INSTALAES ELTRICAS Captulo 4 Parte 1 Condutores eltricos

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Capítulo 4 – Parte 1 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação 2. ° semestre de 2005 Instalações elétricas Mauro Moura Severino Prof. Mauro Moura Severino

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Considerações básicas n n n condutor elétrico: corpo constituído de material bom condutor, destinado à transmissão da eletricidade. fio: condutor sólido, maciço, de seção circular, com ou sem isolamento. cabo: conjunto de fios encordoados, não-isolados entre si, isolado ou não, conforme o uso a que se destina, sendo mais flexível que um fio de mesma capacidade de carga. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 2

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Os cabos podem ser: n n unipolares, quando constituídos por um condutor de fios trançados, com cobertura isolante protetora; multipolares, quando constituídos por dois ou mais condutores isolados, progetidos por uma camada protetora de cobertura comum. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 4

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Seção nominal de um fio ou cabo é a área transversal do fio ou da soma das seções dos fios componentes de um cabo, não incluindo a isolação e a cobertura. w Até 1982: AWG/CM (American Wire Gauge/Circular Mil). Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 6

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w AWG: progressão geométrica de diâmetros expressos em polegadas até a bitola 0000 (4/0). Acima disso, as seções são expressas em CM ou múltiplo de CM (MCM). Um mil = 1 milésimo quadrado de polegada. w Após 1982: mm 2, segundo padrão da série métrica da IEC (International Electrotechnical Commission). Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 7

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Material n n n residenciais: cobre, exceto em aterramento e proteção; comerciais: é permitido alumínio com seção igual ou superior a 50 mm 2. industriais: é permitido alumínio se: seção for superior ou igual a 50 mm 2; l instalação alimentada diretamente por subestação de transformação ou transformador; l instalações e manutenção qualificadas. l Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 8

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Tipos de condutores n n propagadores de chama: entram em combustão sob a ação direta da chama e a mantêm mesmo após a retirada – etilenopropileno (EPR) e polietileno reticulado (XLPE). não-propagadores de chama: removida a chama, a combustão cessa – polivinila (PVC) e neoprene. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 9

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Tipos de condutores n n resistentes à chama: mesmo em caso de exposição prolongada, a chama não se propaga ao longo do material isolante do cabo – Sintenax Antiflam (Pirelli) e Noflam BWF 750 V (Ficap). resistentes ao fogo: são incombustíveis, que permitem o funcionamento do circuito mesmo em presença de um incêndio. São usados em circuitos de segurança e sinalizações de emergência. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 10

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Dimensionamento dos condutores n Após o cálculo da corrente de projeto de um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimento e com queda de tensão predeterminada, a passagem da corrente elétrica. Além disso, os condutores devem ser compatíveis com a capacidade dos dispositivos de proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 12

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w 6. 2. 6. 1. 2 A seção dos condutores deve ser determinada de forma a que sejam atendidos, no mínimo, todos os seguintes critérios: w a) a capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser igual ou superior à corrente de projeto do circuito, incluindo as componentes harmônicas, afetada dos fatores de correção aplicáveis (ver 6. 2. 5); Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 13

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w b) a proteção contra sobrecargas, conforme 5. 3. 4 e 6. 3. 4. 2; w c) a proteção contra curtos-circuitos e solicitações térmicas, conforme 5. 3. 5 e 6. 3. 4. 3; Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 14

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w d) a proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação em esquemas TN e IT, quando pertinente (5. 1. 2. 2. 4); w e) os limites de queda de tensão, conforme 6. 2. 7; e w f) as seções mínimas indicadas em 6. 2. 6. 1. 1. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 15

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Para que se considere um circuito completa e corretamente dimensionado, é necessário realizar os seis cálculos anteriores, cada um resultando em uma seção transversal, e considerar como seção escolhida aquela que for a maior entre todas as obtidas. w Especial atenção deve ser dispensada ao caso de circuitos em que haja harmônicas. Esse assunto é abordado em 6. 2 da NBR 5410: 2004. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 16

