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OS SEIS CRITÉRIOS TÉCNICOS DE DIMENSIONAMENTO DE
CONDUTORES ELÉTRICOS:
Chamamos de dimensionamento técnico de um circuito à aplicação dos
diversos itens da NBR 5410 relativos à escolha da seção de um condutor e
do seu respectivo dispositivo de proteção.
Os seis critérios da norma são:
- seção mínima; conforme 6.2.6;
- capacidade de condução de corrente; conforme 6.2.5;
- queda de tensão; conforme 6.2.7;
- sobrecarga; conforme 5.3.3;
- curto-circuito; conforme 5.3.4;
- contatos indiretos; conforme 5.1.3.
Para considerarmos um circuito completa e corretamente dimensionado, é
necessário realizar os seis cálculos acima, cada um resultando em uma
seção e considerar como seção final aquela que é a maior dentre todas as
obtidas.
Especial atenção deve ser dispensada ao dimensionamento de condutores
em circuitos onde haja a presença de harmônicas. Esse assunto é abordado
no item 6.2.6.4 da NBR 5410/1997.
DIMENSIONAMENTO
DIMENSIONAMENTO
SEÇÃO DO CONDUTOR NEUTRO:
Conforme 6.2.6.2 da NBR 5410/1997, o condutor neutro deve possuir, no mínimo, a mesma seção que os con-
dutores fase nos seguintes casos:
- em circuitos monofásicos e bifásicos;
- em circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for igual ou inferior a 25 mm^2 ;
- em circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicas.
Conforme 6.2.6.3 da NBR 5410/1997, apenas nos circuitos trifásicos, é admitida a redução do condutor neutro
nos seguintes casos:
- quando não for prevista a presença de harmônicas;
- quando a máxima corrente susceptível de percorrer o neutro seja inferior à capacidade de condução de
corrente correspondente à seção reduzida do condutor neutro.
Os valores mínimos da seção do condutor neutro nestes casos estão indicados na tabela 16 a seguir.
O CONDUTOR DE PROTEÇÃO (FIO TERRA):
A NBR 5410 / 1997 recomenda o uso de CONDUTORES DE PROTEÇÃO (designados por PE), que,
preferencialmente, deverão ser condutores isolados, cabos unipolares ou veias de cabos multipolares.
A tabela 17 a seguir, indica a seção mínima do condutor de proteção em função da seção dos condutores fase
do circuito. Em alguns casos, admite-se o uso de um condutor com a função dupla de neutro e condutor de
proteção. É o condutor PEN (PE + N), cuja seção mínima é de 10 mm^2 , se for condutor isolado ou cabo
unipolar, ou de 4 mm^2 , se for uma veia de um cabo multipolar.
CORES DOS CONDUTORES NEUTRO E DE PROTEÇÃO:
A NBR 5410/1997 prevê, no item 6.1.5.3, que os condutores de um circuito devem ser identificados, porém
deixa em aberto o modo como fazer esta identificação. No caso de o usuário desejar fazer a identificação por
cores, então devem ser adotadas aquelas prescritas na norma, a saber:
- Neutro (N) = azul-claro;
- Condutor de proteção (PE) = verde-amarela ou verde;
- Condutor PEN = azul-claro com indicação verde-amarela nos pontos visíveis.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 2 - (*) CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE, EM AMPÈRES,
PARA OS MÉTODOS DE REFERÊNCIA A1, A2, B1, B2, C e D DA TABELA 1
FIOS E CABOS ISOLADOS EM TERMOPLÁSTICO, CONDUTOR DE COBRE.
- Fio Pirastic, Cabo Pirastic, Cabo Pirastic Flex, Cabo Sintenax e Cabo Sintenax Flex;
- 2 e 3 condutores carregados;
- Temperatura no condutor: 70 °C;
- Temperaturas: 30 °C (ambiente) e 20 °C (solo).
(*) De acordo com a tabela 31 da NBR 5410/1997.
condutores^3 carregados condutores^2 carregados
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 1
A1 A2 B1 B2 C D
condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13)
Seções
nominais
(mm^2 )
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 3 - (*) CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE, EM AMPÈRES,
PARA OS MÉTODOS DE REFERÊNCIA A1, A2, B1, B2, C e D DA TABELA 1
CABOS ISOLADOS EM TERMOFIXO, CONDUTOR DE COBRE.
