Disciplina: ELI Eletricidade e Instrumentação. Engenharia de Telecomunicações

Transcrição

1 A Norma ABNT NBR-5410 Instalações elétricas de baixa tensão estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. O termo condutor elétrico é usado para designar um produto destinado a transportar corrente elétrica, sendo que os fios e os cabos elétricos são os tipos mais comuns de condutores. O cobre é o metal mais utilizado na fabricação de condutores elétricos para instalações residenciais, comerciais e industriais. 1

2 2 A isolação de um condutor é a camada de material isolante aplicada sobre o condutor para isolá-lo eletricamente de outros condutores. Quando com finalidade primordialmente mecânica não são considerados como isolação. Tipos de Condutores:

3 3 O uso de cabos flexíveis reduz significativamente o esforço no lançamento dos condutores nos eletrodutos, facilitando também a eventual retirada dos mesmos.

4 Dimensionar a fiação de um circuito é determinar a seção padronizada (bitola) dos fios deste circuito de forma a garantir que a corrente calculada possa circular pelos fios, por tempo ilimitado, sem que ocorra superaquecimento. A Norma ABNT NBR 5410 estabelece seis critérios para dimensionar um circuito elétrico: 1. Capacidade de condução de corrente; 2. Seção mínima; 3. Queda de tensão; 4. Proteção contra sobrecarga; 5. Proteção contra curto-circuito; 6. Proteção contra contatos indiretos. Cada um dos critérios especifica uma seção do condutor. A seção final a ser utilizada no circuito é a maior entre elas. 4

5 No critério da capacidade de condução de corrente é determinada a menor seção nominal de forma que a corrente que deve circular pelo circuito, a chamada corrente de projeto, não provoque um aquecimento excessivo nos condutores. Isto é, não leve os condutores a uma temperatura acima de 70 C para os fios e cabos com isolação de PVC e de 90 C para os isolados com EPR e XLPE. É importante observar que as temperaturas citadas são consideradas na superfície do condutor, que fica em contato direto com a isolação. Deve-se seguir os seguintes passos para a determinação da seção do condutor usando este critério: Calcular a corrente de projeto do circuito; Determinar o método de instalação; Aplicar os fatores de correção apropriados. 5

6 1.1 - Corrente de Projeto A corrente de projeto é obtida das expressões já conhecidas: Em circuitos com várias tomadas ou pontos de iluminação pode-se adotar critérios de demanda para se prever a potência efetiva do circuito, uma vez que, dependendo da aplicação, nem todos os pontos de consumo serão utilizados simultaneamente. 6

7 1.2 - Método de instalação Dependendo do método de instalação dos condutores maior ou menor será a capacidade de dissipação de calor gerado pela passagem da corrente elétrica e, por consequência, maior ou menor será a capacidade de condução dos condutores. As figuras a seguir apresentam os principais métodos de instalação e sua classificação pela Norma NBR-5410 e a capacidade de condução dos condutores. 7

8 Método de instalação

9 Método de instalação

10 Método de instalação Número de condutores carregados

11 Método de instalação

12 Método de instalação

13 13 Fatores de correção de temperatura k 1 Utilizado para temperaturas ambientes diferentes de 30 o C para linhas não subterrâneas e de 20 o C (temperatura do solo) para linhas subterrâneas.

14 Fatores de correção para resistividade térmica do solo k 2 Utilizado em linhas subterrâneas, onde a resistividade térmica do solo seja diferente de 2,5 K.m/W, caso típico de solos secos, deve ser feita uma correção adequada nos valores da capacidade de condução de corrente. Solos úmidos possuem valores menores de resistividade térmica, enquanto solos muito secos apresentam valores maiores. 14

15 15 Fatores de correção para agrupamento de circuitos k3 Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nas tabelas de capacidade de condução de corrente, fatores de correção devem ser aplicados. Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares, pode-se considerar tanto N/2 circuitos com 2 condutores carregados como N/3 circuitos com 3 condutores carregados.

16 16 Cálculo da corrente de projeto corrigida O valor da corrente de projeto corrigida é utilizado na determinação da seção do condutor através das tabelas 36 a 39 da NBR-5410.

17 Exemplo de Cálculo 1: Um circuito monofásico para tomadas de uso geral totaliza W e passa no interior de um eletroduto de PVC embutido em parede de alvenaria. Junto dele passam quatro condutores isolados de outros dois circuitos. Os condutores são de cobre, a temperatura ambiente é de 35 o C, o fator de potência das cargas é 0,8 e a tensão 220 V. Determine a seção do condutor. 17

18 18 Seção do condutor fase As seções mínimas dos condutores são estabelecidas por razões de esforço mecânico.

19 Seção do condutor neutro Apenas o condutor neutro dos circuitos trifásicos pode ter sua seção reduzida, atendendo as seguintes condições: O circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal; A corrente das fases não contiver uma taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos superior a 15 %; O condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes. 19

20 20 Seção do condutor de proteção A seção do condutor de proteção pode ser determinada através da seguinte tabela:

21 21 A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na sequência.

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24 24 Para determinar a seção do condutor que provocará a máxima queda de tensão pode-se utilizar o seguinte método: A queda de tensão calculada deverá ser maior que a especificada nos catálogos de fabricantes de condutores.

25 25 Exemplo de dados de queda de tensão do fabricante Pirelli.

26 26 Exemplo de Cálculo 2: Determine a seção do mínima do condutor pelo critério da queda de tensão considerando os dados do Exemplo 1 para os seguintes casos: Considere que o circuito tenha 45 m e o V = 4 %; Considere que o circuito tenha 90 m e o V = 4 %;

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29 29 Curvas de Disjuntores

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37 37 Circuitos com exigência de DR: