Dimensionamento de Condutores e Eletrodutos em Instalações Elétricas e Hidrosanitárias

Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 UC Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Prof Aysser Saliba Monteiro Laizo aysserlaizoprofunabr Aula 12 210622 Dimensionamento de condutores disjuntores e eletrodutos Prof Derival Rosa derivalrosaunibhbr Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de componentes do circuito Para dimensionar condutores é necessário saber quais são os fatores que implicam na sua capacidade de condução de corrente Temperatura onde o condutor irá trabalhar Comprimento do condutor Local de instalação se em local aberto embutido em parede etc Número de condutores circuitos passando no mesmo meio juntos Para PROJETOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS geralmente a distância comprimento do condutor não é relevante assim como a temperatura de operação está dentro do limite do condutor Por isso o cálculo tornase bem simplificado Podemos calcular também desta forma direta os disjuntores eletrodutos e DRs dispositivos de proteção Para projetos maiores INDUSTRIAIS por exemplo estes fatores já fazem diferença e devem ser considerados nos cálculos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de componentes do circuito Nos slides seguintes vamos apresentar o cálculo direto simplificado No nosso projeto A3 pode se empregar este método para simplificar os cálculos de forma que irá atender às especificações do projeto Os fabricantes oferecem tabelas padronizadas que podem ser usadas como referência Em seguida mostramos os cálculos levando em conta os fatores mostrados no slide anterior que influenciam no dimensionamento dos condutores Relembrando Temperatura onde o condutor irá trabalhar Comprimento do condutor Local de instalação se em local aberto embutido em parede etc Número de condutores circuitos passando no mesmo meio juntos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de condutores método simplificado Para calcular os condutores de um circuito inicialmente precisamos saber qual corrente terá este circuito cálculo que fizemos no final da aula anterior Relembrando podemos usar a fórmula da Lei de Ohm dividindo a potência de cada aparelho pela tensão de alimentação e somando as correntes de todos os aparelhos pertencentes a este mesmo circuito De posse deste valor podemos comparar a corrente do circuito com a capacidade de corrente de cada condutor dada pela tabela a seguir Lembrando que esta tabela é uma REFERÊNCIA pois os valores mudam de acordo com os critérios já comentados nos slides anteriores Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de condutores método simplificado A NBR 5410 estabelece a bitola mínima para os circuitos de iluminação e de tomadas força Lembrando que este é o critério MÍNIMO ou seja podemos ter circuitos de iluminação e tomadas com cabos de maior bitola do que os sugeridos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de condutores método simplificado O condutor será sempre dimensionado pelo MAIOR VALOR ou seja ele deverá ser especificado de forma que tenha capacidade de suportar a corrente máxima necessária pelo circuito Exemplo Nosso circuito tem corrente máxima de 96 A Pela tabela o condutor a ser utilizado seria o de 1mm² 11 A No entanto pela recomendação do slide anterior devemos adotar o condutor de 15 mm² que suporta 14 A Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de disjuntores método simplificado Os disjuntores tem a função de proteger os condutores ou seja sempre terão uma corrente de desarme MENOR do que a capacidade de condução do condutor Antes que o condutor se aqueça o disjuntor deve desarmar desligando o circuito Lembrete do professor cada aparelho com mais de 10 A deve ter o seu próprio circuito Exemplo Dimensionamos o condutor de 15 mm² que suporta 14 A O disjuntor imediatamente abaixo será o de 10 A O tipo de curva define a sensibilidade do disjuntor No nosso caso usaremos B para iluminação e tomadas e C para cargas indutivas como aparelhos de ar condicionado slide seguinte Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de disjuntores método simplificado Disjuntores curva B Corrente de ruptura entre 3 a 5 vezes a corrente nominal do disjuntor Indicado para chuveiros aquecedores elétricos cargas resistivas circuitos TUG Disjuntores curva C Corrente de ruptura entre 5 e 10 vezes a corrente nominal do disjuntor Indicado para ar condicionado bombas de piscinas microondas iluminação fluorescente e reatores Disjuntores curva D Corrente de ruptura entre 10 e 20 vezes a corrente nominal do disjuntor Indicado para grandes motores transformadores máquinas de solda Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de DRs método simplificado Os dispositivos diferenciais residuais DRs tem a função de proteger as pessoas e animais pois eles são muito mais sensíveis que os disjuntores e assim atuam com correntes bem menores que estes Geralmente correntes de poucos miliAmpères cerca de 30 mA atuando rapidamente no caso de choques elétricos e desligando o circuito O DR deve ter a corrente igual ou imediatamente acima da corrente do disjuntor do circuito Exemplo Como nosso disjuntor é de 10 A usaremos o DR de 10 A ou 16 A Não é necessário ter DR em todos os circuitos Eles são indicados para circuitos de chuveiro e banheiras tomadas de áreas externas ou tomadas de áreas internas que alimentam aparelhos em áreas externas além de áreas molhadas Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de eletrodutos método simplificado A NBR 5410 estabelece limites máximos de ocupação de eletrodutos a depender da quantidade de condutores carregados energizados presentes nele Um valor de referência que utilizamos é de 40 ou seja a área somada de todos os condutores que forem instalados dentro de um determinado eletroduto não deve ultrapassar 40 da área seção transversal do eletroduto Uma tabela de referência também pode ser utilizada Lembrese que a tabela apresenta o diâmetro do eletroduto e não sua área interna Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de eletrodutos método simplificado Com base no nosso exemplo temos 2 condutores fase neutro de 15 mm² cada Localizando na tabela temos que o eletroduto indicado é o de ½ Se tivéssemos 6 condutores de 25 mm² o eletroduto sugerido seria de 1 Neste caso a área do eletroduto seria de 506 mm² e a área ocupada pelos cabos seria de 6 x 4 24 mm² Dividindose a área dos cabos pela do