Download - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I
2
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
EXERCÍCIO 2Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com CQT.
3
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
SOLUÇÃO: Circuito 1:
1500 W x 8 m = 12.000 W.m; Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.
Circuito 2: 150 x 4 = 600
200 x 14 = 2.800150 x 18 = 2.700
6.100 W.m Logo, o condutor deverá ser de 1,5 mm2.
Circuito 3: 1.000 x 16 = 16.000 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.
4
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Circuito 4: 100 x 6 = 600
60 x 16 = 960100 x 21 = 2.100600 x 25 = 15.000
18.660 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.
Alimentador geral: Carga total do alimentador:1.500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1.000
== 3.860W. Admitindo alimentador trifásico: 3.860/3 = 1.286,6W 1.286,6 x 30 = 38.600 W.m Logo, o condutor deverá ser de 6 mm2; O condutor neutro deve ter a mesma seção do condutor
fase ( S ≤ 25 mm2).
5
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Outro método de cálculo por queda de tensão: Conhecem-se:
Material do eletroduto (magnético ou não-magnético);
Corrente de projeto, (IPROJ); O fator de potência, (cos φ); A queda de tensão admissível para o caso (em %); O comprimento do circuito (em Km); A tensão entre fases (em volts);
Calcula-se: A queda de tensão admissível em volts;
Dividindo ΔU por (IPROJ x l), tem-se a queda de tensão (volt/ampere x Km);
Obtem-se a seção do condutor na Tabela
%U U
6
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Quedas de tensão unitárias. Condutores isolados em PVC.
7
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
EXEMPLO 3: Um circuito 3φ em 230V, com 45 metros, alimenta um
quadro terminal e esse serve a diversos motores. A corrente nominal total é de 132 A. Dimensione o circuito do quadro geral ao quadro terminal.
8
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
SOLUÇÃO: Conhecemos
Alimentação em BT; Material do eletroduto: aço, material magnético; IPROJ = 132 A; cos φ = 0,80 (motores); % de queda de tensão admissível = 2% Cumprimento do circuito l = 0,045 Km; Tensão entre fases: U = 230 V;
Cálculos: Queda de tensão admissível: Queda de tensão em V/(A x Km)
Da tabela, obtemos o condutor de seção de 70 mm2.
9
0,02 x 230 4,6U V V
4,60,774
x 132 x 0,045 x KmPROJ
U V V
I l A
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Proteção contra Sobrecargas Não é exatamente um critério de dimensionamento; Descritos no capítulo 5.3 e nas seções 5.7.4, 6.3.4 e
6.3.7 da NBR 5410; Condutores vivos devem ser protegidos por
dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas;
Deve ser coordenada com a proteção contra curto-circuitos;
Seletividade quando dois ou mais dispositivos são colocados em série;
A proteção dos condutores contra sobrecargas não garante necessariamente a proteção dos equipamentos;
10
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Dispositivos protegendo um circuito contra sobrecargas devem satisfazer às duas condições:
Onde: Ib :corrente de projeto do circuito, em A; Iz :capacidade de condução de corrente
dos condutores; In :corrente nominal do dispositivo de
proteção (ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis);
I2 :corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.
11
2 e 1,45B n Z ZI I I I I
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Proteção contra curto-circuitos Não é exatamente um critério de dimensionamento; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A suportabilidade a curto-circuitos também pode
modificar a seção dos condutores; Os condutores devem ser protegidos por
dispositivos de proteção com as seguintes características:
Onde: Ik :corrente de curto-circuito presumida; Ir :corrente máxima de interrupção (ruptura)
do dispositivo de proteção
12
k rI I
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
A integral de Joule (energia) que o dispositivo deixa passar, deve ser inferior ou igual a energia necessária para aquecer o condutor:
Onde: I : corrente de curto-circuito presumida
simétrica; t : é a duração do curto-circuito,
calculado para o disjuntor (curvas do fabricante), em segundos;
K : constante definida pela isolação do condutor;
S : seção do condutor em mm2. 13
2 2 2I t K S
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Proteção contra contatos indiretos Se aplica nos casos em que este tipo de proteção
é atribuído aos dispositivos de sobrecorrente. Descrito na seção 5.1.3 da NBR 5410; Assegura que o circuito seja automaticamente
desligado caso ocorra alguma falta à terra ou à massa;
Destina-se a efitar tensão de contato; Princípios básicos:
a) Aterramento;b) Tensão de contato limite;c) Seccionamento da alimentação.
