6.05 _dimensionamento

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6.05 _dimensionamento

  1. 1. 1Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Dimensionamento deDimensionamento de CondutoresCondutores
  2. 2. 2Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento O dimensionamento técnico de um circuito corresponde à aplicação dos diversos itens da NBR 5410:2004 relativos à escolha da seção de um condutor e do seu respectivo dispositivo de proteção. Os seis critérios da norma são: Capacidade de condução de corrente, conforme 6.2.5; Queda de Tensão, conforme 6.2.7; Seção mínima, conforme 6.2.6.1.1; Sobrecarga, conforme 5.3.4 e 6.3.4.2; Curto-circuito, conforme 5.3.5 e 6.3.4.3; e Choques elétricos, conforme 5.1.2.2.4. Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.1.2 – pg. 113
  3. 3. 3Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Para considerarmos um circuito completa e corretamente dimensionado, é necessário aplicar os seis critérios, cada um resultando em uma seção e considerar como seção final a maior dentre todas as obtidas. Especial atenção deve ser dispensada ao dimensionamento de condutores em circuitos onde haja a presença de harmônicas. Este tópico é abordado no item 6.2.6.2 da NBR 5410:2004.
  4. 4. 4Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Dimensionamento de CondutoresDimensionamento de Condutores Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 90 Tipos de Linhas Elétricas - Condutores Condutor Isolado: Possui somente o condutor e a isolação Cabo Unipolar: Condutor, isolação e uma camada de revestimento, chamada cobertura, para proteção mecânica Cabo Multipolar: Possui sob a mesma cobertura, dois ou mais condutores isolados, denominados veias. Excelentes propriedades elétricas Boa resistência térmica Baixa resistência mecânica Baixa resistência a chamas EPR (BORRACHA ETILENO PROPILENO) Excelentes propriedades elétricas Boa resistência térmica Baixa flexibilidade Baixa resistência à chama XLPE (POLIETILENO RETICULADO) Boas propriedades mecânicas e elétricas Não propagante de chama Baixo índice de estabilidade térmica PVC (CLORETO DE POLIVINILA) PONTOS FORTESPONTOS FRACOSMATERIAL
  5. 5. 5Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 98 O critério da capacidade de condução de corrente visa garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidades de condução durante períodos prolongados em serviço normal. Para a determinação da seção do condutor por este critério, deve-se seguir os seguintes passos principais: 1) Calcular a corrente de projeto do circuito; 2) Determinar o método de instalação; 3) Aplicar os fatores de correção apropriados.
  6. 6. 6Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004 – pg. 90 CC- Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou espaçado desta menos de 0,3 vez o diâmetro do cabo 11 B2B1B1 Condutores/cabos em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria 7,8 B2B1B1 Condutores/cabos em eletroduto aparente de seção não-circular sobre parede 5,6 B2B1B1 Condutores/cabos em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado menos de 0,3 vez o diâmetro do eletroduto 3,4 A2 Cabo Multipolar A1A1 Condutores/cabos em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante 1,2 Cabo Unipolar Condutor Isolado DescriçãoIlustraçãoNº Métodos de Instalação
  7. 7. 7Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 90 Métodos de Instalação EF- Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre suportes horizontais, eletrocalha aramada ou tela 15 EF- Cabos unipolares ou cabo multipolar afastado(s) da parede mais de 0,3 vez o diâmetro do cabo 14 EF- Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja não- perfurada, perfilado ou prateleira 13 CC- Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja perfurada, horizontal ou vertical 12 C Cabo Multipolar C- Cabos unipolares ou cabo multipolar fixado diretamente no teto, ou afastado mais de 0,3 vez o diâmetro do cabo 11A, 11B Cabo Unipolar Condutor Isolado DescriçãoIlustraçãoNº
  8. 8. 8Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 98 Cálculo da corrente de projeto FPV P IB ⋅ = Onde: IB : corrente de projeto; P : potência ativa total do circuito; V : tensão do circuito; FP : fator de potência total do circuito. Monofásicos/Bifásicos FPV P IB ⋅⋅ = 3 Trifásicos
  9. 9. 9Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 112 Número de condutores carregados 3 ou 4Trifásico com neutro 3Trifásico sem neutro 3Duas fases com neutro 2Duas fases sem neutro 2Monofásico a três condutores 2Monofásico a dois condutores Número de condutores carregados a ser adotado Esquema de condutores vivos do circuito Para 4 condutores carregados aplicar o fator de 0,86 às capacidades de condução válidas para 3 condutores carregados. Considerar o trifáisco com neutro com 4 condutores carregados quando a taxa de harmônicos triplos na corrente de fase for superior a 15%. NBR5410:2004-Tabela46pg.112
  10. 10. 10Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 Fatores de Correção: 1) Fatores de correção para temperatura; 2) Fatores de correção para resistividade térmica do solo; 3) Fatores de correção para agrupamento de circuitos.
