Instalações Elétricas Prediais - Condutores e Eletrodutos Dimensionamento e Instalação

1 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PROF LEONARDO RIBAS MSc Créditos Prof Getúlio Loureiro 7º período ENGENHARIA CIVIL UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação CONDUTORES ELÉTRICOS E ELETRODUTOS DIMENSIONAMENTO E INSTALAÇÃO UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 2 UNIDADE III Objetivos da Unidade III Conhecer e aplicar os princípios e métodos para dimensionar os condutores elétricos utilizados nos projetos elétricos prediais Conhecer e aplicar os critérios para o dimensionamento de condutores e de eletrodutos Conhecer e aplicar os critérios para as correções de capacidade de corrente 14042021 3 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc Leituras Recomendadas para estudo Capítulos 10 e 11 do livrotexto 1 CAVALIN G CERVELIN S Instalações elétricas prediais São Paulo Érica 1998 Capítulos 4 do livrotexto 6 COTRIM A A M B Instalações Elétricas Editora Prentice Hall do Brasil São Paulo 2003 Capítulo 3 do livrotexto 2 CREDER Hélio Instalações Elétricas 15ª edição Editora LTC RJ 2007 ABNT NBR 54102004 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO itens 62 63 SLIDES DE AULA do Professor ATIVIDADES COMPLEMENTARES 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 4 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos CONDUTORES ELÉTRICOS E ELETRODUTOS DIMENSIONAMENTO E INSTALAÇÃO UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 5 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos NOÇÕES BÁSICAS SOBRE CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação 14042021 6 NOÇÕES BÁSICAS SOBRE CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc INTRODUÇÃO Condutor Elétrico é todo material que possui a propriedade de conduzir ou transportar energia elétrica ou ainda transmitir sinais elétricos O dimensionamento de um condutor deve ser precedido de uma análise detalhada das condições de sua instalação e da carga a ser suprida Um condutor mal dimensionado além de implicar a operação inadequada da carga representa um elevado risco de incêndio para o patrimônio principalmente quando existe associado um deficiente projeto de proteção 14042021 7 NOÇÕES BÁSICAS SOBRE CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc INTRODUÇÃO Os condutores devem ser analisados sobre os seguintes aspectos Material utilizado como condutor Forma geométrica Isolação e Tipos de isolamento Seção Nominal 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 8 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação MATERIAL Alta resistividade Transformação de energia elétrica em térmica Ex Chuveiro ferros elétricos torneiras elétricas fornos elétricos etc Transformação de energia elétrica em luminosa Ex Filamento de Tungstênio Alta condutividade Destinamse a aplicações em que a corrente elétrica deve circular com as menores perdas possíveis Os materiais mais utilizados como condutores nas instalações elétricas são Cobre e Alumínio Comparação entre condutor de cobre e alumínio 14042021 9 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc MATERIAL Considerando duas seções de ambos os materiais com mesma resistência e comprimento Para o transporte de uma mesma corrente o condutor de alumínio deve ter um diâmetro 28 maior que o de cobre porém com metade da massa 14042021 10 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 11 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FORMA GEOMÉTRICA Quanto a forma geométrica os condutores elétricos podem ser classificados como Fio Redondo Sólido Formado por um único fio de metal sólido sendo sua construção limitada até seções 160mm² Cabo É um condutor constituído por vários fios encordoados isolados uns dos outros ou não Para seções de até 100mm² é denominado condutor flexível 14042021 12 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FORMA GEOMÉTRICA Os cabos podem ser Unipolares quando constituídos por um condutor de fios trançados com cobertura protetora Multipolares quando constituídos de dois ou mais condutores isolados protegidos por uma camada protetora de cobertura comum 14042021 13 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FORMA GEOMÉTRICA A principal distinção entre fios e cabos está relacionada à flexibilidade dos condutores uma vez que a medida que a bitola do condutor aumenta sua flexibilidade diminui Neste aspecto os CABOS são mais flexíveis que os FIOS O isolamento definirá a resposta à variações na corrente e consequentemente na temperatura do condutor A maneira de instalação dos condutores influenciará na troca térmica entre estes e o ambiente É preciso levar em consideração as perdas térmicas por efeito Joule nos condutores devido à resistência própria do cabo ou fio Quanto melhor a dissipação de calor em um condutor menor é o aumento da resistência elétrica do mesmo e melhor é a capacidade de condução de corrente no circuito 14042021 14 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FORMA GEOMÉTRICA 14042021 15 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc ISOLAÇÃO E TIPOS DE ISOLAMENTO Tratase de um conjunto de materiais isolantes aplicados sobre o condutor cuja finalidade é isolálo eletricamente do meio ambiente que o circunda Além disso protege o condutor contra ações mecânicas e químicas Os materiais utilizados como isolação devem possuir elevada resistividade e alta rigidez dielétrica Isolantes termoplásticos amolecem com o aumento de temperatura enquanto os termofixos não 14042021 16 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc ISOLAÇÃO E TIPOS DE ISOLAMENTO Não se deve confundir isolação com isolamento Isolação define o aspecto qualitativo como por exemplo isolação de PVC Polivinil antichama etc Isolamento se refere ao aspecto quantitativo ou seja condutor com tensão de isolamento para 750 V resistência de isolamento 12MΩ A isolação dos condutores é sempre para uma determinada classe de isolamento relacionada a espessura da isolação e características da instalação Vo referese a tensão faseterra V tensão fasefase Valor mais comum em fios e cabos 14042021 17 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc ISOLAÇÃO E TIPOS DE ISOLAMENTO Em instalações residenciais prediais eou industriais os condutores mais utilizados são de cobre com material isolante em PVC Cloreto de Polivinila EPR borracha etilenopropileno e XLPE polietileno reticulado PVC Composto termoplástico à base de Cloreto de Polivinila Classe térmica 70C Baixo custo EPR Composto termofixo à base de etilenopropileno de alto módulo Classe térmica 90C Alta flexibilidade XLPE Composto termofixo à base de polietileno reticulado Classe térmica 90C Resistente a impactos mecânicos A isolação deve ser do tipo não propagador de chamas 14042021 18 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc ISOLAÇÃO E TIPOS DE ISOLAMENTO Temperatura Características quanto a variação de temperatura dos diversos materiais utilizados na isolação de condutores A temperatura máxima para serviço contínuo é a máxima temperatura admitida para operação normal A temperatura limite de sobrecarga não deve atingir 100 horas durante 12 meses consecutivos nem 500 horas durante a vida do cabo A temperatura limite de curtocircuito é a temperatura máxima que a isolação pode atingir durante um curtocircuito que não ultrapasse 5 segundos 14042021 19 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc Curvas A e B vida útil do condutor Curvas C e D tempo máximo que o condutor pode ficar sujeito a uma temperatura maior que a de regime contínuo 14042021 20 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc ISOLAÇÃO E TIPOS DE ISOLAMENTO Exemplo de especificação Varia conforme o tipo de instalação Subterrâneo isolamento para 1kV Embutido isolamento para 750V 14042021 21 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc IDENTIFICAÇÃO DOS CONDUTORES COR A NBR 54102004 define que as linhas elétricas devem ser dispostas ou marcadas de modo a permitir a sua identificação quando da realização de verificações ensaios reparos na instalação Condutor Neutro Deve ser identificado pela cor azulclaro Condutor de Proteção PE Deve ser identificado com dupla coloração verdeamarelo ou a cor verde Condutor com a função PEN Deve ser identificado com a cor azulclaro com anilhas verdeamarelo nos pontos visíveis e acessíveis Condutor Fase e Retorno Pode ser identificado com qualquer cor observadas as restrições das cores dos condutores neutro PE e PEN 14042021 22 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc IDENTIFICAÇÃO DOS CONDUTORES COR 14042021 23 TIPOS DE CONDUTORES E CORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc OBSERVAÇÕES IMPORTANTES DA NBR 54102004 Nas Instalações Elétricas Residenciais somente podem ser empregados condutores de cobre exceto condutores de aterramento e proteção Nas Instalações Elétricas Comerciais é permitido o uso de condutores de alumínio desde que a seção seja maior ou igual a 500mm² Nas Instalações Elétricas Industriais é permitido o uso de condutores de alumínio desde que a seção seja maior ou igual a 160mm² a carga instalada seja maior ou igual a 50kW e que as instalações possuam manutenções qualificadas SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 24 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação SEÇÃO NOMINAL A seção nominal de um fio ou cabo é a área da seção transversal do fio ou da soma das seções dos fios componentes de um cabo A seção de um condutor a que nos referimos não inclui a isolação e a cobertura se for o caso de possuir cobertura De acordo com a NBR 54102004 versão corrigida em 2008 os condutores elétricos são especificados por sua seção em milímetros quadrados mm² A seção nominal de um cabo multipolar é igual ao produto da seção do condutor de cada veia pelo número de veias que constituem o cabo Julio NISKIER MACINTYRE Joseph Instalações Elétricas 6ª edição LTC 052013 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 25 14042021 26 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL 14042021 27 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL MÍNIMA FASE A NBR 5410 estabelece os seguintes critérios com relação as seções mínimas para os condutores Fase Neutro e PE 14042021 28 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL MÍNIMA NEUTRO O condutor neutro em um sistema elétrico de Baixa Tensão tem por finalidade o equilíbrio e a proteção do sistema elétrico A NBR 54102004 define que O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito e deve ter a mesma seção do condutor fase circuito monofásico Em circuitos trifásicos com neutro caso os condutores fase sejam superiores a 250mm2 a seção do condutor neutro pode ser inferior à dos condutores de fase quando observada as seguintes condições 14042021 29 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL MÍNIMA NEUTRO O circuito for presumidamente equilibrado em serviço normal A corrente das fases não deve ter uma taxa de terceira harmônica e múltiplos superior a 15 O condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes 14042021 30 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL MÍNIMA NEUTRO 14042021 31 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL CONDUTOR DE PROTEÇÃO O condutor de