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 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS Prof. José batista.
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Condutores Elétricos Ind

Nov 05, 2015

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IgorFortal

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  • DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELTRICOS

    Prof. Jos batista.

  • Condutores eltricos

    O aluno dever ser capaz de identificar, caracterizar

    e dimensionar os condutores dos circuitos

    (terminaes, distribuio e alimentao) de

    instalaes eltricas em baixa tenso.

  • Consideraes bsicas

    Condutores eltricos:

    definio

    Corpo Condutor pode ser

    denominado por facilidade

    de transferncia de

    Eltrons(e-).

    (a) Fio

    (b) Cabo

    (c) condutor nu

    (a) (b)

    (c)

  • Maneiras de instalao de condutores

  • Seo nominal

    Seo nominal de um fio ou cabo:

    a rea da seo transversal do fio ou da soma das sees dos fios

    componentes de um cabo.

    (a) AWG (American Wire Gauge circular mil): escala em progresso geomtrica de dimetros expressos em polegadas.

    (Obs.: utilizado at o ano de 1982);

    (b) NBR 5410 - A partir de dezembro de 1982 escala padronizada

    em mm2, da srie mtrica da IEC (International Electrotechnical Comission).

  • Isolao de cabos eltricos

    Devem ser usados os Fios e Cabos de cobre de alta

    condutibilidade, tipo anti-chamas, com revestimento

    termoplstico e nvel de isolamento para 750V e 1000V,

    salvo indicao em contrrio do projeto executivo de eltrica.

  • Seo dos condutores

  • Cabos eltricos

    (a) (b)

    Condutores eltricos: (a) cabo nu; (b) cabo unipolar; (c); cabo multipolar.

    (c)

  • Cabos eltricos

  • Terminais

  • Terminais

  • Tipos de isolamento dos condutores

    (a) Propagadores de chama: entram em combusto sob a

    ao direta da chama e a mantm aps a sua retirada (Etilenopropilelo EPR, Polietileno Reticulado XLPE);

    (b) No-propagadores de chama: removida a chama a

    combusto do material cessa (Cloreto de Polivinila PVC, neoprene);

    (c) Resistente chama: mesmo sob exposio prolongada, a

    chama no se propaga ao longo do material isolante do cabo (Sintenax Antiflan irelli, Noflan Ficap);

    (d) Resistentes ao fogo: materiais especiais, incombustveis

    (Afumex da Pirelli, Afitox da Ficap).

  • Temperaturas dos condutores eltricos

  • Cores dos condutores

    As instalaes eltricas de corrente alternada (AC) podem ser

    monofsicas ou trifsicas. As cores normalizadas do isolamento

    para identificao dos condutores so as seguintes:

    Fase: Castanho, preto , vermelho ou cinzento

    Neutro: Azul claro

    Terra (proteo - PE): Verde e amarelo

  • Maneiras de instalar as passagens os cabos eltricos

  • Canaletas

  • Eletrocalha

  • Leitos

    Abraadeiras

  • Perfilados

  • Eletrodutos e conduletes (PVC)

    Conduite

    Eletroduto

  • Eletrodutos e conduletes

  • Maneiras de instalao de condutores

  • Maneiras de instalao de condutores

  • Mtodos de instalao

  • Dimensionamento dos condutores eltricos

    (a) Seo Mnima;

    (b) Mxima Corrente (aquecimento);

    (c) Queda de Tenso.

  • Seo mnima Condutor

    A NBR5410 especifica que:

    A seo mnima dos condutores

    especificada dependendo do

    tipo de circuito que eles

    alimentam:

    Iluminao= 1,5mm TUG (tomada de uso geral)= 2,5mm por neutro.

    TUE (tomada de uso especifico) =

    conforme potncia nominal do

    equipamento, utilizando-se os

    critrios de

    dimensionamentos de

    condutores.

  • Mxima corrente

    1 chuveiro: 4.400 VA

    10 lmpadas de 60 W: 600 VA

    1 ferro eltrico: 1.000 VA

    1 TV: 80 VA

    Outros: 300 VA

    TOTAL DA CARGA: 6.380 VA

    Clculo da corrente:

    6.380/220 VA = 29 A

    Eletroduto aparente.