  11. 11. 11Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.3 – pg. 106 Fatores de Correção para Temperatura – k1 Utilizado para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para linhas não subterrâneas e de 20ºC (temperatura do solo) para linhas subterrâneas. 0,890,840,960,9435 0,850,770,910,8740 0,820,710,870,7945 0,760,630,820,7150 0,710,550,760,6155 0,650,450,710,5060 0,930,891130 0,960,951,041,0625 111,081,1220 1,041,051,121,1715 1,071,101,151,2210 Do soloAmbiente EPR ou XLPEPVCEPR ou XLPEPVC Isolação Temperatura (ºC) NBR 5410:2004 - Tabela 40 pg. 106
  12. 12. 12Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.4 – pg. 107 Fatores de Correção para Resistividade Térmica do Solo – k2 Utilizado em linhas subterrâneas, onde a resistividade térmica do solo seja diferente de 2,5 K.m/W, caso típico de solos secos, deve ser feita uma correção adequada nos valores da capacidade de condução de corrente. Solos úmidos possuem valores menores de resistividade térmica, enquanto solos muito secos apresentam valores maiores 0,961,051,11,18Fator de Correção 321,51Resistividade Térmica K.m/W NBR 5410:2004 - Tabela 41 pg. 107
  13. 13. 13Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.5 – pg. 107 Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos – k3 Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nas tabelas de capacidade de condução de corrente, fatores de correção devem ser aplicados. 0,780,780,790,790,800,800,820,871,00 Camada única sobre leito, suporte, etc. 5 38 e 39 (métodos E a F) 0,720,720,730,730,750,770,820,881,00 Camada única em bandeja perfurada 4 0,610,620,630,640,660,680,720,810,95Camada única no teto3 36 a 37 (métodos C) 0,700,710,720,720,730,750,790,851,00 Camada única sobre parede, piso, ou bandeja não perfurada ou prateleira 2 36 a 39 (métodos A a F) 0,380,410,450,500,520,540,570,600,650,700,801,00 Em feixe: ao ar livre ou sobre superfície; embutidos; em conduto fechado 1 > 20 15 a 19 12 a 15 9 a 11 87654321 Tabelas dos métodos de referência Número de Circuitos ou de Cabos Multipolares Disposição dos cabos justapostos Item Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares, pode-se considerar tanto N/2 circuitos com 2 condutores carregados como N/3 circuitos com 3 condutores carregados. NBR 5410:2004 - Tabela 42 pg. 108
  14. 14. 14Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5.5.5 – pg. 111 Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos – k3 Os fatores das tabelas 42 a 45 são válidos para grupos de condutores semelhantes, igualmente carregados. São considerados semelhantes aqueles que se baseiam na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seções normalizadas sucessivas. Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição, os fatores de agrupamento aplicáveis devem ser obtidos recorrendo-se a qualquer das duas alternativas seguintes: 1) Cálculo caso a caso, utilizando, por exemplo, a ABNT 11301; ou 2) Caso não seja viável um cálculo específico,adoção do fator F da expressão: n F 1 = F : fator de correção n : número de circuitos ou de cabos multipolares
  15. 15. 15Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Cálculo da Corrente de Projeto Corrigida Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196 321 ' kkk I I B B ⋅⋅ = O valor da corrente de projeto corrigida é utilizado na determinação da seção do condutor através das tabelas 36 a 39.
