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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I. UNIDADE II. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES. EXERCÍCIO 2 Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com CQT. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES. SOLUÇÃO: Circuito 1: 1500 W x 8 m = 12.000 W.m;

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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I

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Presentation Transcript

  1. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I

  2. UNIDADE II

  3. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • EXERCÍCIO 2 Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com CQT.

  4. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • SOLUÇÃO: • Circuito 1: • 1500 W x 8 m = 12.000 W.m; • Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2. • Circuito 2: • 150 x 4 = 600 200 x 14 = 2.800 150 x 18 = 2.700 6.100 W.m • Logo, o condutor deverá ser de 1,5 mm2. • Circuito 3: • 1.000 x 16 = 16.000 W.m • Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

  5. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Circuito 4: • 100 x 6 = 600 60 x 16 = 960 100 x 21 = 2.100 600 x 25 = 15.000 18.660 W.m • Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2. • Alimentador geral: • Carga total do alimentador: 1.500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1.000 = = 3.860W. • Admitindo alimentador trifásico: 3.860/3 = 1.286,6W • 1.286,6 x 30 = 38.600 W.m • Logo, o condutor deverá ser de 6 mm2; • O condutor neutro deve ter a mesma seção do condutor fase ( S ≤ 25 mm2).

  6. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Outro método de cálculo por queda de tensão: • Conhecem-se: • Material do eletroduto (magnético ou não-magnético); • Corrente de projeto, (IPROJ); • O fator de potência, (cos φ); • A queda de tensão admissível para o caso (em %); • O comprimento do circuito (em Km); • A tensão entre fases (em volts); • Calcula-se: • A queda de tensão admissível em volts; • Dividindo ΔU por (IPROJx l), tem-se a queda de tensão (volt/ampere x Km); • Obtem-se a seção do condutor na Tabela

  7. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Quedas de tensão unitárias. Condutores isolados em PVC.

  8. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • EXEMPLO 3: • Um circuito 3φ em 230V, com 45 metros, alimenta um quadro terminal e esse serve a diversos motores. A corrente nominal total é de 132 A. Dimensione o circuito do quadro geral ao quadro terminal.

  9. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • SOLUÇÃO: • Conhecemos • Alimentação em BT; • Material do eletroduto: aço, material magnético; • IPROJ = 132 A; • cos φ = 0,80 (motores); • % de queda de tensão admissível = 2% • Cumprimento do circuito l = 0,045 Km; • Tensão entre fases: U = 230 V; • Cálculos: • Queda de tensão admissível: • Queda de tensão em V/(A x Km) • Da tabela, obtemos o condutor de seção de 70 mm2.

  10. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Proteção contra Sobrecargas • Não é exatamente um critério de dimensionamento; • Descritos no capítulo 5.3 e nas seções 5.7.4, 6.3.4 e 6.3.7 da NBR 5410; • Condutores vivos devem ser protegidos por dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas; • Deve ser coordenada com a proteção contra curto-circuitos; • Seletividade quando dois ou mais dispositivos são colocados em série; • A proteção dos condutores contra sobrecargas não garante necessariamente a proteção dos equipamentos;

  11. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Dispositivos protegendo um circuito contra sobrecargas devem satisfazer às duas condições: • Onde: • Ib :corrente de projeto do circuito, em A; • Iz :capacidade de condução de corrente dos condutores; • In :corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis); • I2 :corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.

  12. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Proteção contra curto-circuitos • Não é exatamente um critério de dimensionamento; • Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; • A suportabilidade a curto-circuitos também pode modificar a seção dos condutores; • Os condutores devem ser protegidos por dispositivos de proteção com as seguintes características: • Onde: • Ik :corrente de curto-circuito presumida; • Ir :corrente máxima de interrupção (ruptura) do dispositivo de proteção

  13. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • A integral de Joule (energia) que o dispositivo deixa passar, deve ser inferior ou igual a energia necessária para aquecer o condutor: • Onde: • I : corrente de curto-circuito presumida simétrica; • t : é a duração do curto-circuito, calculado para o disjuntor (curvas do fabricante), em segundos; • K : constante definida pela isolação do condutor; • S : seção do condutor em mm2.

