Manual prysmian instalaçoes eletricas prediais

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  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010

    CAPTULO INormas brasileiras para instalaes e condutores eltricos

    ABNT NBR NM 247-3 Cabos isolados com policloreto de vinila (PVC) para tenses nominais at 450/750 V, inclusive Parte 3: Condutores isolados (sem cobertura) para instalaes fixas (IEC 60227-3, MOD)

    ABNT NBR 13248 Cabos de potncia e controle e condutores isolados sem cobertura, com isolao extrudada e com baixa emisso de fumaa para tenses at 1 kV - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 13249 Cabos e cordes flexveis para tenses at 750 V Especificao At a concluso desta reviso, esta norma permanece cancelada e, pela ABNT, substituda pelas normas: ABNT NBR NM 244:2009- ABNT NBR NM 247-5:2009- ABNT NBR NM 287-1:2009- ABNT NBR NM 287-2:2009- ABNT NBR NM 287-3:2009- ABNT NBR NM 287-4:2009 Estas anlises ainda no so aplicadas devido uma indefinio do Inmetro quanto certificao compulsria destes tipos de cabos e cordes.

    ABNT NBR 7286 Cabos de potncia com isolao extrudada de borracha etilenopropileno (EPR) para tenses de 1 kV a 35 kV - Requisitos de desempenho

    As normas brasileiras so elaboradas pela Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT). Em particular, as normas de eletricidade es-to a cargo do COBEI, Comit Brasileiro de Eletricidade ABNT/CB-03, um dos 60 Comits Brasileiros que compem a ABNT.

    O COBEI composto por mais de 70 subcomits, que desenvolvem nor-mas para padronizao da terminologia, como o caso da SC-03.001, at conservao de energia, a cargo da SC-03.515.

    A norma ABNT NBR 5410 de responsabilidade do SC-03.064, en-quanto as normas especficas de cabos e cordes eltricos so de res-ponsabilidade da SC-03.020.

    ABNT NBR 7288 Cabos de potncia com isolao slida extrudada de cloreto de polivinila (PVC) ou polietileno (PE) para tenses de 1 kV a 6 kV

    ABNT NBR 7285 Cabos de potncia com isolao extrudada de polietileno termofixo (XLPE) para tenso de 0,6/1 kV - Sem cobertura Especificao

    ABNT NBR 7287 Cabos de potncia com isolao slida extrudada de polietileno reticulado (XLPE) para tenses de isolamento de 1 kV a 35 kV - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 7289 Cabos de controle com isolao extrudada de PE ou PVC para tenses at 1 kV - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 7290 Cabos de controle com isolao extrudada de XLPE ou EPR para tenses at 1 kV - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 8182 Cabos de potncia multiplexados autossustentados com isolao extrudada de PE ou XLPE, para tenses at 0,6/1 kV - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 9024 Cabos de potncia multiplexados autossustentados com isolao extrudada de XLPE para tenses de 10kV a 35kV com cobertura - Requisitos de desempenho

    ABNT NBR 6524 Fios e cabos de cobre duro e meio duro com ou sem cobertura protetora para instalaes areas Especificao

    ABNT NBR 9113 Cabos flexveis multipolares, com isolao slida extrudada de borracha sinttica para tenses at 750 V

    ABNT NBR 9375 Cabos de potncia com isolao slida extrudada de borracha etilenopropileno (EPR) blindados, para ligaes mveis de equipamentos para tenses de 3 kV a 25 kV

    norMas esPecficas

    Pg 01 - Capitulo I

  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010

    Qual a corrente que circular?

    CAPTULO INoes bsicas

    forMulas da lei de oHMTenso = Corrente x Resistncia

    U (volts,V) = I (ampres, A) x R (ohms,)

    Corrente = Tenso/ResistnciaI (A) = U (V)/R ()

    Resistncia = Tenso/CorrenteR () = U (V)/I (A)

    Potncia = Tenso x CorrenteP (watts, W) = U(V) x I(A)

    Manipulando as expresses acima obtemos outras que tambm podem ser teis em aplicaes especficas:

    P = I2RP = U2/R

    I = P/U

    ___I = P/R

    U = P/I

    ___U = PR

    R = P/I2

    R = U2/P

    R = __ = ___ = 360P 40U2 1202

    I = __ = ___ = 0,3AR 360U 120

    P = __ = ___ = 36,7WR 360U2 1152

    I = __ = ___ = 0,32AR 360U 115

    R = __ = ____ = 17,3P 2800U2 2202

    I = __ = ____ = 12,7AR 17,3U 220

    I = __ = ____ = 13,3AR 17,3U 230

    A resistncia de cada um dos dois condutores do cordo ser de 20 /km x 0,15km = 3 = R