proteção deve ser dimensionado a partir da seguinte tabela 14042021 32 SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO NOMINAL CONDUTOR DE PROTEÇÃO De acordo com o item 64323 da NBR 5410 os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutor de proteção a tubulações de água b tubulações de gases ou líquidos combustíveis ou inflamáveis c elementos de construção sujeitos a esforços mecânicos em serviço normal d eletrodutos flexíveis exceto quando concebidos para esse fim e partes metálicas flexíveis f armadura do concreto ver nota g estruturas e elementos metálicos da edificação ver nota NOTA Nenhuma ligação visando equipotencialização ou aterramento incluindo as conexões às armaduras do concreto pode ser usada como alternativa aos condutores de proteção dos circuitos Como especificado em 512236 todo circuito deve dispor de condutor de proteção em toda a sua extensão ver também 64315 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 33 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos 14042021 34 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc INTRODUÇÃO É um procedimento para definir a seção mais adequada que seja capaz de permitir a corrente elétrica sem aquecimento excessivo e que a queda de tensão seja mantida dentro dos valores normalizados A seção dos condutores deve ser determinada de forma que sejam atendidos no mínimo todos os seguintes critérios A capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser igual ou superior a corrente de projeto do circuito Proteção de sobrecarga curtocircuito e solicitação térmica Proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação em esquemas TN TT e IT Os limites de queda de tensão As seções mínimas indicadas 14042021 35 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc INTRODUÇÃO Os fatores básicos que envolvem o dimensionamento de um condutor são a tensão nominal b frequência nominal c potência ou corrente da carga a ser suprida d fator de potência da carga e tipo de sistema monofásico bifásico ou trifásico f método de instalação dos condutores g natureza de carga iluminação motores capacitores retificadores etc h distância da carga ao ponto de suprimento i corrente de curtocircuito 14042021 36 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc INTRODUÇÃO Neste capítulo os condutores elétricos serão dimensionados pelos seguintes critérios a Seção Mínima NBR 54102004 só para circuitos terminais b Capacidade de Condução de Corrente Ampacidade c Queda de Tensão Método da queda de tensão unitária Na etapa de dimensionamento dos dispositivos de proteção Unidade 4 será verificada a capacidade dos condutores com relação a sobrecarga e curtocircuito A proteção contra choque elétrico por seccionamento automático será analisada na Unidade 7 14042021 37 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Um condutor ao ser submetido a uma tensão faz surgir em suas extremidades uma corrente elétrica Essa corrente ao passar pelo condutor produz uma determinada quantidade de calor que segundo a Lei de Joule ² tende a elevar a temperatura do condutor A dissipação térmica do calor produzido pelo condutor depende da natureza dos materiais constituintes e do meio maneira de instalar o condutor Deve ser tomado cuidado para evitar que o calor eleve a temperatura a níveis que possam danificar a isolação e outras partes próximas 14042021 38 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Para os circuitos residenciais os condutores fase e neutro devem possuir a mesma seção Os critérios de dimensionamento são definidos de acordo com o tipo de instalação dos condutores Em uma instalação elétrica é necessário definir a maneira como os condutores elétricos serão instalados como exemplo Eletrodutos embutidos ou aparentes Canaletas bandejas e eletrocalhas Leito Diretamente enterrados ou ao ar livre Outras formas 14042021 39 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE A maneira de instalar exerce certa influência no que se refere a capacidade de troca térmica entre os condutores e o ambiente e em consequência na sua capacidade de corrente elétrica Dessa forma a NBR 54102004 prevê inúmeras possibilidades mais de 75 para a instalação de condutores elétricos Para a maioria dos casos os método construtivo é condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria Os métodos de referência são indicados pela tabela 33 da NBR 54102004 14042021 40 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc LINHAS ELÉTRICAS Eletroduto flexível Eletroduto de PVC rígido Canaleta Bandeja Eletrocalha Leito 14042021 41 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc TABELA 33 Parcial Para outros métodos de instalação definidos pela NBR 5410 consultar o livro texto ou a própria norma 14042021 42 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc CORRENTE NOMINAL OU DE PROJETO É a corrente que os condutores de um circuito de distribuição ou circuito terminal devem suportar levandose em consideração as suas características nominais Revisão de Circuitos Elétricos A corrente de projeto 𝒑 deve ser calculada para cada circuito 14042021 43 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc CORRENTE NOMINAL OU DE PROJETO O Fator de Potência define a parcela da potência complexa correspondente à potência ativa O fator de potência varia entre 0 e 1 dependendo do tipo de carga do circuito Para circuitos resistivos puros toda a potência consumida é ativa há que o Fator de Potência é unitário Em circuitos reativos com capacitâncias e indutâncias ambas próprias ou parasitas o Fator de Potência é 1 que pode ser consequência também da presença de circuitos