Dimensionamento, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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Dimensionamento de^ Dimensionamento de

Condutores^ Condutores

Dimensionamento^ Dimensionamento

O dimensionamento técnico de um circuito corresponde à aplicação dosdiversos itens da NBR 5410:2004 relativos à escolha da seção de um condutore do seu respectivo dispositivo de proteção. Os seis critérios da norma são:^ Capacidade de condução de corrente, conforme 6.2.5;^ Queda de Tensão, conforme 6.2.7;^ Seção mínima, conforme 6.2.6.1.1;^ Sobrecarga, conforme 5.3.4 e 6.3.4.2;^ Curto-circuito, conforme 5.3.5 e 6.3.4.3; e^ Choques elétricos, conforme 5.1.2.2.4.

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.1.2 – pg. 113

Dimensionamento de Condutores^ Dimensionamento de Condutores

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 90

Tipos de Linhas Elétricas - Condutores

Condutor Isolado: Possui somente o condutor e a isolação^ Cabo Unipolar:^ Condutor, isolação e uma camada de revestimento,chamada

cobertura

, para proteção mecânica

Cabo Multipolar

:

Possui sob a mesma cobertura, dois ou maiscondutores isolados, denominados

veias

.

Excelentes propriedades elétricas

Boa resistência térmica

Baixa resistência mecânicaBaixa resistência a chamas

EPR

(BORRACHA ETILENOPROPILENO)

Excelentes propriedades elétricas

Boa resistência térmica

Baixa flexibilidadeBaixa resistência à chama

XLPE

(POLIETILENORETICULADO)

Boas propriedades mecânicas e elétricas

Não propagante de chama

Baixo índice de estabilidade

térmica

PVC

(CLORETO DEPOLIVINILA)

PONTOS FORTES

PONTOS FRACOS

MATERIAL

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 98

O critério da capacidade de condução de corrente visa garantir uma vidasatisfatória

a condutores

e isolações

submetidos

aos efeitos

térmicos

produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidadesde condução durante períodos prolongados em serviço normal.Para a determinação da seção do condutor por este critério, deve-se seguiros seguintes passos principais: 1)^

Calcular a corrente de projeto do circuito;

Determinar o método de instalação;

Aplicar os fatores de correção apropriados.

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 90

Métodos de Instalação

E

F

Cabos unipolares ou cabomultipolar sobre suporteshorizontais, eletrocalha aramada outela

15

E

F

Cabos unipolares ou cabomultipolar afastado(s) da paredemais de 0,3 vez o diâmetro do cabo

14

E

F

Cabos unipolares ou cabomultipolar em bandeja não-perfurada, perfilado ou prateleira

13

C

C

Cabos unipolares ou cabomultipolar em bandeja perfurada,horizontal ou vertical

12

C CaboMultipolar C

Cabos unipolares ou cabomultipolar fixado diretamente noteto, ou afastado mais de 0,3 vez odiâmetro do cabo

11A,11B

CaboUnipolar

CondutorIsolado

Descrição

Ilustração

Nº

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 98

Cálculo da corrente de projeto

FP

V

P

I^ B

Onde: IB^

: corrente de projeto;

P^

: potência ativa total do circuito;

V^

: tensão do circuito;

FP

Monofásicos/Bifásicos : fator de potência total do circuito.

FP

P V

I^ B

Trifásicos

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.

Fatores de Correção: 1)^

Fatores de correção para temperatura;

Fatores de correção para resistividade térmica do solo;

Fatores de correção para agrupamento de circuitos.

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.3 – pg. 106

Fatores de Correção para Temperatura – k

1

Utilizado

para

temperaturasambientesdiferentes de 30ºCpara

linhas

não

subterrâneas

e^

de

20ºC

(temperatura

do solo) para linhassubterrâneas.

0,

0,

0,

0,

35

0,

0,

0,

0,

40

0,

0,

0,

0,

45

0,

0,

0,

0,

50

0,

0,

0,

0,

55

0,

0,

0,

0,

60

0,

0,

1

1

30

0,

0,

1,

1,

25

1

1

1,

1,

20

1,

1,

1,

1,

15

1,

1,

1,

1,

10

Do solo

Ambiente

EPR ou XLPE

PVC

EPR ou XLPE

PVC

Isolação

Temperatura

(ºC)

NBR 5410:2004 - Tabela 40 pg. 106

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.5 – pg. 107

Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos – k

3

Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nastabelas de capacidade de condução de corrente, fatores de correção devem ser aplicados.

0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,

Camada única sobreleito, suporte, etc. 5

38 e 39(métodosE a F)

0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,

Camada única embandeja perfurada 4

0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

Camada única no teto 3

36 a 37(métodos C)

0,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,

Camada única sobreparede, piso, oubandeja nãoperfurada ouprateleira 2

36 a 39(métodosA a F) 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1,

Em feixe: ao ar livreou sobre superfície;embutidos; emconduto fechado 1

>^20 15 a^19 12 a^15 9 a^11 8 7 6 5 4 3 2 1

Tabelas dosmétodos dereferência

Número de Circuitos ou de Cabos Multipolares

Disposição doscabos justapostos

Item Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares, pode-se considerar tanto N/2circuitos com 2 condutores carregados como N/3 circuitos com 3 condutores carregados.

NBR 5410:2004 - Tabela 42 pg. 108

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.5.5 – pg. 111

Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos – k

3

Os fatores das tabelas 42 a 45 são válidos para grupos de condutores semelhantes, igualmentecarregados. São

considerados semelhantes aqueles

que se baseiam na mesma temperatura

máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seçõesnormalizadas sucessivas. Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição, osfatores

de

agrupamento

aplicáveis

devem

ser

obtidos

recorrendo-se

a^

qualquer

das

duas

alternativas seguintes:^ 1)

Cálculo caso a caso, utilizando, por exemplo, a ABNT 11301; ou 2) Caso não seja viável um cálculo específico,adoção do fator F da expressão:

n

F

F^

: fator de correção n^ : número de circuitos ou de cabos multipolares

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 101

Nº condutores carregados

Nº condutores carregados

Nº condutores carregados

D

C

B

B

A

Capacidades de condução de corrente, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D .A

Condutores isolados, cabos unipolares e multipolares – cobre, isolação PVC

SeçõesNominaismm²

NBR 5410:2004 - Tabela 36 pg. 101

Capacidade de Condu^ Capacidade de Condu

ção de Correnteção de Corrente

Exemplo de Cálculo

Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196

Um circuito de iluminação de 1200 W, fase-neutro, passa no interior de um eletroduto embutido dePVC, juntamente com outros quatro condutores isolados de outros circuitos em cobre. Atemperatura ambiente é de 35ºC. Determinar a seção do condutor.

Queda de Tensão^ Queda de Tensão

A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto deutilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência.

QG BT

QT Circuitos Terminais^ QT

Circuitos DeDistribuição^ 7%

^ 4%

Transformador deTransformador depropriedade da propriedade daconcession concession

áriaária

Ponto de entrega no Ponto de entrega nosecund secund

ário doário do transformador transformador

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115

Queda de Tensão^ Queda de Tensão

A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto deutilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência.

MT

QG BT

QT Circuitos Terminais^ QT

Circuitos DeDistribuição^ 7%

^ 4%

Transformador deTransformador depropriedade da unidade propriedade da unidadeconsumidora consumidora Ponto de entrega no Ponto de entrega noprim prim ário doário do transformador transformador

Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115