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13 - INSTALAES DE FORA MOTRIZ 13.1 - Introduo Existem trs configuraes bsicas para alimentao de motores que operam em condies normais. A primeira delas a dos circuitos terminais individuais, isto , para cada circuito terminal um motor, conforme mostrado na Figura 13.1. Figura 13.1: Circuito terminal individual para alimentao de motores. Quadro Terminal

Carga

Circuito Terminal 1

Circuito Terminal 2

Circuito Terminal 3

Circuito Terminal 4

O tipo da instalao ilustrado na Figura 1 o caso tpico encontrado em sistemas industriais e comerciais de maior porte Uma outra configurao muito utilizada para alimentao de motores, e outras cargas de fora, por circuito de distribuio com derivaes para circuitos terminais especficos. A Figura 13.2 apresenta um exemplo deste tipo de instalao. Figura 13.2: Circuito de distribuio com derivaes de circuitos terminais. Quadro de distribuio

Circuito de Distribuio

Circuitos de Distribuio que alimentam outras cargas

Circuito Terminal 1

Circuito Terminal 2

Circuito Terminal 3

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A terceira e ltima configurao de circuitos para motores o circuito terminal com vrias cargas. Um nico circuito terminal alimenta vrios motores semelhana dos circuitos de iluminao ou de tomadas para uso geral. Esse tipo de alimentao s deve ser aplicado quando os motores forem de pequeno porte, da ordem de 1 cv. A Figura 13.3 retrata esse tipo de instalao. Figura 13.3: Circuito terminal alimentando vrios motores.Quadro Terminal

Circuito Terminal

Circuitos Terminais que alimentam outras cargas

Os circuitos terminais de motores exigem dispositivos especficos que os diferem dos circuitos comuns para alimentao e tomadas. Na origem do circuito terminal deve existir um dispositivo de seccionamento que s deve ser operado sem carga, isto , com o motor desligado. Sua finalidade promover o seccionamento para fins de manuteno do circuito. Em seguida, deve existir o dispositivo de proteo contra correntes de curto circuito. Destaca-se que so os condutores que devem ser protegidos, e no o motor propriamente dito. A proteo dos condutores deve ser completada com a utilizao de dispositivos de proteo contra correntes de sobrecargas, que devem proteger principalmente as bobinas do enrolamento do motor. Por fim, o circuito terminal deve contar com um dispositivo de manobra para ligar e desligar o motor de forma segura, tarefa tpica dos contatores. A Figura 13.4 mostra esquematicamente o circuito terminal de alimentao de um motor. Figura 13.4: Esquema de um circuito terminal de um motor.Seccionamento

Proteo contra curto-circuito

Dispositivo de manobra (liga/ desliga) Proteo contra sobrecarga Motor

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Para atender s exigncias funcionais do circuito terminal do motor, existem algumas montagens clssicas dos dispositivos: seccionador / fusvel / rel trmico / contator; seccionador-fusvel / rel trmico / contator; disjuntor termomagntico / contator. 13.2 Dimensionamento dos condutores do circuito terminal O dimensionamento dos condutores do circuito terminal do motor deve atender aos critrios de capacidade de corrente e da mxima queda de tenso. A corrente do motor a ser considerada a corrente nominal do motor, obtida em catlogos ou determinada pela seguinte relao: I NM = Pmec 736 3 U fp

sendo: Pmec = potncia mecnica do motor [cv]; U = tenso nominal de alimentao do motor [V]; fp = fator de potncia do motor; = rendimento do motor; INM = corrente nominal do motor [A]. Como o motor pode ter um fator de servio (FS) maior que 1, a capacidade de conduo do condutor (IZ) deve ser superior ao valor da corrente nominal corrigida pelo fator de servio para o caso de um circuito terminal que alimente um nico motor. IZ FS x INM Para motores com mais de uma potncia, como ocorre em alguns casos, o condutor selecionado deve suportar a pior condio possvel. Ou seja, deve- se adotar o de maior seo. Em caso de motores que trabalhem em ciclos de operao com potncia varivel ou de forma intermitente, a capacidade de conduo do condutor deve ser superior mxima corrente absorvida durante o ciclo de operao. Se um circuito terminal alimenta mais de um motor, deve-se considerar o somatrio de correntes, segundo a relao seguinte: IZ n

