Dimensionamento de Condutores Eletricos

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    18-Dec-2015

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Como dimensionar Condutores elericos

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<ul><li><p>Pgina 1</p><p>DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELTRICOSA NBR5410 define seis critrios para o dimensionamento tcnico de circuitos eltricos.Chama-se dimensionamento tcnico a determinao da bitola ou seo do condutor que deve</p><p>ser utilizado.Os seis critrios da norma so:1 Seo mnima; conforme item 6.2.62 Capacidade de conduo de corrente; conforme item 6.2.53 Queda de tenso; conforme item 6.2.74 sobrecarga; conforme item 5.3.35 Curto-circuito; conforme item 5.3.56 Proteo contra choque eltricos; conforme item 5.1.2.2.4 (quando aplicvel)O circuito estar completamente dimensionado e da forma correta se forem realizados os</p><p>clculos pelos seis critrios acima, onde cada um resultar em uma seo. Deve-se escolher dentre osseis resultados a maior seo.</p><p>Com relao condutor Neutro, diz o item 6.2.6.2 da norma, que ele deve ter, no mnimo, amesma seo que os condutores fase quando utilizados em circuitos:</p><p>- monofsicos e bifsicos;- trifsicos, quando a seo do condutor fase for menor ou igual a 25mm2;- trifsicos, quando for prevista a presena de harmnicas.De acordo com o item 6.2.6.2.6 da NBR5410, apenas nos circuitos trifsicos admitida a reduo</p><p>do condutor neutro quando as trs condies seguintes so atendidas simultaneamente:x Seo do neutro no mnimo igual a 25mm2;x Caso a mxima corrente possvel para o circuito seja inferior a capacidade de conduo</p><p>de corrente correspondente seo reduzida do condutor neutro;x O condutor neutro protegido contra sobrecorrrentes.</p><p>Os valores mnimos da seo do condutor neutro neste caso esto indicados na tabela 48 danorma, mostrada abaixo:</p></li><li><p>Pgina 2</p><p>O condutor de proteo, fio terra, designado por PE, a norma recomenda que sejam condutoresisolados, cabos unipolares ou veias de cabos multipolares.</p><p>A tabela 58 da NBR5410, mostrada abaixo, indica a seo mnima do condutor de proteo emfuno da seo dos condutores fase do circuito. Em alguns casos, admiti-se o uso de um condutor coma funo dupla de neutro e condutor de proteo. o condutor PEN (PE + N), cuja seo mnima de10mm2, se for condutor isolado ou cabo unipolar, ou de 4 mm2, se for uma veia de um cabo multipolar.</p><p>O item 6.1.5.3 da NBR5410, diz que os condutores de um circuito devem ser identificados,porm deixa em aberto o modo como fazer esta identificao. Ela pode ser feita por cores, onde deve-se adotar aquelas prescristas na norma:</p><p> Neutro (N) azul-claro; Condutor de proteo (PE) verde-amarelo; Condutor PEN azul-claro com indicao verde-amarelo nos pontos visveis.</p><p> CondutoresOs condutores utilizados nas instalaes de baixa tenso, tanto residenciais, comerciais quanto</p><p>industriais podem ser de cobre ou de alumnio, com isolamento de PVC (cloreto de polivinil) ou deoutros materiais previstos por normas como EPR ou XLPE.</p><p>Antes de decidir como levar a energia eltrica do quadro de distribuio ao ponto de utilizaodevemos escolher a maneira de instalar os condutores eltricos, que na NBR5410 est na tabela 33 quedefine os tipos de linhas eltricas, como mostrado abaixo:</p></li><li><p>Pgina 3</p></li><li><p>Pgina 4</p></li><li><p>Pgina 5</p></li><li><p>Pgina 6</p></li><li><p>Pgina 7</p><p>Uma vez escolhida a maneira de instalar e conhecida a potncia de utilizao, devemos calculara corrente em ampres.</p><p>Assim estamos em condies de escolher a bitola do condutor pela capacidade de conduo decorrente aplicando-se os fatores de correo conforme as temperaturas ambientes e o agrupamento decondutores.