ENGENHARIA DE PRODUÇÃO INSTALAÇÕES INDUSTRIAIS Prof. Jorge Marques

1. ENGENHARIA DE PRODUÇÃOINSTALAÇÕES INDUSTRIAISProf. Jorge Marques Aula 4 Instalações Elétricas Dimensionamento de Condutores Perdas de Cargas Fontes Consultadas CREDER. H. Instalações Elétricas. LTC COTRIM. A. Instalações Elétircas. Pearson ABNT - NBR 5410

2. Condução da energia • A capacidade de condução da corrente elétrica é diretamente proporcional à área seccional do condutor • condutores subdimensionados, “apertados” dificultam a passagem da corrente, esquentam, comprometem a segurança e desperdiçam energia. • Quando superaquecidos, os condutores podem ressecar os isolantes e provocar fissuras, causando fugas de energia e riscos de curto circuitos.

3. Condução da energia • Quanto maior o comprimento do condutor elétrico, maiores também serão as perdas de energia. • A resistência à passagem da corrente é proporcional ao comprimento e inversamente proporcional à seção transversal do condutor. • Esta resistência à passagem da corrente gera calor. As perdas por calor foram estudadas por James P. Joule no século IXX. O fenômeno do aquecimento pela resistência é chamado de efeito joule

4. Perdas por efeito joule Pd = Potência dissipada (perdida) k = 1 para circuito monofásico k = √3 ≈ 1,73 para trifásico Rc= Resistência do condutor i = Corrente de cada condutor ρ = resistividade L = comprimento do condutor A = Seção transversal do condutor Pap = Potência aparente Pat= Q = Potência das cargas ativas no circuito DV = Queda de tensão por fase V = Tensão da rede (entrada) i = Pap/kV Pap = Pat/cosf i = Pat/kVcosf Rc = ρL/A DV = Rci %DV=DV/kV Pd = kRci²

5. Perdas por efeito joule:função da carga e da distância

6. Minimizando o comprimento dos cabos Se possível, posicione o transformador (cabine) no baricentro das cargas elétricas. Carga Média Carga Peq. Carga Grande Trafo Carga Grande

7. Caracter. dos Condut. UN. CobreTêmpera Mole Cobre Têmp.Mole Estanhado CobreTêm-pera Meio Dura AlumínioTêm-pera H19 Resistividade (20ºC) .mm²/m 0,017241 0,017654 a 0,018508 0,017654 a 0,017837 0,028264 Condutivi-dade (20ºC) % IACS 100 93 a 98 97 a 98 61 Densidade g/cm³ 8,890 8,890 2,703 Ponto de Fusão ºC 1083 1083 652 Tipos de condutores elétricos

8. Dimensionamento de Condutores 6 critérios da ABNT (NBR 5410) para o dimensionamento: • Seção mínima • Capacidade de condução de corrente • Queda de tensão • Sobrecarga • Curto circuito • Contatos indiretos O item 1 estabelece, via tabela, a seção mínima de acordo com a aplicação e tipo de condutor, os itens 2 e 3 dizem respeito ao aquecimento dos circuitos e os itens 4 a 6 dizem respeito às proteções

9. Queda de tensão Valores máximos permitidos de Queda de Tensão: • Diretamente de ramais de baixa tensão: 4% • A partir de subestação abaixadora de tensão ou de geração própria: 7% ΔV% = ΔV/kV i = Pap/kV = Pat/kVcosФ ΔV% = Queda de tensão (%) V = Tensão de entrada Pap= Potência Aparente Pat= Potência Ativa cosФ = Fator de Potência i= corrente em cada condutor

10. Exercício Um circuito trifásico de condutores de cobre de 4 mm² tem 120 metros de comprimento e alimenta um motor elétrico de 8CV. Dados: Tensão de entrada 380V cosФ = 0,9 1 CV = 735,5 W ρCu = 0,018Ωmm²/m Determine, na condição de carga nominal do motor: • A corrente total do circuito • A queda de tensão é admissível? • A perda por efeito joule.

11. Cuidados e manutenção das instalações Antes de fazer qualquer reparo, certifique-se que a chave geral se encontra desligada.

12. Manutenção de quadros Atenção: Antes de fazer qualquer reparo, certifique-se que a chave geral se encontra desligada. • os circuitos elétricos requerem manutenção periódica, quer para identificar possíveis defeitos ou para garantir boa condutividade nas conexões. • Verificação de pontos quentes, • Reaperto de parafusos nas conexões, • Reanálise do dimensionamento.