eletrônicos compostos por semicondutores que diminuem o fator de potência Em instalações residenciais com o aumento da utilização de dispositivos reatores e semicondutores devese atentar para o FP destes equipamentos de forma a não subdimensionar os condutores de um circuito provocando sobrecorrentes eou faltas 14042021 44 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc NÚMERO DE CONDUTORES CARREGADOS Entendese por condutor carregado aquele que efetivamente é percorrido pela corrente elétrica no funcionamento normal do circuito O número de condutores carregados a ser considerado é indicado na Tabela a seguir Adicionar fator 086 às capacidades de condução de corrente válidas para 3 condutores carregados Harmônico superior a 15 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação SEÇÃO DO CONDUTOR Sendo conhecido os seguintes itens anteriores Tipo de isolação Maneira de instalar o circuito Corrente de projeto IP Numero de condutores carregados Consultar as Tabelas 36 a 39 da NBR 54102004 ou o livro texto Instalações Elétricas Prediais Geraldo Cavalin Na coluna correspondente com os dados obtidos anteriormente encontraremos a seção do condutor que deve ser aquela que por excesso atenda ao valor de corrente em função das características de instalação do circuito 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 45 14042021 46 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc SEÇÃO DO CONDUTOR Condutores de cobre com Isolação em PVC Temperatura no condutor de 70C Temperaturas de referência do ambiente 30C ar 20C solo Exemplo Circuito FaseNeutro 127V Condutor de cobre Isolação de PVC Temperatura Ambiente 30º C Condutor isolado em seção circular embutido em parede termicamente isolante S2000VA Ip1575 A Logo o condutor para o circuito em análise terá seção de 25mm2 pelo critério da Ampacidade Ic DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação EXEMPLO 1 Determinar a seção dos condutores fase do circuito trifásico mostrado na figura abaixo sabendose que serão utilizados cabos isolados em PVC dispostos em eletroduto aparente 𝑰𝒂𝒏 𝑷𝑽 𝒙 𝒄𝒐𝒔𝜱 600220 x 081000220 x 07 99 A 𝑰𝒃𝒏 1500220 x 06 113 A 𝑰𝒄𝒏 1200220 x 08 68 A Correntes entre Fase e Neutro 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 47 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação EXEMPLO 1 continuação Iabc 5000 sqrt3 x 380 x 09 84A Corrente Trifásica Considerandose a corrente da fase de maior carga temse Ib Ibn Iabc 113 84 197A Ib corrente de carga da fase B que deve corresponder à capacidade mínima de corrente do condutor Logo Sa Sb Sc 325mm2 25mm2 Tabela NBR coluna B1 para três condutores carregados justificado pelo método de instalação 3 condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente e de seção circular sobre parede ou espaçado da mesma 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 48 49 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FATORES DE CORREÇÃO As tabelas para definição da seção dos condutores referemse apenas a determinadas situações o que faz com que ajustes precisem ser feitos em função de determinadas condições de instalação São dividas em três grupos Fator de Correção de Temperatura FCT se a temperatura ambiente ou do solo for diferente da qual as tabelas foram estabelecidas aplica se este fator sendo se a temperatura for maior e se menor Fator de Correção da Resistividade Térmica do Solo FCR Os valores de capacidade de corrente somente são válidos para linhas subterrâneas 20C com uma resistividade térmica do solo de 25KmW Para diferentes tipos de solos devese aplicar o fator FCR Fator de Correção de Agrupamento FCA Aplicável quando existem mais de 3 condutores carregados aplicados aos métodos de referência de instalação definidos pela NBR 5410 14042021 50 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FATORES DE CORREÇÃO Temperatura FCT 14042021 14042021 51 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc FATORES DE CORREÇÃO Fator de Correção de Agrupamento FCA Fator de Correção Resistividade do Solo FCR DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação EXEMPLO 2 Dado um circuito de chuveiro monofásico com potência de 4500W e considerando uma temperatura ambiente de T 30ºC e que o número de circuitos agrupados seja igual a 3 no pior trecho de eletroduto por onde passa o circuito do chuveiro dimensione seus condutores Chuveiro equivale a uma carga resistiva portanto S P 4500 W Circuito é Monofásico e portanto Vcircuito 127v Icircuito Pcircuito Vcircuito x FP 4500 127 x 1 3543 A secção de 60mm² Icorr Icircuito FCT x FCA 3543 1 x 07 5061 A secção de 160mm² Tabela 46 Número de condutores carregados a ser considerado em função do tipo de circuito Esquema de condutores vivos do circuito Número de condutores carregados a ser adotado Monofásico a dois condutores 2 Monofásico a três condutores 2 Duas fases sem neutro 2 Duas fases com neutro 3 Trifásico sem neutro 3 Trifásico com neutro 3 ou 41 1 Ver 62561 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 52 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação EXEMPLO 3 Suponhamos que temos IP 170A 3θ três condutores carregados instalação em eletroduto temperatura ambiente 30ºC Usaremos três condutores de cobre cobertura de PVC 70ºC Modalidade de instalação eletroduto embutido em alvenaria Corrigir o dimensionamento do condutor baseado nos fatores de correção por Temperatura Agrupamento de condutores e Agrupamento de eletrodutos Os fatores de correção são aplicados no cálculo da corrente de projeto IP da seguinte forma IP IP k1 x k2 x k3 a Correção de temperatura é utilizada caso a temperatura ambiente ou do solo seja