Manual PrysMian de Instalações Elétricas

MANUAL PRYSMIAN DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 CAPÍTULO I Normas brasileiras para instalações e condutores elétricos ABNT NBR NM 2473 Cabos isolados com policloreto de vinila PVC para tensões nominais até 450750 V inclusive Parte 3 Condutores isolados sem cobertura para instalações fixas IEC 602273 MOD ABNT NBR 13248 Cabos de potência e controle e condutores isolados sem cobertura com isolação extrudada e com baixa emissão de fumaça para tensões até 1 kV Requisitos de desempenho ABNT NBR 13249 Cabos e cordões flexíveis para tensões até 750 V Especificação Até a conclusão desta revisão esta norma permanece cancelada e pela ABNT substituída pelas normas ABNT NBR NM 2442009 ABNT NBR NM 24752009 ABNT NBR NM 28712009 ABNT NBR NM 28722009 ABNT NBR NM 28732009 ABNT NBR NM 28742009 Estas análises ainda não são aplicadas devido à uma indefinição do Inmetro quanto à certificação compulsória destes tipos de cabos e cordões ABNT NBR 7286 Cabos de potência com isolação extrudada de borracha etilenopropileno EPR para tensões de 1 kV a 35 kV Requisitos de desempenho As normas brasileiras são elaboradas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT Em particular as normas de eletricidade es tão a cargo do COBEI Comitê Brasileiro de Eletricidade ABNTCB03 um dos 60 Comitês Brasileiros que compõem a ABNT O COBEI é composto por mais de 70 subcomitês que desenvolvem nor mas para padronização da terminologia como é o caso da SC03001 até conservação de energia a cargo da SC03515 A norma ABNT NBR 5410 é de responsabilidade do SC03064 en quanto as normas específicas de cabos e cordões elétricos são de res ponsabilidade da SC03020 ABNT NBR 7288 Cabos de potência com isolação sólida extrudada de cloreto de polivinila PVC ou polietileno PE para tensões de 1 kV a 6 kV ABNT NBR 7285 Cabos de potência com isolação extrudada de polietileno termofixo XLPE para tensão de 061 kV Sem cobertura Especificação ABNT NBR 7287 Cabos de potência com isolação sólida extrudada de polietileno reticulado XLPE para tensões de isolamento de 1 kV a 35 kV Requisitos de desempenho ABNT NBR 7289 Cabos de controle com isolação extrudada de PE ou PVC para tensões até 1 kV Requisitos de desempenho ABNT NBR 7290 Cabos de controle com isolação extrudada de XLPE ou EPR para tensões até 1 kV Requisitos de desempenho ABNT NBR 8182 Cabos de potência multiplexados autossustentados com isolação extrudada de PE ou XLPE para tensões até 061 kV Requisitos de desempenho ABNT NBR 9024 Cabos de potência multiplexados autossustentados com isolação extrudada de XLPE para tensões de 10kV a 35kV com cobertura Requisitos de desempenho ABNT NBR 6524 Fios e cabos de cobre duro e meio duro com ou sem cobertura protetora para instalações aéreas Especificação ABNT NBR 9113 Cabos flexíveis multipolares com isolação sólida extrudada de borracha sintética para tensões até 750 V ABNT NBR 9375 Cabos de potência com isolação sólida extrudada de borracha etilenopropileno EPR blindados para ligações móveis de equipamentos para tensões de 3 kV a 25 kV norMas esPecíficas Pág 01 Capitulo I Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Qual a corrente que circulará CAPÍTULO I Noções básicas forMulas da lei de oHM Tensão Corrente x Resistência U voltsV I ampères A x R ohmsΩ Corrente TensãoResistência I A U VR Ω Resistência TensãoCorrente R Ω U VI A Potência Tensão x Corrente P watts W UV x IA Manipulando as expressões acima obtemos outras que também podem ser úteis em aplicações específicas P I2R P U2R I PU I PR U PI U PR R PI2 R U2P R 360Ω P 40 U2 1202 I 03A R 360 U 120 P 367W R 360 U2 1152 I 032A R 360 U 115 R 173Ω P 2800 U2 2202 I 127A R 173 U 220 I 133A R 173 U 230 A resistência de cada um dos dois condutores do cordão será de 20 Ωkm x 015km 3Ω RC P UI 230 x 133 3059W 120V 360Ω 40W 03A 115V 360Ω 367W 032A 110V 70Ω 151A 3Ω 3Ω Todas essas expressões são diretamente aplicáveis a qualquer cir cuito resistivo a qualquer trecho resistivo de um circuito a qualquer circuito CC e a qualquer circuito CA ou trecho de circuito com fator de potência unitário exeMPlo 1 Qual a resistência de uma lâmpada incandescente onde vão assinala dos os valores 40W e 115125V exeMPlo 2 Uma torneira elétrica traz as indicações 2800W e 220V Qual o valor da resistência 127A 200V 173Ω Qual a corrente Se a torneira for ligada a um circuito de 230 V qual a corrente absorvida Qual a potência consumida circuitos coM cargas eM série Geralmente numa instalação as cargas de um circuito estão ligadas em paralelo No entanto existem casos em que temos que considerar liga ções em série por exemplo em circuitos muito longos quando temos uma carga alimentada por algumas dezenas de metros de condutor exeMPlo Uma lâmpada de prova de 200W resistência de 70Ω alimentada por diversas extensões de cordão flexível cuja resistência dada pelo fabri cante é de 20Ωkm A tensão na tomada onde é ligada a alimentação é de 110V e o comprimento total do cordão 150m Qual será a tensão aplicada à lâmpada Pág 02 Capitulo I Qual a potência efetivamente consumida pela lâmpada quando ligada a um circuito de 115V Qual a corrente absorvida pela lâmpada quando usada num circuito de 120V Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Num circuito série a corrente é a mesma em todas as cargas ligadas e a resistência equivalente do circuito é igual à soma das resistências individuais das cargas REQ 3 70 3 76Ω I 115A REQ 76 U 115 UC I x RC 151 x 3 453V A tensão na lâmpada será UL I x RL 151 x 70 1057V UL 115 453 453 115 906 1059V 453 453 906V x 100 78 115 906 REQ R1 R2 R3 1 1 1 1 REQ U1 2 U2 2 U3 2 1 P1 P2 P3 REQ U2 1 P1 P2 P3 REQ tensão nominal2 1 soma das potências nominais REQ soma das potências nominais tensão nominal2 Onde P1 P2 são as potências nominais e U a tensão nominal comum Portanto REQ 49Ω 2700 1152 I 235A 49 115 CAPÍTULO I Noções básicas No exemplo temos A corrente será A tensão aplicada a cada carga será o produto da corrente pela respectiva resistência A tensão em cada um dos dois condutores será a mesma Podemos também dizer que a tensão na lâmpada será igual à tensão na tomada menos a tensão nos condutores isto é Quando os cálculos são feitos de modos diferentes sempre apa recem pequenas variações nas respostas causadas pelo número de decimais e pelos arredondamentos A tensão nos condutores não tem nenhuma aplicação direta ela apenas reduz a tensão na carga No exemplo as perdas de tensão chegam a que é a chamada queda de tensão do circuito que poderíamos indicar em porcentagem por circuitos coM cargas eM Paralelo Nas instalações elétricas a grande maioria dos circuitos possui cargas em paralelo Nesses circuitos um dos cálculos mais comuns consiste em de terminar a corrente total exigida pelas cargas a fim de dimensionar a seção dos condutores e a proteção do circuito Num circuito com cargas em paralelo se desprezarmos a queda de tensão nos condutores a cada uma das cargas estará aplicada a mes ma tensão e a corrente total será a soma das correntes de cada carga individual A lei de Ohm pode ser aplicada a cada uma das cargas para determinar as correntes como será visto nas aplicações que se seguem resistência equivalente A resistência de uma carga específica geralmente não é de interesse exceto como um passo para encontrarse a corrente ou a potência con sumida Assim a corrente totalque circula num circuito com cargas em paralelo pode ser determinada achandose inicialmente a resistência equivalente do circuito usando a expressão A resistência de um equipamento elétrico é fixada em seu projeto e qualquer cálculo envolvendo essa grandeza deverá utilizar a tensão nominal do equipamento e não a do circuito Em outras palavras as tensões U1U2 U3 podem ser diferentes entre si caso as cargas ligadas ao circuito tenham tensões nominais dife rentes Se todas as cargas tiverem a mesma tensão nominal a expressão an terior pode ser simplificada para exeMPlo O circuito de 20A mostrado de tomadas de cozinha terá capacidade suficiente para alimentar as cargas ligadas Geralmente esses aparelhos têm tensão nominal de 115V portanto A corrente do circuito será Logicamente um circuito de 20A não poderá alimentar essas 3 cargas simultaneamente pois o disjuntor atuará abrindo o circuito É fácil veri ficar que se o circuito fosse de 25A as 3 cargas poderiam ser alimen tadas normalmente não considerando que certos disjuntores podem operar com 80 de sua corrente nominal 115V Torradeira 600W Cafeteira 1000W Ferro de passar roupas 1000W Pág 03 Capitulo I Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 CAPÍTULO I iMPedância eM circuitos indutivos A maioria dos circuitos encontrados em instalações elétricas contêm indutância Em alguns circuitos como por exemplo os que alimentam iluminação incandescente ou aquecedores a resistor chuveiros tor neiras etc a indutância é tão pequena que pode ser ignorada Em outros como os que servem a motores reatores de lâmpadas a va por transformadores etc a indutância pode ser bastante significativa A corrente através de uma resistência está em fase com a tensão a corrente através de uma indutância está atrasada de 90o em relação à tensão A resistência R e a reatância indutiva XL que se opõem à pas sagem dessas correntes podem ser consideradas defasadas de 90 A oposição total à corrente isto é a impedância Z pode ser representada pela hipotenusa do triângulo formado por R XL e Z Z2R2 XL 2 Z 133682 3772 40Ω A corrente será I 6A 40 240 I1 R1 U I2 Z2 U Z2 R2 2 X2 2 IL Z2 I2X2 IR Z2 I2R2 I I1 IR2 IL 2 Noções básicas Portanto num circuito contendo em série resistência e indutância A impedância como a resistência e a reatância é medida em ohms Ela representa a resistência aparente de um circuito à passagem de corrente alternada isto é exeMPlo Para o circuito acima determine a impedância e a corrente Tratase de um circuito série e nessas condições a resistência total equivalente será a soma das resistências ou seja 0004 0004 1336 13368Ω Essa resistência está em série com a reatância indutiva de 377 Ω Podemos construir um triângulo do qual tiramos análise fasorial de uM circuito O circuito mostrado está alimentando 2 tomadas na primeira está liga da uma torradeira e na segunda uma batedeira As duas cargas estão em paralelo No trecho de circuito correspondente à torradeira a corrente l1 através da resistência R1 do aparelho está em fase com a tensão do circuito U O fator de potência desse trecho é 10 No trecho correspondente à batedeira a corrente lR através da resis tência R2 do motor está em fase com U a corrente IL através da re atância indutiva X2 do motor está atrasada de 90o em relação a U A corrente resultante l2 através do motor está atrasada de um ângulo F em relação a U F coseno de F é fator de potência do motor Se os dois diagramas fasoriais forem combinados o resultado será o diagra ma fasorial do circuito sérieparalelo A corrente total I é a resultante de I1 e I2 está atrasada de um ângulo F em relação à tensão U O coseno de F é o fator de potência do circuito fórMulas aPlicáveis fator de Potência do Motor XL Z R ZR2 XL 2 IA ZΩ UV cosF I IR I1 fator de Potência do circuito cosF I2 Z2 IR R2 240V R 1336Ω R 0004Ω X 377Ω R 0004Ω X 377Ω Z R 13368 Ω U R2 I X2 I1 I2 Batedeira Torradeira IR I1 I I2 IL IL F2 F IR I2 IL IL 90o Batedeira F2 U Pág 04 Capitulo I IR U Torradeira Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Potência eM circuitos de corrente alternada P 118cv 118 x 0736 868kW UL 220V cosF 085 P S cosF Q S senF tgF P Q Ligação em estrela Y Tensão de linha UL Corrente de linha IL IL 3 UL cosF P 268A 3 x 220 x 085 868 x 103 S 3 UL IL 3 x 220 x 268 10200VA 102kVA Da expressão Q S2 P2 Q 104 753 287 536kVA Do triângulo de potências S2 P2 Q2 e CAPÍTULO I Noções básicas U R I X F U I Potência ativa P UIcos F RI2 Potência reativa Q UIsen F XI2 Potência aparente S UI ZI2 exeMPlo Um motor elétrico trifásico consome 118cv tem um fator de potência 085 e é alimentado em 220V Calcular a corrente de linha do circuito e as potências reativa e aparente Temos circuitos trifásicos triângulo de Potências Potência ativa P 3 UL IL cosF Potência reativa Q 3 UL IL senF Potência aparente S 3 UL IL Expressões de potência UL 3UF Q P Tensão de fase UF Corrente de Fase IF IL UF UF UF UL UL IL IL L1 N L2 L3 UL IL IL UL UL UL IL IF L1 L2 L3 IL IF IL 3IF UL UF Pág 05 Capitulo I F housepress versão B 03052010 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 06 Capitulo II CAPÍTULO II Da usina ao consumidor Versão ampliada na página 18 1 Usina hidroelétrica 2 Parque eólico 3 Linha de transmissão 4 Usina termoelétrica 5 Subestação abaixadora 6 Indústria de grande porte 7 Rede de distribuição 8 Metrópole consumidor residencial comercial e industrial 8 1 7 5 4 3 6 Um sistema elétrico na sua concepção mais geral é constituído pe los equipamentos e materiais necessários para transportar a energia elétrica desde a fonte até os pontos em que ela é utilizada Desenvol vese em quatro etapas básicas geração transmissão distribuição e utilização como vai esquematizado na Figura abaixo A geração é a etapa desenvolvida nas usinas geradoras que produzem energia elétrica por transformação a partir das fontes primárias Pode mos classificar as usinas em hidroelétricas que utilizam a energia mecânica das quedas dágua termoelétricas que utilizam a energia térmica da queima de com bustíveis carvão óleo diesel gasolina gás etc nucleares que utilizam a energia térmica produzida pela fissão nuclear de materiais urânio tório etc eólicas que utilizam a energia mecânica dos ventos fotovoltaicas que utilizam a luz do sol para gerar energia elétrica A etapa seguinte é a transmissão que consiste no transporte da energia elétrica em tensões elevadas desde as usinas até os centros consumidores Muitas vezes seguese à transmissão uma etapa inter mediária entre ela e a distribuição denominada subtransmissão com tensões um pouco mais baixas Nas linhas de transmissão aéreas são usados geralmente cabos nus de alumínio com alma de aço ou cabos de ligas de alumínio que ficam suspensos em torres metálicas através de isoladores Nas linhas de transmissão subterrâneas são usa dos cabos isolados tais como os cabos a óleo fluido OF de fabricação exclusiva da Prysmian e que foram muito utilizados até o final dos anos 1980 e os cabos isolados com borracha etilenopropileno EPR e po lietileno reticulado XLPE Grandes consumidores tais como complexos industriais de grande por te são alimentados pelas concessionárias de energia elétrica a partir das linhas de transmissão ou de subtransmissão Nesses casos as etapas posteriores de abaixamento da tensão são levadas a efeito pelo próprio consumidor Seguese a distribuição etapa desenvolvida via de regra nos centros consumidores As linhas de transmissão alimentam subestações abai xadoras geralmente situadas nos centros urbanos delas partem as linhas de distribuição primária Estas podem ser aéreas com cabos nus ou cobertos redes protegidas de alumínio ou cobre suspensos em postes ou subterrâneas com cabos isolados As linhas de distribuição primária alimentam diretamente indús trias e prédios de grande porte comerciais institucionais e residen ciais que possuem subestação ou transformador próprios Alimentam também transformadores de distribuição de onde partem as linhas de distribuição secundária com tensões mais reduzidas Estas ali mentam os chamados pequenos consumidores residências pequenos prédios oficinas pequenas indústrias etc Podem também ser aéreas normalmente com cabos isolados multiplexados de alumínio ou subter râneas com cabos isolados em EPR ou TRXLPE Nos grandes centros urbanos com elevado consumo de energia ou condomínios residenciais dáse preferência à distribuição primária e se cundária subterrânea Com a potência elevada a transportar os cabos a serem empregados são de seção elevada complicando bastante o uso de estruturas aéreas Por outro lado melhorase a estética urbana supri mindose os postes com seus inúmeros cabos aumentandose também a confiabilidade do sistema não existe por exemplo interrupção no for necimento de energia devido a choque de veículos com postes A última etapa de um sistema elétrico é a utilização Ela ocorre via de regra nas instalações elétricas onde a energia gerada nas usinas e transportada pelas linhas de transmissão e distribuição é transformada pelos equipamentos de utilização em energia mecânica térmica e luminosa para ser finalmente consumida 2 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 07 Capitulo II Generalidades Uma instalação elétrica é o conjunto de componentes elétricos asso ciados e com características coordenadas entre si reunidos para uma finalidade determinada As instalações de baixa tensão são as alimentadas com tensões não superiores a 1000V em CA ou a 1500V em CC As instalações de extrabaixa tensão são as alimentadas com ten sões não superiores a 50V em CA ou a 120V em CC Os componentes de uma instalação isto é os elementos que a com põem e são necessários ao seu funcionamento são as linhas elétricas que são constituídas pelos condutores elétricos seus elementos de fixação ou suporte abraçadeiras ganchos bande jas etc ou de proteção mecânica elementos calhas etc sendo o conjunto destinado a transportar energia elétrica ou a transmitir sinais elétricos os equipamentos que são elementos que executam as funções de alimentação da instalação geradores transformadores e bate rias comando e proteção chaves em geral disjuntores dispositivo fusíveis contadores etc utilização transformando a energia elétrica em uma outra forma de energia que seja utilizável equipamentos a motor equipamentos a resistor equipamentos de iluminação etc Os equipamentos qualquer que seja o tipo podem ser classificados em fixos que são instalados permanentemente num local determina do como por exemplo um transformador num poste alimenta ção disjuntor num quadro proteção aparelho de ar condicionado em parede utilização estacionários que são os fixos ou aqueles que não possuem alça para transporte e cujo peso é tal que não possam ser movi mentados facilmente como por exemplo gerador provido de rodas alimentação geladeira doméstica utilização portáteis que são movimentados quando em funcionamento ou que podem ser facilmente deslocados de um lugar para outro mesmo quando ligados à fonte de alimentação como é o caso de certos eletrodomésticos utilização como enceradeira aspirador de pó etc manuais que são os portáteis projetados para serem suporta dos pelas mãos durante sua utilização normal como por exem plo as ferramentas elétricas portáteis Classificação das Tensões CA CC ExtraBaixa não superior a 50V 120V Baixa não superior a 1000V 1500V Alta superior a 1000V 1500V CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão Os elementos necessários ao funcionamento de uma instalação são chamados de componentes Linha elétrica constituída por condutores contidos num eletroduto O eletroduto protege os condutores contidos contra agressões mecânicas p ex choques que poderiam danificálos Linha elétrica constituída por condutores elétricos numa bandeja A bandeja suporta os condutores elétricos Alimentação da instalação Comando e proteção Utilização equipamentos fixos equipamentos estacionários equipamentos portáteis equipamentos manuais Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 08 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão Manobra Chamamos de manobra a mudança na configuração de um circuito por exemplo abrir ou fechar feita manual ou automaticamente por dispositivo adequado e destinado a essa finalidade Comando é a ação destinada a garantir o desligamento a ligação ou a variação da alimentação de energia elétrica de toda ou parte de uma instalação em condições de funcionamento normal Podemos dizer que comando é a causa que provoca a mano bra o efeito Assim quando acionamos um interruptor de luz exerce mos um comando sendo que o efeito o apagamento ou acendimento da luz constitui uma manobra no circuito respectivo aParelhos O termo aparelho elétrico é geralmente usado para designar três ti pos de equipamentos de utilização que são os aparelhos eletrodomésticos destinados à utilização residen cial ou análoga enceradeiras aspiradores de pó liqüidificadores etc os aparelhos eletroprofissionais destinados à utilização em es tabelecimentos comerciais e de prestação deserviços monitores balanças computadores etc os aparelhos de iluminação conjuntos constituídos no caso mais geral por lâmpadas luminária e acessórios reator starter etc choque elétrico Choque elétrico é o efeito patofisiológico que resulta da passagem de uma corrente elétrica a chamada corrente de choque através do corpo de uma pessoa ou de um animal No estudo da proteção contra choques elétricos devemos considerar 3 elementos fundamentais parte viva massa e elemento condutor estranho à instalação A parte viva de um componente ou de uma instalação é a parte con dutora que apresenta diferença de potencial em relação à terra Para as linhas elétricas falamos em condutor vivo termo que inclui os condu tores fase e o condutor neutro A massa de um componente ou de uma instalação é a parte condutora que pode ser tocada facilmente e que normalmente não é viva mas que pode tornarse viva em condições de faltas ou defeitos Como exemplos de massa podemos citar as carcaças e invólucros metálicos de equipa mentos os condutos metálicos etc Um elemento condutor estranho à instalação é um elemento con dutor que não faz parte da instalação mas nela pode introduzir um potencial geralmente o da terra É o caso dos elementos metálicos usados na construção de prédios das canalizações metálicas de gás água aquecimento ar condicionadoetc e dos equipamentos não elétricos a elas ligados bem como dos solos e paredes não isolantes etc Causa Efeito Tampa não considerada massa Massa Os choques elétricos numa instalação podem provir de dois tipos de contatos os contatos diretos que são os contatos de pessoas ou animais com partes vivas sob tensão os contatos indiretos que são os contatos de pessoas ou ani mais com massas que ficaram sob tensão devido a uma falha de isolamento Os contatos diretos que a cada ano causam milhares de acidentes graves muitos até fatais são provocados via de regra por falha de isolamento por ruptura ou remoção indevida de partes isolantes ou por atitude imprudente de uma pessoa com uma parte viva Terminais de equipamentos não isolados condutores e cabos com isolação danificada ou deteriorada equipamentos de utilização velhos etc são as fontesmais comuns de choques por contatos diretos Observese por exemplo que o mau hábito de desconectar da toma da aparelhos