14
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Requesitos básicos para proteção contra choques: Equipotencialização da proteção; Seccionamento automático:
Dispositivos de proteção à sobrecorrente;Esquemas: TN-C, TN-CS e IT (Neutro isolado)
Dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (DR).Esquemas: TN-S, TT e IT (Neutro com impedância)
Independente do aterramento, o uso de DR tornou-se obrigatório.
15
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
a) Equipotencialização da proteção
16
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
b) Seccionamento automático por sobrecorrente Assegura proteção contra contatos indiretos quando não
ultrapassar os limites da tabela (TN – Disjuntor tipo B):
Fatores de correção f1 = 0,62 para condutores de alumínio; f2 = 2/(m+1) m = relação entre seção da fase e proteção f3 = Vn/220 para tensão fase neutro ≠ 220V; f4 = 1 para esquema TN; f5 = 0,5 para disjuntor tipo C; f6 = 0,25 para disjuntor tipo D.
17
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Dimensionamento do condutor neutro O neutro deve possuir a mesma seção dos
condutores fase nos seguintes casos: Circuitos monofásicos; Circuitos bifásicos com neutro (taxa de harmônicos
inferior a 33% da fundamental); Circuitos trifásicos com neutro (taxa de harmônicos
inferior a 33% da fundamental); Quando há harmônicos superiores a 33%, pode ser
necessário condutor neutro com seção superior. O neutro será menor que o condutor fase quando:
Apenas nos circuitos 3φ; O circuito for presumidamente equilibrado; Contiver harmônicos inferiores a 15%; O neutro for protegido contra sobrecorrentes.
18
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Seção mínima do condutor neutro
19
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Dimensionamento dos condutores de proteção A norma recomenda condutores de proteção (PE)
condutores isolados; cabos unipolares ou; veias de cabos multipolares.
Descrito na seção 6.4.3 da NBR 5410; Tal condutor tem por objetivo fornecer um
caminho seguro para correntes elétricas indesejáveis;
O tipo de proteção e do condutor dependem do tipo de aterramento da instalação;
A seção não deve ser inferior ao determinado pela expressão:
202I t
Sk
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES
Os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutores de proteção:
a) Tubulações de água;b) Tubulações de gás ou líquidos inflamáveis;c) Elementos de construção sujeitos a esforços
mecânicos;d) Eletrodutos flexíveis (exceto quando para esse fim);e) Partes metálicas flexíveis;f) Armadura do concreto;g) Estruturas e elementos metálicos da edificação.
A tabela indica a seção mínima do condutor de proteção:
21
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
Relacionado ao cálculo do diâmetro dos eletrodutos;
Exigências: Os circuitos devem pertencer à mesma instalação
(mesmo quadro); Os condutores devem ser semelhantes (intervalo
de 3 seções normalizadas); Todos os condutores devem possuir a mesma
temperatura máxima Todos os condutores devem ser isolados para a
maior tensão nominal; Vedado o uso de eletrodutos que não sejam
expressamente comercializados para esta finalidade;
22
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
Utilização de eletrodutos não propagantes de chama e, quando embutidos, que suportem a esforços mecânicos;
Só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e multipolares;
Normalmente: PVC rígido (instalações embutidas) e metálicos (instalações aparente);
Ocupação de eletrodutos
23
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
Como regra, tem-se:
Área interna do eletroduto:
Área de ocupação máxima:
24
2
4INT
INT
dA
220,4 0,1
4MAX INTOCUP INT
dA d
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
A partir dos valores de diâmetro interno, é possível montar a tabela:
25
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
Área do fio de bitola k:
Determinar-se a área total ocupada pelos condutores:
O eletrodo deve ser tal que:
26
2
4k
FIO
dA
25
1,5
TOTALOCUP k FIO k
k
A n A
TOTAL MAXOCUP OCUPA A
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
EXEMPLO 4Dimensione o seguinte trecho de eletroduto:
Os circuitos 1 e 2 tem condutores de 1,5 mm2, os condutores do circuito 3 e o aterramento tem bitola de 4,0mm2.
27
DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
SOLUÇÃO: Cálculo da área total ocupada pelos fios:
Da tabela fornecida pelo problema, conclui-se que o eletroduto deverá ser de 20 mm de diametro (1/2’’).
Representação do eletroduto, com seu diâmetro:
28
25
1,5
2
4 7,07 3 13,85
69,84
TOTALOCUP k FIO k
k
A n A
mm