Dimensionamento de Condutores e Dispositivos de Protecao NBR 5410 - Guia Pratico

1 Linhas Elétricas Dimensionamento de Condutores Parte 1 e Dispositivos de Proteção e Manobra Parte 1 2 Conforme NBR 54102004 item 625 Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo condutor oC Temperatura limite de sobrecarga condutor oC Temperatura limite de curtocircuito condutor oC Policloreto de vinila PVC até 300 mm2 70 100 160 Policloreto de vinila PVC maior que 300 mm2 70 100 140 Borracha etilenopropileno EPR 90 130 250 Polietileno reticulado XLPE 90 130 250 Linhas Elétricas 3 Métodos de Instalação Linhas Elétricas Conforme NBR 54102004 item 625 pg 90 62512 Os métodos de referência são os métodos de instalação indicados na IEC 60364552 para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por ensaio ou por cálculo São eles A1 condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante A2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante B1 condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira B2 cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira C cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira D cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo E cabo multipolar ao ar livre F cabos unipolares justapostos na horizontal na vertical ou em trifólio ao ar livre G cabos unipolares espaçados ao ar livre Para cada método de instalação dado na tabela 33 da NBR 54102004 pgs 9095 é indicado o método de referência no qual ele se enquadra a ser utilizado para a obtenção da capacidade de condução de corrente 4 Nº Ilustração Descrição Condutor Isolado Cabo Unipolar Cabo Multipolar 12 Condutorescabos em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante A1 A1 A2 34 Condutorescabos em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B1 B1 B2 56 Condutorescabos em eletroduto aparente de seção nãocircular sobre parede B1 B1 B2 78 Condutorescabos em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria B1 B1 B2 11 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do cabo C C Métodos de Instalação Linhas Elétricas Conforme NBR 54102004 item 625 pg 90 NBR 54102004 Tabela 33 pgs 9095 5 Linhas Elétricas Conforme NBR 54102004 item 625 pg 90 Métodos de Instalação Nº Ilustração Descrição Condutor Isolado Cabo Unipolar Cabo Multipolar 11A 11B Cabos unipolares ou cabo multipolar fixado diretamente no teto ou afastado mais de 03 vez o diâmetro do cabo C C 12 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja não perfurada perfilado ou prateleira C C 13 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja perfurada horizontal ou vertical F E 14 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre suportes horizontais eletrocalha aramada ou tela F E 15 Cabos unipolares ou cabo multipolar afastados da parede mais de 03 vez o diâmetro do cabo F E NBR 54102004 Tabela 33 pgs 9095 6 Dimensionamento O dimensionamento técnico de um circuito corresponde à aplicação dos diversos itens da NBR 54102004 relativos à escolha da seção de um condutor e do seu respectivo dispositivo de proteção Os seis critérios da norma são Seção mínima conforme 62611 Capacidade de condução de corrente conforme 625 Queda de Tensão conforme 627 Sobrecarga conforme 534 e 6342 Curtocircuito conforme 535 e 6343 e Choques elétricos conforme 51224 NOTA Para considerarmos um circuito completa e corretamente dimensionado é necessário aplicar os seis critérios cada um resultando em uma seção e considerar como seção final a maior dentre todas as obtidas Conforme NBR 54102004 item 62612 pg 113 7 Seção mínima dos condutores 1 Conforme NBR 54102004 Tabela 47 pg 113 Instalação Utilização Seção Mínima p condutores de cobre mm2 Fixas em geral Circuitos de Iluminação 15 Circuitos de Força 2 25 Circuitos de sinalização e controle 05 3 Ligações flexíveis Para um equipamento específico Como especificado na norma do equipamento Para qualquer outra aplicação 075 4 Circuitos a extrabaixa tensão para aplicações especiais 075 NBR 54102004 Tabela 47 pg 113 1 Seções mínimas ditadas por razões mecânicas 2 Os circuitos de tomadas de corrente são considerados circuitos de força 3 Em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamentos eletrônicos é admitida uma seção mínima de 01 mm2 4 Em cabos multipolares flexíveis contendo sete ou mais veias é admitida uma seção mínima de 01 mm2 8 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 625 pg 98 O critério da capacidade de condução de corrente visa garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidades de condução durante períodos prolongados em serviço normal Para a determinação da seção do condutor por este critério devese seguir os seguintes passos principais 