portáteis ferro de passar roupa secador de cabelos etc ou móveis cortadores de grama aspirador de pó etc puxando o cabo ou cordão aumenta em muito o perigo de acidentes elétricos Os contatos indiretos por sua vez são particularmente perigosos uma vez que o usuário que encosta a mão numa massa por exemplo na carcaça de um equipamento de utilização não vai suspeitar de uma eventual energização acidental provocada por uma falta ou por um de feito interno no equipamento Como veremos a ABNT NBR5410 dá uma ênfase especial à proteção contra contatos indiretos choque elétrico Por Contato direto Contato indireto Dispositivo de comando Dispositivo de comando de manobra Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 9 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão liMites de correntes de FuGa de equiPaMentos de utilização carGa O termo carga na linguagem usual de eletrotécnica pode ter vários significados a saber conjunto de valores das grandezas elétricas e mecânicas no caso de máquinas que caracterizam as solicitações impostas a um equipamento elétrico transformador máquina etc em um dado instante por um circuito elétrico ou dispositivo mecânico no caso de máquinas equipamento elétrico que absorve potência potência ou corrente transferida por um equipamento elétrico potência instalada Por outro lado para um circuito ou equipamento elétrico falamos em funcionamento em carga quando o circuito ou equipamento está transferindo potência e em funcionamento em vazio quando o circuito ou o equipamento não está transferindo potência sendo porém normais as outras condições de funcionamento Quando numa instalação ou num equipamento duas ou mais partes que estejam sob potenciais diferentes entram em contato acidental mente por falha de isolamento entre si ou com uma parte aterrada te mos uma falta por exemplo dois condutores encostando um no outro ou um condutor em contato com um invólucro metálico ligado à terra Uma falta pode ser direta quando as partes encostam efetivamente isto é quando há contato físico entre elas ou não direta quando não há contato físico e sim um arco entre as partes Quando uma das partes for a terra falamos em falta para terra Um curtocircuito é uma falta direta entre condutores vivos isto é fases e neutro Qualquer corrente que exceda um valor nominal préfixado por exem plo a corrente nominal de um equipamento ou a capacidade de condu ção de corrente de um condutor é chamada de sobrecorrente Trata se de um conceito exclusivamente qualitativo assim se tivermos um valor nominal de 50A uma corrente de 51A será uma sobrecorrente e uma de 5000A também será uma sobrecorrente Nas instalações elétricas as sobrecorrentes podem ser de dois tipos as correntes de sobrecarga que são sobrecorrentes não produ zidas por faltas que circulam nos condutores de um circuito as correntes de falta que são as correntes que fluem de um condutor para outro eou para a terra no caso de uma falta em particular quando a falta é direta e entre condutores vivos falamos em corrente de curtocircuito As correntes de sobrecarga que como vimos ocorrem em instalações sadias isto e sem falta podem ser causadas por subdimensionamento de circuitos durante o projeto erros de ava liação ou de cálculo podem levar o projetista a prever para um circuito uma corrente inferior à que circulará efetivamente durante o funcionamento substituição de equipamentos de utilização previstos ou já instala dos por outros de maior potência ou inclusão de equipamento de utilização não previstos inicialmente motores elétricos que estejam acionando cargas excessivas para sua potência nominal Tais correntes muito embora não sejam via de regra muito superiores às correntes nominais devem ser eliminadas no menor tempo possível sob pena de provocarem por aquecimento uma drástica redução na vida útil dos condutores As correntes de curtocircuito por sua vez são em geral muitíssimo superiores às correntes nominais e se não forem interrompidas podem provocar em tempos extremamente curtos o superaquecimento e a inu tilização dos condutores além de poderem ser o início de um incêndio A corrente de fuga é a corrente que por imperfeição da isolação flui para a terra ou para elementos condutores estranhos à instalação Falta curtocircuito Aparelho Correntes de Fuga admitidas mA Aparelho de 220 V Aparelho de 110 V Eletrodoméstico a motor 35 fixo 05 portátil 26 fixo 04 portátil Eletrodoméstico com aquecimento ferro torradeira etc 3 23 Equipamento para tratamento de pele 05 04 Ferramenta portátil 05 comum 01 classe II 04 comum 008 classe II Luminária 01 008 Chuveiro torneira com resistência blindada e isolação classe II 3 É importante observar que na prática sempre existe em qualquer cir cuito uma corrente de fuga uma vez que nâo há rigorosamente falan do isolantes perfeitos No entanto em condições normais as correntes de fuga são extremamente baixas só detectáveis por amperímetros muito sensíveis e não chegam a causar problemas à instalação Condutores com falha de isolamento falta curtocircuito Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 10 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão L1 L2 L3 I1 I2 I3 IDR 0 condutor de proteção fio terra fuga ou falta L1 L2 I1 IDR 0 condutor de proteção fio terra fuga ou falta ouN L1 L2 L3 N U UO UOU 3 L1 L2 L3 U L2 N L1 UO U2 UO U U L1 L2 L3 Consideremos um circuito de uma instalação Em condições normais se envolvermos com um amperímetro alicate de uma só vez todos os seus condutores vivos fases e neutro se existir a leitura obtida será zero indicando que toda a corrente que vaivoltaSe o circuito possuir uma corrente de fuga detectávelou estiver com uma falta para terra aleitura do amperímetro será diferente de zero indicando que parte da corrente vai para a terra Nessas condições dizemos que a circuito possui uma corrente diferencialresidual que no caso é a medida pelo amperímetro tensões Os sistemas de distribuição e as instalações são caracterizadas por suas tensões nominais dadas em valores eficazes A tensão nominal de uma instalação alimentada por uma rede pública de baixa tensão é igual à da rede isto é do sistema de distribuição Se a instalação for alimentada por um transformador próprio sua tensão nominal é igual à tensão nominal do secundário do transformador As tensões nominais são indicadas por U0U ou por U sendo U0 a tensão faseneutro e U a tensão fasefase Sistemas trifásicos a 4 condutores Sistema monofásico a 3 condutores Sistemas trifásicos a 3 condutores Havendo fuga ou falta no circuito a corrente diferencialresidual será diferente de zero U UO L1 L2 L3 UOU 3 N Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 11 Capitulo II Sistemas Trifásicos a 3 ou 4 Condutores V Sistemas Monofásicos a 3 condutores V 115230 110220 120280 115230 127220 127254 220380 220 254440 440 460 Usadas em redes públicas de baixa tensão Tipo Tensão Nominal V Monofásicos 110 115 120 127 220 Trifásicos 220 380 400 tensões noMinais de sisteMa de baixa tensão usadas no brasil tensões noMinais de equiPaMentos de utilização no brasil CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão instalação Setores de uma Instalação entrada de serviço conjunto de equipamentoscondutoresacessórios entre o ponto de derivação da rede e a proteçãomedição inclusive ponto de entrega ponto até o qual a concessionária se obriga a fornecer energia ramal de ligação conjunto de condutoresacessórios entre ponto de derivação e ponto de entrega ramal de entrega conjunto de condutoresacessórios entre ponto de entrega e a proteçãomedição origem ponto de alimentação da instalação a partir do qual aplicase a NBR5410 circuito de distribuição circuito que alimenta 1 ou mais quadros de distribuição circuito terminal ligado diretamente a equipamentos de utilização eou a tomadas de corrente quadro de distribuição equipamento que recebe e distribui energia podendo desempenhar funções de proteçãoseccionamentocontrolemedição OBS as tensões indicadas entre parênteses são apenas exemplos Ponto de entrega Medidor Dispositivo geral de comando e proteção Terminal de aterramento principal 3F PE 380V F N PE 220V setores de instalação de uMa indústria caso tíPico Ponto de derivação Circuitos terminais força Rede pública de alta tensão 138kV Ramal de ligação 3F Circuito de distribuição luz 3F N PE 220380V Circuitos terminais luz 3F PE 380V Transformador Ramal de entrada 3F Circuito de distribuição força 3F PE 380V Painel de comando fechado para a indústria Quadro de distribuição principal Quadro de distribuição luz Subestação Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 12 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão setores da instalação de uMa residência caso tíPico deFinição de oriGeM da instalação Ponto de derivação Ponto de entrega Ramal de entrada Medidor Disjuntor diferencial residual geral Caixa de medição Ramal de derivação 2F N Dispositivo geral de comando e proteção Circuito de distribuição 2F N PE Terminal de aterramento principal Origem da instalação Neutro Quadro de distrubuição Terra Fases F N PE 2F PE F N PE F N PE 2F PE Rede de baixa tensão Nota em todos os exemplos a seguir será admitido que a tensão entre fase e neutro é de 127V e entre fases de 220V consulte as tensões oferecidas em sua região Entrada consumidora Circuitos terminais Rede pública BT Origem Medição Proteção Rede pública BT Medição Proteção Rede pública AT Origem Transformador Origem F N PE Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 13 Capitulo II Geral Específica Exemplos Aplicação Aparelho de iluminação Incandescentes de descarga Fluorescentes a vapor de mercúrio a vapor de sódio de luz mista Em todos os tipos de local e de instalação Equipamentos não industriais Eletroprofissionais Eletrodomésticos Ver quadro na página 16 Em locais residenciais comerciais institucionais e mesmo nas indústrias fora dos locais de produção Ventilação aquecimento e ar condicionado Sistemas centrais de ar condicionado ventilação e aquecimento Hidráulicos e Sanitários Bombas de recalque compressores ejetores de poços Aquecimento de água Sistemas centrais de aquecimentode água Transporte vertical Elevadores escadas rolantes montacargas De cozinha e lavanderias Equipamentos usados em cozinhas e lavanderias industriais comerciais e institucionais Especiais Equipamentos hospitalares de laboratórios e outros que não se enquadrem nas demais categorias Equipamentos industriais De forçamotriz Compressores ventiladores bombas equipamentos de levantamento e de transporte Nas áreas de produção das indústrias Máquinasferramentas Caldeiras e Solda Tomos fresas Conversão Retificadores grupos motogeradores conversão de corrente classiFicação dos equiPaMentos de utilização CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão equiPaMentos de utilização Os equipamentos de utilização são os componentes que possibilitam a utilização prática da energia elétri ca convertendoa basicamente em energia mecânica térmica e luminosa Um aparelho de iluminação fluorescente é constituido pelas lâmpadas pela luminária e pelo reator A energia elétrica é convertida principalmente em energia luminosa sendo que uma pequena parte transformase em energia térmica caracterizada pelo aquecimento do reator perdas Luminária Reator Lâmpada Num chuveiro elétrico praticamente toda a energia elétrica é transformada em energia térmica Os motores elétricos que estão presentes em grande parte dos equipamentos de utilização convertem a energia elétrica em energia mecâncica sendo que no processo ocorrem perdas por aquecimento Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 14 Capitulo II Os equipamentos de utilização são caracterizados por valores nominais indicados e garantidos pelos fabricantes potência ativa nominal de saída PN em W kW ou cv no caso de motores é a potência indicada e referese à potência no eixo do motor no caso de aparelhos de iluminação é a soma das potências das lâmpadas potência ativa nominal de entrada PN em W ou kW difere da de saída em virtude das perdas normais do equipamento é a indicada no caso de alguns aparelhos eletrodomésticos e eletroprofissionais rendimento tensão nominal UN em V Corrente nominal IN em A fator de potência nominal cos FN η PN PN CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão potência aparemte de entrada SN em VA ou kVA exPressões Práticas Equipamentos monofásicos Equipamentos trifásicos a η x cos FN I f 3 x UN 1000 f UN 1000 Fator F Fator a Equipamentos monofásicos Equipamentos trifásicos IN A UN V x cos FN x η PN kW x 1000 IN A 3 x UN V x cos FN x η PN kW x 1000 IN A PN kW x a x f corrente noMinal SN kVA 1000 UN V x IN A 3 x UN V x IN A SN kVA 1000 SN kVA PN kWxa Potência aParente de entrada Equipamentos monofásicos Equipamentos trifásicos UN IN PN SN cos FN η Perdas Equipamento de utilização PN Energia elétrica entrada Energia não elétrica saída Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 15 Capitulo II Equipamentos cosF η a Iluminação Incandescente 10 10 10 Mista 10 10 14 Vapor de sódio à baixa pressão sempre aparelhos compensados 18 a 180W 085 07 a 08 16 Aparelhos não compensados baixo cosF lodeto metálico 220 V230 a 1000 W 380V2000V 06 06 09 a 095 09 35 35 Fluorescente com starter 18 a 65 W partida rápida 20a 110 W 05 05 06 a 083 054 a 08 32 a 24 37 a 25 Vapor de mercúrio 220 V50 a 1000 W 05 087 a 095 40 Vapor de sódio à alia pressão 70 a 1000 W 04 09 42 Aparelhos não compensados alto cosF lodeto melálico 220 V230 a 1000 W 380 V 2000 W 085 085 09 a 095 09 24 24 Fluorescente com starter 18 a 65 W partida rápida 20 a 110 W 085 085 06 a 083 054 a 08 19a 14 22 a 15 Vapor de mercúrio 220 V 50 a 1000 W 085 087 a 095 25 Vapor de sódio à alta pressão 70 a 1000W 085 09 20 Motores trifásicos de gaiola Até 600 W 05 20 De 1 a 4 cv 075 075 18 De 5 a 50 cv 085 08 15 Mais de 50 cv 09 09 12 Aquecimento por resistor 10 10 10 CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão Tipo de alimentação Tensão V f AkW Trifásica 208 28 220 27 230 25 380 15 440 13 460 125 Valores tíPicos do Fator de Potência rendiMento e do Fator a a sereM usados na Falta de dados esPecíFicos do Fabricante Para certos aparelhos de iluminação o fator a foi majorado para levar em conta as correntes absorvidas na partida Tipo de alimentação Tensão V f AkW Monofásica FN ou FF 110 9 115 86 127 8 208 48 220 45 230 43 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 16 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão Potência do motor cv Corrente nominal em 220V 1800 rpm Corrente niminal em 220V 3600 rpm 033 16 15 05 22 20 075 30 30 1 42 36 15 52 50 2 68 64 3 95 90 4 12 11 5 15 15 6 17 75 21 21 10 28 28 125 34 15 40 40 20 52 52 25 65 65 30 75 78 40 105 105 50 130 130 60 145 145 75 175 185 100 240 240 125 290 300 150 360 350 200 460 480 correntes noMinais de Motores triFásicos de Gaiola 60 hz Para se obter a corrente em 380V multiplicar por 0577Em 440V multiplicar por 05 exeMPlos Aparelho de iluminação com 4 lâmpadas fluorescentes de 40W cada compensado e de partida rápida 220V Temos PN 4 x 40W 160W 016 kW UN 220V Da tabela a 22 a 15 Da tabela f 45 A corrente nominal será Para a 22 IN 016 x 22 x 45 158 A Para a 15 IN 016 x 15 x 45 108 A Motor trifásico de gaiola de 15cv380V Temos PN 15cv 15 x 0736 11 kW UN 380V Da tabela a 15 Da tabela f 15 A corrente nominal será IN 11 x 15 x 15 248 A Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 17 Capitulo II CAPÍTULO II A instalação elétrica de baixa tensão Aparelho Potências Nominais Típicas de entrada Aquecedor de água central Boiler 50 a 100 l 1000W 150 a 200 l 1250W 250 l 1500W 300 a 350 l 2000W 400 l 2500W Aquecedor de água de passagem 4000 a 8000W Aquecedor de ambiente portátil 500 a 1500W Aspirador de pó tipo residencial 500 a 1000W Barbeador 8a12W Batedeira 100 a 300W Cafeteira 1000W Caixa registradora 100W Centrifuga 150a300W Churrasqueira 3000W Chuveiro 4000 a 6500W Condicionador de ar central 8000W Condicionador tipo janela 7100 BTUh 900W 8500 BTUh 1300W 10000 BTUh 1400W 12000 BTUh 1600W 14000 BTUh 1900W 18000 BTUh 2600W 21000 BTUh 2800W 30000 BTUh 3600W Congelador freezer tipo residencial 350 a 500 VA Copiadora tipo xerox 1500 a 3500 VA Aparelho Potências Nominais Típicas de entrada Cortador de grama 800 a 1500W Distribuidor de ar fan coll 250W Ebulídor 2000W Esterilizador 200W Exaustor de ar para cozinha tipo residencial 300 a 500 VA Ferro de passar roupa 800 a 1650W Fogão tipo residencial por boca 2500W Forno tipo residencial 4500W Forno de microondas tipo residencial 1200 VA Geladeira tipo residencial 150 a 500 VA Grelha 1200W Lavadora de pratos tipo residencial 1200 a 2800 VA Lavadora de roupas tipo residencial 770 VA Liqüidificador 270W Máquina de costura doméstica 60 a 150W Máquina de escrever 150 VA Projetor de slides 250W Retroprojetor 1200W Secadora de cabelos doméstica 500 a 1200W Secadora de roupas tipo residencial 2500 a 6000W Televisor 75 a 300W Torneira 2800 a 4500W Torradeira tipo residencial 500 a 1200W Tríturador de lixo tipo pia 300W Ventilador circulador de ar portátil 60 a 100W Ventilador circulador de ar de pé 300W Potências tíPicas de alGuns aParelhos eletrodoMésticos e eletroProFissionais De acordo com informações de fabricantes De acordo com informações de fabricantes housepress versão C 21062010 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 18 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas R ρ Ω Sl ρ R Ω m ou Ω mm2m S l ρ 2 ρ 1 1 α1 θ2 θ1 σ SM 1Ω m 1 ρ ρ 20 001724Ω mm2m 1 58 α20 393 x 103 oC1 σ x100 σ20 σIACS20 Um fio é um produto metálico maciço e flexível de seção transversal invariável e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal Os fios podem ser usados diretamente como condutores com ou sem isolação ou na fabricação de cabos A ABNT NBR 5111 indica para os fios de cobre nu de seção circular para fins elétricos os valores de resistividade e condutividade porcen tual Veja a tabela abaixo conceito básico sobre condutores Um condutor elétrico é um produto metálico geralmente de forma cilíndrica e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal utilizado para transportar energia elétrica ou para transmitir sinais elétricos Dado um condutor cilíndrico de comprimento l seção transversal S uniforme sua resistência elétrica será como sabemos Sendo ρ a resistividade do material também chamada de resistivi dade de volume medida em ohm metro Ω m ou em termos mais práticos em ohm milímetro quadrado por metro Ω mm2m Nos metais a resistividade aumenta com a temperatura sendo essa variação dada pela expressão Sendo ρ 2 a resistividade à temperatura θ2 ρ 1 a resistividade à tempera tura θ1 e α1 o coeficiente de temperatura relativo θ1 Normalmente a resistividade é referida a 20C A condutividade σ é definida como o inverso da resistividade sendo medida em siemens por metro Sm Resistividade e Condutividade a 20DC para fios de cobre nu para fins elétricos ABNT NBR 5111 Material Diâmetros Nominais d em mm Resistividade a 20C em Ω mmm Condutividade a 20C em Cobre mole 0017241 100 Cobre meioduro 1024 d 8252 8252 d 11684 0017837 0017654 9666 9766 Cobre duro 1024 d 8252 8252 d 11684 0017930 0017745 9616 9716 Os condutores sejam de cobre de alumínio ou de outro metal têm suas condutividades sempre referi das ao padrão e dados em porcentagem isto é O padrão internacional de condutividade IACS international annealed copper standard padrão internacional de cobre recozido corresponde a um fio de cobre com 1 m de comprimento 1 mm2 de seção transversal e resistividade a 20C com um coeficiente de temperatura a 20C O cobre e o alumínio são os metais mais usados na fabricação de condutores elétricos tendo em vista suas propriedades elétricas e seu custo Ao longo dos anos o cobre tem sido o mais utilizado sobretudo em condutores providos de isolação O alumínio praticamente domina o campo dos condutores nus para transmissão e distribuição sendo também usado na fabricação de condutores com isolação ainda que em escala bem inferior ao cobre Um condutor encordoado é o condutor constituído por um conjunto de fios dispostos helicoidalmente Essa construção confere ao condutor uma flexibilidade maior em relação ao condutor sólido fio O termo cabo é muitas vezes usado para indicar de um modo global fios e cabos propriamente ditos em expres sões como cabos elétricos cabos de baixa tensão etc Classe 1 Condutores sólidos fios Classe 2 Condutores encordoados compactados ou não Classe 4 5 e 6 Condutores Flexíveis A ABNT NBR NM 280 define para condutores de cobre cinco classes de encordoamento com graus crescentes de flexibilidade sendo Um cabo é um condutor encordoado constituído por um conjunto de fios encordoados isolados ou não entre si podendo o conjunto ser iso lado ou não IACS o Condutor classe 4 foi eliminado da IEC e não é mais utilizado em nenhum outro país exceto o Brasil O Condutor classe 4 normalmente é fabricado com cobre de baixa qualidade Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 19 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas aFuMeX 750V O condutor isolado AFUMEX 750V é fabricado com condutor flexível classe 5 Sua isolação é constituída por duas camadas de composto poliolefínico livre de halogênio sendo que a externa possui resistên cia maior à abrasão tendo a superfície bastante deslizanteo que facilita o puxamento Um condutor compactado é um condutor rígido encordoado no qual foram reduzidos os interstícios entre os fios componentes por com pressão mecânica trefilação ou escolha adequada da forma ou dispo sição dos fios Condutor flexível é um condutor encordoado formado por uma gran de quantidade de fios finos agrupados em forma de feixe Este tipo de condutor é o mais utilizado em cabos de baixa tensão Chamamos de corda o componente de um cabo constituído por um conjunto de fios encordoados e não isolados entre si Uma corda pode ser constituída por várias cordinhas que são usualmente chamadas de pernas O revestimento é definido como uma camada delgada de um metal ou liga depositada sobre um metal ou liga diferente para fins de proteção Um fio revestido é um fio dotado de revestimento como por exemplo o fio estanhado Por sua vez um cabo revestido é um cabo sem isolação ou cobertura constituído de fios revestidos Um fio nu é um fio sem revestimento isolação ou cobertura Um cabo nu é um cabo sem isolação ou cobertura constituído por fios nus A isolação é definida como o conjunto dos materiais isolantes utili zados para isolar eletricamente É um termo com sentido estritamente qualitativo isolação de um condutor isolação de borracha etc que não deve ser confundido com isolamento este de sentido quantitativo ten são de isolamento de 750V