</p><p>O item 6.2.5.1.2 da NBR 5410 diz que os mtodos de referncia so os mtodos de instalao,indicados na IEC60364-5-52, para os quais a capacidade de conduo de corrente foi determinada porensaio ou por cculo. So eles:</p><p>- A1: condutores isolados em eletroduto de seo circular embutido em parede termicamenteisolante;</p><p>- A2: cabo multipolar em eletroduto de seo circular embutido em parede termicamenteisolante;</p></li><li><p>Pgina 8</p><p>- B1: condutores isolados em eletroduto de seo circular sobre parede de madeira;- B2: cabo multipolar em eletroduto de seo circular sobre parede de madeira;- C: cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira;- D: cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo;- E: cabo multipolar ao ar livre;- F: cabos unipolares justapostos (na horizontal, na vertical ou em triflio) ao ar livre;- G: cabos unipolares espaados ao ar livre.</p><p>Seguem-se algumas prescries para garantir uma vida satisfatria aos condutores e suasisolaes, submetidos e efeitos da temperatura pela circulao de correntes eltricas por suas sees,durantes longos perodos de servio.</p><p>A corrente conduzida por qualquer condutor, durante longos perodos de funcionamentonormal, deve ser tal que a temperatura mxima para servio contnuo no ultrapasse os valores dadosna tabela abaixo.</p><p>Tipo de Isolao Temperatura Mximapara Servio Contnuo</p><p>no condutor.(oC)</p><p>Temperatura limite desobrecarga no</p><p>condutor(oC)</p><p>Temperatura limite decurto-circuito no</p><p>condutor(oC)</p><p>Policloreto de vinila(PVC) 300mm2</p><p>70 100 160</p><p>Borracha etileno-propileno (EPR)</p><p>90 130 250</p><p>Polietileno reticulado(XLPE)</p><p>90 130 250</p><p>Para a determinao da capacidade de corrente dos condutores usa-se as seguintes tabelasapresentadas na NBR5410:</p></li><li><p>Pgina 9</p></li><li><p>Pgina 10</p></li><li><p>Pgina 11</p></li><li><p>Pgina 12</p></li><li><p>Pgina 13</p><p>E para aplicao dos fatores de correo usa-se as seguintes tabelas da NBR5410:</p></li><li><p>Pgina 14</p></li><li><p>Pgina 15</p></li><li><p>Pgina 16</p></li><li><p>Pgina 17</p></li><li><p>Pgina 18</p><p>A norma prev ainda a seo mnima dos condutores conforme o tipo de instalao (Tabela 47),a sesso mnima do condutor neutro (Tabela 48, apresentada acima) e a seo mnima do condutor deproteo (Tabela 58, apresentada acima).</p><p>Depois de escolhido os condutores pelos critrios anteriores, devemos verificar se ele satisfaz ocritrio de queda de tenso admissvel, conforme o item 6.2.7 da norma, condensado na tabelaseguinte:</p><p>6.2.7 Quedas de tenso6.2.7.1 Em qualquer ponto de utilizao da instalao, a queda de tenso verificada no deve sersuperior aos seguintes valores, dados em relao ao valor da tenso nominal da instalao:a) 7%, calculados a partir dos terminais secundrios do transformador MT/BT, no caso de</p><p>transformador depropriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);b) 7%, calculados a partir dos terminais secundrios do transformador MT/BT da empresa</p><p>distribuidora deeletricidade, quando o ponto de entrega for a localizado;c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com</p><p>fornecimentoem tenso secundria de distribuio;d) 7%, calculados a partir dos terminais de sada do gerador, no caso de grupo gerador prprio.</p><p>NOTAS1 Estes limites de queda de tenso so vlidos quando a tenso nominal dos equipamentos de</p><p>utilizao previstos forcoincidente com a tenso nominal da instalao.2 Ver definio de ponto de entrega (3.4.3).</p></li><li><p>Pgina 19</p><p>3 Nos casos das alneas a), b) e d), quando as linhas principais da instalao tiverem umcomprimento superior a100 m, as quedas de tenso podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100 m,sem que, noentanto, essa suplementao seja superior a 0,5%.</p><p>4 Para circuitos de motores, ver tambm 6.5.1.2.1, 6.5.1.3.2 e 6.5.1.3.3.</p><p>SEMPRE ESCOLHEMOS O CONDUTOR DE MAIOR SEO.</p><p> permitido o uso de condutores de alumnio em instalaes industriais, porm com as seguintesrestries:</p><p>a) A seo nominal dos condutores deve ser maior ou igual a 10mm2;b) A potncia instalada deve ser maior ou igual a 50kW;c) A instalao e a manuteno devem ser feitas por pessoas qualificadas.