  16. 16. 16Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5 – pg. 101 297361403461313351370415261291286321240 258312341392268300314353223248245273185 230278299344236265275309196219216240150 203246259299206232239269172192188210120 17921622325817920120723215016716418295 15118318421314916817119212513913615170 1221481441681181331341519911010811950 103125119138991111101258392899935 86104961128090891016875738025 67817685626968765257566116 52635763465250573943424610 3947414634383641293231346 3138323627302832232524264 242924272023212417,518,51819,52,5 182217,519,51516,515,517,5131413,514,51,5 1518141512131214101110111 323232323232 Nº condutores carregadosNº condutores carregadosNº condutores carregados DCB2B1A2A1 Capacidades de condução de corrente, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D . Condutores isolados, cabos unipolares e multipolares – cobre, isolação PVC Seções Nominais mm² NBR5410:2004-Tabela36pg.101
  17. 17. 17Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Capacidade de ConduCapacidade de Conduçção de Correnteão de Corrente Exemplo de Cálculo Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196 Um circuito de iluminação de 1200 W, fase-neutro, passa no interior de um eletroduto embutido de PVC, juntamente com outros quatro condutores isolados de outros circuitos em cobre. A temperatura ambiente é de 35ºC. Determinar a seção do condutor.
  18. 18. 18Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva BT Queda de TensãoQueda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência. QG BT QT QT Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 5% 4%Fornecimento em tensãoFornecimento em tensão secundsecundáária deria de distribuidistribuiççãoão Ponto de entrega no postePonto de entrega no poste Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115
  19. 19. 19Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência. QG BT QT QT Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 7% 4%Transformador deTransformador de propriedade dapropriedade da concessionconcessionááriaria Ponto de entrega noPonto de entrega no secundsecundáário dorio do transformadortransformador Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115
  20. 20. 20Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência. MT QG BT QT QT Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 7% 4%Transformador deTransformador de propriedade da unidadepropriedade da unidade consumidoraconsumidora Ponto de entrega noPonto de entrega no primprimáário dorio do transformadortransformador Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115
  21. 21. 21Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.7 – pg. 115 A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência. QG BT QT QT Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 7% 4%Grupo Gerador PrGrupo Gerador Próóprioprio
  22. 22. 22Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 1 )ou(% 200 fffn B C VVV Il S ⋅∆ ⋅⋅⋅ = ρ Onde: Sc : seção em mm2; V% : queda de tensão máxima, em %; V : tensão do circuito fase-neutro ou fase-fase, em V; l : comprimento do circuito, em m IB : corrente de projeto, em A; ρ : resistividade do material condutor = cobre = 1/56 Ω.mm2/m MonofMonofáásico/Bifsico/Bifáásicosico ff B C VV Il S ⋅∆ ⋅⋅⋅ = % 2,173 ρ TrifTrifáásicosico
  23. 23. 23Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 2 B fn Il VV U ⋅ ∆⋅⋅ =∆ %10 Onde: U : queda de tensão, em V/Axkm; V% : queda de tensão máxima, em %; V : tensão do circuito, em V; l : comprimento do circuito, em m IB : corrente de projeto, em A; MonofMonofáásicosico B ff Il VV U ⋅ ∆⋅⋅ =∆ %10 BifBifáásico/Trifsico/Trifáásicosico Utilizar este método no trabalho
