Guia Técnico MT

Guia tcnico Melin GerinMedia tenso

guia de concepo MT

Merln GerinModcon

Square DTelemecanque

2Guia de concepo MT Merlin GerinSchneider Electric

Guia de concepo MT

Finalidade

Apresentar, ajudar na escolha dos equipamentos MT deacordo com as normas;

Indicar as regras de concepo para dimensionar ou calcularum painel de MT.

Como ?

Propondo roteiros de clculos simples e claros para guiarpasso a passo o projetista;

Mostrando exemplos concretos de clculos;

Fornecendo informaes sobre as unidades de medio e asnormas internacionais.

Em resumo

O presente guia uma ajuda para efetuar os clculos necessrios definio e ao dimensionamento dos componentes fornercendoinformaes teis para conceber o projeto de um painel de MT.

Este guia um catlogo dehabilidade tcnica destinado dequem concebe equipamentos

em Mdia Tenso


Sumrio geral

Guia de concepo MT Apresentao 5Equipamentos pr-fabricados em cubculos metlicos 5Tenso 6Corrente 8Freqncia 9Funes da equipamentos 9Diferentes tipos de cubculos 10

Regras de concepo 11Potncia de curto-circuito 11Corrente de curto-circuito 12Transformador 13Geradores sncronos 14Motor assncrono 14Auxlio-memria 15Exemplo de clculo em trifsico 17Clculo de barramento 21Resistncia trmica 24Rigidez eletrodimnica 27Exemplo de clculo de barramento 31Rigidez dieltrica 38Rigidez dieltrica do meio 38Forma das peas 39Distncia entre peas 39Grau de proteo 41Cdigo IP 41Cdigo IK 43

Especificao de equipamento 45Disjuntor Mdia Tenso 45Transformador de corrente 54Transformador de tenso 61Desclassificao 64

Unidades de medidas 67Nomes e smbolos das unidades de medio SI 67Unidades de base 67Grandezas e unidades correntes 67Correspondncia entre unidades anglo-saxnicas e unidades doSistema Internacional (SI)

69

Normas 71Normas citadas 71Comparao normas CEI e ANSI 72

Referncias 81Referncias documentao Schneider Electric 81

ndice 83


Apresentao Equipamentos pr-fabricados dentro de cubculos metlicos

Introduo

Para conceber uma clula de Mdia Tenso, voc precisaconhecer as seguintes grandezas de base:< Tenso< Corrente< Freqncia< Potncia de curto-circuito

A tenso, a corrente nominal e a freqncia de operao so muitasvezes conhecidas ou podem ser determinadas facilmente, mas comocalcular a potncia ou a corrente de curto-circuito num pontodeterminado de uma instalao?

Conhecer a potncia de curto-circuito de uma rede permite escolher osdiferentes elementos do painel os quais devero resistir aaquecimentos importantes e aos esforos eletrodinmicos. Oconhecimento da tenso (kV) permitir definir a rigidez dieltrica doselementos.Exemplos: disjuntores, isoladores, TC.

O secionamento, o comando e a proteo das redes eltricas sofeitos atravs do equipamento.< Os equipamentos contidos em um invlucro metlico sosubdivididas em trs tipos: Blindados Compartimentados Em blocos.

Para comear, algumasinformaes indispensveis

sobre painis MT !Faz-se referncia Comisso

Eltrica Internacional (CEI)



Tenso

Tenso de servio U (kV) aplicada nos bornes do equipamento

Tenso adotada Ur (kV)Conhecida antigamente como tenso nominal, o valor eficaz mximada tenso que o equipamento pode suportar em uso normal. A tensoadotada sempre superior tenso de servio e fica associada a umnvel de isolao.

Nvel de isolao Ud (kV eff. 1 min)e Up (kV crista)Ele determina a resistncia dieltrica dos equipamentos ssobretenses de manobra e aos impulsos atmosfricos.

< Ud : as sobretenses de origens internas acompanham todas asmodificaes que ocorrem no circuito: abertura ou fechamento de umcircuito, perfurao ou contornamento de um isolante, etc....A mesma simulada no laboratrio pela tenso de suportvel nafreqncia industrial por um minuto.

< Up : as sobretenses de origens externas ou atmosfricas ocorremquando um raio cai na linha ou perto dela. A onda de tenso resultante simulada no laboratrio e chamada onda de impulso atmosfrico.

Nota : a norma CEI 694 fixa no seu artigo 4 os diferentes valores datenso e no seu artigo 6 as condies de ensaios dieltricos.

Tenso de servio: 20kV Tenso nominal: 24kV Tenso de ensaio freqncia

industrial 60Hz 1 min: 50kV eficazes

Tenso de ensaio onda de impulsopadro 1,2/5 s: 125kV crista.



NormasSalvo caso especial, os equipamentos MERLIN GERIN esto de acordocom a lista 2 da tabela srie 1 das normas CEI 60 071 e 60 298.

7,2 40 60 20 3,3 6,612 60 75 28 10 1117,5 75 95 38 13,8 1524 95 125 50 20 2236 145 170 70 25,8 36

Os nveis de isolao so de aplicao para equipamentos contidos eminvlucros metlicos para uma altitude inferior a 1.000 metros, 20 C, 11g/m3 de umidade e uma presso de 1013 mbar. Fora dessas condies,uma desclassificao deve ser levada em considerao.A cada nvel de isolao corresponde uma distncia no ar que garante odesempenho do equipamento sem certificado de ensaio.

7,2 60 1012 75 1217,5 95 1624 125 2236 170 32

Tenses normalizadas CEI

U

t

Um

0,5 Um

0 1,2 s 50 s

2028

3850

70

7,212

17,52436

7560

95125

170Ud Ur Up

Tenso Ensaio com Ensaio na freqncia Tenses denominal onda de impulso industrial servio 1,2/50 s 50 Hz as mais usuaiskV eficazes kV crista 1 min kV eficazes kV eficazes

lista 1 lista 2

Tenso nominal Ensaio com onda de Distncia / estruturakV eficazes impulso 1,2/50 s kV crista no ar em cm

Rigidez dieltrica50 Hz 1 min

Tenso nominal

Rigidez dieltrica naonda de impulso



Corrente

Corrente nominal em servio contnuo : Ir (A) o valor eficaz da corrente que um componente pode suportar no estadofechado, sem ultrapassar o aquecimento permitido pelas normas.A tabela a seguir lembra os aquecimentos autorizados pela CEI em funoda natureza dos contatos.

Corrente nominal em servio contnuo :

de cobre ou liga de cobre nu 75 35prateados ou niquelados 105 65estanhados 90 50

cobre nu, liga de cobre nu oualumnio 90 50prateados ou niquelados 115 75estanhados 105 65Nota : as correntes nominal geralmente utilizadas pela Merlin Gerin so :400, 630, 1.250, 2.500 e 3.150 A .

Intensidade de servio : I (A)Ela calculada a partir do consumo dos aparelhos ligados ao circuitoconsiderado. a intensidade atravessando realmente o equipamento. Senos no dispomos dos elementos para o clculo, o utilizador devecomunicar para ns o seu valor. A intensidade de servio pode sercalculada quando se conhece a potncia dos receptores.

Natureza do metal Valores mximado rgo Temper. mxima Aquecimento max. do condutor (C) = temp. max. 40 Ccontatos no ar

juntas com parafusos ou dispositivos equivalentes

Exemplos :< Um painel com uma partida de motorde 630 kW e uma alimentao de umtransformador de 1250 kVA sob 5,5 kVde tenso de servio.

Clculo da intensidade de servioda alimentao do transformador :

Potncia aparente :

S = UI 3

S 1.250 UI 3 5,5 1,732

Clculo da intensidade de servioda partida motor :

Cos = fator de potncia = 0,9 = rendimento do motor = 0,9

P 630 U3 cos 5,51,7320,90,9

I = = = 130 A

I = = = 82 A



Corrente de curto-circuito mnima : Icc (kA ef.)(ver a explicao no captulo Correntes de curto-circuito).

Valor eficaz da corrente de curto-circuito mxima :Iterm. (kA ef. 1 s ou 3 s)(ver a explicao no captulo Correntes de curto-circuito).

Valor de crista da corrente de curto-circuito mxima:Idin (kA crista)(valor da primeira crista do perodo transitrio)(ver a explicao no captulo Correntes de curto-circuito).

Freqncia fr (Hz)< Duas freqncias so geralmente utilizadas no mundo : 50 Hz na Europa 60 Hz na AmricaAlguns pases utilizam ambas as freqncias sem distino.

Funes da aparelhagem

isola

isolapoder de fechamento sobre c/c

manobrano isola

manobrae isola

manobraprotegeno isola

manobraprotege, isolase extrado

manobrano isola

manobra isolase extrado

protegeno isola (1 vez)

= SIM

Designao Funo Manobra das correntese smbolo de servio de defeito

Chave secionadora

chave de aterramento

interruptor

interruptor secionador

disjuntor fixo

disjuntor extravel

contator fixo

contator extravel

fusvel.



Tipos diferentes de invlucros

metlicas e sempre aterradas

3 3 2metlicas indiferentes indiferentese sempre metlicas metlicasaterradas ou no ou no

possvel

dificultado, pormsempre possvel

=SIM

Caractersticas Blindado Compartimentado BlocoClulas

Parede externaNmero deCompartimentos MTParedes internas

Presena de sinosde inseroGuilhotina impedindoo acesso aos compartimentossob tensoFlexibilidade no caso deinterveno sob tenso

Deslocamento do arcodentro da clula


Regras de concepo Potncia de curto-circuito

Introduo< A potncia de curto-circuito depende diretamente da configuraoda rede e da impedncia dos seus componentes : linhas, cabos,transformadores, motores... percorridos pela corrente de curto-circuito.

< Ela a potncia mxima que uma rede capaz de proporcionar auma instalao com defeito, expressa em MVA ou kA eficazes parauma determinada tenso de servio.

A potncia de curto-circuito assimilvel a uma potncia aparente.

< O utilizador nos impe geralmente o valor da potncia de curto-circuito pois raramente dispomos dos elementos de clculo. Adeterminao da potncia de curto-circuito necessita uma anlise dosfluxos de potncias que esto alimentando o curto-circuito no caso omais desfavorvel.