resistência de isolamento de 5M Ω etc A isolação é aplicada sobre o condutor com a finalidade de isolálo eletricamente do ambiente que o circunda Os materiais utilizados como isolação além de alta resistividade devem possuir alta rigidez dielétri ca sobretudo quando empregados em tensões elétricas superiores a 1 kV São vários os materiais empregados na isolação de condutores IsolAção Referese à qualidade e espécie Isolação de borracha plástico vinil etc IsolAMeNTo É quantitativo Tensão do isolamento Resistência de isolamento Polímeros termoplásticos cloreto de polivinila PVC polietilenoPE poliolefina livre de halogênioetc Polímeros termofixos polietileno reticulado XLPE borracha etileno propileno EPR borracha de silicone etc Outros materiais papel impregnado fibra de vidro etc Chamamos de condutor isolado o fio ou cabo dotado apenas de isola ção Observese que a isolação não precisa necessariamente ser cons tituída por uma única camada por exemplo podem ser usadas duas camadas do mesmo material sendo a camada externa especialmente resistente à abrasão A cobertura é um invólucro externo nãometálico e contínuo sem fun ção de isolação destinado a proteger o fio ou cabo contra influências externas Um fio coberto é um fio com ou sem revestimento dotado apenas de cobertura Por sua vez um cabo coberto é um cabo dotado unicamente de cobertura Um cabo unipolar é um cabo constituído por um único condutor isola do e dotado no mínimo de cobertura Um cabo multipolar é constituído por dois ou mais condutores isola dos e dotado no mínimo de cobertura Os condutores isolados cons tituintes dos cabos unipolares e multipolares são chamados de veias Os cabos multipolares contendo 2 3 e 4 veias são chamados respec tivamente de cabos bipolares tripolares e tetrapolares Fio de cobre 2a camada Maior resistência abrasiva Cobertura Isolação Condutor Veias Capa Cobertura Condutor isolado cabo Condutor isolado fio 1a camada Maior resistência elétrica Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 20 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas O termo genérico cabo isolado indica um cabo constituído de uma ou mais veias e se existentes o envoltório individual de cada veia o envoltório do conjunto das veias e os envoltórios de proteção do cabo podendo ter também um ou mais condutores não isolados Nos cabos uni e multipolares a cobertura atua principalmente como proteção da isolação impedindo seu contato direto com o ambiente devendo portanto possuir propriedades compatíveis com a aplicação do cabo Nas coberturas podem ser utilizados vários materiais sendo os mais comuns Polímeros termofixos como neoprene polietileno clorossulfonado hypalon borracha de silicone etc Polímeros termoplásticos tais como poliolefinas não halogenadas PVC polietileno poliuretano etc O enchimento é o material utilizado em cabos multipolares para pre encher os interstícios entre as veias A capa é o invólucro interno me tálico ou não aplicado sobre uma veia ou sobre um conjunto de veias de um cabo As capas não metálicas geralmente de polímeros termoplásticos têm como finalidade principal dar ao cabo a forma cilíndrica As capas me tálicas geralmente feitas de chumbo ou alumínio exercem também função mecânica e elétrica Um cordão é um cabo flexível com reduzido número de condutores isolados em geral 2 ou 3 de pequena seção transversal geralmente paralelos ou torcidos Chamamos de cordoalha o condutor formado por um tecido de fios metálicos Um cabo multiplexado é um cabo formado por dois ou mais con dutores isolados ou cabos unipolares dispostos helicoidalmente sem cobertura Um cabo multiplexado autosustentado ou cabo préreunido é um cabo multiplexado que contém um condutor de sustentação isolado ou não A armação de um cabo é o elemento metálico ou de polímero especial que protege o cabo contra esforços mecânicos As armações podem ser compostas por fios de aço ou de alumínio ou por camada Air Bag constituindo uma proteção mecânica adicional que absorve os esfor ços de tração compressão ou de impacto Tipos de Condutores Condutor Isolado Condutor sólido ou encordoado isolação Cabo Unipolar Condutor isolado cobertura no mínimo Cabo Multipolar 2 ou mais condutores isolados veias cobertura no mínimo Cordão Condutores isolados de pequena seção 2 ou 3 paralelos ou torcidos Cabo Multiplexado Condutores isolados ou cabos unipolares 2 ou mais dispostos helicoidalmente sem cobertura Cabo PréReunido Cabo multiplexado condutor de sustentação Um condutor setorial é um condutor cuja seção tem a forma apro ximada de um setor circular Um cabo setorial é um cabo multipolar cujos condutores são setoriais Existem duas grandes famílias de cabos os cabos de potência e os cabos de controle Os cabos de potência são os condutores isolados os cabos unipolares e os cabos multipolares utilizados para transportar energia elétrica em instalações de geração transmissão distribuição ou utilização de energia elétrica Os cabos de controle são os cabos utiliza dos em circuitos de controle de sistemas e equipamentos elétricos Os cabos são caracterizados por sua seção nominal grandeza referente ao condutor respectivo ou aos condutores respectivos no caso de cabo com mais de um condutor A seção nominal não corresponde a um valor estritamente geométrico área da seção transversal do condutor e sim a um valor determinado por uma medida de resistência É o que se poderia chamar de seção elétrica efetiva As seções nominais são dadas em milímetros quadrados de acordo com uma série definida pela IEC seguida pela ABNT e internacionalmente aceita reproduzida na Tabela Série métrica IEC seções nominais em mm2 05 16 185 075 25 240 1 35 300 15 50 400 25 70 500 4 95 630 6 120 800 10 150 1000 A ABNT NBR NM 280 define as seções nominais dos condutores de cobre caracterizando para as diversas classes de encordoamento os seguintes valores Encordoamento Classe 1 Resistência máxima a 20C em Ωkm Encordoamentos Classe 2 Resistência máxima a 20C em Ωkm e número mínimo de fios no condutor Encordoamentos Classes 5 e 6 Resistência máxima a 20C em Ωkm e diâmetro máximo dos fios no condutor em mm Cordão paralelo Cordão torcido Cabo multiplexado Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 21 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Para os cabos de um único condutor indicase a seção nominal do condutor respectivo isto é S mm2 ou 1 x S mm2 Para os cabos multipolares de condutores componentes de seções iguais a seção nominal é indicada sob a forma de produto do número de veias pela seção nominal de uma veia isto é N x S mm2 para os cabos multi polares com condutores componentes de seções diferentes a seção nominal é indicada sob a forma de soma dos produtos do número de veias de cada seção pela respectiva seção assim por exemlpo N x S1 mm2 N2 x S2 mm2 Para os cabos multiplexados utilizase a mesma indicação Tensões de isolamento nominais dos cabos são as tensões para as quais eles são projetados São designadas pelo par de valores V0 V associados a sistemas trifásicos sendo V0 o valor eficaz da tensão entre condutor e terra ou blindagem da isolação tensão faseterra e V o valor eficaz da tensão entre condutores tensão fasefase O valor de V é usado para classificar os cabos quanto à tensão Cabos de baixa tensão V 1 kV Cabos de média tensão 1 kV V 35 kV Cabos de alta tensão V 35 kV teMPeratura Os cabos providos de isolação são caracterizados por três tempe raturas medidas no condutor propriamente dito em regime per manente em regime de sobrecarga e em regime de curtocircuito A temperatura no condutor em regime permanente ou em serviço contínuo é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor em condições estáveis de funcionamento A cada tipo ma terial de isolação corresponde uma temperatura máxima para serviço contínuo designada por θz A temperatura no condutor em regime de sobrecarga é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor em regi me de sobrecarga Para os cabos de potência estabelecese que a operação em regime de sobrecarga para temperaturas máximas especificadas em função da isolação designadas por θsc não deve superar 100 horas durante doze meses consecutivos nem superar 500 horas durante a vida do cabo A temperatura no condutor em regime de curtocircuito é a temperatura alcançada em qualquer ponto do condutor durante o regime de curtocircuito Para os cabos de potência a duração má xima de um curtocircuito no qual o condutor pode manter tempe raturas máximas especificadas em função da isolação designadas por θcc é de 5 segundos Temperaturas características dos cabos em função do material da isolação Material θZ C θSC C θCC C PVC 70 100 160 EPR 90 130 250 XLPE 90 130 250 eXeMPlos de caracterização de seções noMinais Pela abnt nbr nM 280 No caso de um condutor encordoado de 10mm2 classe 2 para condutor isolado por exemplo cabo Superastic a norma especifica que ele deve possuir no mínimo 7 fios no caso de condutor não compactado circular e apresentar uma resistência máxima de 183 Ωkm a 20C Tratandose de um condutor encordoado de 10mm2 classe 5 para condu tor isolado flexível por exemplo cabo Afumex 750V a ABNT NBR NM 280 caracteriza essa seção nominal indicando que os fios componentes de vem possuir no máximo diâmetro de 041 mm cada um e o condutor deve apresentar uma resistência máxima de 191 Ωkm a 20C A tabela indica os valores de θZθsc e θcc dados pelas normas em fun ção dos materiais usados na isolação caPacidade de condução de corrente A capacidade de condução de corrente lZ de um condutor ou de um conjunto de condutores é a corrente máxima que pode ser conduzida pelo condutor ou pelo conjunto de condutores continuamente em con dições especificadas sem que a sua temperatura em regime perma nente ultrapasse a temperatura máxima para serviço contínuo Nos fios e cabos providos de isolação a capacidade de condução de corrente depende de diversos fatores a saber Material do condutor Seção Material da isolação que determina a temperatura máxima para serviço contínuo Temperatura ambiente ou no caso de cabos enterrados tem peratura do solo Resistividade térmica do solo para cabos enterrados Agrupamento de fios e cabos Agrupamento de condutos Condutor Seção nominal em mm2 s Cobertura Isolação Tensão de isolamento VO V Temperatura máxima para Serviço contínuo θZ de sobrecarga θSC de curto circuito θCC Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 22 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Qualidade gera segurança A qualidade dos condutores elétricos flexíveis que são geralmente embutidos em paredes e tetos é de funda mental importância para a segurança o bom desempe nho da instalação e a conservação da energia cabos FleXíVeis O uso da linha de cabos flexíveis garante a efi ciência das instalações elétricas residenciais com segurança e economia Facilita a instalação em eletrodutos e a ligação em tomadas e interruptores evitando danos e economizando mãodeobra o barato Que sai caro O uso de condutores de segunda linha geralmente apresentados como similar mais barato pode causar prejuízos e propagar incêndios Proteja seu patrimônio com a segurança dos produtos de qualidade 98 99 100 Apesar da indicação 100 metros nem sempre os produtos de segunda linha pos suem este comprimento Já os produtos de boa qualidade são medidos por equipa mento eletrônico o que garante rolos com a medida indicada na embalagem a ProVa da balança Também na balança os fios e cabos de boa qualidade apresentam peso constante normal mente maior que os produtos e segunda linha não Pague Para Ver O cobre utilizado nos condutores de primeira linha segue normas de qualidade nacionais e internacionais garantin do um desempenho perfeito O cobre utilizado em condu tores de segunda linha com alto grau de impurezas provoca superaquecimento e pode originar fu gas de corrente choques elétricos curto circuitos e incêndios união FleXíVel O cobre puro utilizado nos condutores de pri meira linha é recozido em processo contínuo o que aumenta a sua flexibilidade e facilita os trabalhos de emendas dobras e ligações em tomadas e interruptores os recuPerados O isolamento especial dos bons condutores permite trabalho contínuo à temperatura de 70ºC 85ºC os mais resistentes com total segurança O isolamento utilizado nos condutores de qualidade inferior à base de PVC recuperado têm curta vida útil aumentando os riscos 99 98 100 a iMPortância da Qualidade nos condutores elétricos o herói não é anôniMo Os condutores de primeira linha acrescidos do item anti chama livres de halogênio e com baixa emissão de fumaça e gases tóxicos são totalmente seguros pois não propa gam incêndios O material dos condutores de segunda linha não possui a caracterís tica antichama propagando o fogo com facilidade emitindo fumaça escura e gases tóxicos seMPre Mais Vantagens A isolação uniforme em torno e ao longo do condutor é mais um item de segurança O aditivo deslizante utilizado nos con dutores de qualidade é também uma vantagem facilitando a instalação e reduzindo custos de mãodeobra Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 23 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas coMPortaMento dos cabos eM condições de Fogo e incêndio Como vimos a construção dos cabos elétricos envolve volumes sig nificativos de materiais orgânicos na isolação na cobertura e em ou tros componentes Tais materiais são combustíveis e podem conferir ao cabo uma perigosa característica de elemento propagador de fogo durante a ocorrência de incêndios Tendo em vista o comportamento de seu invólucro externo isolação no caso de condutores isolados ou cobertura no caso de cabos uni e multipolares quando submetido à ação do fogo os condutores e cabos isolados podem ser classificados em quatro grandes categorias 1 Propagador de chama O cabo quando submetido à ação direta da chama mesmo por curto intervalo de tempo entra em combustão e a mantém mesmo após a retirada da chama ativadora Tais cabos podem contribuir para o desenvolvimento e a propagação dos incêndios O polietileno PE pode ser considerado material propagador de chama 2 Não propagador de chama A chama se autoextingue após cessar a causa ativadora da mesma O comportamen to desses cabos em relação ao fogo depende em grande parte do tempo da exposição à chama da intensidade da chama da quantidade de cabos agrupados etc O PVC e o neoprene podem ser considerados materiais não propagadores de chama Os cabos de ins trumentação ABNT NBR 10300 isolados em PVC podem estar nesta categoria 3 Resistente à chama Com esses cabos a chama não se propaga mesmo em caso de exposição prolongada Quando submetidos ao rigoroso ensaio de queima vertical efetuado em feixe de cabos com concentração de material combustível bem defi nida de acordo com a serie ANBT IEC 60332 os danos causados pela chama ficam limitados a poucas dezenas de centímetros A poliolefina não halogenada e o PVC especialmente aditivados conferem aos cabos essa propriedade Os cabos de PVC assim fabricados são designados por BWFB ABNT NBR NM 2473 Os condutores isolados de cobre com poliolefina não halogenada como os da linha Afumex 750V bem como os cabos uni e multipolares com isolação em EPR e cobertura também em poliolefina não halogenada como os da linha Afumex 1kV enquadramse na categoria dos resistentes à chama 4 Resistente ao fogo O cabo tem a característica de permitir e manter um circuito em funcionamento em pre sença de incêndio atendendo à norma ABNT NBR 10301 exposição e chama direta 750C por 3 horas Tais cabos são parti cularmente recomendados para os circuitos de segurança como os de detectores de fumaça luzes de emergência alarmes de incêndio ou circuitos de bombas de combate a incêndios Além da resistência ao fogo outro ponto importante considerado no pro jeto de um cabo e consequentemente em sua escolha é seu comporta mento durante um incêndio Quando consumidos pelo fogo os cabos elétricos podem emitir grande quantidade de fumaça e gases tóxicos Esta característica está associada à composição da isolação nos casos de condutores isolados e à isolação e cobertura no caso de cabos unipolares e multipolares Para evitar que os cabos emitam grandes quantidades de fumaça escu ra tóxica e corrosiva em caso de incêndio foi desenvolvido o composto poliolefínico não halogenado LSOH Este composto utilizado na isolação eou cobertura de cabos oferece resistência à chama evitando que a esta se propague por ele e praticamente não emite fumaça escura nem gases tóxicos Cabos com isolação deste tipo foram desenvolvidos para aplicações especiais em que a fuga das pessoas em caso de incêndio é muito difícil como é o caso de submarinos aviões navios etc Depois passaram a ser utilizados em edificações onde o tempo de fuga das pes soas em caso de incêndio é lenta como no metrô em hospitais ou em outras áreas públicas com grande concentração de pessoas tais como escolas shopping centers cinemas e teatros Atualmente estes cabos são utilizados em diversos tipos de edificações aumentando a seguran ças das pessoas e do patrimônio Vida curta Quando instalados corretamente os condutores de pri meira linha apresentam vida útil superior a 30 anos em perfeitas condições de uso A utiiização de condutores de segunda linha geralmente resulta em curta vida útil com mais chances de curtocircuitos choques elétricos e in cêndios de origem elétrica segurança total Os condutores de primeira linha portanto obedecem às mais rigorosas normas nacionais e internacionais de qualidade e segurança Seus componentes são testados e submetidos a ensaios rigorosos durante o processo de fabricação em modernos laboratórios para oferecer se gurança total OK Nenhum requisito especial de segurança Cabos no passado Resistentes à chama e autoextinção do fogo Cabos Antiflam Resistentes à chama e não contém quaisquer metais prejudiciais por exemplo chumbo Linha Ecológica Afumex AfumexPLUS Resistentes à chama e com baixa emissão de fumaça e gases tóxicos LSOH Resistentes à chama e com baixa emissão de fumaça e gases tóxicos LSOH eVolução da segurança dos cabos elétricos Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 24 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas conduto elétrico Um eletroduto é um elemento de linha elétrica fechada de seção cir cular ou não destinado a conter condutores elétricos permitindo tanto a enfiação quanto a retirada dos condutores por puxamento Na prática o termo se refere tanto ao elemento tubo quanto ao conduto formado pelos diversos tubos Os eletrodutos podem ser metálicos aço alumínio ou de material iso lante PVC polietileno fibrocimentoetc São usados em linhas elétri cas embutidas ou aparentes Uma eletrocalha é um conduto fechado utilizado em linhas aparentes com tampas em toda sua extensão para permitir a instalação e a remo ção de condutores As calhas podem ser metálicas aço alumínio ou isolantes plástico as paredes podem ser maciças ou perfuradas e a tampa simplesmente encaixada ou fixada com auxílio de ferramenta Chamamos de moldura o conduto utilizado em linhas aparentes fixado ao longo de paredes compreendendo uma base com ra nhuras para colocação de condutores e uma tampa desmontável em toda sua extensão Recebe o nome de alizar quando fixada em torno de um vão de porta ou de janela e de rodapé quando fixada junto ao ângulo paredepiso As molduras podem ser de madeira ou de plástico Um bloco alveolado é um bloco de construção com um ou mais furos que por justaposição com outros blocos forma um ou mais condutos fechados eVolução dos cabos eM condições de incêndio Se construirmos uma curva do tempo registrando a evolução do com portamento dos cabos elétricos em condições de incêndio veremos que as novas tecnologias são desenvolvidas para aumentar sua se gurança em aplicações especiais Com a maturidade dos projetos os cabos de alta tecnologia têm seu campo de aplicação ampliado e se tornam requisitos mínimos de segurança nas instalações modernas Um exemplo disso foi a evolução dos cabos isolados em tecido para os cabos isolados em PVC passando de propagadores de chama para não propagadores de chama Mesmo assim era iminente a necessi dade de se exigir que os cabos isolados em PVC passassem à cate goria resistente à chama No início da década de 80 a característica de resistência à chama passou a ser uma obrigatoriedade nos condutores isolados utilizados em todos os tipos de edificações Estas alterações permitiram um aumento significativo no nível de segurança oferecido às pessoas e ao patrimônio nas edificações Mesmo impedindo a propagação da chama e evitando que o incêndio seja levado de um ambiente a outro os cabos convencionais podem causar grandes danos em caso de incêndio devido à alta emissão de fumaça escura e gases tóxicos Estes dois fatores dificultam ou até inviabilizam a fuga de pessoas da área atingida pelo incêndio Para solucionar esse problema foi desenvolvida uma nova categoria de cabos isolados com poliolefinas não halogenadas LSOH que proporcionam mais segurança em situações de incêndio pois além de serem resistentes à chama emitem baixa quantidade de fumaça escura e gases tóxicos Os cabos Afumex fazem parte dessa nova geração pois são fabri cados segundo a ABNT NBR 13248 e apresentam característica de resistência à chama com baixa emissão de fumaça e gases tóxicos Esta nova tecnologia está incorporada à ABNT NBR 5410 que prevê a obrigatoriedade da utilização de cabos que atendam à ABNT NBR 13248 em edificações com trânsito intenso de pessoas Chamamos de conduto elétrico ou simplesmente conduto uma canalização destinada a conter condutores elétricos Nas instala ções elétricas são utilizados vários tipos de condutos eletrodutos calhas molduras blocos alveolados canaletas bandejas escadas para cabos poços e galerias Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 25 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Uma canaleta no solo é um conduto com tampas ao nível do solo removíveis e instaladas em toda sua extensão As tampas podem ser maciças eou ventiladas e os cabos podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos Uma bandeja é um suporte de cabos constituído por uma base con tínua com rebordos e sem cobertura podendo ser ou não perfurada é considerada perfurada se a superfície retirada da base for superior a 30 As bandejas são geralmente metálicas aço alumínio Uma escada para cabos ou simplesmente escada é um suporte constituído por uma base descontínua formada por travessas ligadas a duas longarinas longitudinais sem cobertura As travessas devem ocupar menos de 10 da área total da base Assim como as bandejas as escadas são geralmente metálicas Chamamos de poço um conduto