1 Calcular a corrente de projeto do circuito 2 Determinar o método de instalação 3 Aplicar os fatores de correção apropriados 9 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 625 pg 98 O critério da capacidade de condução de corrente visa garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidades de condução durante períodos prolongados em serviço normal Para a determinação da seção do condutor por este critério devese seguir os seguintes passos principais 1 Calcular a corrente de projeto do circuito 2 Determinar o método de instalação 3 Aplicar os fatores de correção apropriados 10 10 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 625 pg 112 Número de condutores carregados Esquema de condutores vivos do circuito Número de condutores carregados a ser adotado Monofásico a dois condutores 2 Monofásico a três condutores 2 Duas fases sem neutro 2 Duas fases com neutro 3 Trifásico sem neutro 3 Trifásico com neutro 3 ou 4 Para 4 condutores carregados aplicar o fator de 086 às capacidades de condução válidas para 3 condutores carregados Considerar o trifásico com neutro como 4 condutores carregados quando a taxa de harmônicos de 3ª ordem na corrente de fase for superior a 15 NBR 54102004 Tabela 46 pg 112 11 11 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 625 pg 98 Cálculo da corrente de projeto 𝐼𝐵 𝑃 𝑉 cos 𝜃 𝜂 Onde IB corrente de projeto P potência ativa total do circuito V tensão nominal de alimentação do circuito cos 𝜃 fator de potência total do circuito 𝜂 rendimento MonofásicosBifásicos 𝐼𝐵 𝑃 3 𝑉 cos 𝜃 𝜂 Trifásicos 12 12 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 625 Fatores de Correção 1 Fatores de correção para temperatura 2 Fatores de correção para resistividade térmica do solo 3 Fatores de correção para agrupamento de circuitos Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo condutor oC Temperatura limite de sobrecarga condutor oC Temperatura limite de curtocircuito condutor oC Policloreto de vinila PVC até 300 mm2 70 100 160 Policloreto de vinila PVC maior que 300 mm2 70 100 140 Borracha etilenopropileno EPR 90 130 250 Polietileno reticulado XLPE 90 130 250 13 13 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 6253 pg 106 Fatores de Correção para Temperatura k1 Utilizado para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para linhas não subterrâneas e de 20ºC temperatura do solo para linhas subterrâneas Temperatura ºC Isolação PVC EPR ou XLPE PVC EPR ou XLPE 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 45 079 087 071 082 50 071 082 063 076 55 061 076 055 071 60 050 071 045 065 NBR 54102004 Tabela 40 pg 106 14 14 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 6254 pg 107 Fatores de Correção para Resistividade Térmica do Solo k2 Utilizado em linhas subterrâneas onde a resistividade térmica do solo seja diferente de 25 KmW caso típico de solos secos deve ser feita uma correção adequada nos valores da capacidade de condução de corrente Solos úmidos possuem valores menores de resistividade térmica enquanto solos muito secos apresentam valores maiores Resistividade Térmica KmW 1 15 2 3 Fator de Correção 118 11 105 096 NBR 54102004 Tabela 41 pg 107 NOTAS 1 Os fatores de correção dados são valores médios para as seções nominais abrangidas nas tabelas 36 e 37 com uma dispersão geralmente inferior a 5 2 Os fatores de correção são aplicáveis a cabos em eletrodutos enterrados a uma profundidade de até 08 m 3 Os fatores de correção para cabos diretamente enterrados são mais elevados para resistividades térmicas inferiores a 25 KmW e podem ser calculados pelos métodos indicados na ABNT NBR 11301 Fatores de correção para linhas subterrâneas em solo com resistividade térmica diferente de 25 KmW 15 15 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 6255 pg 107 Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos k3 Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nas tabelas de capacidade de condução de corrente fatores de correção devem ser aplicados Item Disposição dos cabos justapostos Número de Circuitos ou de Cabos Multipolares Tabelas dos métodos de referência 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 11 12 a 15 15 a 19 20 1 Em feixe ao ar livre ou sobre superfície embutidos em conduto fechado 100 080 070 065 060 057 054 052 050 045 041 038 36 a 39 métodos A a F 2 Camada única sobre parede piso ou bandeja não perfurada ou prateleira 100 085 079 075 073 072 072 071 070 36 a 37 métodos C 3 Camada única no teto 095 081 072 068 066 064 063 062 061 4 Camada única em bandeja perfurada 100 088 082 077 075 073 073 072 072 38 e 39 métodos E a F 5 Camada única sobre leito suporte etc 100 087 082 080 080 079 079 078 