As fontes possveis so :< Entrada da rede atravs do ou dos transformadores de potncia.

< Entrada de alternador

< Retorno de potncia devido s mquinas girantes (motores...); ouatravs dos transformadores MT/BT.

Devemos calcular cada uma das correntes Icc

U : tenso de servio (kV) Icc : corrente de curto-circuito (ka eficazes) cf : pginas a seguir

Exemplo 2 :< O retorno pela BT Icc5 possvel somente se otrafo (T4) for alimentadopor uma outra fonte.

< Trs fontes estofornecendo corrente aopainel (T1-A-T2)

disjuntor D1 (c/c em A)Icc1+ Icc2+ Icc3+ Icc4+ Icc5 disjuntor D1 (c/c em B)Icc1+ Icc2+ Icc3+ Icc4+ Icc5 disjuntor D1 (c/c em C)Icc1+ Icc2+ Icc3+ Icc4+ Icc5


Regras de concepo Corrente de curto-circuito

Qualquer instalao eltrica deve ser protegidacontra os curtos-circuitos e isso, salvo excees,cada vez que aparece uma descontinuidadeeltrica, corresponde geralmente a umamudana de seo dos condutores.A intensidade da corrente de curto-circuito deveser calculada para cada nvel da instalao paraas diferentes configuraes possveis da rede,para poder determinar as caractersticas dosequipamentos que devem suportar ou quedevem interromper a corrente de defeito.

Corrente

I cr

te =

Idyn

Tempo

Componente contnuo

2 2 Icc

2 2

Icc

< Para escolher adequadamente os aparelhos de interrupo(disjuntores ou fusveis) e ajustar as funes de proteo, trs valoresde corrente de curto-circuito devem ser conhecidos:

Corrente de curto-circuito mnima :

(Exemplo : 25 kA eff)

Ele corresponde a um curto-circuito na extremidade da sadaprotegida [defeito na extremidade de um alimentador (ver fig. 1) e nologo a jusante do rgo de interrupo]. O seu valor permite escolher oajuste dos limiares de proteo de corrente mxima e os fusveis; emparticular quando o comprimento dos cabos estiver importante e/ouquando a fonte possuir uma impedncia alta (gerador, inversor).

Valor eficaz da corrente de curto-circuito mxima :

(Exemplo : 25 kA eff. 1s)

Ele corresponde a um curto-circuito na proximidade imediata dosbornes de sada do aparelho de interrupo (ver fig.1). Ele estdefinido em kA para 1 ou 3 segundos e serve para definir a resistnciatrmica que devem suportar os equipamentos.

Valor de crista da corrente de curto-circuito mxima :(valor da primeira crista do perodo transitrio)

(exemplo: 2,5 25 kA = 63,75 kA crte CEI 60056 ou 2,7 25 kA = 63,5 kA crte ANSI)

Idin igual 2,5 Icc em 50 Hz (CEI) ou, 2,6 Icc em 50 Hz (CEI) ou, 2,7 Icc (ANSI) (Icc : corrente de curto-circuito calculada num ponto determinado duma rede)

Ele determina a capacidade de interrupo e de fechamento dosdisjuntores e interruptores, e a rigidez eletrodinmica dos barramentose da aparelhagem.

- A CEI padroniza os seguintes valores :8 12,5 16 20 25 31,5 40 kA Eficazes.Os mesmos esto geralmente utilizados nas especificaes.

Nota :< Pode acontecer que um caderno de encargos d um valor em kAeficazes e um valor em MVA como aqui abaixo :Icc = 19 kA eff. ou 350 MVA sob 10 kV. Se ns calcularmos a corrente equivalente a 350 MVA achamos :

Icc = = 20,2 kA eff.

A diferena provm da maneira com o qual se arredonda e doscostumes locais.O valor de 19 ka provavelmente o mais realista.Uma outra explicao possvel ; em mdia e alta tenso, a CEI 909aplica um coeficiente de 1,1 para o clculo do Icc mxima.

Icc = 1,1 =

(cf : exemplo 1 pg.11 da introduo)este coeficiente 1,1 leva em conta uma queda de tenso de 10 % nainstalao defeituosa (cabos...).

Icc = (kA eff)

Icc = (kA eff 1s ou 3s)

Idyn = (kA crte)

U3 Zcc

EZcc

3503 10



Transformador

Para determinar a intensidade da corrente de curto-circuito nosbornes dum transformador, precisamos conhecer sua tenso decurto-circuito :

< Ucc % definido da seguinte maneira :

O regulador de tenso no est alimentado : U = 0 fechar um curto-circuito no secundrio aumentar progressivamente a tenso U no primrio at obter a intensidade nominal assinalada Ir no secundrio do transformador.

< A corrente de curto-circuito expressa em kA dada pela seguinterelao :

Icc =

O valor U medido no primrio est ento igual Ucc

Ir Ucc

A corrente de curto-circuito funo do tipo de equipamento

instalado na rede(transformadores, alternadores,

motores, linhas...).

Exemplo Transformador 20MVA Tenso 10 kV Ucc = 10% Potncia da fonte a montante:

infinita Ir=

AUvazio

Sr150.1

103

000.20

3=

=

Icc= kAA

Ucc

Ir5,11500.11

10010

150.1==

+=



Geradores sncronos(alternadores e motores)

O clculo da intensidade do curto-circuito nos bornes de umgerador sncrono muito complexo pois a impedncia internadele varia em funo do tempo.

< Quando a potncia crescer de maneira progressiva, a correntediminui passando por trs perodos caractersticas :

subtransitrio (permite determinar a capacidade de fechamentodos disjuntores e os esforos eletrodinmicos), durao mdia 10 ms;

transitrio (fixa as solicitaes trmicas dos equipamentos),durao mdia 250 ms;

permanente ( o valor da corrente de curto-circuito em regimeestabelecido).

< A intensidade do curto-circuito se calcula como para ostransformadores mas preciso levar em conta os diferentes regimes.

Corrente

Icc

Tempo

Icc

RegimeSubstransitrio

RegimeTransitrio

Curto-circuito

RegimePermanente

AntesDefeito

In

< A corrente de curto-circuito dada pela seguinte frmula ;

Icc =

< Os valores as mais usuais para um gerador sncrono so:

Motor assncronoPara os motores assncronosa corrente de curto-circuito nos bornes fica igual corrente de partida

a contribuio dos motores (retorno de corrente) para a corrente decurto-circuito fica igual a :

O coeficiente 3 leva em conta eventuais motores parados e aimpedncia do percurso at o defeito.

Ir Xcc

Xcc : Reatncia de c/c

Regime Subtransitrio Xd Transitrio Xd Permanente XdXcc 10 20 % 15 25 % 200 350 %

Icc 5 Ir

Icc 3 Ir



Sumrio para o clculo das intensidadesde curto-circuito trifsico


Icc ~ 5 8 Ir

Z() = IrId

U2

SrIcc ~ 3 Ir,

R2 = R1( )2U2U1

Z2 = Z1 ( )2U2U1

X2 = X1 ( )2U2U1

e logo

R = R2 + + +RTn2

R1n2

Ran2

X = X2 + + +XTn2

X1n2

Xan2

Icc

1,3 2Id =

Z = (R2 + X2)Z

X

R

HTcabo R , X1 1

BTcabo R , X2 2

n


Motores e compesadores

Xcc subtransitrio transitrio PermanenteMotores de grande velocidade 15% 25% 80%Motores de pequena velocidade 35% 50% 100%Compensadores 25% 40% 160%

Motores assncronos: considerar apenas o subtransitrio

Contribuio a Icc por retornode corrente (com I assinalada = Ir)

Defeito com arco

Impedncia equivalente de um componetnte passado por um transformador Por exemplo, para um defeito em BT, a contribuio

de um cabo de AT a montante do trafo AT/BT ser:

Esta frmula fica vlida qualquer que seja o nvel de tenso do cabo,

Isto mesmo atravessando vrios transformadores em srie.

Fonte de alimentaoRa, Xa

Transformador RT, XT(impendncia no primrio)

Impendncia vista a partir do ponto defeituoso A:

n: relao de transformao

Tringulo de Impendncias



Exemplo de clculo em trifsico

Mtodo das impedncias

Qualquer componente de uma rede (rede de alimentao,transformador, motores, cabos, barramentos...) caracterizado poruma impedncia (Z) composta de um elemento resistivo (R) e de umelemento indutivo (X) chamado reatncia. X, R e Z esto seexpressando em ohm ().

< A relao entre esses diferentes valores dada por :

(cf. exemplo 1 aqui ao lado)

< mtodo consiste em : decompor a rede em trechos; calcular para cada componente os valores R e X; calcular para a rede :- o valor de R ou de X equivalente;- o valor da impedncia equivalente;- a corrente de curto-circuito.

< A corrente de curto-circuito trifsico :

(cf. exemplo 2 aqui ao lado)

Z = (R + x)

Icc = U3 3 Zcc

Icc : Corrente de curto-circuito (em kA)U : Tenso composta entre fases no ponto considerado antes da ocorrncia do defeito, em kVZcc : Impedncia de curto-circuito (em ohms)

A complexidade do clculo dacorrente de um curto-circuitotrifsico est essencialmentena determinao do valor da

impedncia da rede a montantedo ponto com defeito.

Exemplo 1


Esquema Unifilar

D1 D2

D4 D5 D6 D7

10 kV

63 kV

TRansformador15 MVAUcc = 10 %

Transformador20 MVAUcc = 10 %G1

T1 T2

D3

15 MVAX'd = 20 %X''d = 15 %

Barramento


Dados de exerccio proposto

Alimentao em 63 kVPotncia de curto-circuito da fonte: 2.000 MVA

Configuraes da Rededois transformadores em paralelo e um alternador.

Caractersticas dos equipamentos: Transformadores:- tenso: 63 kV / 10 kV- potncia aparente: 1 de 15 MVA, 1 de 20 MVA- tenso de curto-circuito: Ucc = 10%

Alternador:- Tenso: 10 kV- Potncia aparente: 15 MVA- Xd transitrio: 20%- X`d subtransitrio: 15%

Pergunta: Determinar o valor da corrente de curto-circuito no nveldo barramento; Os poderes de interrupo e de fechamento dosdisjuntores D1 a D7.