FSi I

Mi i=1

sendo: FSi = fator de servio do motor i; IMi = corrente nominal do motor i. Para circuitos terminais em instalaes residenciais e comerciais que alimentam motores e outras cargas, deve-se considerar a corrente dessas cargas, conforme mostra a relao seguinte:

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FSi II cj

+j= 1

i=1

sendo ICj a corrente da carga j. Uma vez determinada a seo do condutor pelo critrio da capacidade de corrente, deve-se verificar se ele atende s condies impostas pela queda de tenso. Em situaes normais, a queda de tenso total entre a origem da rede de baixa tenso e os terminais do motor deve ser inferior a 4% em instalaes alimentadas por rede pblica de baixa tenso, e a 7% em instalaes alimentadas por transformadores prprios. Durante o processo de partida do motor, a queda de tenso mxima permitida de 10% entre a origem da instalao e os terminais do dispositivo de partida do motor, e as demais condies devem ser respeitadas. O clculo da queda de tenso na partida deve ser feito com o valor da corrente de partida e considerando-se fator de potncia de 0,3. Nas condies de operao considera-se o fator de potncia nominal do motor. Assim, no possvel utilizar as tabelas de queda de tenso dos fabricantes, pois elas so elaboradas considerando fatores de potncia de 0,95 e 0,8. Portanto, no caso dos motores, a queda de tenso deve ser calculada atravs da expresso seguinte:U = 3 L I (r cos + X L sen )

sendo: U = queda de tenso [V]; L = comprimento do circuito [km]; I = corrente do circuito [A] (corrente nominal do motor, em situao de regime, ou corrente de partida do motor); r = resistncia eltrica do condutor (/km); XL = reatncia indutiva do condutor (/km0; cos = fator de potncia pode ser o nominal do motor, durante o regime, ou 0,3 durante a partida; sen = 1 cos 2 .

A resistncia de um condutor fornecida pelo fabricante. J a reatncia indutiva dos condutores depende da maneira de sua instalao. Para nossos clculos, vamos considerar valores mdios apresentados na Tabela 13.1.

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Tabela 13.1: Resistncia e reatncia indutiva dos condutores. Seo [mm1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 5002

R [/km]14,48 8,87 5,52 3,69 2,19 1,38 0,87 0,63 0,46 0,32 0,23 0,19 0,15 0,12 0,09 0,07 0,06 0,05

XL [/km]0,17 0,16 0,16 0,15 0,15 0,14 0,14 0,13 0,13 0,12 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,06 0,05

Ressalta-se que todos os conceitos utilizados no dimensionamento de condutores de circuitos normais tambm so vlidos para o dimensionamento dos circuitos de motores (maneira de instalar, fatores de correo, etc). Tambm importante considerar que norma NBR 5410 exige uma 2 seo mnima de 2,5 mm para os circuitos de fora. Exemplo 13.1: Dimensionar os cabos de cobre com isolao PVC para alimentar um motor eltrico trifsico de 20 cv, 380 V. Os condutores so instalados em eletroduto de PVC embutido em alvenaria. A temperatura o ambiente de 30 C e h somente um circuito no eletroduto. A queda de tenso na partida de, no mximo, 10% e na operao de 7%. O comprimento do circuito de 40 m. Dados do motor: Ip/INM = 8,3; FS = 1,25; = 89%; fp = 0,86 Soluo. Maneira de instalar: B5 (Tabela 3). 3 condutores carregados (motor trifsico). Clculo da corrente nominal do motor: I NM = Pmec 736 3 U fp = 20 736 3 380 0,89 I NM = 29,2 A

Os fatores de correo valem: f1 = 1,0 (30 C) e f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto). Logo, no h necessidade de corrigir a corrente do motor.

