aula 07 - instalações elétricas prediais.pdf

8/16/2019 Aula 07 - Instalações Elétricas Prediais.pdf

1/28

Proteção contra as Sobrecargas

a I ≤ I ≤ I

b) I2 ≤ 1,45. IZ:

IP

= Corrente de projeto do circuito;

Z

IN = Corrente nominal do dispositivo de proteção;

2


2/28

Proteção contra os Curtos‐Circuitos

As correntes presumidas de curto‐circuito devem ser determinadas em todos os pontosda instalação julgados necessários, nos quais serão aplicados os dispositivos deproteção.

Recomendações:

1) O dispositivo de proteção deve ter capacidade de ruptura compatível com a‐ .

IR ≥ ICS

circuito não ultrapassem a temperatura limite. Tdd ≤ t

Para curto‐circuitos simétricos, ou assimétricos com duração inferior a cincosegundos, o tempo limite de atuação do dispositivo de proteção pode ser calculado

pela expressão:

t= K2 . S2 / I2CS


3/28


As correntes presumidas de curto‐circuito devem ser determinadas em todos os pontosda instalação julgados necessários, nos quais serão aplicados os dispositivos deproteção.

Recomendações:

1) O dispositivo de proteção deve ter capacidade de ruptura compatível com acorrente de curto‐circuito presumida no ponto de sua instalação.

IR ≥ ICS

2) O dispositivo de proteção deve ser rápido o suficiente para que os condutores docircuito não ultrapassem a temperatura limite.

Tdd ≤ t


4/28


t= K2 . S2 / I2CS:

IR = Corrente de ruptura do dispositivo de proteção;

ICS = Corrente de curto‐circuito presumida no ponto da instalação do dispositivo; CS

t = tempo limite de atuação do dispositivo de proteção, em segundos;S = seção do condutor, em mm2

= ,

NBR5410 .

K=115 para condutores de cobre com isolação de PVC, para seções nominais até 300 mm2;K=103 para seções superiores;

K=143 para condutores de cobre com isolação de EPR ou XLPE.

K=76 para condutores de alumínio com isolação de PVC, para seções nominais até 300 mm2

K=68 para seções superiores;K=94 para condutores de alumínio com isolação de EPR ou XLPE.


5/28

Determinação de corrente de Corrente de Curto‐Circuito Presumida

Considerações

‐Com o dimensionamento correto do dispositivo de proteção necessitamos do valor de‐ .

‐No momento de uma falta para o terra, o valor da corrente de curto‐circuito depende

basicamente da impedância existente entre a fonte e o ponto de falta.‐

para curtos‐circuitos em instalações elétricas prediais.


6/28


Hipóteses para a determinaçãoa) Desprezado o valor da impedância do sistema de energia da concessionária (a

montante do transformador), isto é, considerada infinita a capacidade do sistema.Em cálculos de maior precisão (projetos industriais, etc.), as concessionáriasfornecem a capacidade de ruptura, em kA, ou a potência de curto‐circuito simétrico

do sistema , em MVA, no ponto de entrega;b) Desprezada a impedância do circuito de média tensão para a alimentação do

transformador do consumidor (quando houver);c) Desprezadas as impedâncias internas dos dispositivos de proteção e comando;

Cons era o curto‐c rcu to reto, esprezan o‐se a res st nc a e contato;e) Considerando curto‐circuito trifásico simétrico (condição mais desfavorável);f) Desprezada a contribuição de motores ou geradores em funcionamento na ocasião

,motores com potência maiores de 100CV e tensão de alimentação superior a 600V,

que passam a funcionar como gerador no instante da falta o que, obviamente, não.


7/28


Como se calculaExemplo: Determinar o valor da corrente de curto‐circuito presumida em pontoqualquer do circuito alimentador trifásico após o transformador, temos na figura.