  14. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Proteção contra contatos indiretos • Se aplica nos casos em que este tipo de proteção é atribuído aos dispositivos de sobrecorrente. • Descrito na seção 5.1.3 da NBR 5410; • Assegura que o circuito seja automaticamente desligado caso ocorra alguma falta à terra ou à massa; • Destina-se a efitar tensão de contato; • Princípios básicos: • Aterramento; • Tensão de contato limite; • Seccionamento da alimentação.

  15. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Requesitos básicos para proteção contra choques: • Equipotencialização da proteção; • Seccionamento automático: • Dispositivos de proteção à sobrecorrente; Esquemas: TN-C, TN-CS e IT (Neutro isolado) • Dispositivos de proteção a corrente diferencial-residual (DR). Esquemas: TN-S, TT e IT (Neutro com impedância) • Independente do aterramento, o uso de DR tornou-se obrigatório.

  16. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Equipotencialização da proteção

  17. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Seccionamento automático por sobrecorrente • Assegura proteção contra contatos indiretos quando não ultrapassar os limites da tabela (TN – Disjuntor tipo B): • Fatores de correção • f1 = 0,62 para condutores de alumínio; • f2 = 2/(m+1) m = relação entre seção da fase e proteção • f3 = Vn/220 para tensão fase neutro ≠ 220V; • f4 = 1 para esquema TN; • f5 = 0,5 para disjuntor tipo C; • f6 = 0,25 para disjuntor tipo D.

  18. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Dimensionamento do condutor neutro • O neutro deve possuir a mesma seção dos condutores fase nos seguintes casos: • Circuitos monofásicos; • Circuitos bifásicos com neutro (taxa de harmônicos inferior a 33% da fundamental); • Circuitos trifásicos com neutro (taxa de harmônicos inferior a 33% da fundamental); • Quando há harmônicos superiores a 33%, pode ser necessário condutor neutro com seção superior. • O neutro será menor que o condutor fase quando: • Apenas nos circuitos 3φ; • O circuito for presumidamente equilibrado; • Contiver harmônicos inferiores a 15%; • O neutro for protegido contra sobrecorrentes.

  19. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Seção mínima do condutor neutro

  20. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Dimensionamento dos condutores de proteção • A norma recomenda condutores de proteção (PE) condutores isolados; • cabos unipolares ou; • veias de cabos multipolares. • Descrito na seção 6.4.3 da NBR 5410; • Tal condutor tem por objetivo fornecer um caminho seguro para correntes elétricas indesejáveis; • O tipo de proteção e do condutor dependem do tipo de aterramento da instalação; • A seção não deve ser inferior ao determinado pela expressão:

  21. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES • Os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutores de proteção: • Tubulações de água; • Tubulações de gás ou líquidos inflamáveis; • Elementos de construção sujeitos a esforços mecânicos; • Eletrodutos flexíveis (exceto quando para esse fim); • Partes metálicas flexíveis; • Armadura do concreto; • Estruturas e elementos metálicos da edificação. • A tabela indica a seção mínima do condutor de proteção:

  22. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • Relacionado ao cálculo do diâmetro dos eletrodutos; • 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; • Vedado o uso de eletrodutos que não sejam expressamente comercializados para esta finalidade;

  23. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • Utilização de eletrodutos não propagantes de chama e, quando embutidos, que suportem a esforços mecânicos; • Só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e multipolares; • Normalmente: PVC rígido (instalações embutidas) e metálicos (instalações aparente); • Ocupação de eletrodutos

  24. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • Como regra, tem-se: • Área interna do eletroduto: • Área de ocupação máxima:

  25. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • A partir dos valores de diâmetro interno, é possível montar a tabela:

  26. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • Área do fio de bitola k: • Determinar-se a área total ocupada pelos condutores: • O eletrodo deve ser tal que:

  27. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • EXEMPLO 4 Dimensione o seguinte trecho de eletroduto: Os circuitos 1 e 2 tem condutores de 1,5 mm2, os condutores do circuito 3 e o aterramento tem bitola de 4,0mm2.

  28. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • SOLUÇÃO: • Cálculo da área total ocupada pelos fios: • Da tabela fornecida pelo problema, conclui-se que o eletroduto deverá ser de 20 mm de diametro (1/2’’). • Representação do eletroduto, com seu diâmetro:

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