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A capacidade exigida pelos condutores deve atender a seguinte condio: IZ FS x INM IZ 1,25 x 29,2 IZ 36,8 A. Da Tabela 5 obtm-se a seo dos condutores: 10 mm (IZ = 50 A). Deve-se verificar a queda de tenso em dois casos: na partida e em operao normal. Queda de tenso na partida: Ip = 8,3 x INM = 8,3 x 29,2 Ip = 242,36 [A]. O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2 2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 10 mm : r = 2,19 [/km]; Tem-se:U = 3 0,04 242,36 (2,19 0,3 + 0,15 0,95) U = 13,42 [V ]

XL = 0,15 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 13,42 100 3,53% 380

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 10 mm atende essa condio. Verificao da queda de tenso em operao normal:U = 3 0,04 36,8 (2,19 0,89 + 0,15 0,21) U = 5,05 [V ]

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 5,05 100 1,33% 380

Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 7%, o 2 condutor de 10 mm atende essa condio. Exemplo 13.2: Um circuito terminal alimenta 3 motores trifsicos, M1, M2 e M3. Dimensionar os condutores de cobre com isolao PVC desse circuito terminal. Dados do problema: U = 220 V; L = 45 m; 1 circuito no eletroduto; o eletroduto de PVC instalado em alvenaria; temperatura ambiente de 30 C. queda de tenso percentual na partida de 10% e em regime de 4%.

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Dados dos motores: Motor 1 Potncia: 0,75 cv Ip = 6,2 x INM fp = 0,85 = FS1 = 1,25 75%

Motor 2 Potncia: 0,25 cv Ip = 4,7 x INM fp = 0,75 = FS2 = 1,35 62% Soluo

Motor 3 Potncia: 0,5 cv Ip = 5,5 x INM fp = 0,83 = 69% FS3 = 1,25

a) clculo das correntes dos motores: INM1 = Pmec 736 0,75 736 INM1 = 2,27 A = = 3 U fp 3 220 0,85 0,75

INM2 =

Pmec 736

0,25 736 INM2 = 1,04 A = = 3 U fp 3 220 0,75 0,62 Pmec 736 3 U fp

INM3 =

0,5 736 3 220 0,83 0,69

INM3 = 1,69 A

Como os fatores de correo valem: f1 = 1,0 (30 C) e f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto), no h necessidade de corrigir as correntes dos motores. b) critrio da mxima corrente admissvel. Como o circuito terminal alimenta mais de um motor, a capacidade de conduo do condutor (Iz) deve ser obtida atravs de: IZ Tem-se: IZn

i =1

FSi I

1,25 2,27 + 1,35 1,04 + 1,25 1,69 I Z2

6,35 [A]

Da Tabela 5 obtm-se Iz = 1 mm . Porm a norma NBR 5410 exige, 2 para circuitos de fora, um condutor mnimo de 2,5 mm , que ser utilizado se atender o critrio da queda de tenso. c) Critrio da mxima queda de tenso admissvel na partida. Deve-se considerar a partida simultnea dos trs motores. Assim, tem-se: IpM1 = 6,2 x INM1 = 6,2 x 2,27 IpM1 = 14,07 [A];

IpM2 = 4,7 x INM2 = 4,7 x 1,04 IpM2 = 4,89 [A];

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IpM3 = 5,5 x INM3 = 5,5 x 1,69 IpM3 = 9,29 [A]; IpTotal = IpM1 + IpM2 + IpM3 = 14,07 + 4,89 + 9,29 IpTotal = 28,25 [A]. O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 2,5 mm : r = 8,87 [/km]; Tem-se:U = 3 0,045 28,25 (8,87 0,3 + 0,16 0,95) U = 6,19 [V ]

XL = 0,16 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 6,19 100 2,81% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 2,5 mm atende essa condio. d) Critrio da mxima queda de tenso admissvel em regime. Utiliza-se a soma das correntes nominais de cada motor corrigida pelo fator de servio dos motores. Assim, tem-se: INTotal = 6,35 [A]. O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 2,5 mm : r = 8,87 [/km]; XL = 0,16 [/km].

