DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES - PDF
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Walter Gonçalves Campelo
1 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Os seis critérios de dimensionamento de circuitos de BT: 1. Seção mínima; 2. Capacidade de condução de corrente; 3. Queda de tensão; 4. Proteção contra sobrecargas; 5. Proteção contra curtos-circuitos; 6. Proteção contra contatos indiretos (aplicável apenas quando se usam dispositivos a sobrecorrente na função de seccionamento automático) 1
2 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Seção mínima: Condutor de cobre para circuitos de iluminação: # 1,5 mm 2 ; Condutor de cobre para circuitos de força e TUG s: # 2,5 mm 2 ; Neutro: deve possuir a mesma seção do condutor fase nos seguintes casos: Circuitos monofásicos e bifásicos com neutro; Circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for inferior a 25 mm 2. 2
3 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Seções mínimas dos condutores 3
4 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Capacidade de condução de corrente Garante uma vida satisfatória do condutor e seu isolamento submetidos aos efeitos térmicos da corrente; Determinação da seção dos condutores; Tratado na seção da NBR 5410, com tabelas para a determinação das seções dos condutores; Uso de tabelas para correto dimensionamento dos condutores, traduzindo os cálculos para a realidade; Fatores de correção: Fator de correção de temperatura (FCT) e Fator de correção para número de circuitos (FCNC). 4
5 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES A corrente transportada por qualquer condutor deve ser tal que a temperatura máxima não seja ultrapassada. 5
6 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Métodos de referência a) A1 condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; b) A2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; c) B1 condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; d) B2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; e) C cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira; f) D cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo; g) E cabo multipolar ao ar livre; h) F cabos unipolares justapostos ao ar livre; i) G cabos unipolares espaçados ao ar livre. 6
7 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Cálculo da corrente de fase: Cálculo da corrente de projeto: 7
8 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabelas para os fatores de correção (tabs. 35 e 37 da NBR ): 8
9 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela para a determinação do condutor que atenda à corrente de projeto definida: (tabs. de 31 a 34 da NBR ) 9
10 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXEMPLO 1: O circuito de um chuveiro monofásico possui potência de 4500W. Considere T = 30ºC e que o número de circuitos agrupados seja 3 (no pior trecho de eletroduto onde passa o circuito do chuveiro) 10
11 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXERCÍCIO 1: Um circuito de 1200W de iluminação e tomadas de uso geral, de fase e neutro, passa no interior de um eletroduto embutido de PVC, juntamente com outros quatro condutores isolados de outros circuitos e cobre, PVC = 75ºC. A temperatura ambiente é de 35ºC. A tensão é de 120V. Determinar a seção do condutor. 11
12 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES SOLUÇÃO Cálculo da corrente do circuito I CIRC = 1200W/120V = 10A Fator de correção de temperatura (FCT) = 0,94 Fator de correção para número de circuitos (FCNC) = 0,70 Cálculo da corrente de projeto I PROJ = I CIRC /(FCT*FCNC) = 10A/(0,94*0,70) = 15,2A Conclusões: O condutor a ser escolhido é o de seção 1,5 mm 2 ; Para circuitos internos de iluminação de 1200W, considerando os efeitos de aquecimento e agrupamento, o condutor de 1,5 mm 2 é suficiente, dispensando cálculos de circuito por circuito. 12
13 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Queda de tensão Aparelhos elétricos são projetados para trabalharem a determinadas tensões, com baixa tolerância; Tratado na seção da NBR 5410; Ao longo do circuito, ocorre uma queda de tensão; As quedas de tensão são em função da distância entre a carga e o medidor e a potência da carga; Utiliza a corrente de projeto do circuito; Quedas dadas em percentagem da tensão nominal tensão de entrada - tensão na carga Queda de tensão percentual = x 100% tensão na entrada 13
14 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES A redução da tensão não deve ser superior a estabelecida pela norma na tabela a seguir: A Instalações alimentadas diretamente por ramal de baixa tensão, a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão Iluminação 5% Outros usos 5% B Instalações alimentadas diretamente por subestações de transformação ou transformador, a partir de uma instalação de alta tensão 7% 7% C Instalações que possuam fonte própria 7% 7% 14
15 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES A queda de tensão no circuito também pode ser expressa por: A resistência para um circuito a 2 fios: Finalmente: 15
16 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES O método VA*m quando se tratar de circuitos com cargas pequenas Tabela com as seções padrões dos condutores: 16
17 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXEMPLO 2 Cálculo de queda de tensão para o circuito do chuveiro, considere as distâncias no diagrama unifilar abaixo: 17
18 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXEMPLO 3 Cálculo da queda de tensão para um circuito de iluminação: 18