Rt = R

Xt = X

Z = ( R2 + X 2)


Resoluo do exerccio

Determinao das diferentes correntes de curto-circuito. Astrs fontes que podem alimentar o curto-circuito so os doistransformadores e o alternador.Estamos supondo que no pode haver retorno de potncia porD4, D5, D6 e D7.Em caso de curto-circuito o montante de um disjuntor(D1 a D7), o mesmo fica percorrido pela corrente decurto-circuito fornecida por T1, T2 e G1.

Esquema equivalenteCada elemento do circuito composto de um resistor e de umaindutncia. preciso calcular esses valores para cada elemento.A rede pode ser representada como segue:

A experincia mostra que a resistncia geralmente pequenaem relao reatncia; pode se deduzir disso que a reatncia igual impedncia (X = Z).

Para determinar a potncia de curto-circuito, precisocalcular os diferentes valores das resistncias e das indutncias,e em seguida fazer as somas aritmticas separadamente:

Conhecendo Rt e Xt, deduz-se o valor Zt aplicando a frmula:

Nota: R sendo despresvel em relao a X, pode dizer-se queZ = X.

Eis aqui a resoluodo problema com o

mtodo !



Disjuntor Circuito equivalente Capacidade deinterrupo

Capacidade defechamento

Z (ohm) em kA eff. U2 10 1Icc = = e Zcc e Zcc

2,5 Icc (em kA crte)

D4 D7

Zr

Z15 Z20Za

Zt = Zr + (Z15//Z20) // Za

Regime transitrioZ = 0,27

Regime subtransitrioZ = 0,25

21,40 21,40 2,5 = 53,15

Nota : um disjuntor definido para um poder deinterrupo de um valoreficaz em regimeestabelecido, e umaporcentagem decomponente peridica quedepende do tempo deabertura do disjuntor e doR/X da rede (aprox. 30 %).Para os alternadores acomponente aperidica muita elevada; precisofazer validar os clculospor ensaios em laboratrio.

D3 alternador

Zr

Z15 Z20

Zt = Zr + (Z15//Z20)

Z = 0,34

17

17 2,5 = 42,5

D1 transformador 15 MVA

Zr

Za Z20

Zt = (Zr + Z20)//Za

Regine transitrioZ = 0,39


17,9 14,9 2,5 = 37,25

D2 transformador 20 MVA

Zr

Za Z15

Zt = (Zr + Z15)//Za

Regime transitrioZ = 0,47


12,4 12,4 2,5 = 31

E agora osresultados !


Regras de concepo Clculo dos barramentos

Introduo< As dimenses do barramento so determinadas levando em conta ascondies normais de operao.A tenso (kV) na qual levada a instalao fixa a distncia entre fasese entre fases-estrutura e determina a altura e a forma dos suportes.A intensidade nominal da corrente atravessando o barramento servepara determinarmos a seo e a natureza dos condutores.

< Assegura-se em seguida que os suportes (isoladores) resistem aosefeitos mecnicos e que as barras resistem aos efeitos ecnicos etrmicos devidos s correntes de curto-circuito. preciso verificar tambm que o perodo de vibrao prprio das barrasno entra em ressonncia com o perodo da corrente.

< Para calcular um barramento preciso partir de hipteses decaractersticas eltricas e fsicas seguintes:

Caractersticas eltricas do barramento

Scc : Potncia de curto-circuito da rede* MVA

Ur : Tenso nominal kV

U : Teso de servio KV

Ir : Corrente nominal A

*Nota: Ela geralmente fornecida pelo cliente nesta forma ou pode sercalculada tendo a corrente de curto-circuito Icc e a tenso de servioU: 3 Icc U (ver o captulo sobre as correntes de curto-circuito).

Caractersticas fsicas do barramento

S : seo de uma barra cm2

d : distncia entre fases cm

I : distncia entre isoladores de uma mesma fase cm

n : temperatura ambiente (n 40 C) C

perfil : barrachatamatria prima : cobre alumniodisposio : deitada de cutelo

n de barras por fase :

*Nota: ver tabela V da norma CEI 60 694 das 2 pginas seguintes.

Em resumo:barra(s) de cm por fase

Calcular um barramento consiste narealidade em verificar que o mesmo

oferece os requisitos trmicos,eletrodinmicos e de no-ressonncia suficientes.



Aquecimentoextrado da tabela V da norma CEI 60 694

Natureza do rgo, da matria-prima e do dieltrico Temperatura ( n)(Cf: 1,2 at 3) ( C) Com n = 40 C

Juntas por parafusos ou dispositivos equivalentes (Cf: 7)Cobre nu, liga de cobre nu ou liga de alumnio, no:Ar 90 50SF6* 105 65leo 100 60Prateadas ou niqueladas, no:Ar 115 75SF6 115 75leo 100 60Estanhadas, no:ar 105 65SF5 105 65leo 100 60*SF6: (hexafluoreto de enxofre)

1 Segundo a sua funo, o mesmo rgo pode permanecer a vrias dascategorias enumeradas na tabela V. Neste caso, os valores admissveispara a temperatura e o aquecimento a serem levados em consideraoso os mais fracos nas categorias interessadas.

2 Para os aparelhos com conexes no vcuo, os valores limites detemperatura e aquecimento no se aplicam aos rgos que esto novcuo. Os demais no devem ultrapassar os valores de temperatura e deaquecimento indicados na tabela V.

3 Todas as precaues necessrias devem ser tomadas para que nenhumdano seja causado aos materiais circunvizinhos.

4 Quando os elementos de contato estiverem protegidos de maneirasdiferentes, as temperaturas e aquecimentos admissveis so aqueles doelemento para o qual a tabela V autoriza os mais elevados



Aquecimentoextrado da tabela V da norma CEI 60 694

Natureza do rgo, da matria-prima e dodieltrico

Temperatura ( n)

(Cf: 1,2 at 3) ( C) Com n = 40 C

Contatos (cf : 4)Cobre ou liga de cobre nu no:Ar 90 50SF6* 105 65leo 100 60Prateadas ou niqueladas (Cf: 5), no:Ar 115 75SF6 115 75leo 100 60Estanhadas (Cf: 5 at 6), no:ar 105 65SF5 105 65leo 100 60*SF6: (hexafluoreto de enxofre)

1 Segundo a sua funo, o mesmo rgo pode permanecer a vrias dascategorias enumeradas na tabela V. Neste caso, os valores admissveispara a temperatura e o aquecimento a serem levados em consideraoso os mais fracos nas categorias interessadas.

2 Para os aparelhos com conexes no vcuo, os valores limites detemperatura e aquecimento no se aplicam aos rgos que esto novcuo. Os demais no devem ultrapassar os valores de temperatura e deaquecimento indicados na tabela V.

3 Todas as precaues necessrias devem ser tomadas para que nenhumdano seja causado aos materiais circunvizinhos.

4 Quando os elementos de contato estiverem protegidos de maneirasdiferentes, as temperaturas e aquecimentos admissveis so aqueles doelemento para o qual a tabela V autoriza os mais elevados

5 A qualidade do tratamento deve ser de modo que uma camada deproteo subsista na rea de contato :-aps o ensaio de energizao e interrupo (se existir),-aps o ensaio na corrente de curta durao admissvel,-aps o ensaio de resistncia mecnica,segundo as especificaes prprias a cada equipamento. No casocontrrio, os contatos devem ser considerados como nus.

6 Para os contatos dos fusveis, o aquecimento deve ser conformeas publicaes dizendo respeito aos fusveis de alta tenso.



O comportamento trmico...

Na passagem da corrente nominal (Ir)

onde :I : Intensidade admissvel expressa em Ampres (A);

a desclassificao em intensidade est sendoprevista:- para uma temperatura ambiente superior a 40 C- para um grau de proteo superior a IP5

n : temperatura ambiente (n 40 C) C

( n) : aquecimento admissvel* C

S : seo de uma barra cm

p : permetro de uma barra cm(desenho ao lado)

2020 : resistividade do condutor em 20 Ccobre : 1,83 cmalumnio : 2,90 cm

: coeficiente em temperatura da resistividade : 0,004

K : coeficiente das condies,produto de 6 coeficientes (k1, k2, k3, k4, k5, k6)descritos a seguir

*(ver a tabela V da norma CEI 60 694 pginas anteriores)

Definio dos coeficientes k1, 2, 3, 4, 5, 6:

< Coeficiente k1 funo do nmero de barras chatas por fasepara : 1 barra 2 ou 3 barras, ver a tabela aqui abaixo:



< O coeficiente k2 funo do estado de superfcie das barras : nuas K2 = 1 pintadas K2 = 1,15

< O coeficiente k3 funo da posio das barras : barras de cutelo K3 = 1 1 barra deitada K3 = 0,95 vrias barras deitadas K3 = 0,75

< O coeficiente k4 funo do local onde esto instaladas asbarras:

atmosfera calma dentro do cubculo K4 = 1 atmosfera calma fora do cubculo K4 = 0,2 barras montadas num duto no ventilado K4 = 0,80

< O coeficiente k5 funo da ventilao forada: sem ventilao forada K5 = 5 o caso com ventilao forada dever ser tratado caso a caso e,em seguida, validado por ensaios.

< O coeficiente k6 funo da natureza da corrente: para uma corrente alternada de freqncia 60 Hz, k6 funodo nmero de barras n por fase e da distncia entre si.Valor de k6 para uma distncia igual espessura das barras:

n 1 2 3K6 1 1 0,98

n= Logo k6=

A soluo escolhida barra(s)

de cm por fase

I = K 24,9 ( - n)0,61 S0,5 p0,39

20 [1+ ( - 20)]

I = 24,9 ( - ) 0,61 0,5 0,39

[1+ 0,004 ( - 20)]

Definitivamentek = =

I = A

Convm se Ir do barramento cogitado I


onde Ith1 = ( ) = ( ) constante

t137 107

1


Na passagem da corrente de curto-circuitode curta durao (Iterm.)< Assume-se que, durante toda a durao (1 ou 3 segundos) : Todas as calorias geradas todas servem para elevar a temperatura

do condutor; Os efeitos da irradiao so desprezveis

A frmula a seguir pode ser utilizada para calcular o aquecimentodevido ao curto-circuito:

0,24 20 Ith2 tk

(n S)2 c cc =

Onde:cc : Aquecimento devido ao curto-circuitoC : Calor especfico do metal

cobre 0,091 kcal/daNCalumnio 0,23 kcal/daNC

S : Seo de uma barra cm

n : Nmero de barras por fase

Ith : a corrente de curto-circuito de curta durao:(valor eficaz da corrente de ct/cto mxima)

A eff

tx : durao do curto-circuito de curta durao (1 a 3s)em s

: densidade do metalcobre 8,9 g/cmalumnio 2,7 g/cm

p20 : resistividade do condutor em 20 Ccobre 1,83 cmalumnio 2,90 cm

( n) : aquecimento admissvel C

Verificar :t temperatura mxima suportvel pelas peas em contato com obarramento.