Vamos considerar um fator de potncia mdio dos trs motores:fpmdio = 0,85 + 0,75 + 0,83 3 mdio = 0,81

Tem-se:

U =

3 0,045 6,35 (8,87 0,81 + 0,16 0,59) U = 3,61[V ]

A queda de tenso percentual fica:

U % =

U U

3,61 100 U % = 100 1,64% 220

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Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 4%, o 2 condutor de 2,5 mm atende essa condio. Exemplo 13.3: Dimensionar os cabos de cobre com isolao PVC para alimentar um motor eltrico trifsico de 50 cv, 220 V. Os condutores so instalados em eletroduto de PVC embutido em alvenaria. A temperatura o ambiente de 30 C e h somente um circuito no eletroduto. A queda de tenso na partida de, no mximo, 10% e na operao de 5%. O comprimento do circuito de 95 m. Dados do motor: Ip/INM = 7,6; FS = 1,15; = 92,2%; fp = 0,87 Soluo. Maneira de instalar: B5 (Tabela 3). 3 condutores carregados (motor trifsico). Clculo da corrente nominal do motor:I NM = Pmec 736 = 3 U fp 50 736 3 220 0,87 0,922 I NM = 120,4 A

Os fatores de correo valem: f1 = 1,0 (30 C) e f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto). Logo, no h necessidade de corrigir a corrente do motor. A capacidade exigida pelos condutores deve atender a seguinte condio: IZ FS x INM IZ 1,15 x 120,4 IZ 138,46 A. Da Tabela 5 obtm-se a seo dos condutores: 70 mm (IZ = 149 A). Deve-se verificar a queda de tenso em dois casos: na partida e em operao normal. [A]. Queda de tenso na partida: Ip = 7,6 x INM = 7,6 x 138,46 Ip = 1052,3 O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2 2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 70 mm : r = 0,32 [/km]; Tem-se:U = 3 0,095 1052,3 (0,32 0,3 + 0,12 0,95) U = 36,36 [V ]

XL = 0,12 [/km].

A queda de tenso percentual fica:

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U % =

U U

100 U % =

36,36 100 16,53% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 70 mm no atende essa condio. Deve-se aumentar a seo do condutor e verificar novamente a queda de tenso na partida. A 2 2 seo imediatamente superior a 70 mm de 95 mm . Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 95 mm : r = 0,23 [/km]; Tem-se:U = 3 0,095 1052,3 (0,23 0,3 + 0,11 0,95) U = 30,04 [V ]2

XL = 0,11 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 30,04 100 13,66% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 95 mm no atende essa condio. Deve-se aumentar a seo do condutor e verificar novamente a queda de tenso na partida. A 2 2 seo imediatamente superior a 95 mm de 120 mm . Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 120 mm : r = 0,19 [/km]; Tem-se:U = 3 0,095 1052,3 (0,19 0,3 + 0,10 0,95) U = 26,32 [V ]2

XL = 0,10 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 26,32 100 12% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 120 mm no atende essa condio. Deve-se aumentar a seo do condutor e verificar novamente a queda de tenso na partida. A 2 2 seo imediatamente superior a 120 mm de 150 mm . Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 150 mm : r = 0,15 [/km]; Tem-se: XL = 0,09 [/km].2

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U =

3 0,095 1052,3 (0,15 0,3 + 0,09 0,95) U = 22,6 [V ]

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 22,6 100 U % = 100 U % 10% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 150 mm atende essa condio. Verificao da queda de tenso em operao normal:U = 3 0,095 138,46 (0,15 0,87 + 0,09 0,49) U = 3,98 [V ]

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 3,98 100 1,81% 220

Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 5%, o 2 condutor de 150 mm atende essa condio. Exemplo 13.4: Repetir o Exemplo 13.3 considerando que o motor parte com o uso de uma chave compensadora de tap 65%. Soluo. Maneira de instalar: B5 (Tabela 3). 3 condutores carregados (motor trifsico). Clculo da corrente nominal do motor:I NM = Pmec 736 = 3 U fp 50 736 3 220 0,87 0,922 I NM = 120,4 A

Queda de tenso na partida: Ip = 7,6 x INM = 7,6 x 138,46 Ip = 1052,3Faculdades Integradas de So Paulo - FISP

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Como a partida efetuada atravs de uma chave compensadora, a corrente de partida ser reduzida. Assim, tem-se:0,65 U U' Ip' = Ip Ip' = Ip Ip' = Ip 0,65 Ip' = 1052,3 0,65 Ip' = 684[ A] U U

O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 70 mm : r = 0,32 [/km]; Tem-se:U = 3 0,095 684 (0,32 0,3 + 0,12 0,95) U = 23,64 [V ]

XL = 0,12 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 23,64 100 10,7% 220