eletroduto temos 5 de ocupação do eletroduto Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento pelo cálculo avançado para indústrias Os slides a seguir mostram os cálculos dos componentes pelo método completo levando em consideração todas as influências distância temperatura etc Este método se aplica para grandes áreas como por exemplo indústrias Este material é para referência e consulta futura de vocês mas não será cobrado no trabalho A3 pois estes cálculos não se aplicam nos nossos projetos da A3 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento dos Condutores Ampacidade mm² Queda de Tensão mm² Seção Mínima mm² Dimensionamento de Condutores Elétricos Escolhese Maior seção área entre os três métodos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Ampacidade Esse critério tem por objetivo garantir condições satisfatórias de operação aos condutores e às suas isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação da corrente elétrica de forma a evitar dano ao condutor Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente O roteiro descrito a seguir determinará a seção nominal dos condutores Fase O condutor Neutro e o condutor de Proteção PE serão determinados em função dos condutores Fase Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 1ºPasso TIPO DE ISOLAÇÃO Devemos inicialmente escolher o tipo de isolação dos condutores O tipo de isolação determinará a temperatura máxima a que os condutores poderão estar submetidos em regime contínuo em sobrecarga ou em condição de curtocircuito PVC mais comuns em instalações prediais e residenciais Dimensionamento de Condutores Elétricos NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 2ºPasso INSTALAÇÃO DOS CONDUTORES A maneira como os condutores estarão instalados eletrodutos embutidos ou aparentes em canaletas ou bandejas subterrâneos diretamente enterrados ou ao ar livre em cabos unipolares ou multipolares etc influenciará na capacidade de troca térmica entre os condutores e o ambiente e em conseqüência na capacidade de condução de corrente elétrica dos mesmos A Tabela 33 da NBR5410 define as diversas maneiras de instalação dos condutores codificandoas em letras e números Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 3ºPasso NÚMERO DE CONDUTORES CARREGADOS Condutor carregado é aquele efetivamente percorrido por corrente elétrica no funcionamento normal do circuito Neste caso consideramse os condutores Fase e Neutro O condutor de proteção equipotencial PE não é considerado condutor carregado Desta forma têmse Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente Dimensionamento de Condutores Elétricos NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 4ºPasso CALCULO DA CORRENTE DE PROJETO OU NOMINAL Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 5ºPasso DETERMINAÇÃO DA SEÇÃO DO CONDUTOR Tendose definido o Tipo de Isolação dos Condutores a Maneira de Instalar do Circuito a Corrente de Projeto e o Número de Condutores carregados do Circuito devese verificar em Tabelas NBR5410 qual será a bitola do condutor Tabelas 36 a 39 da NBR5410 Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Passo 1 Passo 2 Passo 3 Passo 4 corrente Passo 5 mm² Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 6ºPasso FATORES DE CORREÇÃO Para o dimensionamento de condutores será necessário efetuar eventuais correções de modo a adequar cada caso específico às condições de instalação Existem dois fatores de correção Correção Temperatura FCT Tabela 40 da NBR5410 Correção devido ao Agrupamento de Condutores FCA Tabelas 42 à 45 da NBR5410 Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Correção da Temperatura FCT NBR5410 Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Correção devido ao Agrupamento de Condutores FCA Aplicável para circuitos que estejam instalados em conjunto com outros circuitos em Um mesmo eletroduto calha bloco alveolado bandeja Uma superfície Eletrodutos enterrados ou cabos diretamente enterrados no solo Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Correção Agrupamentos FCA NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Correção Agrupamentos FCA NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Correção Agrupamentos FCA NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Correção Agrupamentos FCA NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Correção Agrupamentos FCA NBR5410 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente 7ºPasso CORREÇÃO DA CORRENTE É um valor aproximado da corrente do circuito obtida pela aplicação dos fatores de correção FCT e FCA à corrente de projeto Como o valor da corrente corrigida calculado pela expressão abaixo entramos nas tabelas de dimensionamento para determinar a bitola do condutor Passo 5 FCTFCA I p pI Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Exemplo Dimensionar pela capacidade de corrente os condutores de cobre para um circuito FaseFase de um chuveiro elétrico com potência de 4500VA Tensão de 220V isolação tipo PVC eletroduto PVC embutido em alvenaria e temperatura ambiente de 30C Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Roteiro 1 Tipo de Isolação 2 Maneira de Instalar 3 Corrente de Projeto 4 Número de Condutores 5 Determinação da seção do condutor 6 Fatores de Correção Dimensionamento de Condutores Elétricos Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 1Tipo de Isolação Condutores de Isolação PVC 2 Maneira de Instalar Embutido em alvenaria Referência B1 Método 5 3 Corrente de projeto Circuito Bifásico 220V4500W Dimensionamento de Condutores Elétricos Ip 4500220 2045 A Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 4 Número de Condutores Carregados Circuito com duas fases sem neutro Dimensionamento de Condutores Elétricos Pela Tabela dois condutores carregados Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos 5 Determinação da seção do condutor Condutor de Cobre Método B1 de Instalação Dois condutores carregados e Corrente de Projeto 2045A Condutor de 25 mm² Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos 6 Fatores de Correção Fatores de Correção de Temperatura FCT Como temperatura 30C FCT1 Fatores de Correção de Agrupamento FCA Condutores embutidos referentes a um único circuito FCA1 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 Dimensionamento de Condutores Elétricos Resultado Final Condutores Fase de 25 mm² pI 2045 2045A I p FCT FCA 11 Instalações elétricas e hidrosanitárias prediais Engenharia Civil 20221 47 OBRIGADO