Verificar que essa temperatura t esteja compatvel com a temperaturamxima das peas em contato com o barramento.(isolante em particular).

ExemploComo acha o valor de Itarm paraUma durao diferente?Sabendo que (Itarm)

2t = constante

< Se Ith2 = 26,16 kA eff, 2s.corresponde a qual valorpadronizado de Itarm para t= 1s?

(th2)2 t = constante

(26,16 109)2 2 = 137 107

Ith1 = 37 Ka em 1s

Em resumo:

26,16 kA eff. 1s quecorrespondea 37 kA em eff em 1s 37 kA eff. 1s que correspondea 26,16 kA eff 2s em 2s

0,24 10-6 ( )2 ( )2

cc =

cc = C

A temperatura t do condutor aps o curto-circuito ser: t = n + (-n) + cc

t = C


Idyn

IdynF1

F1

dl


Firmeza eletrodinmicaEsforos entre condutores ligados em paralelo

Os esforos eletrodinmicos consecutivos corrente de curto-circuitoesto dados pela frmula:

F1= 2 Idyn2 10-8ld

Onde:F1 : Esforo expresso em NIdyn : o valor crista da corrente de curto-circuito

expresso em A, a ser calculado com a seguintefrmula:

Idyn = k = k IthScc

Ueeeee

Scc : potncia de curto-circuitoIth : corrente de curto-circuito de curta duraoU : tenso de servioI : distncia entre isoladores de uma mesma fased : distncia entre fasesk : 2,5 para 50 Hz; 2,6 para 60 Hz segundo e 2,7, segundo ANSI

Logo: Idyn = A at F1 = daN

Esforo no topo dos suportes ou transversais

d

Frmula de clculo do esforo em um suporte

F = F1 H + h

H

Onde:F : Esforo aplicado daNH : Altura do isolador cmh : Distncia entre o topo do isolador e o centro de

Gravidade do barramento cm

Clculo de um esforo se N suportes< O esforo F aplicado a cada suporte no mximo igual ao esforocalculado F1 (ver o captulo anterior) multiplicado por um coeficiente kno qual varia segundo o nmero total N de suportes eqidistantesinstalados. Nmero de suportes =N Conhecemos N, definimos kn com ajuda da tabela a seguir:

Logo F= (F1)* (kn)= daN

N 2 3 4 5kn 0,5 1,25 1,10 1,14

O esforo calculado aps aplicao do coeficiente para ser comparado rigidez mecnica do suporte na qual aplicar-se- umcoeficiente de segurana: Os suportes utilizados tm uma resistncia flexo

Temos um coeficiente de segurana de

K

F = daN

= F' Veificar F > F

Verifiquemos se as barrasescolhidas agentam osesforos eletrodinmico.



Rigidez mecnica das barras

F1 l v12 I

=

onde : a tenso resultante; ela deve ser inferior tenso

admissvel para as barras, ou seja :cobre 1/4 dureza : 1200 daN/cmcobre 1/2 dureza : 2300 daN/cmcobre 4/4 dureza : 3000 daN/cmalumnio estanhado : 1200 daN/cm

F1 : esforo entre condutores daN

I : distncia entre isoladoresde uma mesma fase cm

I/v : o mdulo de inrcia de umabarra ou dum conjunto de barras cm(escolher o valor na tabela da prxima pgina)

v : distncia entre a fibra neutra e a fibra a maistensa (a mais afastada)

< Uma barra por fase :

bv

h

fase 1 fase 2x

x'

b h3

12I =

b h2

6 =Iv

< Duas barras por fase

b h3

12I = 2 ( + S d

2)

=Iv

b h3

12 2 ( + S d

2)

1,5 h

S : Seo da barra (em cm2)

fase 1 fase 2x

x'

b

v

hd

Verificar < Baras Cu ou Al (em daN/ cm2)

< Na hiptese admissvel que as extremidades das barrasesto encaixadas, elas esto submetidas a um momento fletorcuja tenso resultante fica igual a :



Escolha a sua seo S, peso por metro m, mdulo de inrcia I/v,momento de inrcia I para as barras definidas abaixo :

*disposio : corte num plano normal em relao ao barramento (2fases esto representadas)

Freqncia prpria de ressonnciaAs freqncias prprias de vibrao a serem evitadas para as barrassubmetidas a uma corrente de 60 Hz so as freqncias prximas de60 e 120 Hz, e 50 e 100 Hz para uma corrente de 50 Hz.Esta freqncia prpria de vibrao dada pela frmula :

Verifiquemos que asbarras escolhidas no

entrem emressonncia !

f : Freqncia prpria em Hz

E : Mdulo de elasticidade :do cobre = 1,3 106 daN/cmdo alumnio A5 / L = 0,67 106 daN/cm

m : Massa peso linear da barra daN(escolher o valor na tabela acima)

I : Distncia entre 2 suportesou bucha de separao cm

I : Momento de inrcia da seo da barraem relao ao eixo xx normal emrelao ao plano de vibrao cm

(ver as frmulas explicitadas anteriormente ou escolher o valor natabela acima)



Exemplo de clculo de barramentos

Dados do exerccio proposto

< Consideremos um painel constitudo de pelo menos 5cubculos MT. Cada coluna contm 3 isoladores (1 por fase).Um barramento composto de 2 barras por fase ligadaeletricamente as colunas entre si.

Caractersticas do barramento a ser verificado:

s : Seo da barra 10 cm2

d : Distncia entre fases 18 cm

l : Distncia entre isoladores de 70 cmuma mesma fase

n : Temperatura ambiente 40 C

Vue de dessus ((n) : Aquecimento admissvel 50 C

perfil : Barra chata

Matria Prima : barras de cobre dureza, com tensoadmissvel = 1.200 daN/cm2

Disposio : de cutelo

Nmero de barra(s) por fases : 2

< O barramento dever poder suportar uma correntenominal Ir = 2.500 A em permanncia e uma corrente decurto-circuito de curta durao Ith = 31.500 A eff. durantetk = 3 segundos.

< Freqncia nominal fr = 50 Hz

< Demais caractersticas: As peas em contato com o barramento podem suportaruma temperatura mxima de max = 100C Os suportes utilizados possuem uma resistncia flexoF = 1.000 daN

Clula 1 Clula 2 Clula 3 Clula 4 Clula 5

d

d

Vuo de ct

12 cm

d d

1 cm1 cm

5 cm10 cm

Eis ali umbarramento a ser

verificado !


I = K 24,9 ( - n)0,61 S0,5 p0,39

20 [1+ ( - 20)]


Na passagem da corrente nominal (Ir)

A frmula de MELSON & BOTH permite definirA intensidade admissvel em um condutor

onde:I : intensidade admissvel expressa em Ampres

n : temperatura ambiente 40 C

( - n) : aquecimento admissvel* 50 C

S : seo de uma barra 10 cm2

: permetro de uma barra 22 cm

PP20 : resistividade do condutor a 20 C

cobre: 1,83 cm

: coeficiente de temperatura daresistividade: 0,004

K : coeficiente das condies,

e

a

e

produto dos 6 coeficientes (k1, k2, k3, k4, k5, k6)descritos a seguir

*(ver tabela V da norma CEI 60 694 pginas 22 e 23)

Definio dos coeficientes k1,2,3,4,5,6:

< O coeficiente K1 funo do nmero de barras chataspor fase, para: 1 barra (k1 = 1) 2 ou 3 barras, ver a tabela abaixo:

e / a0,05 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20

Nmero de barras por fase2 1,63 1,73 1,76 1,80 1,83 1,85 1,87 1,89 1,913 2,40 2,45 2,50 2,55 2,60 2,63 2,65 2,68 2,70

No nosso caso:

e/a 0,1

Nmero de barras por fase 2

Logo k1 = 1,80

Verifiquemos ocomportamento trmico

do barramento !



O clculo de t deve serrefinado, pois o barramento

projetado deve suportarIr = 2500 A no mximo

e no 2689 A.


I = constante (-n) 0,61 et

Ir = constante ( )0,61

t = n + + cc

=

+ +

= C pour Ir = 2 500 A

40 44,3 4

88,3

2 6892 500

= 44,3 C

Logo = ( ) 0,61IIr

(-n)()

= ( ) 0,61 50()

= ( )502 6892 500

10,61

50 = 1,126


< Refinemos o clculo de t para Ir = 2.500 A (corrente nominal do barramento)

Da frmula de MELSON & BOTH (CF: pg. 31),podemos deduzir que:

A temperatura t do condutor aps o curto-circuito,para uma corrente nominal de 2500 A vale:

O barramento escolhido convm, pois:

t = 88,3 C inferior max = 100 C(max = temperatura mxima suportvel pelas peas emcontato com o barramento)


F1 = 2 Idyn2 10-8ld

F = F1 H + h

H


Esforos entre condutores ligados em paralelo

Os esforos eletrodinmicos em conseqncia dacorrente de curto-circuito esto dados pela frmula:

(ver desenho 1 no incio do exemplo de clculo)

I : Distncia entre isoladores de uma mesma fase 70 cm

d : Distncia entre fases 18 cm

k : 2,5 Para 50 Hz segundo CEI

Idym : Valor de crista da corrente de curto-circuito= k Ith= 2,5 31 500= 78 750

F1 = 2 (70/18) 78 7502 10-8 = 482,3 daN

Esforo no topo dos suportes ou transfersais

Frmula para o clculo do esforo sobre um suporte

onde:F : esforo expreso em daN

H : altura do suporte 12 cm

h : distncia entre o topo do isoladore o centro de gravidade 5 cmdo barramento

Clculo de um esforo distribudo entre N suportes:

< O esforo F sofrido por cada suporte no mximoigual ao esforo calculado F1 multiplicado por umcoeficiente kn variando segundo o nmero total N desuportes eqidistantes instalados.