diferente daquela para a qual as tabelas foram estabelecidas Obtémse o fator k1 na Tabela 40 da ABNT NBR 54102004 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 53 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos Eletrodutos e Proteção dimensionamento e instalação EXEMPLO 3 continuação Tabela 40 Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30 C para cabos não enterrados e de 20C temperatura do solo para cabos enterrados k1 IP IP 1 x k2 x k3 170A 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof Leonardo Ribas MSc 54 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 3 continuação Tabela 42 Fatores de correção aplicáveis a condutores agrupados em feixe em linhas abertas ou fechadas e a condutores agrupados num mesmo plano em camada única b Correção por Agrupamento de condutores é utilizada caso o agrupamento de condutores ultrapassar três condutores carregados Obtémse o fator k2 na tabela 42 da ABNT NBR 54102004 IP IP 1 x 1 x k3 170A 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 55 56 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 3 continuação 14042021 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 3 continuação c Correção por Agrupamento de Eletrodutos é utilizada caso haja agrupamento de eletrodutos Obtémse o fator k3 na tabela 45 da ABNT NBR 54102004 IP IP 1 x 1 x 1 170A CONCLUSÃO não houve necessidade de correção visto que os fatores aplicados a instalação são os mesmos considerados pela Norma ao confeccionar as tabelas padrão 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 57 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 4 Um circuito de 1200 W de iluminação e TUG FN passa no interior de um eletroduto embutido de PVC juntamente com outros quatro condutores isolados de outros circuitos FN em cobre PVC 70C A temperatura ambiente é de 35C A tensão é de 120 volts Determinar a seção do condutor Corrente de projeto IP 1200 W 120 V 10A Consideraremos fio de PVC 70C Corrigindo a corrente de projeto por temperatura temos IP 10 094 x k2 x k3 Corrigindo a corrente de projeto por agrupamento de circuitos temos Temos ao todo seis condutores carregados isto é três circuitos monofásicos No método de referência 1 da Tabela 42 podemos ler que para cabos em condutos fechados obtemos o fator de correção k2 igual a 070 correspondendo ao valor de três circuitos A corrente corrigida será IP 10 094 x 07 x k3 1520A Não se aplica 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc FAESA CENTRO UNIVERSITÁRIO 58 59 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 4 continuação Na Tabela 45a temos o método de referência B1 e dois condutores carregados para corrente de 175A valor mais próximo de condutor de seção nominal de Vêse portanto que para circuitos internos de iluminação de em apartamentos derivando do quadro terminal de luz considerando apenas os efeitos de aquecimento e agrupamento de condutores o condutor de é suficiente dispensando o cálculo de circuito por circuito A tabela seguinte fornece o diâmetro adequado de eletroduto para atender ao aquecimento de modo que os condutores ocupem menos de 13 da seção do eletroduto não havendo necessidade de se fazer a correção do eletroduto de proteção dos condutores pois será igual a 1 14042021 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 5 continuação Corrigindo a corrente de projeto por agrupamento de eletrodutos embutidos temos IP 25 087 x 070 x 072 5707 A Número de eletrodutos dispostos horizontalmente Número de eletrodutos dispostos verticalmente 1 2 3 4 5 6 1 100 087 077 072 068 065 2 087 071 062 057 053 050 3 077 062 053 048 045 042 4 072 057 048 044 040 038 5 068 053 045 040 037 035 6 065 050 042 038 035 032 Dimensionamento da seção do condutor Considerando a maneira de montagem B1 cabos isolados dentro de eletrodutos embutidos e dois condutores carregados o condutor de 160 mm² com capacidade de 68 A pode ser empregado 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc FAESA CENTRO UNIVERSITÁRIO 61 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 5 Em um eletroduto passam três circuitos trifásicos carregados Um dos circuitos trifásicos transporta uma corrente de projeto de 25A O eletroduto achase embutido horizontalmente e espaçadamente ao lado de três outros A temperatura ambiente é de 40C Dimensionar o condutor do referido circuito Corrente de projeto IP 25A Tipo de cabo PVC 70C Corrigindo a corrente de projeto por temperatura temos IP 25 087 x k2 x k3 Corrigindo a corrente de projeto por agrupamento de circuitos temos No eletroduto temos nove condutores carregados 3 circuitos No item 1 da Tabela 42 podemos ler que para cabos em condutos fechados correspondendo obtemos o fator de correção k2 igual a 070 para três circuitos A corrente corrigida será IP 25 087 x 070 x k3 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc FAESA CENTRO UNIVERSITÁRIO 60 14042021 62 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DO LIMITE DE QUEDA DE TENSÃO Os equipamentos elétricos são projetados para trabalhar em determinado valor de tensão com reduzida tolerância e a distância entre o medidor de energia aumenta a queda de tensão ao longo do condutor disponibilizando para a carga uma tensão abaixo da nominal Em baixa tensão em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais deve ser superior a 4 item 6272 da NBR 5410 Os condutores apresentam mesmo que pequena uma resistência à passagem da corrente elétrica A corrente ao passar por essa impedância provoca uma queda de tensão que deve respeitar certos limites admissíveis a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos conectados aos circuitos