    C

    P = UI = 230 x 13,3 = 3059W

    120V360

    40W

    0,3A

    115V36036,7W

    0,32A

    110V 70

    1,51A3

    3

    Todas essas expresses so diretamente aplicveis a qualquer cir-cuito resistivo, a qualquer trecho resistivo de um circuito, a qualquer circuito CC e a qualquer circuito CA (ou trecho de circuito) com fator de potncia unitrio.

    exeMPlo 1Qual a resistncia de uma lmpada incandescente onde vo assinala-dos os valores 40W e 115-125V?

    exeMPlo 2Uma torneira eltrica traz as indicaes 2800W e 220V. Qual o valor da resistncia?

    12,7A

    200V 17,3

    Qual a corrente?

    Se a torneira for ligada a um circuito de 230 V, qual a corrente absorvida?

    Qual a potncia consumida?

    circuitos coM cargas eM srieGeralmente, numa instalao, as cargas de um circuito esto ligadas em paralelo. No entanto, existem casos em que temos que considerar liga-es em srie por exemplo, em circuitos muito longos, quando temos uma carga alimentada por algumas dezenas de metros de condutor.

    exeMPloUma lmpada de prova de 200W, resistncia de 70, alimentada por diversas extenses de cordo flexvel, cuja resistncia (dada pelo fabri-cante) de 20/km. A tenso na tomada onde ligada a alimentao de 110V e o comprimento total do cordo 150m. Qual ser a tenso aplicada lmpada?

    Pg 02 - Capitulo I

    Qual a potncia efetivamente consumida pela lmpada, quando ligada a um circuito de 115V?

    Qual a corrente absorvida pela lmpada quando usada num circuito de 120V?

  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010

    Num circuito srie, a corrente a mesma em todas as cargas ligadas, e a resistncia equivalente do circuito igual soma das resistncias individuais das cargas.

    REQ = 3 + 70 + 3 = 76

    I = ___ = ____ = 1,15AREQ 76U 115

    UC = I x RC = 1,51 x 3 = 4,53V

    A tenso na lmpada ser UL = I x RL = 1,51 x 70 = 105,7V

    UL = 115 - (4,53 + 4,53) = 115 - 9,06 = 105,9V

    4,53 + 4,53 = 9,06V

    ____ x 100 = 7,8%1159,06

    ___ = ___ + ___ + ___ + ...REQ R1 R2 R3

    1 1 1 1

    ___ = ___ + ___ + ___ + ...REQ U1

    2 U22 U3

    21 P1 P2 P3

    ___ = _________ + ...REQ U21 P1 + P2 + P3

    ___ = _______________________REQ (tenso nominal)

    2

    1 soma das potncias nominais

    REQ = _______________________soma das potncias nominais

    (tenso nominal)2

    Onde P1, P2, ... so as potncias nominais e U a tenso nominal comum. Portanto,

    REQ = ____ = 4,9 27001152

    I = ____ = 23,5A 4,9

    115

    CAPTULO INoes bsicas

    No exemplo temos

    A corrente ser

    A tenso aplicada a cada carga ser o produto da corrente pela respectiva resistncia. A tenso em cada um dos dois condutores ser a mesma

    Podemos tambm dizer que a tenso na lmpada ser igual tenso na tomada menos a tenso nos condutores, isto ,

    Quando os clculos so feitos de modos diferentes, sempre apa-recem pequenas variaes nas respostas, causadas pelo nmero de decimais e pelos arredondamentos.

    A tenso nos condutores no tem nenhuma aplicao direta; ela apenas reduz a tenso na carga. No exemplo, as perdas de tenso chegam a

    que a chamada queda de tenso do circuito, que poderamos indicar em porcentagem, por

    circuitos coM cargas eM ParaleloNas instalaes eltricas, a grande maioria dos circuitos possui cargas em paralelo. Nesses circuitos, um dos clculos mais comuns consiste em de-terminar a corrente total exigida pelas cargas, a fim de dimensionar a seo dos condutores e a proteo do circuito.

    Num circuito com cargas em paralelo (se desprezarmos a queda de tenso nos condutores), a cada uma das cargas estar aplicada a mes-ma tenso e a corrente total ser a soma das correntes de cada carga individual.