Nmero de suportes 5 = N Conhecemos N, definamos kn com ajuda daTabela abaixo:

N 2 3 4 5kn 0,5 1,25 1,10 1,14

Logo F= 683 (F1) 1,14 (kn) = 778 daN

Os suportes utilizados possuem uma resistncia a flexoF = 1000 daN superior ao esforo calculado F = 778 daN

A suloo conveniente

Verifiquemos aesforos

eletrodinmico dobarramento!


= 195 daN / cm2

= 482,3 70 12

114,45

F1 lv 12 I

=

Dimenses das barras (mm)100 x 10

S cm2 10Disposio m Cu 0,089

daN/cm A5/L 0,027

I cm4 0,83

I/v cm3 1,66

I cm4 83,33

I/v cm3 16,66

I cm4 21,66

I/v cm3 14,45

I cm4 166,66

I/v cm3 33,33

I cm4 82,5

I/v cm3 33

I cm4 250

I/v cm3 50

x

x'

x

x'

x

x'

x

x'

x

x'

x

x'


Rigidez mecnica das barras

Fazendo a hiptese admissvel que as extremidadesdas barras esto encaixadas, elas esto submetidas aum momento fletor cuja tensoresultante vale:

onde: : a tenso resultante em daN/cm2

I : Distncia entre isoladoresDe uma mesma fase 70 cm

I/v : o mdulo de inrcia de uma barraOu de um conjunto de barras 14,45 cm3

A tenso resultante calculada ( = 195 daN/cm2) inferior tenso admissvel pelas barras de cobre dureza (1200 daN/cm2):

A soluo conveniente



Verifiquemosque as barras

escolhidas no entremem ressonncia !


Guia de concepo MT Rigidez dieltrica

< A rigidez dieltrica depende dos 3 parmetros principais abaixo indicados: Rigidez dieltrica do meio Forma das peas Distncia:- do ar ambiente entre as peas sob tenso- da interface ar isolante entre as peas sob tenso.

Rigidez dieltrica do meio uma das caractersticas do fluido (gs ou lquido) que compe o meio. Parao ar ambiente essa caracterstica depende das condies atmosfricas e dapoluio.

A rigidez dieltrica do ar depende dasseguintes condies ambientais abaixo:

< PoluioAs poeiras condutoras podem estar presente em um gs, lquido, ou sedepositar na superfcie em um isolante. O seu efeito sempre o mesmo:reduzindo o desempenho da isolao por um fator que pode chegar at 10!

< CondensaoFenmeno de depsito de gotculas de gua na superfcie dos isolantes, quetem por efeito de reduzir localmente o desempenho da isolao por um fator3.

< PressoO desempenho de uma isolao gasosa aumenta com a presso. Para umequipamento isolado no ar ambiente, a altitude pode causar uma queda dedesempenho da isolao pelo fato da baixa presso. Muitas vezes, obrigatria a desclassificao do equipamento.

< UmidadeNos gases e lquidos isolantes, a presena de umidade pode causar umamodificao da qualidade da isolao. No caso dos lquidos, sempre umaqueda do desempenho. No caso dos gases, geralmente uma queda (SF6,N2,...) salvo para o ar no qual, para uma concentrao baixa (umidade < 70%) h uma ligeira melhora do desempenho gs pleno da isolao.

< TemperaturaOs desempenhos de uma isolao gasosa, lquida ou slida diminuemquando h o aumento da temperatura. Para os isolantes slidos, os impulsostrmicos podem fazer aparecer micro-fissuras que levaram muitorapidamente a uma ruptura. preciso ento dispensar muita ateno nosfenmenos de dilatao; um isolante slido se dilata 5 a 15 vezes mais queum condutor.

Nvel de poluio

A poluio pode ter como origem, o meio gasoso externo (poeiras), umasujeira inicial, eventualmente a interrupo em superfcie interna. A poluiocombinada com a umidade desenvolve uma conduo eletroqumica que vaiagravar os fenmenos de descargas.A radiao pode ser uma solicitao do meio externo (exposio no exterior).

Algumas ordens de grandeza:Rigidez dieltrica

Limiar de ionizao:(20 C, 1 bar absoluto): 2,6 kv/m



Forma das peas

Ela representa um papel essencial na rigidez dieltrica do equipamento. preciso eliminar por completo qualquer efeito de ponta o qual teria um efeitoparticularmente desastroso na resistncia onda de impulso em particular parao envelhecimento superficial dos isolantes:

Distncia entre as peas

Ar ambiente entre peas sob tenso< Para as instalaes que, por diverso razes, no podem sersubmetidas aos ensaios de onda de impulso, a tabela da publicaoCEI 71-2 fornece, em funo da tenso de ensaio nominal aos impulsosatmosfricos, as distncias mnimas a serem respeitadas no ar entrefase e terra ou entre fases.

< Essas distncias garantem um comportamento correto para configuraesdesfavorveis: altitude < 1.000 m.

< Distncias no ar(1) entre as partes condutoras sob tenso e as estruturasaterradas dando uma tenso especificada de resistncia aos impulsos comtempo seco:

Tenso de ensaionominal ao impulsoatmosfrico

Distncia mnima no ar entrea terra e entre fases

Up (kV) d (mm)

40 60 60 90 75 120 95 160 12 220

Os valores das distncias no ar dados na tabela acima so os valores mnimosdeterminados pela considerao das propriedades dieltricas, e no incluemnenhuns dos acrescimos que poderiam se tornar necessrios para levar emconta as tolerncias de construo, os efeitos dos curtos-circuitos, os efeitos dovento, a segurana do pessoal, etc...

(1) Essas indicaes so relativas a uma distncia atravessando um intervalo de ar nico,sem levar em considerao a tenso de ruptura por caminhamento ao longo dassuperfcies, ligados a problemas de poluio.

Ionizao do ar Produo de oznio Degradao da pelcula de moldagem dosisolantes



Interface ar isolante entre peas sob tenso< Existem 4 nveis de grau de poluio, dados na tabela abaixo,

segundo CEI 60 815: (*)

Tabela de escolha de nvel de poluio

Nota(*) A norma CEI815 guia para a escolha de isoladores sob poluio.1 A utilizao de adubo permidos para a pulverizao ou a queima da terrapodem conduzir a um nvel mais elevado de poluio causado peladisperso pelos ventos.2 As distncias s margens dependem da topografia da zona costeira edas condies externas do vento.

Nveis de poluio Exemplo das caractersticas de meio ambiente

zona sem indstrias e com baixa densidade de moradias equipadascom sistema de aquecimento

zonas com baixa densidade de indstrias ou de moradias, pormsubmetidas freqentemente aos ventos e/ou s chuvas.

regies agrcolas1

regies montanhosas todas essas zonas devem estar situadas a distncias de pelo menos

10 km do mar e no devem ficar expostas aos ventos vindo do mar 2

I fraco

zonas com indstrias que no produzem fumaas particularmentepoluidoras e / ou com densidade mdia de moradias equipadas cominstalaes de aquecimento

zonas com grande densidade de moradias e / ou de indstrias,porm submetidas freqentemente aos ventos e / ou a pancadas dechuva.

zonas expostas ao vento do mar, mas no prximas demais da costa(distante de, pelo menos, alguns quilmetros) 2

II mdio

zonas com forte concentrao de indstrias e subrbios de cidadesgrandes com densidade importante de instalaes de aquecimentopoluidoras

zonas situadas perto do mar ou, em todos os casos, expostas aventos relativamente fortes oriundos do mar 2

III forte

zonas, geralmente poucas extensas, submetidas a poeirascondutoras e fumaas industriais produzindo depsitos condutoresparticularmente espessos

zonas, geralmente poucas extensas, beirando a costa e expostas snebulosidades ou aos ventos muito fortes e aos poluentes vindo domar 2

zonas desrticas caracterizadas por perodos longos sem chuva,expostas aos ventos fortes carregando areia e sal e submetidas auma condensao regular.

IIII muito forte


Guia de concepo MT Grau de proteo

O cdigo IPIntroduoA proteo das pessoas contra contatos diretos e a proteo dosequipamentos contra certas influncias externas esto sendo exigidaspelas normas internacionais de instalao eltrica e produtos (...).Conhecer o grau de proteo indispensvel para a prescrio, ainstalao a operao e o controle de qualidade dos equipamentos.

DefiniesO grau de proteo o nvel de proteo criado por um invlucro contrao acesso s partes perigosas, a penetrao de corpos slidos estranhose da gua. O cdigo IP o sistema de codificao para indicar os grausde proteo.

Domnio de aplicao aplicvel aos cubculos para os equipamentos eltricos de tensoassinalada 72,5 KV. No diz respeito ao disjuntor sozinho mas, apesardisso, a placa frontal deve ser adaptada quando ele for instalado dentroem uma clula (por exemplo: malhas mais finas para as venezianas).

Diferentes graus IP e seu significadoUma descrio abreviada dos elementos do cdigo IP dada na tabelada prxima pgina.

Cuidado !Uma desclassificaoem temperatura pode

ser cogitada.



0 (desprotegido) (desprotegido)1 de dimetro 50 mm palma da mo

2 de dimetro 12,5 mm dedo

3 de dimetro 2,5 mm ferramenta

4 de dimetro 1 mm arame

5 protegido contra o p arame

6 estanque ao p arame

0 (desprotegido)1 gotas dgua caindo na vertical

2 gotas dgua (15 de inclinao)

3 Chuva

4 projees de gua

5 projeo com agulheta

6 projeo com agulheta possante

7 imerso temporria

8 imerso prolongada

A a palma da moB um dedoC uma ferramentaD um arame

H Material de Alta TensoM Movimento durante o ensaio com guaS Parada durante o ensaio com guaW Intempries

letra adicional (opcional) contra o acesso s partes perigosas com:

letra suplementar (opcional) informao suplementar especfica de:

Elemento Algarismoou letra

Significado para a proteo dosequipamentos das pessoas

Sinalizao

Letra do cdigo IP

Primeiro algarismocaracterstico

contra a penetrao de corposestranhos slidos

contra o acesso spartes perigosas

segundo algarismocaracterstico

contra a penetrao da guacom efeitos prejudiciais



O cdigo IK

Introduo< Alguns pases tinham ressentido a necessidade de codificar tambma proteo dispensada pelos invlucros contra os impactos mecnicos.Para isso eles acrescentavam um terceiro algarismo caracterstico aocdigo IP (caso da Blgica, Espanha, Frana e Portugal). Mas desde aadoo da norma CEI 529 como norma europia, nenhum pas europeupode ter um cdigo diferente.