terminais A queda de tensão causa aos equipamentos elétricos a redução de desempenho e vida útil de equipamentos podendo causar a queima de equipamentos a curto prazo 14042021 63 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DO LIMITE DE QUEDA DE TENSÃO A queda de tensão em uma instalação elétrica desde a origem até o ponto mais afastado de qualquer circuito terminal não deve ser superior aos valores apresentados a seguir Limites estabelecidos pela NBR 54102004 14042021 64 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DO LIMITE DE QUEDA DE TENSÃO Limites entre o QDC e a carga 14042021 65 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc CRITÉRIO DO LIMITE DE QUEDA DE TENSÃO 14042021 66 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA Constitui um método mais preciso para o cálculo da queda de tensão Tanto a reatância indutiva quanto a resistência do cabo são considerados para o cálculo da queda de tensão além do fator de potência da carga Como desvantagem desse método podemos destacar a necessidade do uso de uma tabela fornecida pelo fabricante de condutores A tabela relaciona a queda de tensão unitária VAkm para cada seção do condutor com a respectiva queda de tensão método de instalação e tipo de circuito A seguir será apresentado um roteiro para o desenvolvimento deste método 14042021 67 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc ROTEIRO MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA Verificar o tipo de isolação do condutor Conhecer o método de instalação Material do eletroduto magnético ou nãomagnético Verificar a tensão do circuito Calcular a corrente de projeto Encontrar o fator de potência do circuito Conhecer o comprimento do circuito em km Identificar o limite da queda de tensão admissível Cálculo da queda de tensão unitária Escolher o condutor o 𝒖𝒏𝒊𝒕 obtido pela fórmula deve ser comparado com um valor tabelado Este valor deve ser igual ou inferior ao valor calculado unit p e V V I l Km A V 14042021 68 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc ROTEIRO MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA Tabela para o Método da Queda de Tensão Unitária Tabela 1022 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 6 Dimensionar os condutores de cobre para um chuveiro tendo como dados Pnominal 5400 W V 220V cos 𝜃 1 Isolação do condutor em PVC Eletroduto de PVC embutido em alvenaria B1 exclusivo para o circuito Temperatura ambiente 30C e comprimento do circuito 15m Calculando pelo critério da ampacidade temos Ip 5400 220 x 1 2454 A seção é igual a 40mm² Considerando os fatores de correção Temperatura Agrupamento de circuitos e Agrupamento de eletrodutos temos K1 k2 e k3 1 seção é igual a 40mm² 70 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 6 continuação 14042021 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 6 Analisando a queda de tensão temos ΔVunit e x V Ip x l ΔVunit 004 x 220 2454 x 0015 239 V Akm Pergunta qual seção de cabo na tabela do fabricante possui uma perda menor ou igual ao valor calculado considerando o limite admissível de 4 e distância de 15m Usando a tabela do fabricante devemos achar um valor igual ou imediatamente menor seção é igual a 40mm² 72 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 6 continuação 14042021 bifásico 73 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 7 A figura abaixo ilustra um trecho de uma instalação elétrica residencial Dimensione os condutores para o circuito 2 considerando Condutor de cobre com isolação em PVC Eletroduto de PVC embutido em alvenaria B1 Temperatura ambiente 14042021 Circuito 2 74 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 7 continuação 14042021 4 condutores carregados DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 7 continuação Tabela 1014 Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30C para cabos nãoenterados e de 20C temperatura do solo para linhas subterrâneas FCT Tabela 40 da NBR 54102004 Temperatura C Isolação PVC EPR ou XLPE Ambiente PVC EPR ou XLPE do Solo 10 122 115 110 107 15 117 112 105 104 20 112 108 25 106 104 095 096 30 089 093 35 094 096 084 089 Icorr 1574 094 x 08 Icorr 2093 A seção é igual a 25mm² Tabela 1016 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares Ref Forma de Agrupamento dos Condutores Número de Circuitos ou de Cabos Multipolares 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 11 12 a 15 16 a 19 20 1 Em feixe ao ar livre ou sobre superfície embutidos em conduto fechado 100 080 070 065 060 057 054 052 050 045 041 038 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 7 continuação ΔVunit 004 x 127 1574 x 0035 922 V Akm DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 8 A figura abaixo ilustra o trecho de um circuito alimentador entre o medidor e o QDC O circuito alimentador é trifásico a cinco fios 3 fases neutro PE com comprimento de 30 metros e alimenta uma carga total de 40 kW fp 08 atrasado Dimensione os condutores para o circuito alimentador considerando Vfase 127V Vlinha 220V cos θ 08 atrasado Condutor de cobre com isolação em EPR ou XLPE Carga elétrica equilibrada sem harmônicos de corrente Eletroduto de PVC enterrado no solo 61 A método de referência D Temperatura ambiente 30 e do solo 20C Calculando a corrente de projeto temos Iproj 40000 3 x 220 x 08 13121 A DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 8 Calculando a corrente de projeto de acordo com os fatores de correção temos Icorr 13121 FCT x FCA x FCR 13121 1 x 1 x 1 13121 A Considerando a tabela 37 da NBR 54102004 com valores de ampacidade para cabos EPR ou XLPE temos Seção nominal dos condutores de FASE 