DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES

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1 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 1. Introdução - O dimensionamento dos condutores deve ser realizado seguindo as seguintes etapas: a) cálculo da corrente de projeto; b) dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente; c) dimensionamento pelo critério da queda de tensão admissível nos condutores; d) verificação da seção mínima; e) determinar a seção do condutor fase; f) determinar a seção do condutor neutro e a seção do condutor terra. Obs.: A seção dos condutores terá o valor final definido após a coordenação entre os dispositivos de proteção e os condutores.. Cálculo da corrente de projeto ( IB ) : P I B = V 1 FP onde : P - potência do circuito (W) V - tensão do circuito (V) FP - fator de potência do circuito 3. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR FASE Critério da máxima capacidade de condução de corrente: Cálculo da corrente fictícia de projeto ( I B ) : I I B B ' = f 1 f onde : f 1 - fator de correção de agrupamento f - fator de correção de temperatura Fator de correção de agrupamento f 1 : É determinado na tabela 4 da NBR5410/004, em função de : - disposição dos cabos : cabos em condutos fechados; - número de circuitos instalados no mesmo eletroduto, no pior caso, por onde passa o circuito em dimensionamento. Obs.: para um ( 1 ) circuito dentro de eletroduto f 1 = 1,0 1

2 Item Tabela 4 da NBR5410/004 FATORES DE CORREÇÃO PARA AGRUPAMENTO DE CIRCUITOS OU CABOS MULTIPOLARES - a aplicar aos valores de capacidade de condução de corrente dados na tabela 31 da NBR5410/97. Número de circuitos ou de cabos multipolares Forma de agrupamento dos condutores Em feixe: ao ar ou sobre superfície; embutidos: em conduto fechado Camada única sobre parede, piso ou em bandeja não perfurada ou prateleira Camada única no teto Camada única em bandeja perfurada Camada única em leito suporte etc. 9 a 11 1 a a 19 0 Tab. dos métodos de referência 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,5 0,50 0,45 0,41 0,38 métodos A a F 1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,7 0,7 0,71 0,70 0,95 0,81 0,7 0,68 0,66 0,64 0,63 0,6 0,61 1,00 0,88 0,8 0,77 0,75 0,73 0,73 0,7 0,7 1,00 0,87 0,8 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78 método C métodos E e F Fator de correção de temperatura f : Determina-se f na tabela 40 da NBR5410/004, em função de: - tipo de isolação : PVC (para uso residencial) - temperatura ambiente ou do solo Obs.: para temperatura ambiente igual a 30 o C f = 1,0 Tabela 40 da NBR5410/004 FATORES DE CORREÇÃO PARA TEMPERATURAS AMBIENTES DIFERENTES DE 30º C PARA LINHAS NÃO SUBTERRÂNEAS E DE 0º C (TEMPERATURA DO SOLO) PARA LINHAS SUBTERRÂNEAS. Temperatura ( C) Isolação PVC EPR ou XLPE Ambiente 10 1, 1, ,17 1,1 0 1,1 1,08 5 1,06 1, ,94 0, ,87 0, ,79 0,87

3 Temperatura ( C) Isolação PVC EPR ou XLPE Do solo 10 1,10 1, ,05 1,04 5 0,95 0, ,89 0, ,84 0, ,77 0, ,71 0, Corrente fictícia de projeto: I I B B ' = f 1 f Método de instalação: Método de instalação número Esquema ilustrativo MÉTODO DE INSTALAÇÃO (Tabela 33 da NBR5410/004) 3 Descrição Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção não circular sobre a parede Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou espaço desta menos de 0,3 vezes o diâmetro do cabo Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja perfurada, horizontal ou vertical 16 Cabos unipolares ou cabo multipolar em leito Método de referência (1) B' B C E (multipolar) F (unipolares) E (multipolar) F (unipolares) 18 Condutores nus ou isolados sobre isoladores G Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção circular em espaço de construção Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal B