< A CEI tendo recusado at de acrescentar este terceiro algarismo aocdigo IP, a nica soluo para se manter uma classificao nestedomnio era de criar um cdigo diferente. o objeto do projeto de norma europia EM 50102: cdigo IK.

< Como os terceiros algarismos dos diferentes pases poderiam tersignificados diferentes, foi preciso introduzir nveis suplementares paracobrir as principais necessidades das normas de produto, os graus docdigo IK tm um significado diferente daqueles dos terceiros algarismoantigos (ver a tabela abaixo).

IP XX1 IK 02 IP XX3 IK 04 IP XX5 IK 07 IP XX7 IK 08 IP XX9 IK 10Nota: para limitar as confuses, cada grau novo est indicado por um nmero dedois algarismos.

Definies< Os graus de proteo correspondem a nveis de energia de impacto

expressos em Joules: Pancada de um martelo aplicado diretamente sobre um equipamento Impulsos transmitidos pelos suportes, expressos em termo de

vibrao, e ento em freqncia e acelerao.Os graus de proteo contra os impactos mecnicos podem serverificados por tipos diferentes de martelo: martelo pendular, martelo demola ou martelo em queda livre vertical (croqui abaixo).

Antigo terceiro algarismo do cdigo CdigoIK



Diferentes graus IK e seu significado

0,15 0,2 0,35 0,5 0,7 1 2 5 10 2010 10 10 10 10 10 25 25 50 50P P P P P P A A A A

Nota

1 Cabea de impresso2 Fe 490-2 conforme ISO1052 de durao 50hrs 58hrs conforme ISO65083 Durao 150hrs conforme ISO2039-2

Cdigo IK IK 01 IK 02 IK 03 IK 04 IK 05 IK 06 IK 07 IK 08 IK 09 IK 10

Energia (Joules)Raio mm1

Matria-prima1

Ao = APoliamide = PMartelo

pendular

de mola vertical


Definio Disjuntor de Mdia Tensodos Equipamentos

Introduo< Disjuntor um equipamento que assegura o comando e a proteo de umarede. capaz de estabelecer, suportar e interromper as correntes de operaobem com as de curto-circuito.

< circuito principal deve suportar sem danos: A corrente trmica = corrente de curto-circuito durante 1 ou 3 s A corrente eletrodinmica: 2,5 Icc para 50 Hz (CEI) 2,6 Icc para 60 Hz (CEI) 2,5 Icc (ANSI), para constante de tempo partcula (CEI) a corrente de carga permanente

< Um disjuntor ficando na maior parte do tempo na posio fechado, acorrente da carga deve circular sem causar efeito trmico indesejveis durantea durao toda da vida do equipamento.

Caractersticas

Caractersticas nominais obrigatrias< Tenso nominal< Nvel de isolamento nominal< Corrente nominal em regime contnuo< Corrente suportvel nominal de curta durao< Valor de crista sustentvel da corrente nominal< Durao nominal do curto-circuito< Tenso nominal de alimentao dos dispositivos de fechamento / abertura edos circuitos auxiliares< Freqncia nominal< Capacidade de interrupo nominal em curto-circuito< Tenso transitria de restabelecimento nominal< Capacidade de estabelecimento nominal em curto-circuito< Seqncia nominal de manobras< Tempo de interrupo nominal

Caractersticas nominais particulares< Essas caractersticas no so obrigatrias mas, podem ser exigidas paraaplicaes especficas: Capacidade de interrupo nominal com inverso de fases Capacidade de interrupo nominal dos cabos a vazio Capacidade de interrupo nominal das linhas a vazio Capacidade de interrupo nominal de banco nico de capacitores Capacidade de interrupo nominal de bancos de capacitores com Degraus Capacidade de fechamento nominal de bancos de capacitor Capacidade de interrupo nominal de correntes indutivas fracas

Tenso nominal (cf. 4.1 CEI 60 694)A tenso nominal o valor eficaz mximo da tenso que o equipamento podesuportar em operao normal. sempre superior tenso de utilizao.

Valores normalizados para Ur (kV): 3,6 7,2 12 17,5 24 36 kV.Valores normalizados de NBR 7118: 7,2 15 24,2 36,2 kV

As normas CEI 60 056 e ANSI C37-06definem de um lado as condies de

operao, as caractersticas nominais, aconcepo e a construo; e por outro lado os

ensaios, a escolha dos comandos e ainstalao.



Nvel de isolao nominal(cf. 4.2 CEI 60 056 et 60 694)< Nvel de isolao caracterizado por dois valores: Ensaio com onda de impulso (1,2/50 s) Ensaio freqncia industrial por um minuto.

7,2 60 2012 75 2817,5 95 3824 125 5036 170 70

Corrente nominal em regime contnuo(cf. 4.4 CEI 60 694)Um disjuntor estando sempre fechado, a corrente da carga deve circularrespeitando um valor mximo de temperatura em funo das matrias-primas edo tipo de ligaes.A CEI fixa o aquecimento mximo admissvel para as diferentes matrias-primas para uma temperatura do ar ambiente que no ultrapassa 40 C(cf. 4.4.2 tableau 3 CEI 60 694).

Corrente suportvel de curta durao admissvel(cf. 4.5 CEI 60 694)

o valor eficaz padronizado da corrente de curto-circuito mxima admissvelnuma rede durante 1 ou 3 s.< Valor mximo do poder de interrupo nominal em curto-circuito (kA):6,3 8 10 12,5 16 20 25 31,5 40 50 kA.

Valor suportvel de crista da corrente (cf. 4.6 CEI 60 694)e capacidade de estabelecimento (cf. 4.103 CEI 60 056)A capacidade de estabelecimento o valor mximo que um disjuntor capazde estabelecer e manter em uma instalao apresentando um curto-circuito. Eledeve ser ao valor de crista nominal de curta durao.Icc sendo o valor mximo nominal da corrente de curto-circuito para a tensonominal do disjuntor, o valor de crista suportvel da corrente de curto-circuito decurta durao igual a: 2,5 Icc para 50 Hz 2,6 Icc para 60 Hz 2,7 Icc para as aplicaes peculiares.

Durao nominal do curto-circuito (cf. 4.7 CEI 60 694)A durao nominal do curto-circuito igual a 1 ou 3 segundos.

Tenso nominal Ensaio com ensaio freqncia onda de impulso industrial

(Ur em kV) (Up em kV) (Ud em kV)

Scc

3 . UIcc =

Scc : Potncia de curto-circuito (em MVA)U : Tenso de operao (em kV)Icc : Corrente de curto-circuito (em kA)



Tenso nominal de alimentao dos dispositivos defechamento, abertura e dos circuitos auxiliares(cf. 4.8 CEI 60 694)< Valores padronizados da tenso de alimentao dos circuitos auxiliares: Em corrente contnua (CC): 24 48 60 110 ou 125 220 ou 250 volts Em corrente alternada (CA): 120 220 230 240 volts.

< As tenses de operao devem situar se nas seguintes faixas: Motores e bobinas de fechamento: -15 % +10 % de Ur em cc e ca bobinas de abertura: -30 % +10 % de Ur em cc -15 % +10 % de Ur em ca bobinas de abertura com mnima de tenso.

U 0% 35% 70% 100%

(em 85 % de U a bobina deve permitir o fechamento do equipamento)

Freqncia nominal (cf. 4.9 CEI 60 694)Duas freqncias esto sendo utilizadas atualmente no mundo:50 Hz na Europa e 60 Hz na Amrica; alguns pases utilizam ambas asfreqncias. A freqncia nominal de 50 Hz ou de 60 Hz.

Seqncia de manobras nominal(cf. 4.104 CEI 60 056)< Seqncia nominal de manobras segundo CEI, O t CO t CO.(ver o grfico ao lado).

< Trs seqncias de manobra nomina: lenta : O 3 min CO 3 min CO rpida 1: O 0,3 s CO 3 min CO rpida 2: O 0,3 s CO 15 s COnota: outras seqncias podem ser solicitadas.

Ciclo de Fechamento / AberturaHiptese: ordem de abertura assim que for fechado o disjuntor.

a bobina de mnima da ordem de abertura eimpede o fechamento

a bobina de mnimadeve sem ao.

O : representa uma manobra de aberturaCO : representa uma manobra de fechamento seguida imediatamente em uma manobra de abertura



< Ciclo de fechamento posterior automticoHiptese: ordem fechamento assim que ficar aberto o disjuntor, (comtemporizao para obter 0,3 s ou 15 s ou 3 min).

Capacidade de interrupo nominal em curto-circuito(cf. 4.104 CEI 60 056)A capaciade de interrupo nominal em curto-circuito o valor o mais elevadoda corrente que o disjuntor deve ser capaz de interromper sob a tensonominal.

< Ele caracterizado por dois valores: valor eficaz da componente peridica, chamado pela abreviatura:capacidade de interrupo nominal em curto-circuito A porcentagem da componente aperidica correspondendo durao deabertura do disjuntor qual acrescenta-se um meio-perodo da freqncianominal. O meio-perodo (isto ,alternncia) corresponde ao tempo mnimo deatuao de uma proteo de mxima de corrente, ou seja 8,3ms em 60Hz, de10ms ou em 50Hz.

< Segundo a CEI, o disjuntor deve interromper o valor eficaz da componenteperidica do curto-circuito (= capacidade de interrupo nominal) com aporcentagem de assimetria definida na tabela abaixo.