XL = 0,11 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 19,53 100 U % = 8,87% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 95 mm atende essa condio. Verificao da queda de tenso em operao normal:U = 3 0,095 138,46 (0,23 0,87 + 0,11 0,49) U = 5,79 [V ]

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A queda de tenso percentual fica:U % = U U 100 U % = 5,79 100 U % = 2,63% 220

Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 5%, o 2 condutor de 95 mm atende essa condio. Os Exemplos 13.3 e 13.4 mostram a importncia do uso de chaves de partida quando da instalao de motores de grande porte. De um condutor de 2 2 150 mm , considerando partida direta, passou-se para um condutor de 95 mm com um dispositivo de partida. 13.3 Proteo contra curto-circuito. A NBR 5410 prescreve que todo circuito, inclusive os de fora motriz, devem ser protegidos por dispositivos que interrompam a corrente, quando pelo menos um dos condutores for percorrido por uma corrente de curtocircuito. A interrupo deve ocorrer em um tempo suficientemente curto para evitar as deterioraes dos condutores. A norma aceita a utilizao de fusveis ou disjuntores para proteo exclusiva contra curto-circuitos. As formas construtivas mais comuns dos fusveis aplicados nos circuitos de motores so os do tipo D e NH. O fusvel tipo D recomendado para uso residencial e industrial, uma vez que possui proteo contra contatos acidentais, podendo ser manipulado por pessoas no especializadas. Os fusveis NH devem ser manuseados por pessoas qualificadas, sendo recomendados para ambientes industriais e similares. A NBR 5410 recomenda a proteo de circuitos terminais de motores por fusveis com capacidade nominal dada por: INF = Ip x k sendo: INF = corrente nominal do fusvel [A]; Ip = corrente de partida do motor [A]; k = fator determinado pela Tabela 13.2. Tabela 13.2: Fator k para a determinao da corrente nominal do fusvel. Ip [A] Ip 40 40 < Ip 500 Ip > 500 k 0,5 0,4 0,3

As Tabelas 13.3 e 13.4 apresentam valores de correntes nominais de fusveis tipo D e tipo NH utilizados na proteo de motores eltricos.

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Exemplo 13.5: Para o motor do exemplo 13.1, determinar os valores nominais do fusvel tipo NH e do disjuntor termomagntico. Soluo. a) Fusvel tipo NH. Para o fusvel a seguinte relao deve ser atendida: INF = Ip x k Do exemplo 13.1 obtm-se o valor da corrente de partida do motor: Ip = 242,36 [A] Tem-se: INF = 242,36 x k Da Tabela 13.2 obtm-se o valor de k: k = 0,4. Tem-se: INF = 242,36 x 0,4 INF = 96,94 [A] Consultando a Tabela 13.4 obtm-se um fusvel de corrente nominal de 100 [A]. b) disjuntor termomagntico. Para o disjuntor a seguinte relao deve ser atendida: Ip IDM 12 x INM Do exemplo 13.1 obtm-se os valores da corrente de partida do motor e da corrente nominal do motor corrigida pelo fator de servio. Ip = 242,36 [A]; Tem-se: 242,36 IDM 12 x 36,8 242,36 IDM 441,6 Consultando a Tabela 13.5 adota-se o disjuntor de cdigo DMW25 25 que possui uma corrente de disparo magntica de 300 [A]. Respostas: a) fusvel NH de 125 [A]; b) Disjuntor cdigo DMW25 25, IDM = 300 [A] INM = 36,8 [A].