    A lei de Ohm pode ser aplicada a cada uma das cargas para determinar as correntes, como ser visto nas aplicaes que se seguem.

    resistncia equivalenteA resistncia de uma carga especfica geralmente no de interesse, exceto como um passo para encontrar-se a corrente ou a potncia con-sumida. Assim, a corrente total,que circula num circuito com cargas em paralelo, pode ser determinada achando-se inicialmente a resistncia equivalente do circuito, usando a expresso

    A resistncia de um equipamento eltrico fixada em seu projeto e qualquer clculo, envolvendo essa grandeza, dever utilizar a tenso nominal do equipamento e no a do circuito.

    Em outras palavras, as tenses U1,U

    2, U

    3 podem ser diferentes entre

    si, caso as cargas ligadas ao circuito tenham tenses nominais dife-rentes.

    Se todas as cargas tiverem a mesma tenso nominal, a expresso an-terior pode ser simplificada para

    exeMPloO circuito de 20A mostrado (de tomadas de cozinha) ter capacidade suficiente para alimentar as cargas ligadas?

    Geralmente esses aparelhos tm tenso nominal de 115V; portanto,

    A corrente do circuito ser

    Logicamente um circuito de 20A no poder alimentar essas 3 cargas simultaneamente, pois o disjuntor atuar abrindo o circuito. fcil veri-ficar que se o circuito fosse de 25A as 3 cargas poderiam ser alimen-tadas normalmente (no considerando que certos disjuntores podem operar com 80% de sua corrente nominal).

    115V

    Torradeira 600W

    Cafeteira 1000W

    Ferro de passar roupas1000W

    Pg 03 - Capitulo I

  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010

    CAPTULO I

    iMPedncia eM circuitos indutivosA maioria dos circuitos encontrados em instalaes eltricas contm indutncia. Em alguns circuitos como, por exemplo, os que alimentam iluminao incandescente ou aquecedores a resistor (chuveiros, tor-neiras, etc.), a indutncia to pequena que pode ser ignorada. Em outros, como os que servem a motores, reatores de lmpadas a va-por, transformadores, etc., a indutncia pode ser bastante significativa. A corrente atravs de uma resistncia est em fase com a tenso; a corrente atravs de uma indutncia est atrasada de 90o, em relao tenso. A resistncia R e a reatncia indutiva X

    L, que se opem pas-

    sagem dessas correntes, podem ser consideradas defasadas de 90. A oposio total corrente, isto , a impedncia Z, pode ser representada pela hipotenusa do tringulo formado por R, X

    L e Z.

    Z2=R2+ XL2

    ____________Z = 13,3682 + 37,72 = 40

    A corrente ser I = ___ = 6A40

    240

    I1 = __R1

    U

    I2 = __Z2

    U

    _______ Z2 = R22 + X22

    IL = ___Z2

    I2X2

    IR = ___Z2

    I2R2

    ______ I = (I1 + IR)2 + IL2

    Noes bsicas

    Portanto, num circuito contendo em srie resistncia e indutncia

    A impedncia, como a resistncia e a reatncia, medida em ohms. Ela representa a resistncia aparente de um circuito passagem de corrente alternada, isto ,

    exeMPlo

    Para o circuito acima, determine a impedncia e a corrente. Trata-se de um circuito srie e, nessas condies, a resistncia total (equivalente) ser a soma das resistncias, ou seja,

    0,004 +0,004 +13,36 = 13,368

    Essa resistncia est em srie com a reatncia indutiva de 37,7 . Podemos construir um tringulo, do qual tiramos

    anlise fasorial de uM circuitoO circuito mostrado est alimentando 2 tomadas: na primeira est liga-da uma torradeira e na segunda uma batedeira. As duas cargas esto em paralelo.

    No trecho de circuito correspondente torradeira, a corrente l1, atravs

    da resistncia R1, do aparelho, est em fase com a tenso do circuito, U.

    (O fator de potncia desse trecho 1,0).

    No trecho correspondente batedeira, a corrente lR, atravs da resis-

    tncia R2 do motor, est em fase com U; a corrente I

    L atravs da re-

    atncia indutiva X2 do motor, est atrasada de 90o em relao a U. A

    corrente resultante l2, atravs do motor est atrasada de um ngulo F

    em relao a U. (F co-seno de F fator de potncia do motor). Se os dois diagramas fasoriais forem combinados, o resultado ser o diagra-ma fasorial do circuito srie-paralelo. A corrente total I a resultante de I1 e I

    2: est atrasada de um ngulo F em relao tenso U. (O co-seno

    de F o fator de potncia do circuito).

    frMulas aPlicveis

    fator de Potncia do Motor

    XLZ

    R

    ______Z=R2+ XL

    2

    I(A) = ____Z()U(V)

    = cosF = _____I

    IR + I1

    fator de Potncia do circuito

    = cosF = __ = ___I2 Z2

    IR R2

    240VR = 13,36

    R = 0,004

    X = 37,7

    R = 0,004

    X =

    37,

    7

    Z = ?

