corrente 41 A, PVC, temperatura ambiente de 40C:

41 x 0,87 = 35 A



Fator de correo (Resistividade trmica do solo): Nas tabelas 36 e 37, as capacidades de conduo de corrente indicadas para linhas subterrneas so

vlidas para uma resistividade trmica do solo de 2,5 K.m/W. Quando a resistividade

trmica do solo for superior a 2,5 K.m/W, caso de solos muito secos, os valores

indicados nas tabelas devem ser adequadamente reduzidos.

Para valores de resistividade trmica do solo diferentes, devemos aplicar os seguintes fatores de correo encontrados na tabela 41:

O valor de 2,5 K.m/W o recomendado pela IEC quando o tipo de solo e a localizao geogrfica no so especificados.



Fator de correo (Agrupamento de circuitos): Os valores de capacidade de conduo de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39 so vlidos para o nmero

de condutores carregados que se encontra indicado em cada uma de suas colunas.

Para linhas eltricas contendo um total de condutores superior, a capacidade de

conduo de corrente dos condutores de cada circuito deve ser corrigida, com a

aplicao dos fatores de correo dados nas tabelas 42 a 45.


Queda de tenso

Limites de Queda de Tenso

A- Calculados a partir dos terminais secundrios do transformador MT/BT, no caso

de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s); 7%

B- Calculados a partir dos terminais secundrios do transformador MT/BT da

empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for a localizado; 7%

C- Calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega

com fornecimento em tenso secundria de distribuio; 5%

D- calculados a partir dos terminais de sada do gerador, no caso de grupo gerador

prprio. 7%

Notas:

1. Estes limites de queda de tenso so vlidos quando a tenso nominal dos equipamentos de

utilizao previstos for coincidente com a tenso nominal da instalao;

2. Ponto de entrega (definio): ponto de conexo do sistema eltrico da empresa distribuidora de

eletricidade com a instalao eltrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e que delimita as

responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora;

3. Nos casos das alneas A, B e D, quando as linhas principais da instalao tiverem um comprimento

superior a 100m, as quedas de tenso podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a

100 m, sem que, no entanto, essa suplementao seja superior a 0,5%;

4. Para circuitos de motores, ver tambm captulo especfico de motores eltricos (6.5.1) da NBR 5410;

5. Em nenhum caso a queda de tenso nos circuitos terminais pode ser superior a 4%.


Queda de tenso

U = queda de tenso (V)

U p.u. = queda de tenso unitria (V/A.km)

U (%) = limite de queda de tenso em A, B, C ou D tabela slide anterior

U = tenso nominal fase-fase (V)

L = comprimento do circuito (km)

I = corrente a ser transportada por condutor (A)

100IL

UU(%)Up.u.

xx

xILUp.u.U xx


Sobrecarga

I = corrente a ser transportada por condutor (A)

Para que a proteo dos condutores contra sobrecargas fique assegurada, as

caractersticas de atuao do dispositivo destinado a prov-la devem ser tais que:

a) IB In Iz; e

b) I2 1,45 Iz Onde:

IB a corrente de projeto do circuito;

In a corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste, para dispositivos

ajustveis), nas condies previstas para sua instalao;

Iz a capacidade de conduo de corrente dos condutores, nas condies previstas para

sua

instalao;

I2 a corrente convencional de atuao, para disjuntores, ou corrente convencional de

fuso, para fusveis.


Sobrecarga

Aplicvel quando for possvel assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos

condutores no venha a ser mantida por um tempo superior a 100 h durante 12 meses

consecutivos, ou por 500 h ao longo da vida til do condutor.


Curto-circuito

Condutor Frmula

Cobre

Alumnio

234T

234T115679.logt

S

I

1

2

2

234T

234T48686.logt

S

I

1

2

2

I = Corrente de curto-circuito (A)

S = Seo transversal (mm)

t = tempo de durao do curto-circuito (s)

T1 = Mxima temperatura admissvel no condutor em operao normal (C)

T2 = Mxima temperatura admissvel para o condutor no curto-circuito (C)


Dimensionamento econmico de

condutores eltricos

Aspecto Econmico: Quanto menor a seo nominal de um condutor eltrico, menor o seu custo inicial de aquisio e instalao e maior o seu custo

operacional (perda joule) durante a sua vida til.

Para a determinao da seo econmica de um condutor para um dado circuito, seja ele em baixa ou mdia tenso, deve-se utilizar a norma ABNT

NBR 15920.

$

mm SE ST

Custo Total

Custo Inicial

Custo de Operao


Dimensionamento ambiental de

condutores eltricos

Quando em operao, devido sua resistncia hmica, os condutores eltricos aquecem (efeito joule) e dissipam uma parte da energia transportada, de modo

que essa perda resulta na gerao de uma energia adicional que contribuir

para o acrscimo da emisso de gases de efeito estufa na atmosfera,

notadamente o dixido de carbono (CO2).

Como resultado, possvel ento reduzir as perdas nos cabos eltricos e as suas emisses de CO2 atravs do aumento da seo nominal dos condutores

eltricos.

Aumentar a seo dos condutores eltricos contribui para a reduo da emisso de CO2 na atmosfera.


Dimensionamento tcnico mdia tenso

NBR 14039 Instalaes eltricas de mdia tenso de 1,0 kV a 36,2 kV

Dimensionamento tcnico de circuitos

Capacidade de corrente: 6.2.5

Queda de tenso: 6.2.7

Sobrecarga: Tabela 27

Curto-circuito: 6.2.6


SDN

WEB: www.sdnexans.com.br

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