500mm² Considerando a tabela 48 da NBR 54102004 podemos reduzir a seção do condutor neutro para Seção nominal do condutor NEUTRO 250mm² Considerando o cálculo da queda de tensão por valor unitário temos ΔVunit 001 x 127 13121 3 x 003 0968 V Akm Pela tabela do fabricante a seção por QT é 500mm² assim concluímos seção nominal do condutor de FASE corrigida 500mm² e NEUTRO 250mm² 14042021 79 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO VA x m Método simples que produz uma boa aproximação para condutores de diâmetro reduzido em consonância com aqueles utilizados em instalações elétricas de baixa tensão 80 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 9 Dimensione os condutores para o circuito do chuveiro usando o critério de queda de tensão Considere as distâncias definidas no diagrama unifilar abaixo 14042021 De acordo com a tabela máximo a secção do condutor adequada é a de 60mm² 81 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 10 Dimensione os condutores para o circuito de iluminação usando o critério de queda de tensão 14042021 14042021 82 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR A determinação da demanda é necessária se a carga instalada total exceder a um determinado valor previsto pela concessionária O consumidor pode determinar a demanda de sua edificação considerando o regime de funcionamento de suas cargas utilizando as normas de fornecimento da concessionária A expressão para o cálculo da demanda é dada por Onde é a carga demandada de iluminação e tomadas de uso geral é a carga demandada de tomadas de uso específico 14042021 83 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR A determinação de cada uma dessas demandas é definida por meio de fatores de demanda específicos O Fator de Demanda é definido como razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora As tabelas a seguir definem respectivamente os fatores de demanda de LUZ TUG em função da carga instalada e de TUEs em função do tipo e número de equipamentos semelhantes presentes na instalação 14042021 84 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR 14042021 85 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc DIMENSIONAMENTO DO ALIMENTADOR 14042021 86 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc Seja uma residência com a seguinte divisão de circuitos e suas respectivas cargas A carga total instalada é igual a considerando que o fator de potência da instalação é unitário Todos os circuitos são monofásicos exceto o 4 5 e 8 que são bifásicos O somatório da carga instalada de LUZ TUG é EXEMPLO 11 14042021 87 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 11 continuação Desta forma uma vez que o fator de demanda é igual a a demanda de LUZ TUG será Para a demanda das TUEs consideramse os dois chuveiros fator de demanda já que são dois equipamentos similares e de igual potência e o forno elétrico e o de microondas cada um deles com fator de demanda unitário Assim A demanda total da instalação será ELETRODUTOS INTRODUÇÃO UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 88 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos 89 ELETRODUTOS INTRODUÇÃO UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO Os eletrodutos podem ser tubos de metal magnéticos ou não magnéticos ou de PVC rígidos ou flexíveis Tem como principal função Proteção dos condutores contra ações mecânicas e contra corrosão Proteção do meio contra perigos de incêndio resultantes do superaquecimento dos condutores ou arcos É vedado o uso como eletroduto de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal como mangueiras e tubos para água Só são admitidos eletrodutos nãopropagadores de chama quando não envolvidos por materiais nãocombustíveis INTRODUÇÃO 90 ELETRODUTOS INTRODUÇÃO UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO INTRODUÇÃO A NBR 54102004 define os seguintes critérios quanto a instalação de condutores nos eletrodutos Em condutos fechados admitese a possibilidade de condutores de mais de um circuito nos seguintes casos 1 Desde que sejam atendidas simultaneamente as três condições Os circuitos devem pertencer a mesma instalação isto é originarem do mesmo dispositivo geral de proteção As seções nominais dos condutores de fase devem pertencer a um intervalo de três valores normalizados Todos os condutores devem ser isolados para a mais alta tensão nominal presente 2 No caso dos circuitos de força de comando eou sinalização de um mesmo equipamento Obs Nos eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados salvo quando o eletroduto for utilizado exclusivamente para o sistema de aterramento TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 91 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos 92 TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TIPOS DE ELETRODUTOS Eletroduto flexível corrugado Aplicações Instalações elétricas embutidas executadas em alvenaria com recobrimento de argamassa Fabricado em PVC Antichama Cor amarela leve esforço mecânico de até 320N5cm de compressão Cor azul cinza e laranja médio esforço mecânico de até 750N5cm 93 TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TIPOS DE ELETRODUTOS Eletroduto PVC Rígido Aplicações Entradas de padrões residenciais e instalações embutidas em obras prediais comerciais e industriais onde a solicitação dos esforços mecânicos durante a concretagem é elevado Fabricados em PVC Antichama e na cor preta 94 TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TIPOS DE ELETRODUTOS Eletroduto Metálico Rígido São tubos de aço com ou sem costura no sentido longitudinal pitados interna ou externamente com esmalte de cor preta