4 Método de instalação número 33 Esquema ilustrativo ou vertical Descrição Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada embutida no piso Método de referência (1) 35 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha ou perfilado suspensa(o) 36 Cabo multipolar em eletrocalha ou perfilado suspensa(o) B 4 Condutores isolados em eletroduto de seção circular contida em canaleta ventilada embutida no piso (1) Método de referência a ser utilizado na tabela de capacidade de condução de corrente. Esta tabela não está totalmente reproduzida aqui, se necessário consulte a tabela na NBR Note que todos os condutores são carregados, exceto o terra (de proteção) e um dos condutores retorno de um comando com interruptores paralelos. Para determinar os fatores de correção, é conveniente considerar que em cada circuito monofásico ou bifásico utilizam-se dois condutores carregados, e no circuito trifásico três condutores carregados Tipo de isolação: Tabela 35 da NBR5410/004 TEMPERATURAS CARACTERÍSTICAS DOS CONDUTORES Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo (condutor) ( o C) Temperatura limite de sobrecarga (condutor) ( o C) Temperatura limite de curtocircuito (condutor) ( o C) cloreto de polivinila (PVC) borracha etileno-propileno (EPR) polietileno reticulado (XLPE)

5 Determinar a seção do condutor na tabela 36 da NBR 5410/04 (PVC), em função das seguintes características: - material condutor: cobre - método de instalação : B (eletroduto embutido em alvenaria método de referência: ) - número de condutores carregados do circuito (fase ou neutro): para circuitos parciais (terminais) 3 para circuito alimentador ou trifásico - corrente fictícia de projeto (IB ) Utilizar o condutor com capacidade de condução de corrente ( IZ ) maior ou igual ao valor da corrente fictícia de projeto ( IB ). Seções nominais mm cond. TABELA 36 da NBR 5410/04 CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE, EM AMPÈRES, PARA OS MÉTODOS DE REFERÊNCIA A1, A,, B, C E D condutores e cabos com isolação de PVC; dois e três condutores carregados; temperatura no condutor: 70 C; temperatura ambiente: 30 C. Métodos de instalações definidos na Tabela 33 A1 A B C D cond. cond. 5 cond. cond. cond. (1) () (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (1) (13) Cobre 0, , ,5 14,5 13, ,5 15,5 16, ,5 17,5 18,5 19, ,5 17,

6 3.. Critério da queda de tensão admissível: Vamos considerar o circuito a seguir: IB V Rc Rc Carga V - IB L O resistor Rc representa a resistência elétrica do condutor: R C = ρ. ( Ω) S Quando o circuito é ligado, temos a corrente de projeto IB neste circuito. Em cada um dos dois condutores temos a queda de tensão /, que totalizam. Desta forma, a tensão na carga é menor que a aplicada no início do circuito (Vcarga = V - ). Segundo a norma NBR 5410, a queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização deve ser igual ou inferior a 4% em relação à tensão nominal do circuito. 17 V 0 V % % %,54 V % 4,4 V 4 % 5,08 V 4 % 8,8 V Deveremos utilizar um condutor com valor normalizado igual ou superior ao obtido com a expressão : S =.L.I ρ. B mm onde: S - seção transversal em mm L - comprimento do circuito (m) ρ - resistividade do condutor I B - corrente de projeto (A) - fator de queda de tensão { (%) = % = 0,0 } V - tensão nominal do circuito (V) 1 Ω.mm ρ = (cobre) 57 m 1 Ω.mm ρ = (alumínio) 36 m 6