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13. 4 Proteo contra sobrecargas. O rel trmico o dispositivo mais indicado para proteo contra sobrecarga. A norma NBR 5410 recomenda que o rel trmico seja ajustado para a corrente nominal do motor multiplicada pelo fator de servio. Para os motores ligados em tringulo preciso uma certa ateno para ajustar o rel, que tanto pode estar sujeito corrente de linha como a uma corrente de fase. Assim, a corrente de ajuste do rel trmico obtida pela seguinte relao: Iajuste = FS x INM sendo: Iajuste = corrente de ajuste do rel trmico [A]; FS = fator de servio do motor; INM = corrente nominal do motor [A]. A Tabela 13.6 indica modelos de rels trmicos fabricados pela Siemens com as respectivas faixas de ajuste disponveis, indicando os fusveis D ou NH recomendados para a proteo contra curto-circuitos. Tabela 13.6: Rels trmicos e faixas de ajustes.Rel 3UA50 00-0A 3UA50 00-0C 3UA50 00-0E 3UA50 00-0G 3UA50 00-0J 3UA50 00-1A 3UA50 00-1C 3UA50 00-1E 3UA50 00-1G 3UA50 00-1J 3UA50 00-1K 3UA52 00-0G 3UA52 00-0J A 3UA52 00-1 3UA52 00-1C 3UA52 00-1E 3UA52 00-1G 3UA52 00-1J A 3UA52 00-2 3UA52 00-2C 3UA55 00-1J A 3UA55 00-2 3UA55 00-2B 3UA55 00-2D 3UA55 00-2R 3UA58 00-2D 3UA58 00-2F 3UA58 00-2P 3UA58 00-2U 3UA58 00-8W 3UA60 00-2W 3UA60 00-3H 3UA61 00-3H 3UA61 00-3K 3UA62 00-3H 3UA62 00-3K 3UA62 00-3M 3UA66 00-3C 3UA66 00-3D 3UA68 00-3F 3UA68 00-3G 3RB12 62-0LG20 Faixa de ajuste [A] 0,1 0,16 0,16 0,25 0,25 0,4 0,4 0,63 0,63 1 1 1,6 1,6 2,5 2,5 4 4 6,3 6,3 10 8 12,5 0,4 0,63 0,63 1 1 1,6 1,6 2,5 2,5 4 4 6,3 6,3 10 10 16 16 25 6,3 10 10 16 12,5 20 20 32 32 40 20 32 32 50 50 63 63 80 70 88 63 90 90 120 90 120 120 150 90 - 120 120 150 150 180 160 - 250 200 320 200 320 250 - 400 320 500 400 - 630 200 - 820 Fusveis mximo (D ou NH) [A] 05 1 1,6 2 4 6 6 10 16 16 16 2 4 6 6 10 16 25 25 25 25 35 50 63 63 63 100 125 160 160 160 224 224/300 224/300 300 224/300 224/300 224/300 315/355 400/425 500 500 500/1000 630/1250

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Exemplo 13.6: Para o motor dos exemplos 13.1 e 13.5, ajustar e escolher um rel trmico apropriado. Soluo. A corrente de ajuste determinada por: Iajuste = FS x INM Do exemplo 13.1 obtm-se os valores do fator de servio e da corrente nominal do motor: FS = 1,25; Tem-se: Iajuste = 1,25 x 29,2 Iajuste = 36,8 [A]. Do exemplo 13,5 tem-se que o fusvel NH adotado tem uma corrente nominal de 100 [A]. Assim, da Tabela 13.6 obtm-se: rel trmico 3UA58 00-2F com faixa de ajuste de 32 -50 [A]. Exemplo 13.7: Dois motores trifsicos de 220 V so alimentados por circuitos terminais distintos. Esses circuitos contam com condutores de cobre com isolao PVC instalados em eletrodutos de PVC embutidos em alvenaria. Em cada eletroduto no h mais nenhum circuito e a temperatura ambiente o de 30 C. Dimensionar os condutores, fusveis NH e rels trmicos dos dois circuitos. Dados dos motores: Motor 1 Potncia: 25 cv Ip = 9,0 x INM fp = 0,85 = FS1 = 1,15 90,4% U%partida = 10% U%operao = 4% L = 40 m Soluo Maneira de instalar: B5 (Tabela 3). 3 condutores carregados (motor trifsico). I Motor de 25 cv. a) especificao dos condutores. Motor 2 Potncia: 40 cv Ip = 7,8 x INM fp = 0,88 = 91% FS1 = 1,15 U%partida = 10% U%operao = 4% L = 25 m INM = 29,2 [A]

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Clculo da corrente nominal do motor:INM = Pmec 736 25 736 INM = 58,7 A = 3 U fp 3 220 0,904 0,85