vertical formado na estrutura do prédio Nos poços via de regra os condutores são fixados direta mente às paredes ou a bandejas ou escadas verticais ou são insta lados em eletrodutos A galeria elétrica ou simplesmente galeria é um conduto fechado que pode ser visitado em toda sua extensão Nas galerias os condutores geralmente são instaladados em bandejas escadas eletrodutos ou em outros suportes como prateleiras ganchos etc Além dos condutos os condutores podem ser instalados em prateleiras ganchos e em espaços de construção A prateleira para cabos ou simplesmente prateleira é um suporte contínuo para condutores engastado ou fixado numa parede ou no teto por um de seus lados e com uma borda livre Um gancho para cabos ou apenas gancho é um suporte consti tuído por elementos simples fixados à estrutura ou aos elementos da construção Um espaço de construção é um espaço existente na estrutura de um prédio acessível apenas em certos pontos e no qual são instalados condutores diretamente ou contidos em eletrodutos São exemplos de espaço de construção dos forros falsos pisos técnicos pisos elevados espaço no interior de divisórias ou de paredes de gesso acartonado do tipo Drywall Chamamos de caixa de derivação a caixa utilizada para passagem eou ligações de condutores entre si eou a dispositivos nela instalados espelho é a peça que serve de tampa para uma caixa de derivação ou de suporte e remate para dispositivos de acesso externo Condulete é uma caixa de derivação para linhas aparentes dotada de tampa própria Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 26 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas eletrodutos Sua função principal é proteger os condutores elétricos contra certas influências externas ex choques mecânicos agentes químicos etc podendo também em alguns casos proteger o meio ambiente contra riscos de incêndio e de explosão resultantes de faltas envolvendo con dutores além de servir como condutor de proteção Embora a definição atual de eletroduto não faça qualquer referência à forma da seção os eletrodutos de seção circular são os de uso mais frequente e constituem o tipo mais comum de conduto Em função do material de composição os eletrodutos podem ser me tálicos ou isolantes e ainda magnéticos ou não magnéticos Eles classificamse segundo a IEC em rígidos curváveis transversal mente elásticos e flexíveis ver definições no quadro Os eletrodutos metálicos rígidos são geralmente de açocarbono com proteção interna e externa feita com materiais resistentes à corro são podendo em certos casos ser fabricados em aço especial ou em alumínio muito comum nos Estados Unidos Normalmente a proteção dos eletrodutos de açocarbono é caracterizada por um revestimento de zinco aplicado por imersão a quente galvanização ou zincagem em linha com cromatização ou por um revestimento com tinta ou esmalte ou ainda com composto asfáltico externamente No Brasil devem obe decer às seguintes normas ABNT NBR 5597 Eletroduto de açocarbono e acessórios com revestimento protetor e rosca NPT Requisitos 2007 ABNT NBR 5598 Eletroduto de açocarbono e acessórios com revestimento protetor e rosca BSP Requisitos 2009 ABNT NBR 5624 Eletroduto rígido de açocarbono com costura com revestimento protetor e rosca ABNT NBR 8133 1994 ABNT NBR 13057 Eletroduto rígido de açocarbono com costura zincado eletroliticamente e com rosca ABNT NBR 8133 1994 Os eletrodutos metálicos rígidos fabricados segundo a ABNT NBR 5597 e segundo a ABNT NBR 5598 de paredes mais grossas são destina dos em princípio a instalações industriais semelhantes Os esmaltados só devem ser usados em instalações internas em linhas embutidas ou em linhas aparentes em locais onde a presença de substâncias corrosivas não seja notável Parede Revestimento Os galvanizados são geralmente aplicados em instalações externas aparentes ou em linhas subterrâneas em contato direto com a terra ou envelopados em concreto Os fabricados segundo a ABNT NBR 13057 são destinados em princípio a instalações não industriais sendo feitas as mesmas restrições quanto à aplicação dos esmaltados e galvanizados Os eletrodutos metálicos rígidos são fabricados em varas de 3 metros sendo suas dimensões principais indicadas na tabela a seguir Os eletrodutos isolantes rígidos ou flexíveis constituem um outro tipo importante de conduto São fabricados principalmente em políme ros plásticos como o PVC ou polietileno PE mas podem ser de barro vitrificado manilhas cimentoamianto etc Para linhas acima do solo aparentes ou embutidas os de PVC são os mais utilizados no Brasil e para linhas subterrâneas em envelopes de concreto os de PE O eletrodutos poliméricos devem atender à norma ABNT NBR 15465 Sistemas de eletrodutos plásticos para instalações elétricas de baixa tensão Requisitos de desempenho 2008 que prevê os requisitos de desempenho para eletrodutos plásticos rígidos até DN 110 ou flexíveis até DN 40 de seção circular Estes eletrodutos podem ser aplicados aparentes embutidos ou enterrados e são empregados em instalações elétricas de edificações alimentadas sob baixa tensão O eletrodutos flexíveis corrugados de PVC podem ser utilizados embuti dos em paredes de alvenaria tipo leve de até 320N 5 cm ou em lajes e pisos tipo médio de até 750N 5 cm onde a resistência à compres são deve ser maior Os eletrodutos flexíveis de PVC são fornecidos em rolos de 50 m ou 25 m Os demais tipos são usados exclusivamente em linhas subterrâneas ou eventualmente contidos em canaletas A tabela dá as dimensões principais dos eletrodutos de PVC Importante a ABNT NBR 5410 em seu item 621111 indica que é vedado o uso como eletroduto de produtos que não sejam expressa mente apresentados e comercializados como tal E complementa em nota Esta proibição inclui por exemplo produtos caracterizados por seus fabricantes como mangueiras Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 27 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Os eletrodutos flexíveis metálicos são construídos em geral por uma fita de aço enrolada em hélice por vezes com uma cobertura im permeável de plástico ou isolantes de polietileno ou PVC Sua aplicação típica é na ligação de equipamentos que apresentem vibrações ou pe quenos movimentos durante seu funcionamento Numa linha elétrica com eletrodutos são usados os seguintes acessórios luva rígidos peça cilíndrica rosqueada internamente destinada a unir dois tubos ou um tubo e uma curva bucha rígidos peça de arremate das extremidades dos eletrodu tos destinada a evitar danos à isolação dos condutores por even tuais rebarbas durante o puxamento Instalada na parte interna da caixa de derivação arruela rígidos peça rosqueada internamente porca colocada na parte externa da caixa de derivação complementando a fixação do eletroduto à caixa curva rígidos de 45 e 90 braçadeira rígidos e flexíveis box flexíveis peça destinada a fixar um eletroduto flexível a uma caixa ou a um eletroduto rígido Cobertura Fita de aço Luva Bucha Arruela Braçadeira Curva 45o Curva 90o Box Recomenda a ABNT NBR 5410 que nos eletrodutos só sejam insta lados condutores isolados cabos unipolares e cabos multipolares Nas instalações elétricas abrangidas pela ABNT NBR 5410 só são ad mitidos eletrodutos nãopropagantes de chama Só são admitidos em instalação embutida os eletrodutos que suportem os esforços de deformação característicos do tipo de construção utilizado As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios os comprimentos entre os pontos de puxada e o número de curvas de vem ser suficientes para que os condutores ou cabos a serem prote gidos possam ser facilmente instalados e retirados após a instalação dos eletrodutos e acessórios Para tanto é necessário que os condutores ou cabos não ocupem uma porcentagem da área útil do eletroduto superior a 53 para um condutor ou cabo 31 para dois e 40 para três ou mais Essa recomendação serve para excluir das linhas embutidas os pseudoeletrodutos flexíveis plásticos conhecidos por mangueiras que não suportam qualquer tipo de esforço e podem comprometer a integridade dos condutores contidos não haja trechos contínuos retilíneos de tubulação sem interposi ção de caixas de derivação ou equipamentos superiores a 15 m sendo que nos trechos com curvas essa distância deve ser reduzi da de 3 m para cada curva de 90 Assim por exemplo um trecho de tubulação contendo 3 curvas não poderá ter um comprimento superior a 15 3 x 3 6 m A figura abaixo indica as dimensões a considerar num eletroduto e as tabelas dão as dimensões normalizadas dos eletrodutos de açocarbo no e rígidos e flexíveis de PVC respectivamente A tabela dá as dimen sões dos eletrodutos de acordo com a ABNT NBR 5598 para eletrodu tos de aço carbono e ABNT NBR 15465 para eletrodutos em PVC eQuiValência entre diâMetro interno e taManho noMinal Tradicionalmente no Brasil os eletrodutos eram designados por seu diâmetro interno em polegadas Com o advento das novas normas a designação passou a ser feita pelo tamanho nominal um simples número sem dimensão eletrodutos Rígidos de AçoCarbono Tamanho Nominal Designação da Rosca Pol 10 38 15 12 20 34 25 1 32 114 40 112 50 2 65 212 80 3 90 312 100 4 125 5 150 6 eletrodutos Rigidos de PVC Tamanho Nominal Designação da Rosca Pol 16 12 20 34 25 1 32 114 40 112 50 2 60 212 75 3 85 312 100 4 de di Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 28 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas cálculo da ocuPação de uM eletroduto Vamos considerar a título de exemplo condutores isolados co brepoliolefina não halogenada do tipo cabo flexível Afumex de 25mm2 cujo diâmetro externo nominal é d 34 mm Adotaremos no cálculo a ocupação máxima de 40 da área útil do eletroduto e consideraremos eletrodutos de tamanho nominal 20 antigo 34 O procedimento de cálculo será o seguinte Cálculo da área útil do eletroduto AE sendo de o diâmetro externo mínimo e e a espessura Área total do condutor AC Número máximo de condutores N AE de 2e2 mm2 4 π AC d2 mm2 4 π N AC 040 AE 1 Eletroduto de açocarbono tipo pesado segundo a ABNT NBR 5597 2 Eletroduto de açocarbono segundo a ABNT NBR 5597 3 Eletroduto de açocarbono segundo a ABNT NBR 5598 4 Eletroduto de PVC tipo soldável segundo a ABNT NBR 15465 5 Eletroduto de PVC tipo roscável segundo a ABNT NBR 15465 AE 267 038 2 x 265 2 347mm2 4 π AC x 342 908mm2 4 π N 152 15 908 040 x 347 AE 267 038 2 x 225 2 373mm2 4 π N 164 16 908 040 x 373 AE 269 040 2 x 225 2 380mm2 4 π N 167 16 908 040 x 380 AE 200 03 2 x 1 2 246mm2 4 π N 108 10 908 040 x 246 AE 211 03 2 x 18 2 232mm2 4 π N 102 10 908 040 x 232 Em cada trecho de tubulação entre duas caixas ou entre extremidades ou ainda entre caixa e extremidade só devem ser previstas no máximo 3 curvas de 90 ou seu equivalente até no máximo 270 não deven do ser previstas curvas com deflexão superior a 90 As caixas de derivação devem ser previstas em todos os pontos de entrada ou saída de condutores ou cabos na tubulação exceto nos pontos de transição ou passagem de linhas abertas para linhas em eletrodutos que nesses casos devem ser rematados com buchas em todos os pontos de emenda ou derivação dos condutores ou cabos para dividir a tubulação quando necessário como visto anteriormente Quando o ramal de eletrodutos passar obrigatoriamente por áreas ina cessíveis onde não haja possibilidade de emprego de caixas de deriva ção a distancia máxima entre caixas pode ser aumentada procedendo se da seguinte forma calculase a distância máxima permitida considerando as curvas existentes para cada 6 m ou fração de aumento da distância máxima utiliza se um eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior ao que seria normalmente utilizado Tabela na página 29 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 29 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Tamanho Nominal Diâmetro externo mm espessura de Parede mm ABNT NBR 5597 10 171 038 200 15 213 038 225 20 267 038 225 25 334 038 265 32 422 038 300 40 483 038 300 50 603 038 335 65 730 064 375 80 889 064 375 90 1016 064 425 100 1143 064 425 125 1413 1 500 130 1683 1 530 ABNT NBR 5598 10 171 040 200 15 213 040 225 20 269 040 225 25 337 040 265 32 424 1 265 40 483 1 300 50 603 1 300 65 761 1 335 80 889 1 335 90 1016 1 335 100 1143 1 375 125 1397 1 475 130 1611 1 500 ABNT NBR 13057 10 165 150 15 204 150 20 256 150 25 319 150 32 410 200 40 471 225 50 590 225 65 749 265 80 876 265 90 1000 265 100 1127 265 diMensões PrinciPais dos eletrodutos rígidos de AçoCARBoNo Tamanho Nominal Diâmetro externo mm espessura de Parede mm Tipo soldável 16 160 03 10 20 200 03 10 25 250 03 10 32 320 03 10 40 400 04 10 50 500 04 11 60 600 04 13 75 750 04 15 85 850 04 18 Tipo Roscável 16 167 03 18 20 211 03 18 25 262 03 23 32 332 03 27 40 422 03 29 50 478 04 30 60 594 04 31 75 751 04 38 85 880 04 40 110 1131 04 40 Notas 1 Para os eletrodutos fabricados de acordo com as normas ABNT NBR 5597 e ABNT NBR 5598 são admitidas variações na espes sura da parede que não excedam 125 para menos ficando em aberto as variações para mais 2 Os eletrodutos rígidos devem ser fabricados em varas de 3000 20 mm diMensões PrinciPais dos eletrodutos rígidos de PVc abnt nbr 15465 Notas 1 Para ambos os tipos são admitidas as seguintes variações na espessura de parede para tamanhos de 16 a 32 04 0 para tamanhos de 40 a 75 05 0 para o tamanho de 85 06 0 2 Os eletrodutos devem ser fabricados em varas de 300 m com variações de 1 e 05 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 30 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Tamanho Nominal Diâmetro externo mm espessura de Parede mm Tipo Corrugado leve ou Médio 16 160 03 21 20 200 03 23 25 250 04 3 32 320 04 35 40 400 05 45 diMensões PrinciPais dos eletrodutos FleXíVeis de PVc abnt nbr 15465 tiPos de linhas elétricas Esta tabela indica os tipos de linhas elétricas recomendados pela ABNT NBR 5410 É importante observar que as linhas estão classificadas em grupos em função das capacidades de condução de corrente Tipos de linhas elétricas conforme tabela 33 da ABNT NBR 5410 Método de instalação número Descrição Método de referência a utilizar para a capacidade de condução de corrente1 1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante2 A1 2 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante2 A2 3 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B1 4 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B2 5 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede B1 6 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede B2 7 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria B1 8 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria B2 11 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do cabo C 11A Cabos unipolares ou cabo multipolar fixado diretamente no teto C 11B Cabos unipolares ou cabo multipolar afastado do teto mais de 03 vez o diâmetro do cabo C 12 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja não perfurada ou prateleira C 13 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja perfurada horizontal ou vertical E multipolar F unipolares 14 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre suportes horizontais ou tela E multipolar F unipolares Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 31 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Método de instalação número Descrição Método de referência a utilizar para a capacidade de condução de corrente1 15 Cabos unipolares ou cabo multipolar afastados da parede mais de 03 vez o diâmetro do cabo E multipolar F unipolares 16 Cabos unipolares ou cabo multipolar em leito E multipolar F unipolares 17 Cabos unipolares ou cabo multipolar suspenso por cabo de suporte incorporado ou não E multipolar F unipolares 18 Condutores nus ou isolados sobre isoladores G 15 De V 5 De 9 21 Cabos unipolares ou cabos multipolares em espaço de construção5 sejam eles lançados diretamente sobre a superfície do espaço de construção sejam instalados em suportes ou condutos abertos bandeja prateleira tela ou leito dispostos no espaço de construção5 6 B2 5 De V 50 De B1 22 Condutores isolados em eletroduto de seção circular em espaço de construção5 7 15 De V 20 De 9 B2 V 20 De 9 B1 23 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção circular em espaço de construção5 7 B2 24 Condutores isolados em eletroduto de seção nãocircular ou eletrocalha em espaço de construção5 15 De V 20 De 9 B2 V 20 De 9 B1 25 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção nãocircular ou eletrocalha em espaço de construção5 B2 26 Condutores isolados em eletroduto de seção nãocircular embutido em alvenaria6 15 De V 5 De 9 B2 5 De V 50 De 9 B1 27 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção nãocircular embutido em alvenaria B2 28 Cabos unipolares ou cabo multipolar em forro falso ou em piso elevado7 15 De V 5 De 9 B2 5 De V 50 De 9 B1 31 32 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical B1 31A 32A Cabo multipolar em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical B2 33 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada encaixada no piso B1 34 Cabo multipolar em canaleta fechada encaixada no piso B2 35 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha ou perfilado suspensao B1 36 Cabo multipolar em eletrocalha ou perfilado suspensao B2 41 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular contido em canaleta fechada com percurso horizontal ou vertical 15 De V 20 De 9 B2 V 20 De 9 B1 42 Condutores isolados em eletroduto de seção circular contido em canaleta ventilada encaixada no piso B1 43 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta ventilada encaixada no piso B1 51 Cabo multipolar embutido diretamente em parede termicamente isolante2 A1 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 32 Capitulo III CAPÍTULO III Linhas elétricas Método de instalação número Descrição Método de referência a utilizar para a capacidade de condução de corrente1 52 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos diretamente em alvenaria sem proteção mecânica adicional C 53 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos diretamente em alvenaria com proteção mecânica adicional C 61 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular ou não ou em canaleta não ventilada enterradoa D 61A Cabo unipolar em eletroduto de seção circular ou não ou em canaleta não ventilada enterradoa8 D 63 Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente enterrados com proteção mecânica adicional D 71 Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura A1 72 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta provida de separações sobre parede B1 72A Cabo multipolar em canaleta provida de separações sobre parede B2 73 Condutores isolados em eletroduto cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos em caixilho de porta A1 74 Condutores isolados em eletroduto cabos unipolares ou cabo multipolar e embutidos em caixilho de janela A1 75 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta embutida em parede B1 75A Cabo multipolar em canaleta embutida em parede B2 1 Método de referência a ser utilizado na determinação da capacidade de condução de corrente Ver 62512 2 Assumese que a face interna da parede apresenta uma condutância térmica não inferior a 10 Wm2K 3 Admitemse também condutores isolados em perfilado desde que nas condições definidas na nota de 621141 4 A capacidade de condução de corrente para bandeja perfurada foi determinada considerandose que os furos ocupassem no mínimo 30 da área da bandeja Se os furos ocuparem menos de 30 da área da bandeja ela deve ser considerada como nãoperfurada 5 Conforme a ABNT NBR IEC 60050 826 os poços as galerias os pisos técnicos os condutos formados por blocos alveolados os forros falsos os pisos elevados e os espaços internos existentes em certos tipos de divisórias como por exemplo as paredes de gesso acartonado são considerados espaços de construção 6 De é o diâmetro externo do cabo no caso de cabo multipolar No caso de cabos unipolares ou condutores isolados distinguemse duas situações três cabos unipolares ou condutores isolados dispostos em trifólio De deve ser tomado igual a 22 vezes o diâmetro do cabo unipolar ou condutor isolado três cabos unipolares ou condutores isolados agrupados num mesmo plano De deve ser tomado igual a 3 vezes o diâmetro do cabo unipolar ou condutor isolado 7 De é o diâmetro externo do eletroduto quando de seção circular ou alturaprofun didade do eletroduto de seção nãocircular ou da eletrocalha 8 Admitese também o uso de condutores isolados desde que nas condições defini das na nota de 621161 9 Admitemse cabos diretamente enterrados sem proteção mecânica adicional desde que esses cabos sejam providos de armação ver 62116 Devese notar porém que esta Norma não fornece valores de capacidade de condução de corrente para cabos armados Tais capacidades devem ser determinadas como indicado na ABNT NBR 11301 NoTA Em linhas ou trechos verticais quando a ventilação for restrita devese atentar para risco de aumento considerável da temperatura ambiente no topo do trecho vertical housepress versão A 05072010 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 33 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos Os PerigOs da cOrrente elétrica Especialistas de diversos países têm estudado atentamente os efeitos da passagem da corrente elétrica pelo corpo humano As conclusões a que chegaram eminentes cientistas e pesquisadores através de expe riências feitas com seres humanos e com animais foram utilizadas pela IEC em sua Publicação no 4791 Effects of current passing through the human body de 1984 É nesse documento que se baseiam as prin cipais normas internacionais de instalações elétricas inclusive a nossa ABNT NBR 5410 nas partes que tratam da proteção das pessoas e dos animais domésticos contra os choques elétricos Podem ser caracteri zados quatro fenômenos patológicos críticos a tetanização a parada respiratória as queimaduras e a fíbrilação ventricular que passamos a descrever sucintamente Tetanização É a paralisia muscular provocada pela circulação de corrente através dos tecidos nervosos que controlam os músculos Superposta aos im pulsos de comando da mente a corrente os anula podendo bloquear um membro ou o corpo inteiro De nada valem nesses casos a cons ciência do indivíduo e sua vontade de interromper o contato Parada respiratória Quando estão envolvidos na tetanização os músculos peitorais os pul mões são bloqueados e a função vital de respiração para Tratase de uma situação de emergência Queimaduras A passagem da corrente elétrica pelo corpo humano é acompanhada do desenvolvimento de calor por efeito