  24. 24. 24Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 2 0,360,360,410,400,420,42120 0,440,430,500,480,510,5095 0,590,550,670,620,670,6470 0,820,760,940,850,950,8650 1,090,981,251,121,251,1235 1,491,331,711,511,721,5025 2,332,032,682,322,702,2716 3,673,174,233,634,203,5410 6,145,257,076,037,005,876 9,157,7910,68,9610,59,04 14,712,416,914,316,8142,5 23,920,227,623,327,4231,5 FP=0,95FP=0,8FP=0,95FP=0,8FP=0,95FP=0,8 Circuito trifásicoCircuito Monofásico Circuito Monofásico e Trifásico Eletroduto e eletrocalha (material não-magnético) Eletroduto e eletrocalha (material magnético) Seção (mm2) Queda de tensão em V/A.km DimensionamentodeCondutoresemBaixaTensão Tabela19–Pirellipg61
  25. 25. 25Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 3 Carga DistribuCarga Distribuíída:da: = ⋅⋅Φ+Φ⋅⋅=∆ n i iB lIxsenrtU i 1 )cos( 3Queda de tensão de linha 1Queda de tensão de fase Circuito trifásico equilibrado 2Queda de tensão de linha 1 2 Queda de tensão de fase Monofásico a 3 condutores (2 fases-neutro) equilibrado Monofásico a dois condutores (fase-fase ou fase-neutro) tTipo de Circuito O somatório é calculado considerando a corrente e o comprimento de cada trecho.
  26. 26. 26Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 3 )cos( Φ+Φ⋅⋅⋅⋅=∆ xsenrIltU B Carga Concentrada:Carga Concentrada: Onde: U : queda de tensão, em V; l : comprimento do circuito, em km IB : corrente de projeto, em A; r : resistência do condutor, em Ω/km; x : reatância indutiva do condutor, em Ω/km; t : coeficiente que depende do tipo de circuito; cosΦ, sen Φ : fator de potência e fator reativo da carga.
  27. 27. 27Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Queda de TensãoQueda de Tensão Método 3 0,100,190,15120 0,100,230,1995 0,100,320,2770 0,110,470,3950 0,110,630,5235 0,120,870,7325 0,121,381,1516 0,132,191,8310 0,133,693,086 0,145,524,614 0,158,877,412,5 0,1614,4812,11,5 XLRca Condutos não-magnéticos FN/FF/3FRccSeção (mm2) Resistências elétricas e reatâncias indutivas de fios e cabos isolados em PVC, EPR e XLPE em condutos fechados (valores em ΩΩΩΩ/km) DimensionamentodeCondutoresemBaixaTensão Tabela22–Pirellipg64
  28. 28. 28Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SeSeçção Mão Míínimanima -- FaseFase Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.1.1 – pg. 113 0,75 Circuitos a extrabaixa tensão para aplicações especiais 0,75Para qualquer outra aplicação Como especificado na norma do equipamento Para um equipamento específico Ligações flexíveis 0,5Circuitos de sinalização e controle 2,5Circuitos de Força 1,5Circuitos de Iluminação Fixas em geral Seção Mínima p/ condutores de cobre (mm2) UtilizaçãoInstalação NBR 5410:2004 - Tabela 47 pg. 113 As seções mínimas são ditadas por razões mecânicas
  29. 29. 29Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SeSeçção Mão Míínimanima -- NeutroNeutro Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.2 – pg. 114 2 Quando em um circuito bifásico ou trifásico com neutro possuir uma taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos superior a 33%, pode ser necessário um condutor neutro com seção superior à dos condutores fase O condutor neutro deve possuir a mesma seção que os condutores fase no seguintes casos: Circuitos monofásicos; Circuitos bifásicos com neutro (2 fases + neutro), quando a taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos não for superior a 33%. Circuitos trifásicos com neutro, quando a taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos não for superior a 33%.
  30. 30. 30Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SeSeçção Mão Míínimanima -- NeutroNeutro Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.2 – pg. 114 2 Conforme 6.2.6.2.6, apenas nos circuitos trifásicos é admitida a redução do condutor neutro. Tal procedimento deve atender, simultaneamente, as três condições seguintes: O circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal; A corrente das fases não contiver uma taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos superior a 15%; e O condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes, conforme 5.3.2.2.