8/28


‐ :

onde: –

Resistência da linha: RL = ( r . L / N)

Impedâncias dos condutores (mΩ/m);L – comprimento da linha a montante (entre a fonte e o onto do curto‐circuito – m metro

mpe nc a a n a: L = r . N = número de condutores em paralelo em uma mesma fase;

Resistência do Transformador: RE = ( 1000 . PCU) / (3 . In

2)PCU – Perdas no cobre (W), conforme tabela de dados de Transformadores;

–

‐mpe nc a o rans orma or: ZE = (Z% . Uc

2) / (100 . P)

Uc – Tensão de linha nominal (V);P‐ Potência nominal do transformador (kVA);


9/28


Reatância do transformador: ZE – Impedância equiv. secundária do transformador (mΩ);RE ‐ Resistência equiv. Secundária do transformador (mΩ);

Impedância de curto‐circuito : RL – Resistência

da

linha

a

montante

(mΩ

);‐ .

XL – Reatância da linha a montante (mΩ);XE – Reatância equivalente secundária do trafo (mΩ);

‐ ‐

UC – Tensão de linha nominal (V);

ZCC – Impedância total de curto‐circuito (mΩ)


10/28


Tabela – Impedância dos Condutores


11/28


Tabela –Dados de Transformadores Trifásicos, 15 kV, 60 Hz, Primário Y ou ∆, secundário Y


12/28


:Determinar a corrente presumida de curto‐circuito nos pontos 1, 2 e 3 na figura.Observação: serão os valores mínimos da capacidade de ruptura dos disjuntores

‐ ‐ , .

a os ornec os:

Transformador Trifásico 13,8 kV / 220 – 127 VPotência Nominal do Transformador: P = 112,5 kVACorrente Nominal do Transformador: In = 296 APerdas no cobre: PCU = 1650 W (Tabela de dados do Trafo)Z% = 3,5 % (Tabela de dados do Trafo)

Circuitosrcu to – = x x mm e = mR1 = 0,236 mΩ/m e X1 = 0,0975 mΩ/m (Tabela de impedância dos condutores)Circuito 2 – S1=3#35 (35) T 16 mm2 e L2 = 10 mR2 = 0 841 mΩ m e X2= 0 101 mΩ m Tabela de im edância dos condutoresCircuito 3 – S3=#10 (10) T 10 mm2 e L3 = 10 m

R3 = 2,24 mΩ/m e X3 = 0,119 mΩ/m (Tabela de impedância dos condutores)


13/28


:Cálculo das Resistências e Reatâncias:RE = (1000 . 1650 ) / 3 . 296

2 = 6,277 mΩ2

E , . . , ,

XE = 13,686 mΩ

R1 = ( r . L / N) R1 = (0,236 . 50 / 2) R1 = 5,9 mΩ

X1 = ( r . L / N) X1 = ( 0,0975 . 50 / 2) X1 = 2,43 mΩ

R2 = 8,41 mΩ

E assim calculamos os circuitos 2 e 3

X2= 1,01 mΩ

R3 = 22,4 mΩ X3= 1,01 mΩ


14/28


:Cálculo da ICS no ponto 1 :

ZCC1 = √ (6,277 + 5,9)2 + ( 13,686 + 2,43)2

ZCC1 = 21,31 mΩ

I = 220 / √3 . 21,31 I = 5,96 kAI = 220 / √3 . 21,31

Cálculo da ICS no ponto 2 :

CC2 = , + , CC2 = , m

ICS2 = 220 / √3 . 27,67 ICS2 = 4,59 kA

Cálculo da ICS no ponto 3 :

Podemos

determinar

a

corrente

de

curto‐

circuito

através

do

gráfico

na

figura

próxima.


15/28

Diagrama simplificado para

determinação da corrente

‐

ICC

Comprimento

da

n a me ro

Seção S dos condutores

Utilizável também

p/linhas mono de 110V dobrando o valor “L”


16/28

Circuito 3

Utilizável também

p/linhas

mono

de

110V

dobrando o valor “L”


17/28

Definições fundamentais

–

elétricos pertencentes a uma instalação.

–

Demanda média de um consumidor ou sistema – É a potência média consumida

sistema.

Demanda máxima de um consumidor ou sistema – É a maior de todas as demandas

num intervalo de tempo determinado .

.

Potência de alimentação, potência de demanda ou provável demanda – É a demanda .

condutores e dispositivos de proteção, classificação do tipo de consumidor e definição do padrão de atendimento da concessionária de energia elétrica.

Fator de demanda – É a relação entre a demanda máxima e a potência instalada.


18/28

Para o caso de residências individuais, aplicamos os valores da tabela para a determinação do fator de demanda de cargas de iluminação e tomadas de uso

.