Joule podendo produzir queimadu ras Nos pontos de entrada e saída da corrente a situação tomase mais crítica tendo em vista principalmente a elevada resistência da pele e a maior densidade de corrente naqueles pontos As queimaduras produzi das por corrente elétrica são via de regra as mais profundas e as de cura mais difícil podendo mesmo causar a morte por insuficiência renal Fibrilação ventricular Se a corrente atinge diretamente o músculo cardíaco poderá perturbar seu funcionamento regular Os impulsos periódicos que em condições normais regulam as contrações sístole e as expansões diástole são alterados o coração vibra desordenadamente e em termos técnicos perde o passo A situação é de emergência extrema porque cessa o fluxo vital de san gue ao corpo Observese que a fibrilação é um fenômemo irreversível que se mantém mesmo quando cessa a causa só pode ser anulada mediante o emprego de um equipamento chamado desfibrilador dis ponível via de regra apenas em hospitais e prontosocorros A figura representa um ciclo cardíaco completo cuja duração média é de 750 milésimos de segundo A fase crítica correspondente à dias tole tem uma duração aproximada de 150 milésimos de segundo Quando uma tensão é aplicada entre dois pontos do corpo de uma pessoa passa a circular uma corrente elétrica Ocorre que a resistência do corpo humano não é constante mas varia bastante dentro de limites amplos dependendo de diversos fatores de natureza física e biológica inclusive da tensão aplicada bem como do trajeto da corrente sendo muito difícil estabelecer um valor padronizado Efeitos Fisiológicos da Corrente Elétrica CA de 15 a 100Hz trajeto entre extremidades do corpo pessoas de no mínino 50 quilos de peso Faixa de corrente Reações fisiológicas habituais 01 a 05mA Leve percepção superficial habitualmente nenhum efeito 05 a 10mA Ligeira paralisia nos músculos do braço com início de tetanização habitualmente nenhum efeito perigoso 10 a 30mA Nenhum efeito perigoso se houver interrupção em no máximo 5 segundos 30 a 500mA Paralisia estendida aos músculos do tórax com sensação de falta de ar e tontura possibilidade de fibrilação ventricular se a descarga elétrica se manifestar na fase crítica do ciclo cardíaco e por tempo superior a 200 ms Acima de 500mA Traumas cardíacos persistentes nesse caso o efeito é letal salvo intervenção imediata de pessoal especializado com equipamento adequado fase crítica do ciclo cardíaco 750ms 150ms Tensão Aplicada 1 2 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 34 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos 1 2 3 4 5 6 A Publicação no 4791 da IEC define quatro zonas de efeitos para correntes alternadas de 15 a 100Hz admitindo a circulação de corren tes entre as extremidades do corpo para pes soas com 50Kg ou mais 1 Nenhum efeito perceptível 2 Efeitos fisiológicos geralmente não danosos 3 Efeitos fisiológicos notáveis parada cardíaca parada respiratória contrações musculares geral mente reversíveis 4 Elevada probabilidade de eleitos fisiológicos graves e irreversíveis fibrilação cardíaca parada respiratória PrOteçãO cOntra chOques elétricOs São duas como vimos no capítulo anterior as condições de perigo para as pessoas em relação às instalações elétricas Os contatos diretos que consistem no contato com partes metáli cas normalmente sob tensão partes vivas Os contatos indiretos que consistem no contato com partes metá licas normalmente não energizadas massas mas que podem ficar energizadas devido a uma falha de isolamento Para ambas as condições a ABNT NBR 5410 prescreve rigorosas me didas de proteção que podem ser ativas ou passivas As medidas ativas consistem na utilização de dispositivos e méto dos que proporcionam o seccionamento automático do circuito quando ocorrerem situações de perigo para os usuários As medidas passivas por sua vez consistem no uso de dispositivos e métodos que se destinam a limitar a corrente elétrica que pode atraves sar o corpo humano ou a impedir o acesso às partes energizadas Proteção em locais acessíveis a qualquer pessoa com invólucros ou barreiras com isolamento total IP20 Proteção em locais acessíveis apenas a pessoas qualificadas com obstáculos PrOteçãO cOntra cOntatOs diretOs segundO a aBnt nBr 5410 Proteção Tipo de Medida Sistema Tipo de Pessoa Total Passiva Isolação das partes vivas sem possibílidade de remoção Comum Passiva Invólucros ou barreiras removíveis apenas com chave ou ferramenta com intertravamento ou com uso de barreira intermediária Comum Parcial Passiva Obstáculos removíveis sem ferramenta Advertida Qualificada Passiva Distanciamento das partes vivas acessíveis Advertida Qualificada Complementar Ativa Circuito protegido por dispositivo DR de alta sensibilidade Qualquer por distanciamento m 250 125 075 10000 5000 2000 1000 500 200 100 50 20 10 02 05 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10000 2 1 3 4 a b c1 c2 c3 Zonas tempocorrente de efeitos de corrente alternada 15 a 100Hz sobre as pessoas Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 35 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos PrOteçãO cOntra cOntatOs indiretOs segundO a aBnt nBr 5410 Tipo de Medida Sistema Passiva sem seccionamento automático do circuito Isolação dupla Locais não condutores Separação elétrica Ligações equipotenciais Ativa com seccionamento automático do circuito Esquema TN Esquema TT Esquema IT Proteção por dupla isolação Isolação básica Isolação suplementar Invólucro metálico eventual Proteção por locais não condutores Proteção por ligação eqüipotencial Proteção por separação elétrica Transformação de separação Isolamento 1000 x U Comprimento máximo do circuito 100000 Não ligue à terra Ligação eqüipotencial UN Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 36 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos aterraMentOs Entendemos por aterramento a ligação intencional de um condutor à terra Se essa ligação é feita diretamente sem a interposição de qualquer impedância ou resistência falamos em aterramento direto Se ao contrário entre o condutor e a terra inserese uma impedância dizemos que o aterramento é não direto Dois são os tipos de aterramento numa instalação o aterramento funcional que consiste na ligação à terra de um dos condutores do sistema geralmente o neutro com o objetivo de garantir o funcionamento correto seguro e confiável da instalação o aterramento de proteção que consiste na ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação com o único objetivo de proporcionar proteção contra contatos indiretos Algumas vezes são realizados aterramentos conjuntos funcionais e de proteção Os aterramentos são efetuados com eletrodos de aterramento que são os condutores colocados em contato com a terra Estes podem ser hastes perfis barras cabos nus fitas etc A ABNT NBR 5410 estabe lece que o eletrodo de aterramento preferencial de uma instalação seja aquele constituído pelas armaduras de aço embutidas no concreto das fundações das edificações O termo eletrodo referese sempre ao condutor ou ao conjunto de condutores em contato com a terra e portanto abrange desde uma simples haste isolada até uma complexa malha de aterramento cons tituída pela associação de hastes com cabos Em qualquer tipo de prédio deve existir um sistema de terra consti tuído por eletrodo de aterramento condutor ou conjunto de condutores em contato íntimo com o solo e que garantem uma ligação elétrica com ele condutor de proteção PE condutor prescrito em certas me didas de proteção contra os choques elétricos e destinado a ligar eletricamente massa elementos condutores estranhos à instalação eletrodos de aterramento principal eletrodos de aterramento eou pontos de alimentação ligados à terra ou ao ponto neutro artificial condutor PEN condutor ligado à terra garantindo ao mesmo tempo as funções de condutor de proteção e de condutor neu tro a designação PEN resulta da combinação PE de condutor de proteção N de neutro o condutor PEN não é considerado um condutor vivo terminal ou barra de aterramento principal terminal ou barra destinado a ligar ao dispositivo de aterramento os condu tores de proteção incluindo os condutores de eqüipontencialidade e eventualmente os condutores que garantam um aterramento funcional resistência de aterramento total resistência elétrica entre o ter minal de aterramento principal de uma instalação elétrica e a terra condutor de aterramento condutor de proteção que liga o termi nal ou barra de aterramento principal ao eletrodo de aterramento ligação eqüipotencial ligação elétrica destinada a colocar no mesmo potencial ou em potenciais vizinhos as massas e os ele mentos condutores estranhos à instalação podemos ter numa ins talação três tipos de ligação eqüipotencial a ligação eqüipotencial principal ligações eqüipotenciais suplementares ligações eqüipotenciais não ligadas à terra condutor de eqüipotencialidade condutor de proteção que garante uma ligação eqüipotencial condutor de proteção principal condutor de proteção que liga os diversos condutores de proteção da instalação ao terminal de aterramento principal Malha Terminal de aterramento Condutores de proteção Ligação eqüipotencial suplementar Condutor de proteção principal Terminal de aterramento principal Condutor de aterramento Estrutura do prédio Eletrodo preferencial Condutor de aterramento Dispositivo de verificação Ligação eqüipotencial tubulações metálicas não elétricas Poço de inspeção Condutor nu Haste Mínimo 05m Eletrodo alternativos Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 37 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos tensãO de cOntatO Muito embora seja a corrente juntamente com o tempo a grandeza mais importante no estudo do choque elétrico como foi visto anterior mente por razões óbvias só se pode avaliála indiretamente ou seja recorrendo à tensão aplicada ao corpo humano Definese então a tensão de contato como sendo a tensão a que uma pessoa possa ser submetida ao tocar simultaneamente em um objeto colocado sob tensão e um outro elemento que se encontra num potencial diferente O perigo para uma pessoa não está simplesmente em tocar um objeto sob tensão mas sim em tocar simultaneamente um outro objeto que esteja num potencial diferente em relação ao primeiro As pessoas encontramse via de regra em contato com o solo ou com o soalho ou com uma parede Na posição normal os pés estão sobre o solo e a menos que a pessoa esteja calçando sapatos com sola isolante seu corpo encontrase praticamente no potencial do solo Em certos casos o solo é isolante e está realmente isolado da terra não havendo então qualquer perigo No entanto como regra geral os indivíduos encontramse em contato com objetos ou partes de um prédio que estão num potencial elétrico bem definido geralmente o da terra e qualquer con tato com um outro elemento num potencial diferente pode ser perigoso Fase sob falta Falta fasemassa Massa sob falta Terminal de aterramento principal UF Tensão de falta Resistência entre o elemento condutor e a terra Tensão entre o elemento condutor e a terra UR R Tensão de contato UB Elemento condutor estranho à instalação UB UF UR se R 0 UR 0 UB UF hipótese usual A ABNT NBR 5410 estabelece o tempo máximo durante o qual uma pessoa pode suportar uma dada tensão de contato Esses tempos con sideram duas situações em que podem estar as pessoas situação 1 ambientes normais situação 2 áreas externas canteiros de obras outros locais em que as pessoas estejam normalmente molhadas teMPOs de secciOnaMentO MáxiMOs nO esqueMa tn cOnfOrMe taBela 25 da aBnt nBr 5410 UO Tempo de seccionamentos V Situação 1 Situação 2 115 120 127 08 035 220 04 020 254 04 020 277 04 020 400 02 005 NOTA UO tensão nominal entre fase e neutro valor eficaz em corrente alternada Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 38 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos A proteção contra contatos indiretos por seccionamento automático da alimentação do circuito onde ocorra a falta fasemassa é a principal das medidas de proteção segundo a ABNT NBR 5410 Seu objetivo é evitar que uma tensão de contato UB superior à tensão de contato limite UL 50V na situação 1 ou 25V na situação 2 permaneça por um tempo que possa resultar em perigo para as pessoas Baseiase em 2 condições existência de um percurso para a corrente de falta seccionamento do circuito por dispositivo apropriado em tempo adequado O percurso da corrente de falta é função do esquema de aterra mento e só pode ser realizado através dos condutores de proteção que ligam as massas ao terminal de aterramento principal O seccionamento do circuito depende das características dos dis positivos de proteção utilizados disjuntores dispositivos fusíveis ou dispositivos DR O tempo t em que deve ocorrer o seccionamento automático do circuito deve ser no máximo 5 segundos quando UB UL no máximo 5 segundos para circuitos de distribuição e para circuitos terminais que só alimentam equipamentos fixos na situação 1 no máximo igual ao obtido da curva t em função de UB A ABNT NBR 5410 classifica os esquemas de aterramento consideran do o aterramento funcional e o de proteção de acordo com a seguinte notação que utiliza 2 3 ou 4 letras 1a letra indica a situação da alimentação em relação à terra T um ponto diretamente aterrado I isolação de todas as partes vivas ou aterramento através da impedância 2a letra situação das massas em relação à terra T massas diretamente aterradas independentemente do aterramento eventual de um ponto de alimentação N massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado geralmente o ponto neutro outras letras eventuais disposição do condutor neutro e do condu tor de proteção S funções de neutro e de proteção asseguradas por condu tores distintos C funções de neutro e de proteção combinadas em único condutor condutor PEN cOndutOres de PrOteçãO Os condutores de proteção devem estar presentes em todas as instala ções de baixa tensão seja qual for o esquema de aterramento adotado TN TT ou IT e desempenham um papel fundamental na proteção con tra os contatos indiretos São eles que garantem a perfeita continuidade do circuito de terra para o escoamento das correntes de fuga eou de falta da instalação Em seu sentido mais geral o termo condutor de proteção inclui os condutores de proteção dos circuitos terminais e de distribuição os condutores de eqüipotencialidade o condutor de aterramento Trataremos aqui dos condutores de proteção dos circuitos designados internacionalmente pelas letras PE de Protection Earth Num circuito terminal o condutor de proteção liga as massas dos equi pamentos de utilização e se for o caso o terminal terra das tomadas de corrente alimentados pelo circuito ao terminal de aterramento do quadro de distribuição respectivo Num circuito de distribuição o condutor de proteção interliga o terminal de aterramento do quadro de onde parte o circuito ao terminal de ater ramento do quadro alimentado pelo circuito Como condutores de proteção de circuito devem ser usados preferen cialmente condutores isolados como o Afumex Plus e o Superastic Flex cabos unipolares como o Afumex 1 kV e o Gsette de 1 condutor veias de cabos multipolares como o Afumex 1 kV e o Gsette de 3 ou 4 condutores Os condutores isolados e os cabos unipolares devem de preferência fazer parte da mesma linha elétrica do circuito o que é aliás explicita mente recomendado pela ABNT NBR 5410 nos esquemas TN Quando os condutores de proteção forem identificados através de cor deve ser usada a dupla coloração verdeamarelo ou opcionalmente a cor verde No caso dos condutores PEN deve ser usada a cor azulclaro a mesma que identifica o neutro com indicação verdeamarelo nos pontos visíveis eou acessíveis Nos condutores isolados e nas veias de cabos multipolares a identificação deve ser feita na isolação enquanto que nos cabos unipolares deve ser feita na cobertura Seção dos condutores fase S mm2 Seção dos condutores de proteção SPE mm2 S 16 SPE S 16 S 35 SPE 16 S 35 SPE S2 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 39 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos disPOsitivO dr Princípio de funcionamento do dispositivo diferencialresidual Um dispositivo diferencialresidual dispositivo DR é constituído em suas linhas essenciais pelos seguintes elementos principais 1 contatos fixos e contatos móveis 2 transformador diferencial 3 disparador diferencial relê polarizado Os contatos têm por função permitir a abertura e o fechamento do circuito e são dimensionados de acordo com a corrente nominal lN do dipositivo Quando se trata de um disjuntor termomagnético diferencial os contatos são dimensionados para poder interromper correntes de curtocircuito até o limite dado pela capacidade de interrupção de cor rente nominal do dispositivo O transformador é constituído por um núcleo laminado de material com alta permeabilidade com tantas bobinas primárias quantos forem os pólos do dispositivo no caso do dispositivo da fig bipolar duas bobinas e uma bobina secundária destinada a detectar a corrente diferencialresidual As bobinas primárias são iguais e enroladas de modo que em condi ções normais seja praticamente nulo o fluxo resultante no núcleo a bo bina secundária tem por função sentir um eventual fluxo resultante O sinal na saída da bobina secundária é enviado a um relé polarizadoque aciona o mecanismo de disparo para abertura dos contatos principais O disparador diferencial é um relê polarizado constituído por um ímã permanente uma bobina ligada à bobina secundária do transformador e uma peça móvel fixada de um lado por uma mola e ligada mecani camente aos contatos do dispositivo na condição de repouso a peça móvel permanece na posição fechada encostada no núcleo e tracio nando a mola A aplicação do relê polarizado por desmagnetização ou por saturação é generalizada nos dispositivos diferenciais uma vez que com ele é suficiente uma pequena energia para acionar mecanismos de uma certa complexidade Em condições de funcionamento normal o fluxo resultante no núcleo do transformador produzido pelas corren tes que percorrem os condutores de alimentação é nulo e na bobina secundária não é gerada nenhuma força eletromotriz A parte móvel do disparador diferencial está em contato com o núcleo como na fig tracionando a mola atraída pelo campo do ímã permanente Quando o fluxo resultante no núcleo do transformador for diferente de zero isto é quando existir uma corrente diferencialresidual lDR será gerada uma força eletromotriz na bobina secundária e uma corrente percorrerá a bobina do núcleo do disparador Quando lDR for igual ou superior a lΔN corrente diferencialresidual no minal de atuação do dispositivo o fluxo criado no núcleo do disparador pela corrente proveniente da bobina secundária do transformador pro voca a desmagnetização do núcleo abrindo o contato da parte móvel e conseqüentemente os contatos principais do dispositivo Os dispositivos DR com lΔN superior a 003A baixa sensibilidade são destinados à proteção contra contatos indiretos e contra incêndio Os dispositivos com IΔN igual ou inferior a 003A alta sensibilidade além de proporcionarem proteção contra contatos indiretos se constituem como vimos numa proteção complementar contra contatos diretos I1 I2 IF IDR FR 0 FR I1 I2 IF id Em condições normais a soma das correntes que percorrem os condu tores vivos do circuito l1 l2 l3 e lN é igual a zero isto é lDR 0 mesmo que haja desequilíbrio de correntes esqueMa dO disjuntOr diferencial ausência de falta Para terra cOndiçãO de falta Para terra 1 3 2 E I1 I2 FR 0 id FR I1 I2 Esquema Princípio Configurações básicas Percurso da corrente de falta Tempo de seccionamento Impedância Tensão de contato Dispositivos de proteção contra contatos indiretos Condição de proteção Observações TN TNS Alimentação aterrada massas aterradas junto com a alimentação No máximo 5S para circuitos de distribuição e para circuitos terminais que só alimentem equipamentos fixos situação 1 Em todos os demais casos no máximo igual ao obtido da curva tempotensão em função de UB ZS RE RL RPE UB UO ZS RPE Disjuntores Dispositivos fusíveis Dispositivos DR ZS Ia UO TNC só pode ser usado em instalações fixas com S 10 mm2 No TNC não podem ser utilizados dispositivos DR Os dispositivos DR devem ser usados quando não puder ser cumprida a condição de proteção Devem ser objeto de proteção complementar contra contatos diretos por meio de dispositivos DR de alta sensibilidade IΔN 30mA a circuitos que sirvam a pontos em locais contendo banheira ou chuveiro b circuitos que alimentem tomadas de corrente em áreas externas c circuitos de tomadas de corrente em áreas internas que possam vir alimentar equipamentos no exterior d circuitos de tomadas de corrente em cozinhas copascozinhas lavanderias áreas de serviço garagens e no geral a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens TNC Disjuntores Dispositivos fusíveis TNCS Disjuntores Dispositivos fusíveis Dispositivos DR Alimentação por rede pública BT TNCS ZS RE RL RL RPE RPEN UB UO ZS RPE RPEN Dispositivos DR Disjuntores Dispositivos fusíveis TT Clássico Alimentação aterrada massas aterradas utilizando eletrodos independentes No máximo 5s ZS RA RB UB UO RA RB RA Dispositivos DR RA IΔN UL Os dispositivos DR são os únicos permitidos para proteção contra contatos indiretos Devem ser objeto de proteção complementar contra contatos diretos por meio de dispositivos DR de alta sensibilidade IΔN 30mA a circuitos que sirvam a pontos em locais contendo banheira ou chuveiro b circuitos que alimentem tomadas de corrente em áreas externas c circuitos de tomadas de corrente em áreas internas que possam vir alimentar equipamentos no exterior d circuitos de tomadas de corrente em cozinhas copascozinhas lavanderias áreas de serviço garagens e no geral a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens RA Ia UL Alimentação por rede pública BT ZS RA RN UB UO RA RN RA RA IΔN UL Legendas U Tensão entre fases UO Tensão faseneutro RA Resistência de aterramento das massas RB Resistência de aterramento da alimentação RN Resistência de aterramento do neutro RL Resistência dos condutores fase RL Resistência dos condutores fase no trecho à juzante do ponto de entrega RPE Resistência dos condutores de proteção RPEN Resistência dos condutores PEN IF Corrente de falta direta fasemassa ZS Impedância do percurso da corrente de falta Ia Corrente que provoca a atuação do dispositivo de proteção no tempo máximo indicado UF Tensão de falta UB Tensão de contato UL Tensão de contato limite IΔN Corrente diferencialresidual nominal de atuação dispositivo DR RE Resistência do secundário do transformador UoU L1 