  31. 31. 31Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SeSeçção Mão Míínimanima -- NeutroNeutro Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6.2.6 – pg. 115 Nestes casos, os seguintes valores mínimos podem ser adotados para a seção do condutor neutro. 185400 150300 120240 95185 70150 70120 5095 3570 2550 2535 SS 25 Seção mínima do condutor neutro (mm2)Seção dos condutores fase (mm2) NBR5410:2004-Tabela48pg.115
  32. 32. 32Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Harmônicas são ondas senoidais, de tensão ou de corrente, cujasHarmônicas são ondas senoidais, de tensão ou de corrente, cujas frequências são mfrequências são múúltiplas inteiras da frequência fundamental.ltiplas inteiras da frequência fundamental. As ondas distorcidas podem ser decompostas em uma soma de ondas senoidais de frequências diversas, múltiplas da fundamental. Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196
  33. 33. 33Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Lâmpada Fluorescente Compacta (MonofLâmpada Fluorescente Compacta (Monofáásica)sica) 100 93 81,5 67 51 36 28 166166 11 33 55 77 99 1111 1313 DTIDTI 00 2020 4040 6060 8080 DH (%)DH (%)
  34. 34. 34Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Inversor de frequência PWM (TrifInversor de frequência PWM (Trifáásico)sico) 100 65 73 11 55 DHTDHT 00 2020 4040 6060 8080 100100 120120 DH (%)DH (%) 38 77 7 1111 10 1313 5 1717
  35. 35. 35Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Efeitos provocados por HarmônicosEfeitos provocados por Harmônicos Operação indevida de equipamentos; Eletrônicos, de controle, proteção e outros. Erros de leitura em equipamentos de medição; Sobretensões; Comprometimento da isolação e da vida útil dos equipamentos. Sobrecorrentes; Efeitos térmicos nocivos aos equipamentos. Interferências em sistemas de comunicação; Principalmente sinais de rádio. Redução da vida útil; Perdas excessivas em cabos e transformadores; Ruídos audíveis; Ressonâncias Série e Paralela, entre outros.
  36. 36. 36Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Harmônicos TriplosHarmônicos Triplos Fase A (50 A) Neutro (82 A) Cargas Eletrônicas Fase B (50 A) Fase C (50 A)
  37. 37. 37Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Fatores de Correção para Harmônicos Quando, num circuito trifásico com neutro ou num circuito com duas fases e neutro, a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 33%, a corrente que circula pelo neutro é superior à corrente das fases. A seção do condutor neutro pode ser determinada calculando-se a corrente no neutro sob a forma: Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196 ' BhN IfI = 2 2 2 1 ' n n B III Σ+= Onde: I’B : corrente de projeto corrigida; I1 , In : corrente fundamental e harmônicas; fh : fator de correção em função da taxa de harmônicos triplos.
  38. 38. 38Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva HarmônicosHarmônicos Fatores de Correção para Harmônicos Conforme NBR 5410:2004, Anexo F – pg. 196 1,411,7366% 1,381,6461% a 65% 1,341,5556% a 60% 1,301,4551% a 55% 1,271,3546% a 50% 1,231,2441% a 45% 1,191,1936% a 40% 1,151,1533% a 35% Circuito com duas fases e neutro Circuito trifásico com neutro fhTaxa de Harmônicos Triplos NBR 5410:2004 - Tabela F.1 pg. 196
  39. 39. 39Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SeSeçção Mão Míínimanima -- ProteProteççãoão Conforme NBR 5410:2004, item 6.4.3.1.3 – pg. 150 A seção do condutor de proteção pode ser determinada através da seguinte tabela: S/2S > 35 1616 < S 35 SS 16 Seção mínima do condutor de proteção correspondente (mm2) Seção dos condutores fase (mm2) NBR 5410:2004 - Tabela 58 pg. 150
  40. 40. 40Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SobrecargaSobrecarga Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.4 – pg. 63 A sobrecarga não é exatamente um critério de dimensionamento dos condutores, entretanto, intervêm na determinação de sua seção.