  • Dimensionamento dos condutores eltricos

  • Queda de tenso

    Em nenhum caso a queda de tenso nos

    circuitos terminais pode ser superior a 4%.

  • Queda de tenso

    Calcule a queda de tenso e a tenso na carga, sendo o quadro que alimenta a

    carga est com 380V FF, para um condutor de 50metros e cabo de 10mm, sendo

    a carga alimenta com uma corrente de 40A.

    50m=0,05km

    10mm >>> R=1,91ohms/km

    380V,Uc=?

    Rt=1,91x0,05=0,1ohms

    U=RxI=0,1*40=4V Queda de tenso =380-4=376V tenso na carga.

    %=(1-(376/380))*100=1%.

    Qual seria a mxima corrente a passar pelo cabo para termos um queda de

    tenso mxima de 4%.

  • Dimensionamento dos condutores eltricos

  • Queda de tenso

    A Queda de Tenso em V/A.km, dado pela expresso abaixo:

    U = UV/A.km x I x L

    Onde

    U = Queda de tenso em Volts UV/A.km = Queda de tenso em V/A.km (Ver tabelas de fabricantes de

    condutores de cobre)

    I = Corrente eltrica do circuito, em Ampres (A)

    L = Comprimento do circuito em km

  • Queda de tenso

    Dimetro condutores V/A/km

    mm 2 3

    1,5 23,3 20,2

    2,5 14,3 12,4

    4 8,96 7,79

    6 6,03 5,25

    10 3,63 3,17

    16 2,32 2,03

    25 1,51 1,33

    35 1,12 0,98

    50 0,85 0,76

    70 0,62 0,55

    95 0,48 0,43

    120 0,4 0,36

    150 0,35 0,31

    185 0,3 0,27

    240 0,26 0,23

    300 0,23 0,21

  • Queda de tenso

    Consideraes na queda de tenso

    Fator de servio O fator de servio, um fator que aplicado potncia nominal,

    indica a carga permissvel que pode ser aplicada. Esse fator refere-se a uma

    capacidade de sobrecarga contnua, ou seja, uma reserva de potncia para

    suportar melhor o funcionamento em condies desfavorveis.

    Fs-1,15 cargas

    Fs-1,25 motores.

    Correo para temperaturas ambientes diferentes de 30C para linhas no-subterrneas e de 20C (temperatura do solo) para linhas

    subterrneas - Nmero de circuitos ou de cabos multipolares

  • Queda de tenso

    Fatores de correo de corrente de projeto

    Idia: adequar cada caso especfico s condies para

    os quais foram elaboradas as tabelas 36 a 39, aplicando

    quando necessrio os seguinte fatores de correo a

    corrente de projeto:

    - Fator de correo de temperatura ( FCT)

    - Fator de correo de agrupamento (FCA)

  • Queda de tenso

    Fator de correo de temperatura (FCT) - NBR 5410

  • Queda de tenso

    Fator de correo de agrupamento (FCA)

  • Queda de tenso

    Corrente Corrigida (Ie)

    um valor fictcio da corrente do circuito, obtida pela aplicao

    dos fatores de correo de temperatura (FCT) e fator de

    correo de agrupamento (FCA) corrente de projeto

    normatizada.

    Ie= IcfsFCTxFCA

  • Queda de tenso

    Fator de servio para cabos, para uma carga de corrente

    trifsica de 22A, calcular o cabo que est sendo utilizado em

    bandeja, para uma queda de tenso de 4%, quadro

    terminal/carga.

    FS=15%.

    Corrente da carga, Ic = 22 A, logo

    Icsf= Fs x Ic= 22*1.15 = 25,3

  • Queda de tenso

    Caso tenhamos uma temperatura de 40 e 1 condutor

    carregados utilizando PVC em bandeja.

    Utilizando as tabelas temos:

    Fator de correo de temperatura ( FCT) = 0,87

    Fator de correo de agrupamento (FCA = 1

    Ie= 25,30,871=29

    Ie= IcfsFCTxFCA

  • Queda de tenso

    A Queda de Tenso em V/A.km, dado pela expresso abaixo:

    U = UV/A.km x I x L Manual de Instalaes Eltricas Residenciais

    Pelo exerccio anterior temos um fio de 4mm2, para o circuito monofsico tem 7,79

    V/A.km.