L2 L3 N PE RB Fonte Circuito de distribuição Massa genérica RB UoU Fonte Circuito de distribuição Massa genérica L1 L2 L3 PEN UoU L1 L2 L3 N PE RB Fonte Circuito de distribuição Massa genérica UoU RB Fonterede RN TAP Consumidor BT L1 L2 L3 N PE L1 L2 N UoU RB Fonte Circuito de distribuição Massa genérica L1 L2 L3 N PE RA L1 L2 L3 N L1 L2 N TAP RA RN Fonterede RB UoU Consumidor BT Uo RB RA UB UF IF Uo RL RPEN RB RN UB UF TAP RPE IF RL L N L N PE Uo RL RE RB UB UF IF L PEPEN RPE RN RB RA TAP UB UF L N Uo L N IF Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 41 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos DR DR DR DR DR DR aPlicaçãO dOs disPOsitivOs dr As instalações elétricas sempre apresentam correntes de fuga O valor de tais correntes que fluem para a terra dependerá de diversos fatores entre os quais a qualidade dos componentes e dos equipamentos de utilização empregados a qualidade da mão de obra de execução da instalação a idade da instalação o tipo de prédio etc Via de regra as correntes de fuga variam desde uns poucos miliampères até alguns centésimos de ampère É evidente que para poder instalar um dispositivo DR na proteção de um circuito ou de uma instalação proteção geral as respectivas correntes de fuga deverão ser inferiores ao limiar de atuação do dispositivo Ob servese por exemplo que não se poderia nunca utilizar um dispositivo DR pelo menos um de alta sensibilidade numa instalação onde exista um chuveiro elétrico metálico com resistência nua não blindada Nessas condições antes de instalar um dispositivo DR sobretudo em instalações mais antigas é necessário efetuar uma medição preventiva destinada a verificar a existência pelo menos de correntes de fuga su periores a um certo limite Se o resultado dessa prova for favorável isto é se não existirem correntes significativas fluindo para a terra poder seá instalar um dispositivo DR como proteção geral contra contatos indiretos caso contrário só poderão ser instalados dispositivos DR nas derivações da instalação geralmente em circuitos terminais É importante observar que pequenas correntes de fuga aumentam a eficácia dos dispositivos DR De fato se considerarmos uma instalação protegida por um diferencial com IΔN 003A cujo limiar de atuação seja de 0025A e que apresente uma corrente de fuga permanente de 0008A um incremento de corrente diferencial provocado por exem plo por uma pessoa tocando numa parte viva ou por uma falta fase massa num equipamento de utilização de 0017A será suficiente para determinar a atuação da proteção Para os esquemas TT a ABNT NBR 5410 recomenda que se a instala ção for protegida por um único dispositivo DR este deve ser colocado na origem da instalação como proteção geral contra contatos indiretos a menos que a parte da instalação compreendida entre a origem e o dis positivo não possua qualquer massa e satisfaça à medida de proteção pelo emprego de equipamentos classe II ou por aplicação de isolação suplementar Na prática essa condição pode ser realizada se entre a origem situada por exemplo na caixa de entrada da instalação e o dispositivo DR único instalado por exemplo no quadro de distribuição existirem apenas condutores isolados contidos em eletrodutos isolantes ou cabos uni ou multipolares contidos ou não em condutos isolantes A opção à utilização de um único DR é o uso de vários dispositivos um em cada derivação geralmente nos circuitos terminais como mostra a figura b no quadro abaixo Valores máximos de resistência de aterramento das massas RA num esquema TT em função da corrente diferencialresidual de atuação do dispositivo DR lAN e da tensão de contato limite UL IANA Valor máximo de RA Ω Situação 1 UL 50 V Situação 2 UL 25 V 003 03 05 1667 167 100 833 833 50 Uso dos dispositivos DR a Geral b Nos circuitos terminais Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 42 Capitulo IV CAPÍTULO IV Proteção contra choques elétricos aPlicaçãO tíPica de uM disPOsitivO dr nuM esqueMa tt Um pequeno prédio 1 único consumidor é alimentado a partir de uma rede pública de baixa tensão com duas fases e neutro No quadro de entrada além do medidor existe um disjuntor termomag nético diferencial que se constitui na proteção geral da instalação O aterramento das massas é feito junto ao quadro onde se localiza o terminal de aterramento principal da instalação Do quadro de entrada parte o circuito de distribuição principal com duas fases Trafo Poste Rede aérea BT Ramal de entrada aéreo RB aterramento do neutro do trafo concessionária Caixa de entrada Proteção geral Terminal de aterramento principal Ligação eqüipotencial principal Circuito de distribuição quadro terminal Aterramento das massas Instalação alimentada por rede pública BT utilizando dispositivos DR Terminal de aterramento do quadro Circuito terminal RA N PE DR PE F F N PE L1 L2 L3 N kWh DR neutro e condutor de proteção que se dirige ao quadro de distribui ção terminal da instalação onde eventualmente poderão existir outros dispositivos DR por exemplo outros disjuntores termomag néticos diferenciais devidamente coordenados com o primeiro para a proteção de certos circuitos terminais a coordenação pode ser conseguida tendose para o dispositivo geral lΔN 03A e para os demais lΔN 003A housepress versão A 02082010 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 43 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos I fator de demanda g é definido como o fator que caracteriza a simultaneidade de funcionamento dos equipamentos de utilização de um conjunto de equipamentos de utilização de mesmo tipo li gados a um quadro de distribuição ou de todos os equipamentos de utilização ligados a um quadro de distribuição no instante de maior solicitação maior demanda da instalação As tabelas 3 a 8 são exemplos de fatores de demanda Elas devem ser utilizadas com cautela uma vez que os fatores podem variar em função da região onde a instalação está situada Geralmente as concessionárias de energia locais possuem valores mais ade quados a serem utilizados j potência instalada PINST em W ou kW é definida como a soma das potências nominais de entrada dos equipamentos de utilização ligados a um circuito terminal potência instalada de um circuito terminal ou de um conjunto de equipamentos de utilização de mesmo tipo ligados a um quadro de distribuição por exemplo con junto de aparelhos de iluminação conjunto de tomadas conjunto de motores etc ou de todos os equipamentos de utilização ligados a um quadro de distribuição potência instalada de um quadro de distribuição ou de todos os equipamentos de utilização de uma instalação potência instalada de uma instalação k potência de alimentação PA em W ou kW é definida como a soma das potências nominais de entrada dos equipamentos de utilização de um conjunto de equipamentos de utilização de mes mo tipo ligados a um quadro de distribuição ou de todos os equi pamentos de utilização ligados a um quadro de distribuição que estejam em funcionamento no instante de maior solicitação da instalação a potência ativa nominal de saída de um equipamento de utilização b potência ativa nominal de entrada de um equipamento de utilização c rendimento de um equipamento de utilização SN em VA ou kVA d potência aparente nominal de entrada de um equipamento de utilização e fator de potência nominal de um equipamento de utilização f fator a g tensão nominal de linha do circuito h fator t que vale A 3 para circuitos trifásicos 3F ou 3F N e 1 para circuito monofásicos FF ou FN ou 2F N i fator que converte kVA em A corrente de Projeto Os circuitos de uma instalação ou seja os circuitos terminais e os circuitos de distribuição são caracterizados pela corrente de projeto lB Tratase da corrente que os condutores do circuito devem transformar em condições normais de funcionamento No cálculo de IB estão envolvidas no caso mais geral várias grandezas que passamos a analisar Tipo de circuito Tensão UN V f Valor arredondado Monofásico FN FF ou 2FN 110 115 127 208 220 230 9 86 8 48 45 43 Trifásico 3F ou 3FN 208 220 230 380 440 460 28 27 25 15 13 125 tabela 1 Valores típicos do fator f η PN PN PN em W ou kW PN em W ou kW f ver tabela 1 tUN 103 SN cosΦN PN cosΦN a ver tabela 2 η x cosΦN 1 UN em V ou então se forem dadas apenas as potências de saída PN dos equi pamentos eXeMPlo Entre os equipamentos de utilização ligados a um quadro de distribui ção de uma indústria existem 12 tornos de 3 kW cada um O fator de demanda do conjunto é estimado em 03 A potência instalada do conjunto dos tornos ligados ao quadro é de 12 x 3 36 kW PINST 36 kW No instante de maior solicitação da instalação estão em funcionamento 03 x 12 4 dos tornos ligados ao quadro em outras palavras a potên cia de alimentação do conjunto de tornos ligados ao quadro no instante de maior demanda da instalação é PA g x PINST 03 x 3612 kW A corrente de projeto de um circuito terminal que só deve alimentar equipamentos de mesmo tipo é determinada a partir da potência ins talada do circuito isto é Obs Se PINST for dada em kW devemos multiplicála por 1000 IB t x UN x cosΦN PINST Obs Se PN for dada em kW devemos multiplicála por 1000 IB t x UN x η x cosΦN PN g PINST PA Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 44 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos Equipamento cosΦ η a ILUMINAÇÃO Incandescente 10 10 10 Mista 10 10 14 Vapor de sódio à baixa pressão sempre aparelhos compensados 8a 180W 085 07 a 08 16 APARELHOS NÃO COMPENSADOS baixo cosΦ lodeto metálico 220 V230 a 1000 W 380 V 2000 W 06 06 09 a 095 09 35 35 Fluorescente com starter 18 a 65 W partida rápida 20 a 110 W 05 05 06 a 083 054 a 08 32 a 24 37 a 25 Vapor de mercúrio 220 V50 a 1000 W 05 087 a 095 40 Vapor de sódio à alta pressão 70 a 1000 W 04 09 42 APARELHOS COMPENSADOS alto cosΦ lodeto metálico 220 V230 a 1000 W 380 V 2000 W 085 085 09 a 095 09 24 24 Fluorescente com starter18 a 65 W partida rápida 20 a 110 W 085 085 06 a 083 054 a 08 19 a 14 22 a 15 Vapor de mercúrio 220 V 50 a 1000 W 085 087 a 095 25 Vapor de sódio à alta pressão 70 a 1000 W 085 09 20 MOTORES trifásicos de gaiola Até 600 W 05 20 De 1 a 4 cv 075 075 18 De 5 a 50 cv 085 08 15 Mais de 50 cv 09 09 12 AQUECIMENTO por resistor 10 10 10 Para certos aparelhos de iluminação o fator a foi majorado para levar em conta as correntes absorvidas na partida tabela 2 Valores típicos do fator de potência do rendimento e do fator a a ser utilizados na falta de dados específicos do fabricante Sendo PN a soma das potências de saída dos equipamentos em kW ligados ao circuito podemos escrever também PN dada em kW eXeMPlos 1 Circuito terminal alimentando um motor trifásico de 5 cv 1cv 0736 kW tensão de 220 V 2 Circuito terminal monofásico alimentando 3 tomadas de 600 VA cada e 3 tomadas de 100 VA cada todas com o fator de potência 08 tensão 127 V Calculando pelas potências aparentes teremos Nos circuitos terminais como todos os equipamentos de utilização alimentados são de mesmo tipo o fator de potência é o mesmo e podemos somar as potências aparentes nominais de entrada As sim a corrente de projeto pode ser calculada por IB PN x a x f PN PN 5 x 0736 368 kW só 1 motor no circuito dadas tabelas IB 368 x 15 x 27 149 A no caso por haver apenas um motor no circuito a corrente de projeto é igual à corrente nominal do motor f 27 a 15 Potência de entrada duas tomadas 600 VA PN 600 x 08 480 W 100 VA PN 100 x 08 80 W PINST 3 x 480 3 x 80 1680 W t 1 IB 165 A 1680 1 x 127 x 08 IB t x UN SN SN 3 x 600 3 x 100 2100 VA IB 165 A 2100 1 x 127 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 45 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos Potência P kVA Fator de demanda 0 P 1 86 1 P 2 75 2 P 3 66 3 P 4 59 4 P 5 52 5 P 6 45 6 P 7 40 7 P 8 35 8 P 9 31 9 P 10 27 acima de 10 24 tabela 3 Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral para uma unidade residencial Potência Instalada kW Fator de demanda Primeiros 20 40 Seguintes 40 30 Seguintes 40 25 Seguintes 100 20 Seguintes 200 15 O que exceder de 400 10 tabela 4 Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso para edifícios de apartamentos e conjuntos habitacionais No de Aparelhos Fator de demanda 2 56 3 47 4 39 5 35 6 a 10 25 11 a 20 20 21 a 30 18 acima de 30 15 tabela 5 Fatores de demanda para motor de hidromassagem 3 Circuito terminal alimentando 10 aparelhos de iluminação fluores cente compensados partida rápida cada um com 4 lâmpadas de 65 W potência de saída circuito monofásico de 115 V Da tabela 2 a varia de 22 a 15 tomando a média a 185 A corrente de projeto de um circuito de distribuição deve ser calculada a partir da potência de alimentação do quadro de distribuição alimen tado pelo circuito Geralmenteum quadro de distribuição alimenta por meio de diversos circuitos terminais diferentes conjuntos de cargas de mesmo tipo bem como cargas isoladas 1 de cada e portanto sua potência de alimentação será a soma das potências de alimentação dos diferentes conjuntos PA mais a soma das potências nominais de entrada das cargas isoladas PN ou seja Obs Se PA PA e PN forem dados em kW os numeradores das duas expressões devem ser multiplicados por 1000 Essas expressões são válidas para quadros de distribuição que ali mentam cargas cujos fatores de potência são iguais ou próximos Se forem dadas as potências de saída das diversas cargas a potência de alimentação de cada conjunto será dada por e a potência de cada carga isolada por No caso particular de unidades residenciais a potência de alimentação do quadro de distribuição da unidade pode ser calculada pela expressão Potência instalada de iluminação Potência instalada de tomadas de uso geral Fator de demanda obtido a partir de PINSTIL PINST TUG tabela 3 Soma das potências nominais das cargas isoladas IB t x UN x cosΦ PA PN 10 x 4 x 65 2600 W 26 kW t 1 Da tabela 1 f 86 IB 26 x 185 x 86 414 A IB t x UN x cosΦ PA PN PA x g η PN PN η PN PA PINSTIL PINSTTUG g PN ou Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 46 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos No de Aparelhos Fator de demanda 2 88 3 82 4 78 5 76 6 74 7 72 8 71 9 a 11 70 12 a 14 68 15 a 16 67 17 a 22 66 23 a 30 65 31 a 50 64 acima de 50 62 NOTA 1 A tabela referese a aparelhos tipo janela ou centrais individuais NOTA 2 A tabela aplicase a conjuntos de unidades residenciais Para cada unidade recomendase utilizar o fator de demanda 100 tabela 6 Fatores de demanda para aparelhos de ar condicionado para uso residencial No de Aparelhos Fator de demanda 2 a 10 100 11 a 20 90 21 a 30 82 31 a 40 80 41 a 50 77 acima de 50 75 NOTA 1 A tabela referese a aparelhos tipo janela ou centrais individuais NOTA 2 A tabela aplicase a conjuntos de unidades comerciais Para cada unidade recomendase utilizar o fator de demanda 100 tabela 8 Fatores de demanda de outros aparelhos de uso residencial tabela 7 Fatores de demanda para aparelhos de ar condicionado para uso comercial No de Aparelhos Chuveiro elétrico Torneira elétrica máq lavar louça aquec água passagem Aquecedor de água de acumulação Forno micro ondas Máq secar roupa 02 68 72 71 60 100 03 56 62 64 48 100 04 48 57 60 40 100 05 43 54 57 37 80 06 39 52 54 35 70 07 36 50 53 33 62 08 33 49 51 32 50 09 31 48 50 31 54 10 a 11 30 46 50 30 50 12 a 15 29 44 50 28 46 16 a 20 28 42 47 26 40 21 a 25 27 40 46 26 36 26 a 35 26 38 45 25 32 36 a 40 26 36 45 25 26 41 a 45 25 35 45 24 25 46 a 55 25 34 45 24 25 56 a 65 24 33 45 24 25 65 a 75 24 32 45 24 25 76 a 80 24 31 45 23 25 81 a 90 23 31 45 23 25 91 a 100 23 30 45 23 25 101 a 120 22 30 45 23 25 121 a 150 22 29 45 23 25 151 a 200 21 28 45 23 25 201 a 250 21 27 45 23 25 251 a 350 20 26 45 23 25 351 a 450 20 25 45 23 25 451 a 800 20 24 45 23 25 801 a 1000 20 23 45 23 25 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 47 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos Local Área m2 Quantidade Mínima Potência Mínima VA Observações Unidades Residenciais Cozinha copacozinha Qualquer 1 para cada 35m ou fração de perímetro 600 por tomada até 3 tomadas e 100 por tomada para as demais Acima de cada bancada com largura mínima de 30cm pelo menos 1 tomada Área de serviço lavanderia Até 6 1 600 Maior que 6 1 para cada 6m ou fração de perímetro 600 por tomada até 3 tomadas e 100 por tomada para as demais Distribuição uniforme Banheiro Qualquer 1 junto à pia 600 Subsolo garagem varanda Qualquer 1 100 Salas quartos e demais dependências Até 6 1 100 Maior que 6 1 para cada 6m ou fração de perímetro 100 por tomada Distribuição uniforme Locais Comerciais e Análogos Salas Até 40 1 para cada 3m ou fração de perímetro ou 1 para cada 4m2 ou fração de área adotase o critério que conduzir ao maior número 200 por tomada Distribuição uniforme Maior que 40 10 para os primeiros 40m2 mais 1 para cada 10m2 ou fração excedente 200 por tomada Distribuição uniforme Lojas Até 20 1 200 Não computadas as destinadas a vitrines lâmpadas e demonstrações de aparelhos Maior que 20 1 para cada 20m2 ou fração 200 Veja exemplos de aplicação na tabela 10 tabela 9 Quantidade mínima e potências mínimas de tomadas de uso geral aParelhos de iluMinação A quantidade de aparelhos de iluminação suas potências nominais bem como sua disposição num dado local devem em princípio ser ob tidas a partir de um projeto de luminotécnica No caso de unidades re sidenciais casas e apartamentos e em apartamentos de hotéis motéis e similares deve ser previsto pelo menos um ponto de luz no teto com potência mínima de 100 VA comandado por interruptor de parede No caso de apartamentos de hotéis motéis e similares o ponto de luz fixo no teto pode ser substituído por uma tomada de corrente com potência mínima de 100 VA comandada por interruptor de parede Para as casas e apartamentos as cargas de iluminação podem ser determinadas da seguinte maneira Locais com área menor ou igual a 6m2 potência mínima de 100 VA Locais com área superior a 6m2 potência mínima de 100 VA para os primeiros 6m2 mais 60 VA para cada aumento de 4m2 inteiros toMadas de corrente Grande parte dos equipamentos de utilização principalmente os apa relhos eletrodomésticos e eletroprofissionais é alimentada por meio de tomadas de corrente Podemos caracterizar dois tipos de tomadas as de uso específico TUEs e as de uso geral TUGs As tomadas de uso específico são destinadas à ligação de equipa mentos fixos e estacionários como é o caso de chuveiros condiciona dores de ar copiadora xerox etc Muitas vezes não são tomadas propriamente ditas e sim caixas de ligação como acontece por exemplo com a maioria dos chuveiros A essas tomadas deve ser atribuída a potência do equipamento de maior potência que possa ser ligado ou se esta não for conhecida uma po tência determinada pelo produto da corrente nominal da tomada pela tensão nominal do circuito por exemplo tomada de ida em circuito terminal de 127 V 10 x 127 1270 VA As tomadas de uso geral não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados aparelhos móveis enceradeiras aspiradores de pó etcou portáteis secadores de cabelo furadeiras etc Sua quantidade e potências mínimas podem ser determinadas pela tabela 9 Exemplo Sala de apartamento com 28m2 A potência mínima de iluminação será 28m2 6m2 5 x 4m2 2m2 100 VA 5 x 60 VA 400 VA Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 48 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos a b c d e f g h Dependência Área m2 Perímetro m Potência mínima de luminação VA Tomadas de uso geral Tomadas de uso específico Quantidade mínima Potência mínima VA Especificação Potência VA Entrada 4 100 1 100 Sala 40 26 100 5 x 60 400 266 43 5 5 x 100 500 Distribuição 75 11 100 116 18 2 2 x 100 200 Lavabo 3 100 Quarto 1 24 20 100 4 x 60 340 206 33 4 4 x 100 400 Banheiro 1 6 100 1 600 Quarto II 16 16 100 2 x 60 220 16627 3 3 x 100 300 Banheiro II 4 100 1 600 Quarto III 16 16 100 2 x 60 220 166 27 3 3 x 100 300 Copacozinha 24 20 100 4 x 60 340 2035 57 6 3 x 600 3 x 100 2100 Lavadora de pratos 2000 Forno microondas 1200 Área de serviço 16 16 100 2 x 60 220 166 27 3 3 x 600 1800 Lavadora de roupas 770 Aquecedor água 2000 Quarto de empregada 5 100 1 100 WC 3 100 Chuveiro 6500 2440 7000 12470 tabela 10 Apartamento cujas dependências e respectivas dimensões vão indica das nas colunas a b e e da tabela 10 o quadro de distribuição é alimentado com 2FN tensões 127220V são previstas tomadas de uso específico para os seguintes equipa mentos ver tabela páqina 25 a determinação das potências mínimas de iluminação é feita na co luna d a determinação das quantidades de tomadas de uso geral é feita na coluna e a determinação das potências mínimas de tomadas de uso geral é feita na coluna f Lavadora de pratos UN 220V PN 2000VA Forno de microondas UN 127V PN 1200VA Lavadora de roupas UN 127V PN 770VA Aquecedor de água central UN 220V PN 2000W cosΦN 1 PN 20001 2000VA Chuveiro elétrico UN 220V PN 6500W cosΦN 1 PN 65001 6500VA Exemplos aplicação da tabela 9 428 5 tomadas 35 15 potência mínima total 3 x 600 2 x 100 2000 VA 1 Cozinha de apartamento com 15 m de perímetro 316 4 tomadas 6 19 potência mínima total 4 x 100 400 VA 2 Sala de apartamento com 225 m2 e 19 m de perímetro 1o critério 113 12 tomadas 3 34 2o critério 18 18 tomadas 4 72 potência mínima total 18 x 200 3600 VA adotase o 2o critério 3 Escritóri comercial com 72 m2 de área e 34 m de perímetro Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 49 Capitulo V CAPÍTULO V Cálculos Circuito No Especificação Tensão V Potência instalada VA Corrente de projeto A 1 Iluminação entrada sala distribuição lavabo 127 700 700127 55 2 Iluminação quartos e banheiros 127 980 980127 77 3 Iluminação setor de serviços 127 760 760127 6 4 TUGs entrada sala distribuição 127 800 800127 63 5 TUGs quartos e banheiros 127 2200 2200127173 6 TUGs copacozinha 127 2100 2100127 165 7 TUGs área e quarto de empregada lavadora de roupas 127 2516 2516127198 8 Forno microondas 127 1200 1200127 94 9 Aquecedor de água 220 2000 2000220 91 10 Chuveiro 220 6500 6500220 295 11 Lavadora de pratos 220 2000 2000220 91 tabela 11 housepress versão A 01092010 potência instalada de iluminação eXeMPlos potência instalada de tomadas de uso geral soma das potências nominais das tomadas de uso específico cargas isoladas soma das potências instaladas de iluminação e tomadas de uso geral fator de demanda de iluminação e tomadas de uso geral tabela 3 potência de alimentação do quadro de distribuição corrente de projeto do circuito de distribuição A tabela 11 indica as características dos circuitos terminais considerando a divisão ideal PINSTIL 2440 VA PINSTTUG 7000 VA ΣPN 12470 VA PINST IL PINSTTUG 2440 7000 9440 VA 9440 VA g 027 PA PINST IL PINSTTUG g ΣPN 9440 x 027 12470 PA 15019 VA IB 683 A 1 x 220 15019 