  41. 41. 41Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SobrecargaSobrecarga Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.4 – pg. 63 Para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada, as características de atuação do dispositivo a provê-la devem ser tais que: 3212 321 45,1 kkkII e kkkIII Z ZnB ⋅⋅⋅⋅≤ ⋅⋅⋅≤≤ Onde: IB : corrente de projeto, em A; IZ : capacidade de condução de corrente dos condutores; In : corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis), nas condições previstas para sua instalação. I2 : corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.
  42. 42. 42Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva SobrecargaSobrecarga Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.4 – pg. 63 A condição, , é aplicável quando for possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores não venha a ser mantida por um tempo superior a 100 h durante 12 meses consecutivos, ou por 500 h ao longo da vida útil do condutor. Quando isso ocorrer, a condição deve ser substituída por: ZII ⋅≤ 45,12 ZII ≤2
  43. 43. 43Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Disjuntores (IEC 60898)Disjuntores (IEC 60898) Corrente convencional de atuação é o valor especificado de corrente que provoca a atuação do dispositivo dentro do tempo convencional. O tempo convencional: 1) Corrente convencional de não atuação – 1,13; 2) Corrente convencional de atuação – 1,45. A63horas2A63hora1 >≤ Na prática a corrente I2 é considerada igual à corrente convencional de atuação dos disjuntores. t < 1h (In 63 A) t < 2h (In > 63 A) 1,45 In t 1h (In 63 A) t 2h (In > 63 A) 1,13 In Tempo de AtuaçãoIntensidade Os disjuntores NBR IEC 60898, 60947-2 e NBR 5361 atendem a condição de I2
  44. 44. 44Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Curvas de Disjuntores (IEC 60898)Curvas de Disjuntores (IEC 60898) CURVA B: Tem como característica principal o disparo instantâneo para corrente entre 3 a 5 vezes a corrente nominal. sendo assim, são aplicados principalmente na proteção de circuitos com características resistivas ou com grandes distâncias de cabos envolvidas. Exemplos: Lâmpadas incandescentes, chuveiros, aquecedores elétricos, etc. CURVA C: Tem como característica o disparo instantâneo para correntes entre 5 e 10 vezes a corrente nominal. sendo assim, são aplicados para proteção de circuitos com cargas indutivas. Exemplos: Lâmpadas Fluorescentes, geladeiras, máquinas de lavar, etc. CURVA D: disparo instantâneo para correntes entre 10 a 20 vezes a corrente nominal
  45. 45. 45Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito A suportabilidade a correntes de curto-circuito dos condutores, determina o tipo de dispositivo de proteção dos mesmos, podendo modificar sua seção. Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.5 – pg. 65 Os condutores devem ser protegidos por dispositivos de proteção com as seguintes características: rk II ≤ Onde: Ik : corrente de curto-circuito presumida; Ir : corrente máxima de interrupção (ruptura) do dispositivo de proteção.
  46. 46. 46Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito GUIAEMdaNBR5410–Cap.5–pg.165 Para transformador de 112,5kVA, circuito de 25 metros utilizando condutor de 16 mm2, Ik =
  47. 47. 47Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito GUIAEMdaNBR5410–Cap.5–pg.167
  48. 48. 48Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.5 – pg. 65 A integral de Joule (energia) que o dispositivo de proteção deixa passar, deve ser inferior ou igual à energia necessária para aquecer o condutor desde a temperatura máxima para serviço contínuo até a temperatura limite de curto- circuito: 222 SKtI ⋅≤⋅ Onde: I : corrente de curto-circuito presumida simétrica, valor eficaz; t : é a duração do curto-circuito, em segundos; K : constante definida pelo tipo de isolação do condutor; S : seção do condutor em mm2. Calculado para o disjuntor (curvas do fabricante) Calculado para o condutor
  49. 49. 49Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito Conforme NBR 5410:2004, item 5.3.5 – pg. 68 946876Alumínio 143103115Cobre 250ºC90ºC140ºC70ºC160’ºC70ºC FinalInicialFinalInicialFinalInicial Temperatura > 300 mm2300 mm2 EPR/XLPE PVC Isolação Material NBR 5410:2004 - Tabela 30 pg. 68 Valores de K para condutores de isolação de PVC, EPR ou XLPE
  50. 50. 50Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva CurtoCurto--CircuitoCircuito Exemplo: Corrente de cc = 2 kA; Qual a seção mínima de um condutor protegido por um disjuntor de 25 A, Curva C?