PD=Provável Demanda, Potência de Alimentação ou

PD = (g . P1) + P2

g= Fator de Demanda (conforme a Tabela)P1=Soma das Potências Nominais atribuídas à ilumina ão e tomadas de uso eral TUGP2= Soma das Potências Nominais atribuídas a tomadas de uso específico (TUE)


19/28

Fatores de Demanda para potência de alimentação de Residências Individuais

Fonte‐ COBEI‐ Comitê Brasileiro de Eletricidade


20/28

A demanda deve ser expressa em VA (volt‐ampèr) ou kVA (kilo volt‐ampèr). Devemos ,

aparente (VA) e potência ativa (W).

S = Potência Aparente (VA ou kVA)= o nc a va ou

Q= Potência Reativa (VAR ou kVAR)Cos Fator de Potência


21/28

Exemplo: Um apartamento tendo as seguintes cargas instaladas, qual deverá ser sua rov ve eman a Iluminação: 2800 VA; Tomadas de uso geral: 3700 VA; PD = (g . P1) + P2Tomadas de uso específico: 16200 W Qual é a potência total instalada?


22/28

Demanda total de um Edifício de Uso coletivo

Diversas concessionárias de energia apresentam procedimentos específicospara o cálculo das demandas de instalações elétricas prediais situadas em suas áreas de

.

em sintonia com a realidade da região e com os regulamentos e normas daconcessionária local.

Devemos estar atento para este fato, pois do cálculo da demanda resultará odimensionamento da Entrada de Serviço, sobretudo, transformador e proteção geral.

Em resumo é que os componentes de entrada de serviço estejamadequadamente dimensionados para suportar a Provável Demanda Máxima.


23/28

Cálculo da demanda pelo método da concessionária

A determinação da demanda prevista é de responsabilidade do Técnico ouprojetista. Para efeito de liberação de ligação , a concessionária aceitará, no mínimo, o

Iluminação e Tomadas de uso geral

‐Edificação de uso residencial, hotel e flat‐A demanda referente às cargas de iluminação e tomadas de uso geral para o

mens onamento a entra a consum ora em e caç es res enc a s, ote s ou

flats, deve ser calculada tomando‐se como base somente as áreas construídas da edificação e considerando 5 W por m2 .

‐A demanda referente às cargas de iluminação e tomadas de uso geral, de cada uma das unidades de consumo da edificação, deve ser calculada com base na

demanda para potência de alimentação residenciais individuais, excluindo a unidade da administração que deve ser calculada em função da área, de acordo

.


24/28

Definições

‐Área construída do apartamento – é a medida da superfície da área privativa da

unidade de consumo .

‐Área construída da administração – é a medida da superfície das áreas de uso coletivo(corredores, salão de festas, casa de máquinas, etc.); conjuntos esportivos, piscinas, e jardins iluminados devem ser considerados na área construída da edificação.

‐ rea constru a a e caç o – a soma as reas constru as os apartamentos,administração e estacionamento.

em re e:

A potência das tomadas é obtida através da soma das potências atribuídas ;em cozinhas, copas e áreas de serviço, considerar no mínimo 3 tomadas de 600W e

.Considerar 100W por tomada de utilização geral ;Para a soma da carga instalada não considerar os aparelhos elétricos de

, , ,aquecedor de passagem, máquina de lavar (roupa, louça), máquina de secar roupa,microondas, hidromassagem e aparelhos de ar condicionado, uma vez que aconcessionária admite ara efeito de cálculo de demanda ue esses a arelhos e ouequipamentos têm suas cargas consideradas na somatória das cargas de tomadas deuso geral.


25/28

Para equipamentos elétricos com potências acima de 600W não mencionados, ointeressado deve fornecer as potências e quantidades, bem como os respectivos fatores

de demandas utilizados.

baseada nas cargas declaradas e nos fatores indicados:


26/28

Aparelhos – A demanda de aparelhos deve ser determinada em função da cargadeclarada, utilizando‐se da Tabela de Fator de Demanda para Aparelhos, sendo que aspotências individuais dos aparelhos devem ser iguais ou superiores às potências

mínimas individuais


27/28


28/28

Tabela das Potências mínimas de aparelhos eletrodomésticos

aula 07 - instalações elétricas prediais.pdf

Documents