    Transformando 50 metros em quilmetros = 50/1000 metros = 0,051 km

    U = U V/A.km x I x L

    Ento, U = Ento, U = 7,79 x 22 x 0,05 =8,57

    Percentualmente:

    Temos= 8,57/380*100=2,2%

  • Queda de tenso

    Caso desejamos 2% de queda de tenso, utilizaremos um cabo maior, cabo de

    6mm2, para o circuito trifsico tem 5,25 V/A.km.

    U = U V/A.km x Ic x L

    Ento, U = 5,25 x 22 x 0,05 =5,77

    Percentualmente:

    Temos= 5,77/380*100=1,5%

  • Queda de tenso

    Sequncia de calculo:

    1. Encontrar a corrente da carga - Ic;

    2. Verificar se o fator de servio de carga ou motor;

    3. Achar a corrente com o fator de servio

    4. Encontrar o fator FCT e FAC

    5. Encontrar o Ie

    6. Modo que esta instalado o cabo

    7. Procurar o cabo na tabela

    8. Encontrar o VA.km na tabela conforme cabo

    9. Saber o valor de queda de tenso limite

    10.Calcular o valor da queda de tenso utilizando a corrente de Ic.

    11.Dividir o valor de queda de tenso pelo sistema monofsico ou trifsico. 12.Comparar com a referncia de queda de tenso, caso contrrio retornar o passo 8

    com um cabo superior imediato.

  • Queda de tenso Queda de tenso

    Motores No caso de partida de motor, a queda de tenso de no mximo 10%.

    Deve-se utilizar a corrente de partida para o clculo da queda de tenso. No exemplo

    anterior ,vamos supor que o motor seja de 5,5cv de 1800 rpm, a corrente do motor

    seria de 22A aproximadamente. A corrente de partida ip/in=7,3

    Logo: Icsf=1,25x22=27,5

    4mm

    U = 7,79 x 22 x7,3x 0,05 =62,5 Temos= 62,5/380*100=16%

    6mm

    U = 5,25 x 22 x7,3x 0,05 =42,15 Temos= 62,5/380*100=11%

    10mm

    U = 3,17 x 22 x7,3x 0,05 =25,45 Temos= 25,45/380*100=6,6%

    Ie= 27,50,871=31,16

  • Queda de tenso Queda de tenso

    Motores No caso de partida de motor, a queda de tenso de no mximo 10%.

    Caso tenhamos mas de um motor, deve-se calcular a corrente mantendo os motores

    operando e um motor partindo, se forem de potncias diferentes, corrente de partida

    do maior motor.

    Quando for encontrar um cabo que vai alimentar muitos motores deve realizar

    a seguinte formula?

    It = Fs. IMm + Im

    Onde:

    It Corrente total para especificar cabo para um conjuntos de motores com carga.

    Fs padro de 1,25. IMn- Corrente do maior motor

    Im Somatrio das corrente dos motores.

  • Queda de tenso Queda de tenso

    Motores No caso de partida de motor, a queda de tenso de no mximo 10%.

    Caso tenhamos mas de um motor, deve-se calcular a corrente mantendo os motores

    operando e um motor partindo, se forem de potncias diferentes, corrente de partida

    do maior motor.

    Quando for encontrar um cabo que vai alimentar muitos motores deve realizar

    a seguinte formula?

    It = Fs. IMm + Im

    Onde:

    It Corrente total para especificar cabo para um conjuntos de motores com carga.

    Fs padro de 1,25. IMn- Corrente do maior motor

    Im Somatrio das corrente dos motores.

  • Queda de tenso

    Sequncia de clculo:

    1. Calcular a corrente da carga

    No caso de motores, 1(hum) motor partindo e o restante

    em operao.

    2. Calcular o fator de segurana FS 3. Calcular FCA e FCT

    Determinar a temperatura do ambiente e os nmeros de cabos

    por fase.

    4. Calcular a queda de tenso