  51. 51. 51Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Conforme NBR 5410:2004, item 5.1.2.2.4 – pg. 38
  52. 52. 52Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Conforme NBR 5410:2004, item 5.1.2.2.4 – pg. 38 Requisitos Básicos para a proteção contra choques elétricos: Equipotencialização da proteção; Seccionamento automático. -Dispositivos de proteção a sobrecorrente; - Dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (DR).
  53. 53. 53Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Conforme NBR 5410:2004, item 5.1.2.2.4 – pg. 38 Equipotencialização da proteção
  54. 54. 54Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Seccionamento Automático por Sobrecorrente O dispositivo de proteção contra sobrecorrente assegura proteção contra contatos indiretos quando o comprimento máximo do circuito não ultrapassar os limites da tabela abaixo. 31239148862078297750 219273342434547684855109535 15619524431039148861178297725 10012515619825031239150062578296216 62789712415619524431239148860178210 37465874931171461872342963614697826 253139496278971251561952403125214 1519243139486178971221501953252,5 09111418232936465873901171951,5 125100806350403225201613106 Corrente nominal do disjuntor (A)S (mm2) GUIAEMdaNBR5410–Cap.3–pg.55 Valores válidos para condutor de cobre; tensão fase-neutro = 220 V; relação entre a seção do condutor de fase e a seção do condutor de proteção = 1; esquema de aterramento TN; disjuntor tipo B.
  55. 55. 55Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Seccionamento Automático por Sobrecorrente Fatores de correção da Tabela anterior: 62,01 =f Para condutores de alumínio 1' 1 2 + = m f m’ = relação entre a seção do condutor de fase e o condutor de proteção m’ = 2 220 3 fnV f = Para tensão fase-neutro <> 220 V 14 =f Para esquema de aterramento TN 25,0 5,0 5 5 = = f f 67,02 =f Para disjuntor tipo C e tipo D 54321 fffffValorValorNovo ⋅⋅⋅⋅⋅=
  56. 56. 56Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos Conforme NBR 5410:2004, item 5.1.3.2 – pg. 49 Seccionamento Automático por Dispositivo DR Não há razões para preocupação, quanto ao atendimento da regra de seccionamento automático, quando se utiliza dispositivos DR, a não ser que a proteção diferencial- residual seja de baixíssima sensibilidade.