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 50 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos critérios Dimensionar um circuito terminal ou de distribuição é determinar a seção dos condutores e a corrente nominal do dispositivo de proteção contra sobrecorrentes No caso mais geral o dimensionamento de um circuito deve seguir as seguintes etapas 1 Determinação da corrente de projeto 2 Escolha do tipo de condutor e sua maneira de instalar isto é escolha do tipo de tinha elétrica 3 Determinação da seção pelo critério da capacidade de condução de corrente 4 Verificação da seção pelo critério da queda de tensão 5 Escolha da proteção contra correntes de sobrecarga e aplicação dos critérios de coordenação entre condutores e proteção contra correntes de sobrecargas 6 Escolha da proteção contra correntes de curtocircuito e aplicação dos critérios de coordenação entre condutores e proteção contra correntes de curtoscircuitos A seção dos condutores será a maior das seções nominais que atenda a todos os critérios A determinação da corrente de projeto foi vista no capítulo 5 e a escolha do tipo de linha elétrica no capítulo 3 Para a aplicação do critério da capacidade de condução de corrente devemos conhecer a corrente de projeto lB a maneira de instalar e o tipo de condutor a temperatura ambiente ou a temperatura do solo no caso de linhas subterrâneas a resistividade térmica do solo no caso de linhas subterrâneas o número de condutores carregados eou de circuitos agrupados critério da caPacidade de condução de corrente Em condições de funcionamento normal a temperatura de um con dutor isto é a temperatura da superfície de separação entre o condu tor propriamente dito e sua isolação não pode ultrapassar a chamada temperatura máxima para serviço contínuo θZ para condutores com isolação de PVC θZ 70C A corrente transportada por um condutor produz pelo chamado efeito Joule energia térmica Essa energia é gasta em parte para elevar a temperatura do condutor sendo que o restante se dissipa Decorrido um certo tempo e continuando a circular corrente a temperatura do condutor não mais se eleva e toda a energia produzida é dissipada dizemos então que foi alcançado o equilíbrio térmico A corrente que circulando continuamente pelo condutor faz com que em condições de equilíbrio térmico a temperatura do condutor atinja um valor igual à temperatura máxima para serviço contínuo θZ é a chamada capacidade de condução de corrente lZ IZ Condutor Isolação PVC θ 70C θZ Circuito FN ou FF 2 condutores carregados Circuito 2FN 3 condutores carregados Circuito 3F 3 condutores carregados Circuito 3FN supostoequilibrado 3 condutores carregados Circuito 3FN alimentando lâmpadas à descarga 4 condutores carregados consideramse 2 circuitos com 2 condutores carregados cada As tabelas 2 e 4 dão as capacidades de condução de corrente de acordo com a maneira de instalar e o número de condutores carregados indicados na tabela 1 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 51 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Método de instalação 1 Condutor isolado Cabo unipolar Cabo multipolar Cabo Superastic Cabo Superastic Flex Fio Superastic Cabo Afumex Plus Cabo Sintenax Flex Cabo Sintenax Cabo Eprotenax Gsette Cabo Eprotenax Cabo Voltalene Cabo Afumex 1 kV Tipo de linha elétrica Afastado da parede ou suspenso por cabo de suporte 2 1517 F E Bandejas não perfuradas ou prateleiras 12 C C Bandejas perfuradas horizontais ou verticais 13 F E Canaleta fechada no piso solo ou parede 33347272A7575A B1 B1 B2 Canaleta ventilada no piso ou no solo 43 B1 B1 Diretamente em espaço de construção 15 De V 5 De 4 21 B2 B2 Diretamente em espaço de construção 5 De V 50 De 4 21 B1 B1 Diretamente enterrado 63 D D Eletrocalha 3131A3232A3536 B1 B1 B2 Eletroduto aparente 3456 B1 B1 B2 Eletroduto de seção não circular embutido em alvenaria 27 B2 B2 Eletroduto de seção não circular embutido em alvenaria 15 De V 5 De 4 26 B2 Eletroduto de seção não circular embutido em alvenaria 5 De V 50 De 4 26 B1 Eletroduto em canaleta fechada 15 De V 20 De 4 41 B2 B2 Eletroduto em canaleta fechada V 20 De 4 41 B1 B1 Eletroduto em canaleta ventilada no piso ou solo 42 B1 Eletroduto em espaço de construção 2325 B2 B2 Eletroduto em espaço de construção 15 De V 20 De 4 2224 B2 Eletroduto em espaço de construção V 20 De 4 2224 B1 Eletroduto embutido em alvenaria 78 B1 B1 B2 Eletroduto embutido em caixilho de porta ou janela 7374 A1 Eletroduto embutido em parede isolante 12 A1 A1 A1 Eletroduto enterrado no solo ou canaleta não ventilada no solo 6161A D D Embutimento direto em alvenaria 5253 C C Eletroduto direto em caixilho de porta ou janela 7374 A1 A1 Embutimento direto em parede isolante 51 A1 Fixação direta à parede ou teto 3 1111A11B C C Forro falso ou piso elevado 15 De V 5 De 4 28 B2 B2 Forro falso ou piso elevado 5 De V 50 De 4 28 B1 B1 Leitos suportes horizontais ou telas 1416 F E Moldura 71 A1 A1 Sobre isoladores 18 G 1 método de instalação conforme a tabela 33 da ABNT NBR 54102004 2 distância entre o cabo e a parede 03 diâmetro externo do cabo 3 distância entre o cabo e a parede 03 diâmetro externo do cabo 4 V altura do espaço de construção ou da canaleta De diâmetro externo do cabo Os locais da tabela assinalados por significam que os cabos correspondentes não podem de acordo com a ABNT NBR 54102004 ser instalados na maneira especificada ou então tratase de uma maneira de inslalar não usual para o tipo de cabo escolhido taBelas de diMensionaMento taBela 1 Métodos de instalação e determinação das colunas das tabelas 2 a 5 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 52 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos taBelas de diMensionaMento taBela 2 Capacidades de condução de corrente em ampéres para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D da Tabela 1 Cabos isolados em termoplástico condutor de cobre Afumex Plus Fio Cabo e Cabo flexível Superastic Cabo Sintenax e Cabo Sintenax Flex 2 e 3 condutores carregados Temperatura no condutor 70 C Temperaturas 30 C ambiente e 20 C solo Seções nominais mm2 Métodos de instalação definidos na Tabela 1 A1 A2 B1 B2 C D 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 05 7 7 7 7 9 8 9 8 10 9 12 10 075 9 9 9 9 11 10 11 10 13 11 15 12 1 11 10 11 10 14 12 13 12 15 14 18 15 15 145 135 14 13 175 155 165 15 195 175 22 18 25 195 18 185 175 24 21 23 20 27 24 29 24 4 26 24 25 23 32 28 30 27 36 32 38 31 6 34 31 32 29 41 36 38 34 46 41 47 39 10 46 42 43 39 57 50 52 46 63 57 63 52 16 61 56 57 52 76 68 69 62 85 76 81 67 25 80 73 75 68 101 89 90 80 112 96 104 86 35 99 89 92 83 125 110 111 99 138 119 125 103 50 119 108 110 99 151 134 133 118 168 144 148 122 70 151 136 139 125 192 171 168 149 213 184 183 151 95 182 164 167 150 232 207 201 179 258 223 216 179 120 210 188 192 172 269 239 232 206 299 259 246 203 150 240 216 219 196 309 275 265 236 344 299 278 230 185 273 245 248 223 353 314 300 268 392 341 312 258 240 321 286 291 261 415 370 351 313 461 403 361 297 300 367 328 334 298 477 426 401 358 530 464 408 336 400 438 390 398 355 571 510 477 425 634 557 478 394 500 502 447 456 406 656 587 545 486 729 642 540 445 630 578 514 526 467 758 678 626 559 843 743 614 506 800 669 593 609 540 881 788 723 645 978 865 700 577 1000 767 679 698 618 1012 906 827 738 1125 996 792 652 De acordo com a tabela 36 da ABNT NBR 54102004 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 53 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos taBelas de diMensionaMento taBela 3 Capacidades de Condução de Corrente em ampéres para os métodos de referência E F G da Tabela 1 Cabos isolados em termoplástico condutor de cobre Afumex Plus Cabo e Cabo Flexível Superastic Cabo Sintenax e Cabo Sintenax Flex Temperatura no condutor 70 C Temperatura ambiente 30 C Seções nominais mm2 Métodos de instalação definidos na Tabela 1 Cabos muItipolares Cabos unipolares ou condutores isolados E E F F F G G Cabos bipolares Cabos tripolares e tetrapolares 2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares Condutores isolados ou cabos unipolares em trifóllo 3 cabos unipolares ou 3 condutores isolados Contíguos Espaçados horizontalmente Espaçados verticalmente 1 2 3 4 5 6 7 8 05 11 9 11 8 9 12 10 075 14 12 14 11 11 16 13 1 17 14 17 13 14 19 16 15 22 185 22 17 18 24 21 25 30 25 31 24 25 34 29 4 40 34 41 33 34 45 39 6 51 43 53 43 45 59 51 10 70 60 73 60 63 81 71 16 94 80 99 82 85 110 97 25 119 101 131 110 114 146 130 35 148 126 162 137 143 181 162 50 180 153 196 167 174 219 197 70 232 196 251 216 225 281 254 95 282 238 304 264 275 341 311 120 328 276 352 308 321 396 362 150 379 319 406 356 372 456 419 185 434 364 463 409 427 521 480 240 514 430 546 485 507 615 569 300 593 497 629 561 587 709 659 400 715 597 754 656 689 852 795 500 826 689 868 749 789 982 920 630 958 789 1005 855 905 1138 1070 800 1118 930 1169 971 1119 1325 1251 1000 1292 1073 1346 1079 1296 1528 1448 De acordo com a tabela 38 da ABNT NBR 54102004 ou ou De De Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 54 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos taBelas de diMensionaMento taBela 4 Capacidades de condução de corrente em ampéres para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D da Tabela 1 Cabos isolados em termofixo condutor de cobre Afumex 1kV e Gsette 2 e 3 condutores carregados Temperatura no condutor 90 C Temperaturas 30C ambiente e 20C solo Seções nominais mm2 Métodos de instalação definidos na Tabela 1 A1 A2 B1 B2 C D 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 05 10 9 10 9 12 10 11 10 12 11 14 12 075 12 11 12 11 15 13 15 13 16 14 18 15 1 15 13 14 13 18 16 17 15 19 17 21 17 15 19 17 185 165 23 20 22 195 24 22 26 22 25 26 23 25 22 31 28 30 26 33 30 34 29 4 35 31 33 30 42 37 40 35 45 40 44 37 6 45 40 42 38 54 48 51 44 58 52 56 46 10 61 54 57 51 75 66 69 60 90 71 73 61 16 81 73 76 68 100 88 91 80 107 96 95 79 25 106 95 99 89 133 117 119 105 138 119 121 101 35 131 117 121 109 164 144 146 128 171 147 146 122 50 158 141 145 130 198 175 175 154 209 179 173 144 70 200 179 183 164 253 222 221 194 269 229 213 178 95 241 216 220 197 306 269 265 233 328 278 252 211 120 278 249 253 227 354 312 305 268 382 322 287 240 150 318 285 290 259 407 358 349 307 441 371 324 271 185 362 324 329 295 464 408 395 348 506 424 363 304 240 424 380 386 346 546 481 462 407 599 500 419 351 300 486 435 442 396 628 553 529 465 693 576 474 396 400 579 519 527 472 751 661 628 552 835 692 555 464 500 664 595 604 541 864 760 718 631 966 797 627 525 630 765 685 696 623 998 879 825 725 1122 923 711 596 800 885 792 805 721 1158 1020 952 837 1311 1074 811 679 1000 1014 908 923 826 1332 1173 1088 957 1515 1237 916 767 De acordo com a tabela 37 da ABNT NBR 54102004 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 55 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos taBelas de diMensionaMento taBela 5 Capacidades de Condução de Corrente em ampéres para os métodos de referência E F G da Tabela 1 Cabos isolados em termofixo condutor de cobre Afumex 1 kV e Gsette Temperatura no condutor 90C Temperatura ambiente 30C Seções nominais mm2 Métodos de instalação definidos na Tabela 1 Cabos multipolares Cabos unipolares ou condutores isolados E E F F F G G Cabos bipolares Cabos tripolares e tetrapolares 2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares Condutores isolados ou cabos unipolares em trifólio 3 cabos unipolares ou condutores isolados Contíguos Espaçados horizontalmente Espaçados verticalmente 1 2 3 4 5 6 7 8 05 13 12 13 10 10 15 12 075 17 15 17 13 14 19 16 1 21 18 21 16 17 23 19 15 26 23 27 21 22 30 25 25 36 32 37 29 30 41 35 4 49 42 50 40 42 56 48 6 63 54 65 53 55 73 63 10 86 75 90 74 77 101 88 16 115 100 121 101 105 137 120 25 149 127 161 135 141 182 161 35 185 158 200 169 176 226 201 50 225 192 242 207 216 275 246 70 289 246 310 268 279 353 318 95 352 298 377 328 342 430 389 120 410 346 437 383 400 500 454 150 473 399 504 444 464 577 527 185 542 456 575 510 533 661 605 240 641 538 679 607 634 781 719 300 741 621 783 703 736 902 833 400 892 745 940 823 868 1085 1008 500 1030 859 1083 946 998 1253 1169 630 1196 995 1254 1088 1151 1454 1362 800 1396 1159 1460 1252 1328 1696 1595 1000 1613 1336 1683 1420 1511 1958 1849 De acordo com a tabela 39 da ABNT NBR 54102004 ou ou De De Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 56 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos taBelas de diMensionaMento taBela 6 Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30C para linhas não subterrâneas e de 20C temperatura do solo para linhas subterrâneas Temperatura C Isolação Superastic e Afumex Plus Afumex 1 kV e Gsette Superastic e Afumex Plus Afumex 1 kV e Gsette Ambiente Do solo 10 122 115 110 107 15 117 112 105 104 20 112 108 1 1 25 106 104 095 096 30 1 1 089 093 35 094 096 084 089 40 087 091 077 085 45 079 087 071 080 50 071 082 063 076 55 061 076 055 071 60 050 071 045 065 65 065 060 70 058 053 75 050 045 80 041 038 De acordo com a tabela 40 da ABNT NBR 54102004 taBelas de diMensionaMento taBela 7 Fatores de correção para agrupamento de circuitos ou cabos multipolares Item Disposição 1 dos cabos justapostos Número de circuitos ou de cabos multipolares Tabelas dos métodos de referência 1 2 3 4 5 6 7 8 9 12 16 20 1 Feixe de cabos ao ar livre ou sobre superfície cabos em condutos fechados 100 080 070 065 060 057 054 052 050 045 041 038 2 a 5 métodos A a F 2 Camada única sobre parede piso ou em bandeja não perfurada ou prateleira 100 085 079 075 073 072 072 071 070 Nenhum fator de redução adicional 2 e 4 método C 3 Camada única no teto 095 081 072 068 066 064 063 062 061 4 Camada única em bandeja perfurada horizontal ou vertical nota G 100 088 082 077 075 073 073 072 072 Para mais de 9 circuitos ou cabos multipolares 3 e 5 métodos E a F 5 Camada única em leito suporte nota G 100 087 082 080 080 079 079 078 078 De acordo com a tabela 42 da ABNT NBR 54102004 Notas A Esses fatores são aplicáveis a grupos de cabos uniformemente carregados B Quando a distância horizontal entre cabos adjacentes for superior ao dobro de seu diâmetro externo não é necessário aplicar nenhum fator de redução C Os mesmos fatores de correção são aplicáveis a grupos de 2 ou 3 condutores isolados ou cabos unipolares cabos multipolares D Se um agrupamento é constituído tanto de cabos bipolares como de cabos tripolares o número total de cabos é tomado igual ao número de circuitos e o fator de correção correspondente é aplicado às tabelas de 3 condutores carre gados para cabos tripolares E Se um agrupamento consiste de N condutores isolados ou cabos unipolares podese considerar tanto N2 circuitos com 2 condutores carregados como N3 circuitos com 3 condutores carregados F Os valores indicados são médios para a faixa usual de seções nominais com precisão de 5 G Os fatores de correção dos itens 4 e 5 são genéricos e podem não atender a situações específicas Nesses casos devese recorrer às tabelas 12 e 13 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 57 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Número de circuitos Distância entre cabos a Nula 1 diâmetro de cabo 0125 m 025 m 05 m 2 075 080 085 090 090 3 065 070 075 080 085 4 060 060 070 075 080 5 055 055 065 070 080 6 050 055 060 070 080 De acordo com a tabela 44 da ABNT NBR 54102004 a Cabos multipolares em eletrodutos 1 cabo por eletroduto Número de circuitos Distância entre Dutos a Nulo 025 m 05 m 10 m 2 085 090 095 095 3 075 085 090 095 4 070 080 085 090 5 065 080 085 090 6 060 080 080 080 b Cabos unipolares em eletrodutos 1 cabo por eletroduto Número de circuitos Espaçamento entre Dutos a Nulo 025 m 05 m 10 m 2 080 090 090 090 3 070 080 085 090 4 065 075 080 090 5 060 070 080 090 6 060 070 080 090 taBelas de diMensionaMento taBela 9 Fatores de correção de agrupamento para mais de um circuito de cabos unipolares ou multipolares diretamente enterrados método de referência D das tabelas 2 e 4 taBelas de diMensionaMento taBela 10 Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos em eletrodutos diretamente enterrados método de referência D na tabela 2 e 4 a a a a a a a caBos MultiPolares caBos uniPolares caBos MultiPolares caBos uniPolares Quantidade de camada Quantidade de circuitos trifásicos ou de cabos multipolares por camada 2 3 4 ou 5 6 a 8 9 e mais 2 068 062 060 058 056 3 062 057 055 053 051 4 ou 5 060 055 052 051 049 6 a 8 058 053 051 049 048 9 e mais 056 051 049 048 046 De acordo com a tabela 43 da ABNT NBR 54102004 taBelas de diMensionaMento taBela 8 Fatores de correção aplicáveis a agrupamentos consistidos em mais de uma camada de condutores método de referência C das tabelas 2 e 4 E e F da tabelas 3 e 5 Notas A Os fatores são válidos independentemente da disposição da camada se horizontal ou vertical B Sobre condutores agrupados em uma única camada ver tabela 42 linhas 2 a 5 da tabela C Se forem necessários valores mais precisos devese recorrer à ABNT NBR 11301 De acordo com a tabela 45 da ABNT NBR 54102004 Somente deve ser instalado 1 cabo unipolar por eletroduto no caso deste ser em material nãomagnético Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 58 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Taxa de terceira harmônica fh circuito trifásico com neutro circuito com duas fases e neutro 33 a 35 115 115 36 a 40 119 119 41 a 45 124 123 46 a 50 135 127 51 a 55 145 130 56 a 60 155 134 61 a 65 164 138 66 173 141 GruPos contendo caBos de diMensões diferentes Os fatores de correção tabelados tabelas 5 a 8 são aplicáveis a grupos de cabos semelhantes igualmente carregados O cálculo dos fatores de correção para grupos contendo condutores isolados ou cabos unipolares ou multipolares de diferentes seções nominais de pende da quantidade de condutores ou cabos e da faixa de seções Tais fatores não podem ser tabelados e devem ser calculados caso a caso utilizando por exemplo a ABNT NBR 11301 NOTA São considerados cabos semelhantes aqueles cujas capacidades de condução de corrente baseiamse na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seções normalizadas sucessivas F n 1 Onde F fator de correção n número de circuitos ou de cabos multipolares NOTA A expressão dada está a favor da segurança e reduz os perigos de so brecarga sobre os cabos de menor seção nominal Pode no entanto re sultar no superdimensionamento dos cabos de seções mais elevadas taBela 11 Fator fh para a determinação da corrente de neutro onde é prevista a presença de correntes harmônicas de 3a ordem tabela F1 da ABNT NBR 54102004 OBSERVAÇÃO Na falta de uma estimativa mais precisa da taxa de terceira harmônica esperada recomendase a adoção de um fh igual a 173 no caso de circuito trifásico com neutro e igual a 141 no caso de circuito com duas fases e neutro No caso de condutores isolados cabos unipolares ou cabos multipo lares de dimensões diferentes em condutos fechados ou em bande jas leitos prateleiras ou suportes caso não seja viável um cálculo mais específico devese utilizar a expressão Onde I1 valor eficaz da componente fundamental ou componente 60 Hz Ii Ij In valores eficazes das componentes harmônica de orden i j n presentes na corrente de fase e fh é o fator multiplicativo em função da taxa da terceira harmônica In fh x IB IB I1 2 Ii 2 Ij 2 In 2 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 59 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos As capacidades de condução de corrente para linhas não subterrâneas consideram uma temperatura ambiente de 30C Para linhas subterrâneas foram consideradas as seguintes condições Temperatura do solo 20C Profundidade de instalação 70 cm Resistividade térmica do solo 25 KmW exeMPlos I Circuito FN com condutores isolados Afumex Plus em eletroduto em butido com IB 46 A Da tabela 1 Coluna B1 da tabela 2 Da tabela 2 S 10 mm2 cIz 57 A II Circuito FN com cabo Afumex 1 kV bandeja não perfurada IB 52 A Da tabela 1 Coluna C da tabela 4 Da tabela 2 S 6 mm2 cIz 58 A III Circuito 3F com cabo Gsette em eletroduto enterrado IB 65 A Da tabela 1 Coluna D da tabela 4 Da tabela 2 S 16 mm2 cIz 79 A Quando tivermos condições diferentes de temperatura ambiente ou do solo ou de agrupamento de circuitos mais de 3 condutores carrega dos devemos aplicar os seguintes fatores de correção f1 fator de correção de temperatura aplicável a todos os con dutores instalados em locais cuja temperatura seja diferente de 30C linhas não subterrâneas ou enterrados em solos cuja temperatura seja diferente de 20C tabela 6 f2 fator de agrupamento aplicável quando houver mais de 3 condutores carregados tabelas 7 8 9 e 10 Calculamos então a corrente fictícia de projeto lB aplicável apenas no critério da capacidade de condução de corrente que é dada por IB f IB Sendo f igual a f1 ou a f2 ou ao produto f1 x f2 conforme o caso exeMPlos I Circuito 3F com condutores isolados Afumex Plus eletroduto aparen te IB 35A temperaura ambiente local de 45C Da tabela 1 Coluna B1 da tabela 2 Da tabela 4 f1 079 IB 443 A Da tabela 2 S 10 mm2 cIZ 50 x 079 395 A 079 35 II Circuito 3FN com condutores isolados Afumex Plus eletroduto embutido alimentando aparelhos de iluminação fluorescente com IB 38 A Consideramos 2 circuitos com dois condutores carregados cada Da tabela 1 Coluna B1 da tabela 2 Da tabela 5 f2 08 IB 475 A Da tabela 2 S 10 mm2 cIZ 50 x 08 40 A III Dois circuitos A e B com cabos unipolares Gsette em eletrodu to enterrado temperatura do solo 30C sendo circuito A 2F IB 32 A e B 3F N suposto equilibrado IB 39 A Da tabela 1 circuito A coluna D da tabela 4 circuito B coluna D da tabela 4 Da tabela 6 f1 093 Da tabela 7 f2 08 Circuito A IB 432 A Da tabela 4 S 4 mm2 cIZ 44 x 074 326 A Circuito B IB 527 A Da tabela 4 S 10 mm2 cIZ 61 x 074 451 A IV Três circuitos A B e C com cabos unipolares Afumex Plus 1 kV todos com 3F correspondentes de projeto 84 A 52 A e 98 A respecti vamente instalados contidos em uma bandeja perfurada contíguos Da tabela 1 Coluna F da tabela 5 Da tabela 7 f2 082 Circuito A IB 1024 A Da tabela 5 S 16 mm2 cIZ 105 x 082 861 A Circuito B IB 634 A Da tabela 3 S 10 mm2 cIZ 77 x 082 631 A Circuito C IB 1195 A Da tabela 3 S 25 mm2 cIZ 141 x 082 1156 A V Mesmo caso do exemplo anterior utilizando cabos Afumex Plus 1 kV tripolares contiguos 1 por circuito em bandeja perfurada Da tabela 1 Coluna E da tabela 5 Da tabela 7 f2 082 Circuito A IB 1024 A Da tabela 5 S 25 mm2 cIZ 127 x 082 1041 A Circuito B IB 634 A Da tabela 5 S 10 mm2 cIZ 75 x 082 615 A Circuito C IB 1195 A Da tabela 3 S 25 mm2 cIZ 127 x 082 1041 A 08 38 f 093 x 08 074 074 32 074 39 082 84 082 52 082 98 082 84 082 52 082 98 CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 60 Capitulo VI Seção Nominal mm2 Eletroduto