    R = 13,368

    U

    R2

    I

    X2I1 I2

    BatedeiraTorradeira

    IR I1

    II2

    IL IL

    F2F

    IR

    I2

    IL IL

    90o

    BatedeiraF2

    U

    Pg 04 - Capitulo I

    IRU

    Torradeira

  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010

    Potncia eM circuitos de corrente alternada

    P = 11,8cv = 11,8 x 0,736 = 8,68kW

    UL = 220V; cosF = 0,85

    P = S cosFQ = S senF__ = tgFPQ

    Ligao em estrela (Y) Tenso de linha ULCorrente de linha IL

    IL = _________ = _3 UL cosF

    P

    = ____________ = 26,8A _3 x 220 x 0,85

    8,68 x 103

    _ _S = 3 UL IL = 3 x 220 x 26,8 == 10.200VA = 10,2kVA

    Da expresso:

    _____Q = S2 - P2 __________ ____Q = 104 - 75,3 = 28,7 = 5,36kVA

    Do tringulo de potncias: S2 = P2 + Q2 e

    CAPTULO INoes bsicas

    U

    R

    I

    X

    FU

    I

    Potncia ativa P = UIcos F = RI2 Potncia reativa Q = UIsen F = XI2

    Potncia aparente S = UI = ZI2

    exeMPloUm motor eltrico trifsico consome 11,8cv, tem um fator de potncia 0.85 e alimentado em 220V. Calcular a corrente de linha do circuito e as potncias reativa e aparente.

    Temos:

    circuitos trifsicos

    tringulo de Potncias

    __Potncia ativa P = 3 UL IL cosF __Potncia reativa Q = 3 UL IL senF __Potncia aparente S = 3 UL IL

    Expresses de potncia

    _UL = 3UF

    Q

    P

    Tenso de fase UFCorrente de Fase IF

    IL

    UF

    UF UF UL UL

    IL

    IL

    L1

    N

    L2

    L3

    UL

    IL

    IL

    UL

    UL

    ULIL

    I F L1

    L2

    L3

    IL = IF

    _IL = 3IF UL = UF

    Pg 05 - Capitulo I

    F

    hous

    epre

    ss -

    vers

    o B

    - 03

    /05/

    2010

  • Manual PrysMian de instalaes eltricas 2010 Pg 06 - Capitulo II

    CAPTULO IIDa usina ao consumidor

    Verso ampliada na pgina 181- Usina hidroeltrica | 2- Parque elico | 3- Linha de transmisso | 4- Usina termoeltrica | 5- Subestao abaixadora

    6- Indstria de grande porte | 7- Rede de distribuio | 8- Metrpole: consumidor residencial, comercial e industrial

    8

    1

    7

    5

    4

    3

    6

    Um sistema eltrico, na sua concepo mais geral, constitudo pe-los equipamentos e materiais necessrios para transportar a energia eltrica desde a fonte at os pontos em que ela utilizada. Desenvol-ve-se em quatro etapas bsicas: gerao, transmisso, distribuio e utilizao, como vai esquematizado na Figura abaixo.

    A gerao a etapa desenvolvida nas usinas geradoras, que produzem energia eltrica por transformao, a partir das fontes primrias. Pode-mos classificar as usinas em:

    hidroeltricas, que utilizam a energia mecnica das quedas dgua;

    termoeltricas, que utilizam a energia trmica da queima de com-bustveis (carvo, leo diesel, gasolina, gs, etc.);

    nucleares, que utilizam a energia trmica produzida pela fisso nuclear de materiais (urnio, trio, etc.);

    elicas, que utilizam a energia mecnica dos ventos;fotovoltaicas, que utilizam a luz do sol para gerar energia eltrica.A etapa seguinte a transmisso, que consiste no transporte da energia eltrica, em tenses elevadas, desde as usinas at os centros consumidores. Muitas vezes segue-se transmisso uma etapa inter-mediria (entre ela e a distribuio) denominada subtransmisso, com tenses um pouco mais baixas. Nas linhas de transmisso areas so usados, geralmente, cabos nus de alumnio com alma de ao ou cabos de ligas de alumnio, que ficam suspens...