</p><p>As norma NBR-9513, NBR9313 e NBR 9326 tratam da tcnica de conexes nos condutores dealumnio em locais BD4, no sendo permitido, em nenhuma circunstncia, o emprego de condutores dealumnio. Locais BD4 so, por exemplo prdios de atendimento pblico e de grande altura, hotis,hospitais, etc.</p><p>Em estabelecimentos comerciais, podem ser utilizados condutores de alumnio, dede queobedeam simultaneamente, as seguintes condies:</p><p>a) A seo nominal dos condutores deve ser maior ou igual a 50mm2;b) Os locais devem ser de categoria BD1 (prdios exclusivamente residenciais de at 15</p><p>pavimentos e prdios de outros tipos at 6 pavimentos)c) A instalao e a manuteno devem ser feitas por pessoas qualificadas.</p><p>Condutores e Cabos Mtodo de instalao Observao</p><p>Elet</p><p>rodu</p><p>to</p><p>Mol</p><p>dura</p><p>Dire</p><p>tam</p><p>ente</p><p>Fixa</p><p>do</p><p>Band</p><p>eja</p><p>Esca</p><p>dasp</p><p>ara</p><p>cabo</p><p>sPr</p><p>atel</p><p>eira</p><p>s</p><p>Supo</p><p>rte</p><p>Calh</p><p>a</p><p>Dire</p><p>to(s</p><p>emfix</p><p>ao</p><p>)</p><p>Sobr</p><p>eis</p><p>olad</p><p>ores Todos os condutores</p><p>devem ter isolamento,s se permitindocondutores nus emcasos especiais.</p><p>Condutores isolados + + - - - + - +Cabos unipolares + + + + + + + +Cabos multipolares + 0 + + + + + 0Cabos multiplexados(auto-sustentados)</p><p>- - + - - - - +</p><p>Condutores nus - - - - - - - +(+)permitido (-) no permitido (0) no aplicvel ou no usado</p><p>Nmero de condutores carregados o nmero de condutores que efetivamente so percorridos por corrente. Desse modo temos: Para circuitos de corrente alternada</p><p>o Trifsico sem neutro = 3 condutores carregadoso Trifsico com neutro = 4 condutores carregadoso Monofsico a dois condutores = 2 condutores carregadoso Monofsico a 3 condutores = 2 condutores carregadoso Duas fases sem neutro = 2 condutores carregadoso Duas fases com neutro = 3 condutores carregados</p><p> Curcuitos de corrente contnua: 2 ou 3 condutores</p></li><li><p>Pgina 20</p><p>Dimensionamento de condutores pela queda de tenso admissvel</p><p>Aparelhos eltricos e eletrnicos so projetados para trabalharem a determinadas tenses, comuma pequena variao na tenso de alimentao.</p><p>Os cabos e fios eltricos possuem resistncia passagem de corrente, que provoca uma quedada tenso de alimentao. Esta queda no pode prejudicar o funcionamento do equipamento. Estaqueda de tenso funo do comprimento e da seo do condutor, assim como da potncia doequipamento.</p><p>A queda de tenso admissvel dada em percentagem da tenso nominal de alimentao</p><p>% = 100</p><p>Onde %representa a queda de tenso percentualPela NBR5410 as seguintes quedas de tenses so consideradas admissveis</p><p>Quando vamos determinar a seo de um condutor devemos saber de antemo qual a distnciado quadro de alimentao at o ponto de uso. Essa distncia a percorrida pelo fio e no em linha reta.Devemos saber ainda a tenso que dever ser fornecida ao equipamento, a potncia consumida por elee por fim a queda de tenso percentual aceita pelo equipamento.</p></li><li><p>Pgina 21</p><p>Com estes dados em mos podemos determinar a seo do condutor pela seguinte equao:</p><p> = 2 1% </p><p>Onde S = ses do condutor em mm2</p><p> = 1 58 para o cobrep = potncia em wattsl = distncia percorrida em metros% = queda de tenso percentualtenso de alimentao</p><p>Para condutores de cobre vale a relao:</p><p> = 258 1% Exemplo:1. Deseja-se dimensionar o alimentador e os ramais de um apartamento situado no nono</p><p>andar, com dois circuitos, de acordo com o esquema abaixo. A tenso de alimentao 127V.</p><p>2. Qual deve ser a seo do condutor neureo, no protegido contra sobrecorrentes, quando oscondutores-fase, de cobre, so de 25 mm2?</p><p>3. Qual pode ser a queda de tenso mxima para um circuito de iluminao, alimentado porfonte prpria?</p></li></ul>