- Cabos Voltalene, Eprotenax, Eprotenax Gsette e Afumex;
- 2 e 3 condutores carregados;
- Temperatura no condutor: 90 °C;
- Temperaturas: 30 °C (ambiente), 20 °C (solo).
condutores^3 carregados
Seções
nominais
(mm^2 ) 2
condutorescarregados
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 1
A1 A2 B1 B2 C D
condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados condutores^3 carregados condutores^2 carregados
0,5 10 9 10 9 12 10 11 10 12 11 14 12 0,75 12 11 12 11 15 13 15 13 16 14 18 15 1 15 13 14 13 18 16 17 15 19 14 18 15 1,5 19 17 18,5 16,5 23 20 22 19,5 24 22 26 22 2,5 26 23 25 22 31 28 30 26 33 30 34 29 4 35 31 33 30 42 37 40 35 45 40 44 37 6 45 40 42 38 54 48 51 44 58 52 56 46 10 61 54 57 51 75 66 69 60 90 71 73 61 16 81 73 76 68 100 88 91 80 107 96 95 79 25 106 95 99 89 133 117 119 105 138 119 121 101 35 131 117 121 109 164 144 146 128 171 147 146 122 50 158 141 145 130 198 175 175 154 209 179 173 144 70 200 179 183 164 253 222 221 194 269 229 213 178 95 241 216 220 197 306 269 265 233 328 278 252 211 120 278 249 253 227 354 312 305 268 382 322 287 240 150 318 285 290 259 407 358 349 307 441 371 324 271 185 362 324 329 295 464 408 395 348 506 424 363 304 240 424 380 386 346 546 481 462 407 599 500 419 351 300 486 435 442 396 628 553 529 465 693 576 474 396 400 579 519 527 472 751 661 628 552 835 692 555 464 500 664 595 604 541 864 760 718 631 966 797 627 525 630 765 685 696 623 998 879 825 725 1122 923 711 596 800 885 792 805 721 1158 1020 952 837 1311 1074 811 679 1000 1014 908 923 826 1332 1173 1088 957 1515 1237 916 767 ()* De acordo com a tabela 32 da NBR 5410/1997.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 5 - (*) CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE, EM AMPÈRES, PARA
OS MÉTODOS DE REFERÊNCIA E, F, G DA TABELA 1
CABOS ISOLADOS EM TERMOFIXO, CONDUTOR DE COBRE.
- Cabos Voltalene, Eprotenax, Eprotenax Gsette e Afumex;
- Temperatura no condutor: 90 °C
- Temperatura ambiente: 30 °C
Cabos bipolares
Cabos tripolares e tetrapolares
2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares
Condutores isolados ou cabos unipolares em trifólio
Contíguos Espaçados horizontalmente
Espaçados verticalmente
Cabos multipolares
MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 1
E E F F
3 cabos unipolares ou 3 condutores isolados
F G G
Cabos unipolares ou condutores isolados
()* De acordo com a tabela 34 da NBR 5410/1997.
Seções
nominais
(mm^2 )
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 6 - (*) FATORES DE CORREÇÃO PARA TEMPERATURAS
AMBIENTES DIFERENTES DE 30 °C PARA LINHAS NÃO SUBTERRÂNEAS E DE 20 °C
(TEMPERATURA DO SOLO) PARA LINHAS SUBTERRÂNEAS.
Temperatura
(°C)
Ambiente Do solo
PVC EPR ou XLPE PVC EPR ou XLPE
ISOLAÇÃO
()* De acordo com a tabela 35 da NBR 5410/1997.
Resistividade térmica (K.m/W) 1 1,5 2 3 Fator de correção 1,18 1,10 1,05 0,
TABELA 7 - (*) FATORES DE CORREÇÃO PARA CABOS CONTIDOS EM ELETRODUTOS ENTERRADOS
NO SOLO, COM RESISTIVIDADES TÉRMICAS DIFERENTES DE 2,5 K.m/W, A SEREM
APLICADOS ÀS CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE DO MÉTODO DE REFERÊNCIA D.
()* De acordo com a tabela 36 da NBR 5410/1997.
TABELA 9 - (*) FATORES DE AGRUPAMENTO PARA MAIS DE UM CIRCUITO
CABOS UNIPOLARES OU CABOS MULTIPOLARES DIRETAMENTE ENTERRADOS
(MÉTODO DE REFERÊNCIA D, DA TABELA 1)
TABELA 10 - MULTIPLICADORES A UTILIZAR PARA A OBTENÇÃO DOS FATORES
DE AGRUPAMENTO APLICÁVEIS A CIRCUITOS TRIFÁSICOS OU CABOS MULTIPOLARES,
AO AR LIVRE, CABOS CONTÍGUOS, EM VÁRIAS CAMADAS HORIZONTAIS,
EM BANDEJAS, PRATELEIRAS E SUPORTES HORIZONTAIS
(MÉTODOS DE REFERÊNCIA C, E, F NAS TABELAS 2, 3, 4 e 5)
CABOS MULTIPOLARES CABOS UNIPOLARES
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
Número de
circuitos
Nula 1 diâmetrode cabo 0,125m^ 0,25m 0,5m
DISTÂNCIA ENTRE CABOS (a)
()* De acordo com a tabela 38 da NBR 5410/1997.