Porcentagem da componente aperidica (% DC) em funo do intervalo de tempo ()

: durao de abertura do disjuntor (Top), acrescida de um meio-perodo freqncia industrial (Tr)

< Como padro, a CEI define os equipamentos MT para uma %DC de 30 %,para um valor de crista da corrente mxima igual a 2,5 Icc em 50 Hz OU 2,6 Icc em 60 Hz. Neste caso utilizar a curva 1.

Exemplo 1:< Para um disjuntor de durao deabertura mnima 45 ms (Top) ao qualacrescenta-se 10 ms (Tr) devido aosrels, o grfico d uma porcentagem decomponente aperidica de uns 30 %para uma constante de tempo 1 = 45ms:

Exemplo 2:Supomos que a % DC de um disjuntorMT seja igual a 65 % e que a correntede curto-circuito simtrica calculada(Isim) seja igual a 27 kA.Quanto vale o Iassim ?

< Baseando-se sobre a frmula[A], isso equivale a uma corrente decurto-circuito simtrica de valor:

< calibre do disjuntor deverento ficar superior a 33,8 kA. Segundoa CEI, o calibre padronizado o maisprximo 40 kA.



< Para os circuitos fracamente resistivos tais como entradas de geradores,%DC pode ser maior, com um valor de crista da corrente mxima igual a2,7Icc. Neste caso, utilizar a curva 4.Para todas as constantes de tempo contidas entre 1 e 4, utilizar a frmula:

< Valores de capacidade de interrupo nominal em curto-circuito:6,3 8 10 12,5 16 20 25 31,6 40 50 100 kA< Os ensaios de interrupo de um curto-circuito devem obedecer asseguintes seqncias de ensaio:

1 10 202 20 203 60 204 100 205* 100 conforme frmula*para disjuntores abrindo em menos de 80 ms.

< corrente de curto-circuito simtrica (em kA):

< corrente de curto-circuito assimtrica (em kA):

Tenso transitria ao restabelecimento nominal(TTR) (cf. 4.102 CEI 60 056) a tenso que aparece entre os bornes de um plo do disjuntor aps ainterrupo da corrente. A forma de onda da tenso de restabelecimento varivel conforme a configurao efetiva dos circuitos. Um disjuntor deve sercapaz de interromper uma corrente determinada para qualquer tenso derestabelecimento cujo valor permanece inferior TTR assinalada.

< Fator de primeiro ploPara os circuitos trifsicos, a TTR est se referindo ao plo que abre emprimeiro lugar, isto tenso do plo aberto. A relao entre essa tenso e atenso simples chamada de fator de primeiro plo, e igual a 1,5 para astenses at 72,5 KV.

-(Top + Tr)% DC = 100 e 1, ..., 4

Seqncia % simtrica % componente aperidica %DC

IMC : corrente estabelecidaIAC : valor de crista da componente peridica (Icc crista)IDC : valor da componente aperidica:%DC : % assimtrica da componente aperidica:

-(Top + Tr) IDC (1, ..., 4) IAC 100 = 100 e

IAC

2Isim =

Iassim = I AC + I DC

Iassim = Isim 1 + 2(%DC ) 100



< Valor da TTR nominal A TTR funo da assimetria e dada para uma assimetria de 0 %.

7,2 12,3 52 8 0,24 12 20,6 60 9 0,34 17,5 30 72 11 0,42 24 41 88 13 0,47 36 62 108 16 0,57

Representao de uma TTR especificada por um traado de refernciacom dois parmetros e por um segmento de reta definindo um atraso.

UA UB = U1 (-U2) = U1 + U2se U1 = U2 ento UA UB = 2U

Capacidade de interrupo nominal com discordncia defases (cf. 4.106 CEI 60 056)Quando um disjuntor estiver aberto e que os condutores a montante e a jusanteno esto sncronos, a tenso entre bornes pode crescer at a soma dastenses dos condutores (oposio de fases).

< Na prtica, a norma requer do disjuntor que o mesmo interrompa umacorrente igual a 25 % da corrente de defeito nos bornes, sob uma tensoigual ao dobro da tenso em relao com a terra.

< Se Ur for a tenso nominal do disjuntor, a tenso de restabelecimento(TTR) freqncia industrial igual a:

223 para as redes cujo neutro solidamente aterrado 2.52.53 para as demais redes.

< Valor de crista da TTR para as redes outras que aquelas com neutroaterrado:

7,2 18,4 104 0,1812 30,6 120 0,2617,5 45 144 0,3124 61 176 0,3536 92 216 0,43

Tenso Valor da TTR Tempo Taxa deNominal crescimento

(Ur em kV) (Uc em kV) (t3 em s) (Uc/td em kV/s)

Uc = 1,5 2 2,5 Ur3

2

Seqncia % simtrica % componente aperidica %DCTenso Valor da TTR Tempo Atraso Taxa deNominal crescimento

(Ur em kV) (Uc em kV) (t3 em s) (td em s) (Uc/td em kV/s)

Uc = 1,4 1,5 Ur = 1,715 Ur2

3

td = 0,15 t3

Td : durao do atrasot3 : tempo gasto par alcanar UcUc : tenso de crista da TTR em kVtaxa de crescimento da TTR: Uc/t3 em kV/s



Capacidade de interrupo nominal dos cabos a vazio(cf. 4.108 CEI 60 056)A especificao de uma capacidade de interrupo nominal para um disjuntorsituado a montante de cabos a vazio no obrigatria e considerada comodesnecessria para as tenses 24 kV.

< Valores normais de capacidade nominal de interrupo para um disjuntorprotegendo cabos a vazio:

7,2 10 12 25 17,5 31,5 24 31,5 36 50

Capacidade de interrupo nominal das linhas a vazio(cf. 4.107 CEI 60 056)A especificao de um capacidade de interrupo nominal para um disjuntor demanobra situado a montante de linhas a vazio fica limitada s linhas areastrifsicas e de tenses nominais 72 kV.

Capacidade de interrupo nominal de banco nico decapacitores (cf. 4.109 CEI 60 056)A especificao de uma capacidade de interrupo nominal para um disjuntorde manobra situado a montante de capacitores no obrigatria. Por causa dapresena de harmnicas, a capacidade de interrupo de capacitores igual a0,7 vez o valor da corrente nominal do equipamento.

400 280630 4401250 8752500 17503150 2200

Por definio

< Valor normal da sobretenso obtida igual a 2,5 pu , ou seja:

Capacidade de interrupo nominal de bancos mltiplos decapacitores (cf. 4.110 CEI 60 056)A especificao de uma capacidade de interrupo nominal para um disjuntorde manobra de banco mltiplo de capacitores no obrigatria.

< Se n for igual ao nmero de estgios, ento a sobretenso fica igual a:

2 2n

22n + 1 + 1

Tenso nominal Capacidade nominal de interrupo de cabos a vazio

(Ur em kV) (Ic em kA)

Corrente nominal Poder de interrupo de correntes capacitivas

(A) (A)

pu = Ur2

3

2,5 Ur2

3

pu cm pu = Ur2

3



Capacidade de fechamento nominal de bancos decapacitores (cf. 4.111 CEI 60 056)A capacidade de fechamento nominal de bancos de capacitores o valor decrista da corrente que o disjuntor deve ser capaz de estabelecer sob a tensoassinalada. A capacidade nominal de fechamento do disjuntor deve ser superiorao valor da corrente de energizao dos capacitores. Em operao, afreqncia da corrente de chamada fica normalmente na faixa de 2 a 5 kHz.

Capacidade de interrupo nominal de pequenas correntesindutivas (cf. 4.112 CEI 60 056)A interrupo de uma corrente fracamente indutiva (de alguns Ampres atalgumas dezenas de Ampres) provoca sobretenses. O tipo de disjuntor serescolhido de modo que as sobretenses que apaream no prejudiquem aisolao dos receptores (transformadores, motores).

< A figura ao lado representa as diferentes tenses vistas pela carga

< Nvel de isolao dos motoresA norma CEI 60 034 estipula os nveis de isolao dos motores. Valores paraensaios de resistncia freqncia industrial e onda de impulso esto dadosna tabela abaixo (nveis nominais de isolao para mquinas giratrias).

(4 Ur + 5) kV 4,9 pu + 5 = 31 kV 6,6 kV (50 % sobre uma amostra) Tempo de subida 0,5 s (2 Ur + 5) kV (4 uR + 5) kV 2 Ur + 1 2(2 Ur + 1) 0 4,9 pu + 5 = 31 kV 6,6 kV 14 kV 28 kV 0 Tempo de subida 1,2 s

Condies normais de operao (cf. CEI 60 694)Para qualquer equipamento operando noutras condies que aquelas descritasacima, uma desclassificao deve ser prevista (ver o captulo sobredesclassificao). Os equipamentos esto concebidos para uma operaonormal nas seguintes condies:

< Temperatura

mnima -5 C -25 C mxima +40 C +40 valor mximo dirio 35 C 35 C

Uf : valor instantneo da tenso da redeUc : tenso da rede no instante da interrupoUm : ponto de apagamentoUif : sobretenso em relao com a terraUp : sobretenso mxima em relao com a terraUd : amplitude mxima de crista-para-crista da sobretenso devida re-ignio

Isolao Ensaio com 50 (60) Hz Ensaio de impulso valor eficaz

Entre espiras

Em relao terra

0 C InstalaoAmbiente instantnea Interna Externa



< Umidade

24 horas 95 % 1 ms 95 %

< AltitudeA altitude no deve ultrapassar 1.000 metros.

Desempenho eltricoO desempenho eltrico requerido pela recomendao de 3 interrupes do IccOs disjuntores Merlin Gerin asseguram no mnimo 15 vezes a interrupo do Icc

Resistncia mecnicaA resistncia mecnica estipulada pela recomendao de 2.000 manobras.Os disjuntores Merlin Gerin asseguram 10.000 manobras.