ou são galvanizados Aplicações Instalações elétricas industriais aparentes ou enterradas no solo encaminhamento entre medição e QDC Podem ser definidos como tipo pesado espessura da parede mais grossa ou leve espessura da parede mais fina 95 TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TIPOS DE ELETRODUTOS Eletroduto Metálico Flexíveis Seal tube São formados por uma cinta de aço galvanizado enrolado em espiras meio sobrepostas e encaixadas de tal forma que o conjunto proporcione boa resistência mecânica e grande flexibilidade Aplicações instalações elétricas industriais comerciais escritórios etc 96 TIPOS DE ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TIPOS DE ELETRODUTOS Eletroduto flexível Eletroduto rígido CAIXAS DE DERIVAÇÃO OU PASSAGEM UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 97 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos 98 CAIXAS DE DERIVAÇÃO OU PASSAGEM UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO INSTALAÇÃO DE ELETRODUTOS A NBR 54102004 determina as condições para instalação de caixas de derivação ou de passagem para interligar trechos de eletrodutos Trechos contínuos de eletrodutos Os trechos contínuos de tubulação não devem exceder de comprimento para linhas internas a edificação e 30m para linhas externas a edificação Se os trechos incluírem curvas o limite de e deve ser reduzido em para cada curva de Quando o eletroduto passar por um local que não seja possível a instalação de caixa de passagem o comprimento do trecho pode ser aumentado desde que seja utilizado um eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior para cada 6m ou fração de aumento da distância calculada Em cada trecho da tubulação entre duas caixas de passagem podem ser previstas no máximo três curvas de 90 Não pode haver curva com deflexão superior a 90 99 CAIXAS DE DERIVAÇÃO OU PASSAGEM UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO INSTALAÇÃO 100 CAIXAS DE DERIVAÇÃO OU PASSAGEM UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO INSTALAÇÃO DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 101 UNIDADE III Noções Básicas sobre condutores Tipos de Condutores e Cores Seções Mínimas dos Condutores Dimensionamento dos Condutores Eletrodutos Introdução Tipos de Eletrodutos Caixas de Derivação ou Passagem Dimensionamento dos Eletrodutos 102 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO TAXA MÁXIMA DE OCUPAÇÃO A área útil dos eletrodutos deve possibilitar a instalação e retirada com facilidade dos condutores bem com deixar uma área livre para permitir a dissipação de calor A NBR 54102004 define as seguintes prescrições com relação a taxa máxima de ocupação A taxa máxima de ocupação do eletroduto dado pelo quociente entre a soma das áreas da seções transversais dos condutores previstos e a área útil da seção transversal do eletroduto não deve ser superior a 53 no caso de um condutor fio ou cabo 31 no caso de dois condutores 40 no caso de três ou mais condutores 103 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO ROTEIRO PARA O DIMENSIONAMENTO Para o dimensionamento de eletrodutos devese proceder da seguinte forma a Para condutores de seções diferentes determinar a seção total ocupada pelos condutores conforme a tabela abaixo utilizando a seguinte equação N n n T D S 1 2 4 104 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 SOLO ROTEIRO PARA O DIMENSIONAMENTO Di Diâmetro interno do eletroduto mm Tx Taxa de ocupação 053 031 04 Se Área interna do eletroduto b Determinar o diâmetro externo do eletroduto mm com o valor de ST obtido no item a por meio da tabela abaixo T x e S T S 2 4 T x i S T D 2 T i X S D T 2 4 x T i T S D e Di De 105 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 ROTEIRO PARA O DIMENSIONAMENTO c Para determinar o comprimento máximo dos eletrodutos para interligação de caixa de passagem utilizase a equação Lmax Comprimento máximo entre duas caixas m N Número máximo de curvas de 90 no trecho 03 d Quando não for possível a utilização de caixa de passagem dentro dos limites definidos por norma utilizase um eletroduto de seção nominal imediatamente superior para cada 6m ou fração de aumento dessa distância Devese utilizar esta equação A Aumento do eletroduto Lreal Comprimento real do trecho m Lrmax Comprimento máximo por Norma m N 15 3 L max 6 Lmax L A real L m ax 303 N Externo a edificação Dentro da edificação 106 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc 14042021 EXEMPLO 12 Dimensione o trecho do eletroduto de PVC rígido conforme desenho apresentado a seguir Considere os condutores como fios e o trecho da instalação como sendo interno a residência Conforme tabela temos 107 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc EXEMPLO 12 continuação 14042021 Eletroduto de PVC DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS UNIDADE III Condutores Elétricos e Eletrodutos dimensionamento e instalação EXEMPLO 13 Dimensione o trecho do eletroduto de PVC rígido conforme desenho apresentado a seguir Considere os condutores como fios e o trecho da instalação como sendo interno a residência ST 4 x 243 4 x 567 1 x 332 3572mm² Conforme tabela temos Eletroduto de PVC de Ø 40 mm ou 114 Verificando a distância temos Comprimento 18 metros Curvas 3 lmáx 15 3 x N 15 9 6m Entretanto verificase que a distância entre as caixas é superior a máxima distância A lreal lmax 6 18 6 6 2 Logo pegaremos o 2 diâmetro depois de 40mm ou seja 60 mm ou 2 14042021 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc FAESA CENTRO UNIVERSITÁRIO 108 14042021 109 DÚVIDAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS I Prof Leonardo Ribas MSc