Condutores Elétricos Ind

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

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

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.

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%.

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

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

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