e Eletrocalha Material Magnético Eletroduto e Eletrocalha Material não Magnético Instalação ao ar C Cabos Gsette e Afumex 1kV Cabos unipolares D Cabos uni e bipolares Cabos tri e tetrapolares Afumex Plus Superastic e Sintenax Afumex Plus Superastic e Sintenax 2 CIrc Monofásico CIrc Trifásico CIrc TrifásicoB CIrc Monofásico B CIrc Trifásico Circ Monofásico e Trifásico Circ Monofásico Circ Trifásico S 10 cm S 20 cm S 2 D S 10 cm S 20 cm S 2D FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 150 23 274 233 276 202 239 238 280 239 280 236 279 207 243 205 241 204 241 204 241 235 278 203 241 250 14 168 143 169 124 147 149 174 150 175 147 173 129 151 130 151 128 150 127 150 146 173 127 150 4 90 105 896 106 779 915 94 109 95 109 92 108 82 95 82 95 80 94 79 93 91 108 79 93 6 587 700 603 707 525 614 64 73 64 73 62 72 55 63 56 63 54 62 53 62 61 71 53 62 10 354 420 363 423 317 367 39 44 40 44 37 43 34 38 35 38 33 37 32 37 36 42 32 37 16 227 270 232 268 203 233 258 283 264 286 242 274 225 246 231 248 212 239 205 235 234 270 203 234 25 150 172 151 171 133 149 174 185 181 188 161 177 153 161 158 164 141 155 134 151 152 173 132 150 35 112 125 112 125 098 109 134 137 140 141 121 130 118 120 123 123 106 114 099 110 115 126 098 109 50 086 095 098 094 076 082 106 105 112 109 094 099 094 092 099 095 083 087 076 083 086 095 075 082 70 064 067 062 067 055 059 081 077 088 080 070 071 072 068 078 070 063 063 056 059 063 067 054 058 95 050 051 048 050 043 044 066 059 072 062 056 054 059 052 064 055 050 048 043 044 048 050 042 044 120 042 042 040 041 036 036 057 049 063 053 048 045 051 044 056 046 043 040 036 036 040 041 035 035 150 037 035 035 034 031 030 050 042 057 046 042 038 045 038 051 041 039 034 032 031 035 035 030 030 185 032 030 030 029 027 025 044 036 051 039 038 032 040 032 046 035 034 029 027 026 030 029 026 025 240 029 025 026 024 023 021 039 030 045 033 033 027 035 027 041 030 030 024 023 021 026 024 022 021 300 027 022 023 020 021 018 035 026 041 029 030 024 032 024 037 026 028 021 021 018 023 020 020 018 400 024 020 021 017 019 015 031 023 038 026 027 021 029 021 034 023 025 019 019 016 500 023 019 019 016 017 014 028 020 034 023 025 018 026 018 032 021 024 017 017 014 630 022 017 017 013 016 012 026 017 032 021 024 016 024 016 029 019 022 015 016 012 800 021 016 016 012 015 011 023 015 029 018 022 015 022 014 027 017 021 014 015 011 1000 021 016 016 011 014 010 021 014 027 017 021 014 021 013 025 016 020 013 014 010 1 As dimensões do eletroduto e da calha adotadas são tais que a área dos cabos não ultrapasse 40 da área interna dos mesmos 2 Nos blocos alveolados só devem ser usados cabos GSette e Afumex 1 kV 3 Aplicável à fixação direta a parede ou teto canaleta aberta ventilada ou fechada poço espaço de construção bandeja prateleira suportes sobre isoladores e linha aérea 4 Aplicável também aos condutores isolados Superastic e Afumex Plus sobre isoladores e linha aérea tabela 12 Queda de tensão em VAkm S D S D S Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 61 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos critério da queda de tensão A queda de tensão provocada pela passagem de corrente nos condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de limites préfixados a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos circuitos terminais A queda de tensão total é considerada entre a origem da instalação e o último ponto de utilização de qualquer circuito terminal São os seguintes os limites fixados para a queda total instalações alimentadas diretamente em baixa tensão 5 instalações alimentadas a partir de instalações de alta tensão 7 Para os dois casos ainda deve ser respeitado o limite de 4 para os circuitos terminais O problema do cálculo da seção pelo critério da queda de tensão pode ser posto da seguinte forma conhecemos as características dos equipamentos a alimentar bem como as da linha elétrica tipo de condutor maneira de instalar corren te de projeto fator de potência e distância de sua origem às cargas desejamos determinar a seção dos condutores para permitir a cir culação da corrente de projeto lB com um fator de potência cosΦ de modo que na extremidade do circuito a queda de tensão não ultrapasse um valor préfixado ou determinada a seção por outro critério geralmente pelo critério da capacidade de condução de correntedesejamos verificar se a queda está dentro do limite préfixado A Tabela 12 dá as quedas de tensão U em VA km para os condutores isolados Afumex Plus e Superastic e para os cabos Gsette e Afumex 1 kV considerando circuitos monofásicos e trifásicos as maneiras de instalar mais comuns e fatores de potência 08 e 095 no caso de condutos são indicados separadamente os valores para condutos magnéticos nos quais por efeito magnético é maior a queda de tensão e para condutos não magnéticos A queda de tensão pode ser obtida pela expressão I Circuito de distribuição trifásico com condutor isolado Superastic Flex em eletroduto de PVC aparente 220V comprimento do circuito desde seu ponto inicial até o quadro alimentado 100m queda máxima pre vista pelas condições particulares do projeto 3 fator de potência considerado 08 corrente de projeto 85A a Critério da capacidade de condução de corrente Da tabela 1 Coluna B1 da tabela 2 Da tabela 2 S 25 mm2 cIZ 89 A b Critério da queda de tensão Da tabela 8 pS 25 mm2 U 133 VAkm U 133 x 85 x 01 113 V 0051 51 3 Passamos para S 35 mm2 Da tabela 8 U 098 VAkm U 098 x 85 x 01 833 V 378 3 Passamos para S 50 mm2 Da tabela 8 U 076 VAkm U 076 x 85 x 01 646 V 294 3 Cálculo alternativo determinação direta da seção 3 de 220 V U 66 V U U 0815 VAkm Da tabela 8 S 50 mm2 c U 076 VAkm II Mesmo caso do exemplo anterior considerando eletroduto magnético U 0815 VAkm Da tabela 8 S 70 mm2 c U 064 VAkm III Circuito terminal monofásico de tomadas de corrente com conduto res Superastic Flex em eletroduto de PVC embutido 127 V comprimen tos indicados na figura queda máxima prevista 2 fator de potência considerado 095 correntes indicadas na figura 220 113 IB x l U U U x IB x l 85 x 01 66 Queda de tensão em V Queda de tensão em VAkm Corrente de projeto em A Comprimento do circuito em km a Critério da capacidade de condução de corrente Da tabela 1 coluna B1 da tabela 2 Da tabela 2 S 15 mm2 cIZ 175 A b Critério da queda de tensão Queda por trecho OA U x 1495 x 00025 AB U x 1023 x 0003 BC U x 551 x 00035 CD U x 079 x 0007 2 de 127 V 254 V U x 1495 x 00025 1023 x 0003 551 x 00035 079 x 0007 254 U x 00929 254 U 273 VAkm Da tabela 8 S 25 mm2 c U 169 VAkm 254 00929 Rede pública BT Quadro de entrada Origem Circuito de distribuição Quadro de distribuição Circuitos terminais 5 4 4 Rede pública AT Transformador Circuito de distribuição principal Quadro geral Circuito de distribuição divisionário Quadro de distribuição Circuitos terminais Circuitos terminais Quadro de distribuição Origem 7 4 4 Quadro Terminal 1495A 1023A 551A 079A 25 m 3 m 35 m 7 m 472A 472A 472A 079A 600 VA 600 VA 600 VA 100 VA D A B C D Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 62 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Fusíveis Característica de funcionamento zona tempocorrente de um disjuntor termomagnético Correntes nominais IN 5 6 10 15 16 20 25 32 35 40 5060 63 70 90 e 100 A critério da Proteção contra correntes de soBrecarGa Característica de funciona mento zona tempocorrente de um fusível tipo g Correntes nominais IN 6 10 16 20 25 32 40 50 63 80 e 100 A tC tempo convencional definido por norma para cada faixa de valores de lN I2 corrente convencional de atuação definida por norma para faixas de valores de lN quando passa pelo dispositivo um corrente igual a l2 ele deverá atuar no máximo num tempo igual a tC Disjuntores Fusíveis Para estabelecer a coordenação entre a seção dos condutores de um circuito e a respectiva proteção contra correntes de sobrecarga deve mos conhecer a corrente de projeto lB a capacidade de condução de corrente dos condutores lZ levando em consideração os eventuais fatores de redução f1 e f2 o tipo de dispositivo fusível ou disjuntor a corrente nominal do dispositivo lN a corrente convencional do dispositivo l2 145 IN As condições impostas pela ABNT NBR 54102004 são a Proteção com fusíveis ou disjuntores IB IN IZ I2 145 IZ exeMPlos Circuito de distribuição trifásico 3F com condutores isolados Afumex Plus eletroduto embutido com lB 35A I Critério da capacidade de condução de corrente Da tabela 2 S 6 mm2 cIZ 36 A II Proteção com fusíveis IB IN 35 IN escolhemos IN 35A I2 145IZ α 16 I2 16 x 35 56A 145 IZ 145 x 36 522A Passando para S 10 mm2 cIZ 50A I2 145 IZ I2 56A 145 I2 145 x 50 725A III Proteção com disjuntor curva Tipo C IB IN 35 IN escolhemos IN 35A IN IZ 35 36A atende com S 6 mm2 IV Proteção com disjuntor curva Tipo C com f 08 IB 08 IN 35 08 IN IN 4375A escolhemos IN 50 A IN IZ 50 36A não atende Passando para S 10 mm2 cIZ 50 A IN IZ 50 50A atende c S 10 mm2 I2 α IN IN 10A α 19 10 IN 25A α 175 25 IN 100A α 16 Disjuntores que atendem à ABNT NBR NM 60898 56 522A não atende 56 725A atende c S 10 mm2 t tC I2 α IN I t tC I2 α IN I 35 08 I2 145 IN e A ABNT NBR 5410 define que I2 145 IZ A ABNT NBR NM 60898 define que I2 145 IN Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 63 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos critério da Proteção contra correntes de curtocircuito Para a aplicação do critério da proteção contra correntes de curtocir cuito devemos conhecer a corrente de curtocircuito lCC no ponto em que vai ser instalado o dispositivo de proteção a capacidade de interrupção nominal do dispositivo de proteção lCN a temperatura de curtocircuito do condutor θcc para isolação de PVC θcc 160C a duração do curtocircuito t o material condutor As condições impostas pela ABNT NBR 5410 são onde K é um fator que depende do tipo de condutor valendo 115 para os condutores isolados Superastic e Afumex Plus O tempo máximo de duração do curtocircuito será da expressão abaixo que pode ser obtido do gráfico apresentado a seguir Nele vemos por exemplo que um cabo de 16 mm2 só suporta uma corrente de curto circuito de 10000A 10 kA por um tempo máximo de 2 ciclos isto é 00335 aplicando a fórmula obtemos o mesmo valor A proteção deverá atuar num tempo não superior ao obtido da fórmula ou do gráfico do contrário a temperatura do condutor ultrapassará o valor θcc O tempo de atuação da proteção pode ser obtido da caracte rística de atuação fornecida pelo fabricante exeMPlo Na origem de um circuito de distribuição com condutores isolados Superastic Flex de 10 mm2 a corrente de circuito calculada foi de 5 kA Assim a capacidade de interrupção nominal mínima do dispositivo que irá proteger o circuito contra correntes de curtocircuito será de 5 kA tal dispositivo deverá atuar num tempo não superior a Um disjuntor termomagnético adequado atuaria em cerca de 002 s Um fusível adequado atuaria em cerca de 0001 s Máxima temperatura em regime contínuo 90C Máxima temperatura do curto circuito 250C Gsette e Afumex 061 kV Condutor cobre conexões prensadas t I2 CC K2S2 I2 CC t K2S2 ICN ICC t 0052s 50002 1152 x 102 200 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 98 7 6 5 4 3 2 1 09 08 07 06 05 04 03 02 01 1 ciclo 2 ciclos 4 ciclos 8 ciclos 16 ciclos 30 ciclos 60 ciclos 100 ciclos 1 2 3 5 7 8 9 20 30 40 60 80 100 200 250 600 700 900 15 25 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 400 500 630 800 1000 Secção nominal do condutor mm² Corrente de curto circuito ampères x 10³ correntes MÁxiMas de curtocircuito Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 64 Capitulo VI CAPÍTULO VI Dimensionamento de circuitos Uso Seção Mínima mm2 Instalações fixas em geral Circuitos de iluminação 15 Circuitos de força incl de tomadas 25 Circuitos de sinalização e controle 05 Ligações com cordões e cabos flexíveis Equipamento específico Indicado na norma respectiva Qualquer outra aplicação 075 Seção dos condutores fase mm2 Seção mínima do condutor neutro mm2 S 25 S 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 240 500 240 630 400 800 400 1000 500 eletrodutos oBservações iMPortantes Como vimos no capítulo 6 os eletrodutos são caracterizados por seu tamanho nominal Nos eletrodutos só podem ser instalados condutores que possuam isolação isto é condutores isolados cabos unipolares e cabos muI tipolares ocuPação dos eletrodutos Num mesmo eletroduto só podem ser instalados condutores de cir cuitos diferentes quando eles pertencerem à mesma instalação A soma das áreas totais dos condutores contidos num eletroduto não pode ser superior a 53 31 e 40 da área útil do eletroduto respectivamente para 123 ou mais condutores exeMPlo Eletroduto de aço carbono série extra de acordo com a ABNT NBR 5597 contendo 4 condutores isolados fios de 4 mm2 e 6 condutores isolados de 10mm2 todos Afumex Plus Diâmetro externo dE dos condutores ver catálogo Prysmian 4 mm2 dE 41 mm 10 mm2 dE 6 mm Área total dos condutores A 4 mm2 A π x 132 mm2 10 mm2 A π x 283 mm2 Área ocupada pelos 10 condutores At 4 x 132 6 x 283 2226 mm2 Área útil mínima do eletroduto AU 557 mm2 Diâmetro interno mínimo correspondente DI DI 266 mm Na Tabela de dimensões de eletrodutos no Capítulo 3 verificamos que o eletroduto indicado é o de tamanho nominal 25 cujo diâmetro externo é 334 x 038 mm e cuja espessura de parede é 3 mm seção MíniMa dos condutores isolados a Condutores fase taBela 13 b Condutor neutro Nos circuitos de distribuição com 3FN é possível reduzir a seção do condutor neutro quando não for prevista a presença de harmônicas a máxima corrente susceptível de percorrer o netro seja inferior à ca pacidade de condução de corrente correspondente à seção reduzida do condutor neutro Nessas condições podem ser adotadas as seções mínimas indicadas na tabela 12 taBela 14 Seção do Condutor Neutro De acordo com a tabela 48 da ABNT NBR 54102004 4 π dE 2 4 412 4 62 04 2226 π 4AU π 4 x 557 housepress versão B 18102010 Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 65 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto instalação elétrica de uMa unidade residencial aPartaMento Dados iniciais alimentação com 2FN127220 V planta de arquitetura em escala 150 iluminação incandescente cosΦ 1 tomadas de uso geral com cosΦ 08 tomadas pontos de uso específico previstas para chuveiro banheiro6000W cosΦ 1 torneira cozinha4400W cosΦ 1 lavadora de roupas área770 VA cosΦ 08 instalação com cosΦ 095 instalação do esquema de aterramento TN Dependência Dimensões Potência de iluminação VA Tomadas de uso geral Tomadas de uso específico Área m2 Perímetro m Quantidade Potência VA Discriminação Potência VA Entrada 275 100 1 100 Sala 2624 228 400 4 400 Dormitório 1 1287 144 160 3 300 Bamheiro 468 100 1 600 Chuveiro 6000 Dormitório 2 1131 136 160 3 300 Hall 234 100 1 100 Cozinha 975 128 100 4 1900 Torneira 4400 Área 525 100 1 600 Lavadora de roupa 770 1220 4300 11170 PINSTIL 1200 VA PINSTTUG 4300 VA PINSTTUE 11170 VA PINST 16690 VA Resultado da tabela abaixo Potência instalada 2 Tomadas de uso geral tugs entrada banheiro hall e área S 6 m2 1 tug de 100 VA na entrada e no hall e 1 de 600 VA no banheiro e na área sala dormitório 1 dormitório 2 cozinha 38 4 tugs 6 228 4 x 100 VA 400 VA 24 3 tugs 6 144 3 x 100 VA 300 VA 23 3 tugs 6 136 3 x 100 VA 300 VA 36 4 tugs 35 128 3 x 600 VA 100 VA 1900 VA Potência instalada 1 Iluminação Entrada banheiro hall e área S 6 m2 100 VA em cada dependência Sala 2624 m2 6 m2 5 x 4 m2 024 m2 100 VA 5 x 60 VA 400 VA Dormitório 1 1287 m2 6 m2 1 x 4 m2 131 m2 100 VA 1 x 60 VA 160 VA Dormitório 2 1131 m2 6 m2 1 x 4 m2 131 m2 100 VA 1 x 60 VA 160 VA Cozinha 975 m2 6 m2 375 m2 100 VA Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 66 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto Potência de aliMentação PINSTIL P INSTTUG 5520 VA onde g 045 Fator de demanda tabela 3 capítulo V PA 5520 x 045 11170 13654 VA CT U V Discriminação S f S mm2 IN VA A A Vivos PE A 1 127 llum entrada sala cozinha área e hall 800 63 07 90 15 10 2 127 llum dormitórios e banheiro 420 33 08 41 15 10 3 127 Tugs entrada sala dormitórios banheiro e hall 1800 142 07 203 25 25 15 4 127 Tugs cozinha 1900 150 08 188 25 25 15 5 127 Tugs área lavadora de roupa 1370 108 07 154 25 25 15 6 220 Tue torneira 4400 200 08 250 4 4 25 7 220 Tue chuveiro 6000 273 08 341 6 6 35 IB U S IB f IB circuitos terMinais cts Circuito F1 N F2 N F1 F2 VA VA VA 1 800 2 420 3 1800 4 1900 5 1370 6 4400 7 6000 Totais 3020 3270 10400 distribuição nas fases circuito de distribuição IB 62 A S 25 mm2 IZ 89 A 220 13654 U 171 VAkm eletroduto não magnético cosΦ 095 Tabela 12 capítulo VI U 2 de 220 V 44 V comprimento máximo prumada l max 0041 km 41 m 62 x 171 44 proteção geral no centro de medição disjuntor bipolar cIN 70 A circuitos Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 67 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto 100 1 d 100 1 k 200 1 b 160 2 a 100 1 h 160 2 c 200 1 c 100 2 b 100 1 a DORMITÓRIO DORMITÓRIO Á DE SERVIÇO MLR COZINHA TORNEIRA ENTRADA CHUVEIRO BANHEIRO HALL SALA 25 3 3 3 3 7 7 7 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 a 1 3 3 b 3 4 4 2 7 2 a a 2 3 3 3 2 2 2 c c c h h 1 b b b 25 25 6 6 6 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm 20 mm 4 4 3 3 5 1 QD o 4 4 6 6 20 mm 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 25 a 1 3 3 4 6 4 5 5 5 5 1 d d 25 25 25 25 25 4 25 4 25 16 25 a a b 1 3 3 k 1 k 25 20 mm 20 mm b bc 1 3 1 3 3 820 330 290 210 390 390 320 250 260 180 3 25 25 25 25 25 25 Planta da instalação do exeMPlo Os condutores e eletrodutos sem indicações serão 15 mm2 e Ø 16 mm Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 68 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto Quadro de distribuição Ponto de luz no teto Interruptor simples Interruptor paralelo Tomada 127 V 2 P T baixa Tomada 127 V 2 P T média Ponto 220 V bifásico médio Ponto 220 V bifásico alto Condutores retorno fase neutro e de proteção Eletroduto no teto ou parede Eletroduto no piso Disjuntor termostático diferencial bipolar 30 mA Disjuntor termomagnético unipolar Disjuntor termomagnético bipolar CIRC 6 QD F1 70 A 25 A 25 A 10 A 15 A 15 A 15 A 15 A 35 A 35 A 10 A 15 A 15 A F2 N PE CIRC 1 CIRC 5 CIRC 3 CIRC 4 CIRC 2 CIRC 7 id id id 6 id id 1 5 3 4 2 7 diagraMa unifilar do exeMPlo legenda Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 69 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto Especificação Quantidade Condutor isolado 450750 V classe de encordoamento 5 com isolação em camada dupla livre de halogênios de acordo com a ABNT NBR 13248 Afumex Plus 15mm2 isolação preta 100 m 15mm2 isolação azulclaro 100 m 25mm2 isolação preta 170 m 25mm2 isolação azulclaro 70 m 25mm2 isolação verdeamarelo 70 m 4mm2 isolação preta 20 m 6mm2 isolação preta 30 m Eletroduto rígido de PVC de acordo com a ABNT NBR 15465 barras de 3 m 16 12 27 barras 20 34 14 barras Disjuntor termo magnético em caixa moldada de acordo com a ABNT NBR NM 60898 sem fator de correção para temperatura ambiente Unipolar 10A 2 pç Bipolar 70A 1 pç Disjuntor termomagnético diferencial em caixa moldada corrente diferencial nominal de atuação 30 mA Bipolar 15A 3 pç Bipolar 25A 1 pç Bipolar 35A 1 pç Equipamento com placa Interruptor simples 3 pç Interruptor paralelo 1 pç 2 interruptores paralelos 1 pç 1 interruptor paralelo 2 interruptores simples 1 pç 1 interruptor simples 1 tomada 2P T 2 pç Tomada 2P T 17 pç Placa para saída de fio 2 pç Plafonier para ponto de luz 9 Pç esPecificação e contageM de coMPonentes do exeMPlo Especificação e contagem de componentes do exemplo Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 70 Capitulo VII CAPÍTULO VII Exemplo de projeto estiMativa de consuMo Mensal Para a unidade residencial do exeMPlo Ambiente Uso Consumo kWh Sala iluminação 02 kW x 2hdia x 30 dias 120 tomadas 04 kW x 3hdia x 30 dias TV 360 Dormitório 1 iluminação 01 kW x 1hdia x 30 dias 30 tomadas 05 kW x 02hdia x 30 dias 30 Dormitório 2 iluminação 01 kW x 1hdia x 30 dias 30 tomadas 04 kW x 02hdia x 30 dias 24 Cozinha iluminação 01 kW x 3hdia x 30 dias 90 tomadas 03 kW x 05hdia x 30 dias 45 geladeira 04 kW x 6hdia x 30 dias 720 freezer 05 kW x 6hdia x 30 dias 900 MLP Máq de lavar pratos 22 kW x 1hdia x 30 dias 660 torneira 44 kW x 1hdia x 30 dias 1320 Área de Serviço iluminação 01 kW x 05hdia x 30 dias 15 MLR Máq de lavar roupas 06 kW x 6hsemana x 4 semanas 96 Ferro 06 kW x 4hsemana x 4 semanas 144 Banheiro iluminação 01 kW x1hdia x 30 dias 30 tomada 01 kWx 01hdia x 30dÍas 03 chuveiro 60 kW x 1 hdia x 30 dias 1800 Total 6417 Para a geladeira e freezer foi computado apenas o tempo de funcionamento dos compressores Este valor é uma estimativa para o consumo de uma família com 4 pessoas e não foram levadas em conta as correntes de partida dos motores geladeira freezer MLR E MLP CAPÍTULO VII Anexo fluxo do cobre Manual PrysMian de instalações elétricas 2010 Pág 71 Capitulo VII O cobre é ainda hoje o metal mais importante para a condução de eletricidade e ainda o será por muito tempo Por suas propriedades elétricas e mecânicas é sem sombra de dúvidas o material ideal para os condutores elétricos principalmente os de baixa tensão 1 Mineração O minério de cobre é explorado no Brasil em Jaguararí na Bahia Camaquã no Rio Grande do Sul e iniciase a produção em Salobo Carajás no Pará 2 Beneficiamento O minério contém até cerca de 2 de cobre É necessário beneficiálo e concentrálo O concentrado é um pó escuro com aproximadamente 30 de cobre 3 Redução O concentrado constituido normalmente de sulfeto de cobre é reduzido ao metal em etapas metalúrgicas secessivas que aumentam a pureza do metal O cobre produzido tem um teor de 997 4 Refino eletrolítico O metal é moldado em peças chamadas anodos Os anodos são dissolvidos por eletrólise depositando cobre quase puro 9999 nos cátodos Outros produtos Barras perfis tubos tiras chapas arames 5 Vergalhão Os cátodos são fundidos tomandose cuidado para não contaminar o metal O cobre fundido passa por máquinas contínuas onde solidifica é laminado e forma grandes rolos 6 Trefilação Para produzir os condutores elétricos o vergalhão de cobre puro passa por diversas fases de trefilação e cozimento 1 Mineração 2 BeneficiaMento 3 redução 4 refino eletrolítico 5 Vergalhão 6 trefilação Minério de cobre 05 a 2 Cu Britagem Moagem Flotação Secagem do concentrado Britagem Forno reverbéreo Mate 30 a 50 Cu Forno conversor Gás Planta de ácido sulfúrico Blister Refino a Fogo Anodo Refinação eletrolítica Cátodo Fundição e laminação contínua Vergalhão Condutores elétricos outros Produtos Prysmian Energia Cabos e Sistemas do Brasil SA R Alexandre de Gusmão 145 09110990 Santo André SP T 55114998 4169 httpwwwprysmiangroupcom