2 3 4 ou 5 6 a 8 9 e mais
Número de circuitos trifásicos ou de cabos multipolares
(cabos unipolares ou cabos multipolares contíguos em uma camada)
Disposição num plano horizontal 0,85 0,78 0,75 0,72 0, Disposição num plano vertical 0,80 0,73 0,70 0,68 0,
a a
a
a
NOTA:
A) Os fatores são obtidos multiplicando os valores referentes à disposição num plano horizontal pelos referentes à disposição num plano vertical, que corresponde ao número de camadas.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 11 - (*) FATORES DE AGRUPAMENTO PARA MAIS DE UM CIRCUITO
CABOS EM ELETRODUTOS DIRETAMENTE ENTERRADOS.
(MÉTODO DE REFERÊNCIA D NAS TABELAS 2 E 3)
a) Cabos multipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto
Número de
circuitos
Nulo 0,25m 0,5m 1,0m
ESPAÇAMENTO ENTRE DUTOS (a)
b) Cabos unipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto (**)
Número de
circuitos
Nulo 0,25m 0,5m 1,0m
ESPAÇAMENTO ENTRE DUTOS (a)
CABOS MULTIPOLARES
CABOS UNIPOLARES
()* De acordo com a tabela 39 da NBR 5410/1997. ()** Somente deve ser instalado 1 cabo unipolar por eletroduto, no caso deste ser em material não-magnético.
a
a
a
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 13 - (*) FATORES DE CORREÇÃO PARA O AGRUPAMENTO DE CIRCUITOS
CONSTITUÍDOS POR CABOS UNIPOLARES AO AR LIVRE
(MÉTODO DE REFERÊNCIA F NAS TABELAS 4 E 5)
Número de
bandejas ou
leitos
Método de instalação da tabela 1
Bandejas
horizontais
perfuradas
(nota C)
Bandejas
verticais
perfuradas
(nota D)
Leitos,
suportes
horizontais,
etc.
(nota C)
Bandejas
horizontais
perfuradas
(nota C)
Bandejas
verticais
perfuradas
(nota D)
Leitos,
suportes
horizontais,
etc.
(nota C)
Número de circuitos trifásicos (nota E) Utilizar como multiplicador para a coluna:
NOTAS:
A) Os valores indicados são médios para os tipos de cabos e a faixa de seções das tabelas 4 e 5. B) Os fatores são aplicáveis a cabos agrupados em uma única camada, como mostrado acima, e não se aplicam a cabos dispostos em mais de uma camada. Os valores para tais disposições podem ser sensivelmente inferiores e devem ser determinados por um método adequado; pode ser utilizada a tabela 10. C) Os valores são indicados para uma distância vertical entre bandejas ou leitos de 300mm. Para distâncias menores, os fatores devem ser reduzidos. D) Os valores são indicados para uma distância horizontal entre bandejas de 225mm, estando estas montadas fundo a fundo. Para espaçamentos inferiores, os fatores devem ser reduzidos. E) Para circuitos contendo vários cabos em paralelo por fase, cada grupo de três condutores deve ser considerado como um circuito para a aplicação desta tabela.
Contíguos
Contíguos
Espaçados
Contíguos
Espaçados
Espaçados
20 mm 2 De De
()* De acordo com a tabela 41 da NBR 5410/1997.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
- Os fatores de correção tabelados (tabelas 8 a 13) são aplicáveis a grupos de cabos semelhantes, igualmente
carregados. O cálculo dos fatores de correção para grupos contendo condutores isolados ou cabos unipolares ou
multipolares de diferentes seções nominais, depende da quantidade de condutores ou cabos e da faixa de
seções. Tais fatores não podem ser tabelados e devem ser calculados caso a caso, utilizando, por exemplo, a
NBR 11301.
NOTA:
São considerados cabos semelhantes aqueles cujas capacidades de condução de corrente baseiam-se na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seções normalizadas secessivas.
- No caso de condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares de dimensões diferentes em condutos
fechados ou em bandejas, leitos, prateleiras ou suportes, caso não seja viável um cálculo mais específico,
deve-se utilizar a expressão:
F =
n
onde:
F = fator de correção
n = número de circuitos ou de cabos multipolares
NOTA:
A expressão dada está a favor da segurança e reduz os perigos de sobrecarga sobre os cabos de menor seção nominal. Pode, no entanto, resultar no superdimensionamento dos cabos de seções mais elevadas.