7 Para circuitos trifásicos : S = ρ. 3.L.I B mm Quando um circuito for composto por várias cargas : S =. Σ(Ln.In ) ρ. mm I B = I 1 + I + I I n (L 1 I 1 + L I + L3 I Ln In) V S = ρ (mm ) 4. SEÇÕES MÍNIMAS. Instalações fixas em geral SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES (Tabela 47 da NBR5410/004) Seção mínima do Tipo de instalação Utilização do circuito condutor (mm ) - material Cabos isolados Condutores Nus Ligações flexíveis feitas com cabos isolados Circuito de iluminação Circuito de força (TUE e TUG) Circuito de sinalização e circuito de controle Circuito de força (TUE) Circuito de sinalização e circuito de controle Para um equipamento específico Para qualquer outra aplicação 1,5 - Cu 16 - Al,5 - Cu 16 - Al 0,5 - Cu 10 - Cu 16 - Al 4 - Cu Como especificado na norma do equipamento 0,75 - Cu 7

8 5. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO. A seção nominal do condutor neutro é determinada através da tabela 48 da NBR5410/004, em função da seção nominal do condutor fase SEÇÃO DO CONDUTOR NEUTRO - Para circuitos trifásicos, ligação estrela e equilibrado (*) (Tabela 48 da NBR5410/004) Seção do condutores fase -S F (mm ) Seção mínima do condutor neutro - S N (mm ) S F (*) Para circuitos monofásicos (110V ou 0V) a seção do condutor neutro deve ser igual à seção do condutor fase. S F 6. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR TERRA. A seção nominal do condutor terra (ou de proteção) é determinada através da tabela 58 da NBR5410/004, em função da seção nominal do condutor fase SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO (Tabela 58 da NBR5410/004) Seção do condutores Seção mínima do fase - S F (mm ) condutor terra - S T (mm ) S F 16 S F 16 < S F S F > 35 S F / 7. DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS De acordo com a norma NBR5410, a taxa máxima de ocupação em relação à área da seção transversal dos eletrodutos não deve ser superior a: - 53% para um condutor ou cabo; - 31% para dois condutores ou cabos; - 40% para três ou mais condutores ou cabos. 8

9 Uma das formas de dimensionamento dos eletrodutos segue o seguinte roteiro: a) determinar a seção dos condutores que irão passar no interior do eletroduto; b) determinar a área total de cada condutor (considerando a camada de isolação) na tabela A; c) efetuar a somatória das seções totais, obtida no item anterior; d) com o valor da somatória, determinar na tabela B ou C (na coluna 40% da área) o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do eletroduto a ser utilizado; e) em uma instalação elétrica, o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 0mm, estes eletrodutos não são cotados na planta. tabela A seção nominal (mm ) isolação PVC diâmetro externo (mm) área total (mm ) FIOS 1,5,5 6,,5 3,4 9,1 4 3,9 11,9 6 4,4 15, 10 5,6 4,6 CABOS 1,5 3,0 7,1,5 3,7 10,7 4 4, 13,8 6 4,8 18,1 10 5,9 7,3 16 6,9 37,4 5 8,5 56,7 35 9,5 71, , , , , , , ,5 434 tabela B - eletroduto de ocupação tamanho máxima nominal 40% da área pol (mm) (mm ) 3/ / / ¼ ½ ½ PVC rígido tabela C - eletroduto de aço galvanizado ocupação tamanho máxima nominal 40% da área pol (mm) (mm ) 1/ / ¼ ½ ½

10 Uma outra forma de dimensionamento utiliza a tabela D, onde, em função da quantidade de condutores e a seção nominal do maior condutor no eletroduto determina-se o tamanho nominal do eletroduto. Seção nominal (mm ) tabela D - dimensionamento de eletrodutos de PVC rígido Número de condutores no eletroduto Tamanho nominal do eletroduto (mm) 1, , Exemplo Em trecho de eletroduto são instalados 7 condutores e o condutor de maior seção nominal é de,5 mm², a tabela D indica a utilização de eletroduto de diâmetro φ = 0mm. tabela E - equivalência de padrões de medidas (eletroduto de PVC) Tamanho nominal (mm) (pol) 3/8 1/ 3/ /4 1 1/ 1/ 3 10

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