19 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 19
20 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXERCÍCIO 2 Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com CQT. 20
21 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Funções dos eletrodutos e dutos elétricos: 1 - Propiciar aos condutores proteção mecânica; 2 - Propiciar aos condutores proteção contra ataques do meio ambiente, sobretudo contra corrosão ou ataques químicos oriundos de ações da atmosfera ou agentes agressivos dispersos no meio ambiente (sais, ácidos, gases, óleos, etc.); 3 - Fornecer ao meio uma proteção contra os perigos de incêndio resultantes de eventuais superaquecimentos dos condutores ou arcos voltaicos; 4 - Proporcionar aos condutores um envoltório, a fim de evitar perigos de choque elétrico. 21
22 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS CLASSIFICAÇÃO: a) Quanto ao material: Não metálicos: PVC, plástico com fibra de vidro, polipropileno, polietileno de alta densidade e fibrocimento; Metálicos: aço carbono galvanizado ou esmaltado, alumínio e flexíveis de cobre espiralado. b) Quanto à flexibilidade: - Rígidos; - Flexíveis. 22
23 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS CLASSIFICAÇÃO: c) Quanto à forma de conexão: - Roscáveis; - Soldáveis. d) Quanto à espessura da parede: - Leve; - Semipesado; - Pesado. 23
24 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Os eletrodutos, calhas e leitos podem conter condutores de mais de um circuito, nos seguintes casos: 1. Quando as três condições seguintes forem simultaneamente atendidas: - Os circuitos pertençam à mesma instalação; - As seções nominais dos condutores fase estejam contidas em um intervalo de três valores normalizados sucessivos; - Os condutores isolados e os cabos isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviço contínuo. 24
25 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Taxa Máxima de Ocupação dos Eletrodutos: As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores ou cabos após a instalação dos eletrodutos e acessórios. Desta forma, a taxa máxima de ocupação em relação à área de seção transversal dos eletrodutos não deverá ser superior a: - 53 % no caso de um condutor ou cabo; - 31 % no caso de dois condutores ou cabos; - 40 % no caso de três ou mais condutores ou cabos. 25
26 ROTEIRO PARA DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS a. Determina-se a seção total ocupada pelos condutores, aplicando-se tabelas de fabricantes de condutores e cabos; b. Determina-se o diâmetro externo nominal do eletroduto (mm), entrando-se nas tabelas de fabricantes de eletrodutos com o valor encontrado no item a ; c. Caso os condutores instalados em um mesmo eletroduto sejam do mesmo tipo e tenham seções nominais iguais, podem-se eliminar os itens a e b, encontrando-se o diâmetro externo nominal do eletroduto em função da quantidade e seção dos condutores, diretamente por tabelas específicas. 26
27 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Disjuntores Termomagnéticos são dispositivos que garantem simultaneamente, a manobra e a proteção contra correntes de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito. Numa instalação elétrica, residencial, comercial ou industrial, o importante é garantir as condições ideais de funcionamento do sistema sob quaisquer condições de operação, protegendo os equipamentos e a rede elétrica de acidentes provocados por alteração de corrente. 27
28 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Em resumo, os disjuntores cumprem três funções básicas: - Abrir e fechar os circuitos (manobra); - Proteger a fiação, ou mesmo os aparelhos, contra sobrecarga, através do seu dispositivo térmico; - Proteger a fiação contra curto-circuito, através do seu dispositivo magnético. 28
29 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Os disjuntores termomagnéticos (DTM) devem ser ligados aos condutores fase do circuito e apresentam a vantagem de permitir o religamento sem necessidade de substituição de componentes. Caso o defeito na rede persistir no momento do religamento, o disjuntor desligará novamente, não devendo ser manobrado até que se elimine o problema do circuito. 29
30 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS ESPECIFICAÇÕES: a. Número de pólos: - Monopolares; - Bipolares; - Tripolares; b. Quanto à tensão de operação: - Disjuntores de baixa tensão (até 1000 V): que podem ser em caixa moldada ou abertos. - Disjuntores de média e alta tensões (acima de 1000 V): que podem ser a vácuo, a ar comprimido, a óleo, pequeno volume de óleo PVO e de hexafluoreto de enxofre SF6. 30
31 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Em instalações elétricas prediais de baixa tensão são utilizados os disjuntores termomagnéticos em caixa moldada, fabricados com os materiais como, por exemplo, poliéster e poliamida. 31
32 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS DIMENSIONAMENTO SIMPLIFICADO: Deve haver uma coordenação entre os condutores e o dispositivo de proteção, de forma a satisfazer a condição seguinte: Onde: Ib < In < Iz Ib é a corrente de projeto do circuito; In é a corrente nominal do dispositivo de proteção; Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores; Para determinar a corrente nominal do disjuntor e as suas características consultar catálogos dos fabricantes. 32
33 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS DIMENSIONAMENTO SIMPLIFICADO: 33
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