GRUPOS CONTENDO CABOS DE DIMENSÕES DIFERENTES
TABELA 14 - (*) FATORES DE CORREÇÃO APLICÁVEIS A CIRCUITOS TRIFÁSICOS A 4 CONDUTORES
ONDE É PREVISTA A PRESENÇA DE CORRENTES HARMÔNICAS DE 3ª ORDEM
Porcentagem de
3 ª harmônica na corrente
de fase (%) Escolha da seção com base
na corrente de fase
Fator de correção
Escolha da seção com base
na corrente de neutro
NOTAS:
(A) A tabela foi originalmente obtida para cabos tetrapolares e pentapolares, mas pode, em princípio, ser utilizada para circuitos com cabos unipolares ou condutores isolados. (B) A corrente ( I ) a ser utilizada para a determinação da seção dos 4 condutores do circuito, utilizando as tabelas 2, 3 ou 5 (colunas de 3 condutores carregados), é obtida pelas expressões: I B
- escolha pela corrente de fase I = f 1 p
- escolha pela corrente de neutro I = x I B x x f 100 onde: IB = corrente de projeto do circuito; p = porcentagem da harmônica de 3ª ordem (tabela 14); f = fator de correção (tabela 14).
()* De acordo com a tabela 45 da NBR 5410/1997.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 18 - (*) LIMITES DE QUEDA DE TENSÃO
Instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão,
a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão. 4% 4%
Instalações alimentadas diretamente por subestação de transformação ou
transformador, a partir de uma instalação de alta tensão. 7% 7%
Instalações que possuam
fonte própria. 7% 7%
A
B
C
Instalações Iluminação Outros usos
(A)
(B)
(C)
SUBESTATRANSFOR-ÇÃO, MADOR OUFONTE PRÓPRIA
()* De acordo com a tabela 46 da NBR 5410/1997.
NOTAS: A) Nos casos B e C, as quedas de tensões nos circuitos terminais não devem ser superiores aos valores indicados em A. B) Nos casos B e C, quando as linhas tiverem um comprimento superior a 100m, as quedas de tensão podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a 0,5%.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 19 - QUEDA DE TENSÃO EM V/A. km
FIO PIRASTIC, CABO PIRASTIC E CABO PIRASTIC FLEX.
Seção
nominal
(mm 2 )
FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,
Eletroduto e eletrocalha(A)
(material magnético)
Pirastic,
Pirastic Flex Pirastic e Pirastic Flex
Circuito monofásico
e trifásico Circuito monofásico^ Circuito trifásico
Eletroduto e eletrocalha(A)^ (material não-magnético)
NOTAS:
A) As dimensões do eletroduto e da eletrocalha adotadas são tais que a área dos cabos não ultrapassa 40% da área interna dos mesmos;
B) Os valores da tabela admitem uma temperatura no condutor de 70 °C.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
TABELA 21 - QUEDA DE TENSÃO EM V/A. km
CABOS EPROTENAX, EPROTENAX GSETTE E AFUMEX
Se
çã
o nominal (mm
FP = 0,
S = 10cm S = 20cm S = 2D S = 10cm S = 20cm S = 2D
FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,95FP = 0,8FP = 0,
Cabos unipolares
INSTALAÇÃO AO AR LIVRE (C)
CABOS EPROTENAX, EPROTENAX GSETTE E AFUMEX
Cabos uni
e bipolares
Cabos tri e
tetrapolares
Circuito
trifásico
Circuito
trifásico (B)
Circuito
monofá-
sico (B)
Circuito monofásico Circuito trifásico
NOTAS:
A) Os valores da tabela admitem uma temperatura no condutor de 90 °C; B) Válido para instalação em eletroduto não-magnético e diretamente enterrado; C) Aplicável a fixação direta a parede ou teto, ou eletrocalha aberta, ventilada ou fechada, espaço de construção, bandeja, prateleira, suportes e sobre isoladores.
TABELAS DE DIMENSIONAMENTO
Seção
(mm 2 )
[1]
Rca
[3]
XL
[4]
Rcc (A)
[2]
Condutos não-magnéticos (B)
Circuitos FN / FF / 3F
TABELA 22 - RESISTÊNCIAS ELÉTRICAS E REATÂNCIAS INDUTIVAS DE FIOS E CABOS
ISOLADOS EM PVC, EPR E XLPE EM CONDUTOS FECHADOS (VALORES EM Ω / km)
(A) Resistência elétrica em corrente contínua calculada a 70 °C no condutor; (B) Válido para condutores isolados, cabos unipolares e multipolares instalados em condutos fechados não-magnéticos.
Os valores de resistências elétricas e reatâncias indutivas indicadas na tabela a seguir são valores médios e
destinam-se a cálculos aproximados de circuitos elétricos, utilizando-se a seguinte fórmula:
Z = R cos φ + X sen φ