  57. 57. 57Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Choques ElChoques Eléétricostricos –– Contatos IndiretosContatos Indiretos
  58. 58. 58Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Exigência de DRExigência de DR Os seguintes circuitos devem ser objeto de proteção adicional por dispositivos DR de alta sensibilidade (corrente diferencial-residual 30 mA): Circuitos que sirvam pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro; Circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior; Circuitos residenciais que sirvam pontos de utilização situados em cozinhas, copas- cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demais dependências internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens; Circuitos em edificações não-residencias que sirvam pontos de tomada situados em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, em áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens; Conforme NBR 5410:2004, item 5.1.3.2 – pg. 49
  59. 59. 59Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva Dimensionamento deDimensionamento de EletrodutosEletrodutos
  60. 60. 60Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento A utilização de condutos fechados (eletrodutos) devem observar as seguintes exigências: Os circuitos devem pertencer à mesma instalação (mesmo Quadro); Os condutores devem ser semelhantes (intervalo de 3 seções normalizadas); Todos os condutores devem possuir a mesma temperatura máxima; Todos os condutores devem ser isolados para a maior tensão nominal; É vedado a utilização de eletrodutos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal; A NBR 5410 somente permite a utilização de eletrodutos não-propagantes de chama e, quando embutidos, suportem os esforços de deformação característicos da técnica construtiva utilizada. Nos eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e multipolares. Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.11.1 – pg. 120
  61. 61. 61Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.11.1 – pg. 120 Taxa máxima de ocupação dos eletrodutos 40%3 ou mais 31%2 53%1 Máxima ocupação em relação à área útil do eletroduto Quantidade de condutores ou cabos
  62. 62. 62Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Tradicionalmente, no Brasil, os eletrodutos eram designados por seu diâmetro interno em polegadas. Com o advento das novas normas, a designação passou a ser feita pelo tamanho nominal, um simples número sem dimensão. 3½85 375 2½60 250 1½40 1¼32 125 ¾20 ½16 Diâmetro Interno (polegadas) (designação da rosca) Tamanho nominal Eletroduto Rígido de PVC InstalaçõesElétricas,Cotrim,A–pg.265
  63. 63. 63Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Eletroduto Rígido de PVC Tipo Roscável (NBR 6150) 4.976,404.441,454,06,288,0 ± 0,485 3.536,173.186,93,85,575,1 ± 0,475 2.189,571.947,823,14,659,4 ± 0,460 1.346,151.219,223,04,047,8 ± 0,450 1.023,55945,702,73,642,2 ± 0,340 593,95551,552,73,233,2 ± 0,332 356,32336,522,32,626,2 ± 0,325 232,35196,071,82,521,1 ± 0,320 128,67120,771,82,016,7 ± 0,316 Classe BClasse AClasse BClasse A Área interna disponível (mm2)* Espessura da parede Diâmetro Externo (mm) Tamanho Nominal * Valores calculados por A= /4*(diâmetro externo – tolerância – 2*espessura parede)2
  64. 64. 64Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Eletroduto Rígido de PVC Tipo Soldável (NBR 6150) 5.153,004.441,451,84,785,0 ± 0,485 4.026,43441,951,54,275,0 ± 0,475 2.551,752.206,171,33,360,0 ± 0,460 1.764,601.493,001,13,050,0 ± 0,450 110,37951,151,02,440,0 ± 0,440 692,80593,951,02,132,0 ± 0,332 404,70356,321,01,725,0 ± 0,325 246,05219,051,01,520,0 ± 0,320 147,40126,671,01,516,0 ± 0,316 Classe BClasse AClasse BClasse A Área interna disponível (mm2)* Espessura da parede Diâmetro Externo (mm) Tamanho Nominal * Valores calculados por A= /4*(diâmetro externo – tolerância – 2*espessura parede)2
  65. 65. 65Adélio José de Moraes e Sérgio Ferreira de Paula Silva DimensionamentoDimensionamento Condutores Prysmian 750 V BWF Antiflam* * Área Total calculada por A= /4*(diâmetro externo nominal)2 343,0720,9254,4718,0--150 274,6518,7213,8216,5--120 221,6716,8176,7115,0--90 167,4114,6132,7313,0--70 128,6812,895,0311,0--50 91,6010,870,889,5--35 69,409,456,748,5--25 45,367,637,396,9--16 28,276,027,345,924,635,610 4,7--15,204,46 4,2--11,943,94 10,173,6--9,083,42,5 7,073,0--6,152,81,5 Área Total (mm2) Diâmetro externo nominal (mm) Área Total (mm2) Diâmetro externo nominal (mm) Área Total (mm2) Diâmetro externo nominal (mm) Cabo Superastic FlexCabo SuperasticFio Superastic Seção Nominal (mm2)

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