Coordenao dos valores nominais(cf. CEI 60 056)

3,6 10 40016 630 125025 1250 1600 250040 1250 1600 2500 3150

7,2 8 40012,5 400 630 125016 630 1250 160025 630 1250 1600 250040 400 1250 1600 2500 3150

12 8 40012,5 630 125016 630 1250 160025 630 1250 1600 250040 1250 1600 2500 315050 1250 1600 2500 3150

17,5 8 400 630 125012,5 630 125016 630 125025 125040 1250 1600 2500 3150

24 8 400 630 125012,5 630 125016 630 125025 1250 1600 250040 1250 1600 2500 3150

36 8 63012,5 630 125016 630 1250 160025 1250 1600 250040 1250 1600 2500 3150

Valor mdio da umidade Equipamentos derelativa para um perodo uso interno

Tenso Capacidade de interrupo Corrente nominal em operao contnuaNominal nominal em curto-circuito

Ur (kV) Icc (kV) Ir (A)


Definio Transformador de correntedos Equipamentos

Ele destinado a fornecer no secundrio uma corrente proporcional corrente primrio.

Relao de transformao (Kn)

Nota: Os transformadores de corrente devem estar em conformidade normaCEI 185 mas, podem ser tambm definidos pelas normas BS 3938 e ANSI.

< Um TC constitudo por um ou vrios enrolamentos secundrios bobinadosem volta de um ou vrios enrolamentos primrios possuindo cada um o seucircuito magntico; e todo o conjunto sendo encapsulado em uma resinaisolante.

< perigoso deixar um TC com seu circuito secundrio aberto, pois tensesperigosas para o pessoal e os equipamentos podem aparecer nos seus bornes.

Caractersticas do circuito primriosegundo as normas CEI

Freqncia nominal (fr)Um TC definido em 50 Hz poder ser instalado numa rede 60 Hz. Sua precisofica resguardada. O inverso no funciona.

Tenso nominal do circuito primrio (Upr)

< Caso geral:

A tenso nominal fixa o nvel de isolao dos equipamentos (ver o captulointroduo desse guia). Geralmente, escolheremos a tenso nominal do TC apartir da tenso de operao U da instalao, seguindo a tabela abaixo:

U 3,3 5 5,5 6 6,6 10 11 13,8 15 20 22 30 33

< Caso particular:O TC tem a forma de um toride BT instalado em uma burra ou envolvendo umcabo. A isolao dieltrica assegurada pelo isolante do cabo ou da burra e oar existindo entre eles. O TC toroidal ele mesmo isolado.

36 kV

Kn = =N2

N1

Ipr

Isr

Tenso nominal do TC tenso nominal da instalao

Upr 7,2 kV

12 kV

17,5 kV

24 kV

Cuidado !Nunca deixar um

TC alimentarum circuito aberto.



Corrente primria de utilizao (Ips)A corrente primria de utilizao I (kA) de uma instalao (uma sada paratransformador por exemplo) igual corrente primria de utilizao do TC(Ips), levando em conta eventuais desclassificaes.< Assim:

< Teremos: Clula de entrada

Entrada de alternador

Sada para transformador

Partida de motor

Se voc no conhece os valores exatos de e , pode adotar em primeiraaproximao: cos = 0,8 ; = 0,8.

Sada para capacitores1,3 o coeficiente de desclassificao de 30 % para levar em conta osaquecimentos devidos aos harmnicos nos condensadores.

Chave de transferncia (tie )A corrente Ips do TC o valor da maior corrente permanente que podeatravessar a chave.

Corrente nominal primria (Ipr)A corrente assinalada (Ipr) ser sempre superior ou igual corrente de utilizao(I) da instalao

< Valores padronizados:10 12,5 15 20 25 30 40 50 60 75 e seus mltiplos esubmltiplos

< Para as medies e as protees amperimtricas usuais, a corrente primrianominal no deve ultrapassar 1,5 vez a corrente de utilizao.No caso de proteo, preciso verificar que a corrente nominal escolhidapermite, em caso de defeito, atingir o limiar de ajuste do rel.

Nota: os transformadores de corrente devem suportar em regime 1,2 vez acorrente nominal e isso conforme a norma.

S : potncia aparente em kVAU : tenso primria de utilizao em kVP : potncia ativa do motor em kWQ : potncia reativa dos capacitores em kVArIps : corrente primria de utilizao em A

Ips = S3 U

Ips = S3 U

Ips = S3 U

Ips = P3 U cos

: rendimento do motor

Ips = 1,3 Q3 U

Exemplo:

Uma proteo trmica de motor temuma faixa de ajuste entre 0,6 e1,2IrTC. Para uma proteoadequada desse motor, o ajustedesejado deve corresponder corrente assinalada do motor.

< Supomos um Ir motor = 45 Ao ajuste desejado fica ento em 45 A

Se utilizarmos um TC 100/5,o rel nunca enxergar 45 A pois ;100 0,6 = 60 > 45 A.

Se, ao contrrio, escolhemosum TC 75/5, ento:

poderemos ajustar nosso rel: esteTC atende.



No caso de uma temperatura ambiente superior a 40 C ao redor do TC, acorrente nominal do TC (Ipn) dever ser superior ao Ips multiplicado pelo fatorde desclassificao correspondendo da clula. De uma maneira geral, adesclassificao fica em 1 % de Ipn por grau alm de 40 C. (ver o captuloDesclassificao deste guia).

Corrente nominal de curto-circuito trmica (Iterm)A corrente nominal de curto-circuito trmica em geral o valor eficaz dacorrente de curto-circuito mxima da instalao e a durao da mesmafica geralmente considerada de 1 s.

< Cada TC deve poder suportar trmica e dinamicamente a corrente de curto-circuito estabelecida que pode atravessar o seu primrio at interrupo efetivado defeito.

< Se Scc for a potncia de curto-circuito da rede expressa em MVA, ento:

< Quando o TC estiver instalado numa clula protegida por fusveis, oIterm a ser levado em conta igual a 80 Ir.

< Se 80 Ir > Iterm 1 s do equipamento da chave secionadora,ento Iterm1s do TC = Iterm 1 s do equipamento.

Coeficiente de sobrecarga (Ksi)O conhecimento dele permite saber se um TC ser mais ou menos fcil defabricar.

< igual a:

< Quanto mais fraco o Ksi, mais fcil fica a construo do TC.Um Ksi elevado acarreta um sobredimensionamento da seo dosenrolamentos primrios. O nmero de espiras ser limitado bem como a foraeletromotriz induzida; o TC ser tanto mais difcil de se realizar.

Ksi < 100 Padro100 < Ksi < 300 s vezes difcil para certas caractersticas secundrias100 < Ksi < 400 difcil400 < Ksi < 500 limitada a certas caractersticas secundriasKsi > 500 quase sempre impossvel

os circuitos secundrios em um TC devem estar adaptados s solicitaesvinculadas a sua utilizao ora para medio ora para proteo.

Iterm = SccU 3

Ksi =Iterm 1 s Ipr

Ordem de grandeza FabricaoKsi



Caractersticas do circuito secundriosegundo as normas CEI

Corrente secundrio nominal (Isr) 5 ou 1 A ?< Caso geral: para utilizao local Isr = 5 A para utilizao remota: Isr = 1 A

< Caso particular: para utilizao local Isr = 1 ANota: o uso de 5 A para uma utilizao remota no proibido mas acarreta umaumento das dimenses do TC e da seo da linha, (perdas na linha: P = RI2).

Classe de preciso (cl)< Para medio de kWh: classe 0,5< Medio no painel: classe 1< Proteo amperimtrica: classe 10P e s vezes 5P< Proteo diferencial: classe X< Proteo homopolar: classe 5P

Potncia efetiva em VA que dever fornecer o TC o somatrio do consumo da fiao e de cada equipamento alimentados pelosecundrio do TC .

< Consumo da fiao de cobre (perdas de linha da fiao), sabendo que:P = R.I e R = .L/S alors:

< Consumo dos equipamentos de medio e proteoO consumo dos diferentes equipamentos est indicado nas fichas tcnicas dofabricante.

Potncia de precisoAdotar o valor normalizado imediatamente superior potncia efetiva quedever fornecer o TC.

< Os valores normalizados da potncia de preciso so:2,5 5 10 15 30 VA.

Fator de segurana para medio (FS)A proteo dos equipamentos de medio no caso de defeito definida pelofator de segurana FS. O valor de FS ser escolhido em funo da resistncia corrente de curta durao dos receptores: 5 FS 10.FS a relao entre a corrente limite primria nominal (Ipl) e a corrente primrianominal (Ipr).

Ipl o valor da corrente primria para o qual o erro de corrente secundria = 10 %.

(VA) = k. L S

k = 0,44 : se Isr = 5 Ak = 0,0176 : se Isr = 1 AL : comprimento em metros dos condutores da ligao (ida e volta)S : seo do fio em mm2

FS = Ipl Ipr

< Seo da fiao: 2,5 mm

< Comprimento da Fiao(ida e volta): 5,8 m

< Potncia consumidapela fiao: 1 VA



< Um ampermetro geralmente garantido para suportar uma corrente decurta durao de 10 Ir, ou seja 50 A para um equipamento de 5 A . Para tersegurana que este equipamento no esteja destrudo no caso de defeito dolado primrio, o transformador de corrente dever saturar aqum de 10 Ir nosecundrio. Um FS de 5 conveniente.

< Conforme a norma, os TC Schneider Electric tm um FS 10. Todavia, emfuno das caractersticas do receptor, um FS inferior pode ser solicitado.

Fator limite de preciso para uso em proteo (FLP)Para proteo, temos dois requisitos: ter um fator limite de preciso e tambmuma classe de preciso adaptada utilizao. O FLP necessrio para nossaaplicao ser determinado com segue:

Proteo ao mximo de I com tempo constante< O rel funcionar perfeitamente se:

< Para um rel com dois limiares de ajuste, utilizaremos o limiar o mais alto. Para o alimentador de um transformador, teremos em geral um limiar altoinstantneo ajustado em, no mximo, 14 Ir, da um FLP efetivo necessrio > 28. Para uma partida de motor, teremos em geral um limiar alto ajustado em, nomximo, 8 Ir, ou seja o FLP efetivamente necessrio > 16.

Proteo a mximo de I, com tempo inverso< Em todos os casos, referir-se ficha tcnica do fabricante do rel. Paraessas protees, o TC deve garantir a preciso para a curva toda de desarmedo rel at 10 vezes a corrente ajustada.

< Casos particulares: Se a corrente de curto-circuito mxima for superior ou igual a 10 Ire:

Se a corrente

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