Os fatores de correo valem: f1 = 1,0 (30 C) e f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto). Logo, no h necessidade de corrigir a corrente do motor. A capacidade exigida pelos condutores deve atender a seguinte condio: IZ FS x INM IZ 1,15 x 58,7 IZ 67,51 A. Da Tabela 5 obtm-se a seo dos condutores: 16 mm (IZ = 68 A). Deve-se verificar a queda de tenso em dois casos: na partida e em operao normal. Queda de tenso na partida: Ip = 9,0 x INM = 9,0 x 58,7 Ip = 528,3 [A]. O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2 2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 16 mm : r = 1,38 [/km]; Tem-se:U = 3 0,04 528,3 (1,38 0,3 + 0,14 0,95) U = 20 [V ]

XL = 0,14 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = = U U 100 U % 20 100 9,1% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 16 mm atende essa condio. Verificao da queda de tenso em operao normal:U = 3 0,04 67,51 (1,38 0,85 + 0,14 0,53) U = 5,83 [V ]

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 5,83 100 U % = 100 2,65% 220

Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 4%, o 2 condutor de 16 mm atende essa condio.

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b) especificao dos fusveis. Para o fusvel a seguinte relao deve ser atendida: INF = Ip x k Ip = 528,3 [A] Tem-se: INF = 528,3 x k Da Tabela 13.2 obtm-se o valor de k: k = 0,3. Tem-se: INF = 528,3 x 0,3 INF = 158,49 [A] Consultando a Tabela 13.4 obtm-se um fusvel NH de corrente nominal de 160 [A]. c) especificao do rel trmico. A corrente de ajuste determinada por: Iajuste = FS x INM Iajuste = 1,15 x 58,07 = 62,84 [A] Tem-se: O fusvel NH adotado tem uma corrente nominal de 160 [A]. Assim, da Tabela 13.6 obtm-se: rel trmico 3UA58 00-2U com faixa de ajuste de 63 80 [A]. II Motor de 40 cv. a) especificao dos condutores. Clculo da corrente nominal do motor:INM = Pmec 736 40 736 INM = 96,48 A = 3 U fp 3 220 0,91 0,88

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IZ FS x INM IZ 1,15 x 96,48 IZ 110,95 A Da Tabela 5 obtm-se a seo dos condutores: 35 mm (IZ = 111 A). Deve-se verificar a queda de tenso em dois casos: na partida e em operao normal. [A]. Queda de tenso na partida: Ip = 7,8 x INM = 7,8 x 110,95 Ip = 865,412

O valor da queda de tenso pode ser obtido por:U = 3 L I (r cos + X L sen )2

Da Tabela 13.1 obtm-se para o condutor de 35 mm : r = 0,63 [/km]; Tem-se:U = 3 0,025 865,41 (0,63 0,3 + 0,13 0,95) U = 11,71[V ]

XL = 0,13 [/km].

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 11,71 100 U % = 100 5,33% 220

Como a queda de tenso mxima permitida na partida de 10%, o 2 condutor de 35 mm atende essa condio. Verificao da queda de tenso em operao normal:U = 3 0,025 110,95 (0,63 0,88 + 0,13 0,47) U = 2,96 [V ]

A queda de tenso percentual fica:U % = U U 2,96 100 U % = 100 1,35% 220

Como a queda de tenso mxima permitida em regime de 4%, o 2 condutor de 35 mm atende essa condio. b) especificao dos fusveis. Para o fusvel a seguinte relao deve ser atendida: INF = Ip x k Ip = 865,41 [A]

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Tem-se: INF = 865,41 x k Da Tabela 13.2 obtm-se o valor de k: k = 0,3. Tem-se: INF = 865,41 x 0,3 INF = 259,62 [A] Consultando a Tabela 13.4 obtm-se um fusvel NH de corrente nominal de 300 [A]. c) especificao do rel trmico. A corrente de ajuste determinada por: Iajuste = FS x INM Iajuste = 1,15 x 96,48 = 110,95 [A] Tem-se: O fusvel NH adotado tem uma corrente nominal de 300 [A]. Assim, da Tabela 13.6 obtm-se: rel trmico 3UA61 00-3H com faixa de ajuste de 90 120 [A]. Respostas. Motor I: 2 condutores de 35 mm ; fusvel de corrente nominal de 160 A; rel trmico 3UA58 00-2U com faixa de ajuste de 63 80 [A]. Motor II: 2 condutores de 50 mm ; fusvel de corrente nominal de 300 A; rel trmico 3UA61 00-3H com faixa de ajuste de 90 120 [A].

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