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Uma vez determinada a seção do condutor, escolhe-se em tabela de capacidade de condutores, padronizados e comercializados, o fio ou cabo cuja seção, por excesso, mais se aproxime da seção calculada. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 17

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Em circuitos de distribuição de apartamentos, em geral, é suficiente a escolha do condutor com base no critério de não haver aquecimento indesejável. w Em circuitos de iluminação de grandes áreas industriais, comerciais, de escritórios e nos alimentadores nos quadros terminais, calculase a seção dos condutores segundo os critérios do aquecimento e da queda de tensão. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 18

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Nos alimentadores principais e secundários de elevada carga ou de alta tensão, deve-se proceder à verificação da seção mínima para atender à sobrecarga e à corrente de curtocircuito. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 19

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Critério do aquecimento w Fatores a serem considerados: n n n tipo de isolação e de cobertura número de condutores carregados maneira de instalar dos cabos proximidade de outros condutores e cabos temperatura ambiente ou do solo Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 21

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Fatores a serem considerados: n n Tipo de isolação e de cobertura: Em primeiro lugar, deve-se escolher o tipo de isolação, de acordo com as temperaturas de regime constante de operações e de sobrecarga. Em instalações prediais convencionais, usam-se, em geral, os fios e cabos com isolação de PVC. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 22

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Fatores a serem considerados: n número de condutores carregados Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 24

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w 6. 2. 5. 6. 1 O número de condutores carregados a ser considerado é aquele indicado na tab. 46, de acordo com o esquema de condutores vivos do circuito. Em particular, no caso de circuito trifásico com neutro, quando a circulação de corrente no neutro não for acompanhada de redução correspondente na carga dos condutores de fase, o neutro deve ser computado como condutor carregado. É o que acontece quando a corrente nos condutores de fase contém componentes harmônicas de ordem três e múltiplos numa taxa superior a 15%. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 26

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w 6. 2. 5. 6. 1 (cont. ) Nessas condições, o circuito trifásico com neutro deve ser considerado como constituído de quatro condutores carregados, e a determinação da capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser afetada do “fator de correção devido ao carregamento do neutro”. Tal fator, que em caráter geral é de 0, 86, independentemente do método de instalação, é aplicável, então, às capacidades de condução de corrente válidas para três condutores carregados. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 27

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Fatores a serem considerados: n maneira de instalar dos cabos Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 28

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Bitola do condutor supondo temperatura ambiente de 30 o. C. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 35

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n n no efeito da temperatura (tab. 40) => k 1 agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 44 e 45) => k 2 agrupamento de eletrodutos (tab. 4. 13 e 4. 14) => k 3 resistividade do solo (tab. 41) => k 4 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 43

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n no Ip’ = Ip/(k 1 x k 2 x k 3 x k 4) Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 44

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n no efeito da temperatura (tab. 40) => k 1 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 45

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n no agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 44, 45, 4. 10 e 4. 11) => k 2 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 47

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Os fatores de agrupamento indicados nas tab. de 42 a 45 são válidos para grupos de condutores semelhantes, igualmente carregados. São considerados condutores “semelhantes” aqueles cujas capacidades de condução de corrente baseiam-se na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de três seções normalizadas sucessivas. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 54

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição, os fatores de agrupamento aplicáveis devem ser obtidos por: n n cálculo caso a caso, utilizando, por exemplo, a ABNT NBR 11301; ou caso não seja viável um cálculo mais específico, adoção do fator F da expressão: F = 1/n 1/2, em que n é o número de circuitos ou de cabos multipolares. Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 55

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n no agrupamento de eletrodutos (tab. 4. 13 e 4. 14) => k 3 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 56

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação w Correções a serem introduzidas dimensionamento dos condutores n no resistividade do solo (tab. 41) => k 4 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 59

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