078 Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares podese considerar tanto N2 circuitos com 2 condutores carregados como N3 circuitos com 3 condutores carregados NBR 54102004 Tabela 42 pg 108 16 16 Capacidade de Condução de Corrente Conforme NBR 54102004 item 62555 pg 111 Fatores de Correção para Agrupamento de Circuitos k3 Os fatores das tabelas 42 a 45 são válidos para grupos de condutores semelhantes igualmente carregados São considerados semelhantes aqueles que se baseiam na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seções normalizadas sucessivas Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição os fatores de agrupamento aplicáveis devem ser obtidos recorrendose a qualquer das duas alternativas seguintes a Cálculo caso a caso utilizando por exemplo a ABNT 11301 ou b Caso não seja viável um cálculo específico adotar o fator da expressão 𝐹 1 𝑛 NOTAS 1 O cálculo de fatores de correção para grupos contendo condutores das mais diferentes seções nominais depende da quantidade total de condutores e da combinação de seções o que torna virtualmente inviável a elaboração de tabelas de uso prático tantas seriam as variáveis envolvidas 2 A expressão indicada na alínea b está a favor da segurança e reduz os perigos de sobrecarga nos condutores de menor seção nominal Pode no entanto resultar no superdimensionamento dos condutores de seções mais elevadas 17 17 Capacidade de Condução de Corrente Seções Nominais mm² Capacidades de condução de corrente para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D Condutores isolados cabos unipolares e multipolares cobre isolação PVC A1 A2 B1 B2 C D Nº cond carregados Nº cond carregados Nº cond carregados 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 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 NBR 54102004 Tabela 36 pg 101 Cálculo da Corrente de Projeto Corrigida 𝐼𝐵 𝐼𝐵 𝑘1 𝑘2 𝑘3 1 Dimensione os condutores fase do circuito de alimentação de um chuveiro de 6000 W 220 V conforme esquema unifilar da Figura 161 usando o critério da capacidade de condução de corrente Especificações do circuito Eletroduto PVC rígido Comprimento 18 m Método de instalação embutido em alvenaria Temperatura ambiente 30 ºC Cabo de cobre isolação de PVC 70 ºC 19 19 K1 10 K3 10 𝐼𝐵 𝐼𝐵 𝑘1 𝑘2 𝑘3 𝐼𝐵 2727 A NBR 54102004 Tabela 42 pg 108 NBR 54102004 Tabela 40 pg 106 1 Dimensione os condutores fase do circuito de alimentação de um chuveiro de 6000 W 220 V conforme esquema unifilar da Figura 161 usando o critério da capacidade de condução de corrente BAIXA TENSÃO Uso Geral PRYSMIAN CABLES SYSTEMS CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE TABELA 2 CAPACIDADES DE CONDUÇÃO DE CORRENTE EM AMPÈRES PARA OS MÉTODOS DE REFERÊNCIA A1 A2 B1 B2 C e D DA TABELA 1 FIOS E CABOS ISOLADOS EM TERMOPLÁSTICO CONDUTOR DE COBRE Cabo Superastic Cabo Superastic Flex Fio Superastic Cabo Sintenax Cabo Sintenax Flex e Afumex 750V 2 e 3 condutores carregados Temperatura no condutor 70 ºC Temperaturas 30 ºC ambiente e 20 ºC 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 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 30 41 36 39 35 46 41 47 38 21 21 NBR 54102004 Tabela 36 pg 101 𝐼𝐵 2727 A 22 22 Capacidade de Condução de Corrente 23 23 Capacidade de Condução de Corrente 24 24 Capacidade de Condução de Corrente PADRÃO DE RESPOSTA Gabarito ENADE a O estudante deve apresentar o desenvolvimento a seguir Cálculo da corrente de projeto IB do circuito 2 circuito com dois condutores de fase e um condutor de proteção IB 4400220 20 A Fazendo o ajuste pelos Fatores de Correção Fator de Correção de Temperatura 100 Fator de Correção do Número de Circuitos para 2 circuitos trecho QDG para ponto de luz a 080 Cálculo da corrente corrigida IB 20100 x 080 2008 25 A A partir da tabela de capacidade de corrente dos condutores devese escolher um condutor com seção nominal mínima de 40 mm2 pois 24 A IB 32 A 25 25 Capacidade de Condução de Corrente PADRÃO DE RESPOSTA Gabarito ENADE b O estudante deve indicar que a seção mínima do condutor de proteção segundo a ABNT NBR 5410 deve ser igual a maior seção dos condutores que passam pelo mesmo eletroduto o estudante deve consultar a norma e verificar se tal afirmação está correta eou para quais condições tal afirmação é válida Para o circuito 1 carga instalada de 1500 VA 127 V a corrente de projeto seria 1500127 1181A Considerando os fatores de correção a corrente de projeto corrigida nesse circuito seria igual a 118108 1476A Assim a seção mínima para os condutores do circuito 1 é 15 mm2 Como os circuitos 1 e 2 partilham o mesmo eletroduto a seção mínima do condutor de proteção segundo a norma citada é de 40 mm2 26 26 Capacidade de Condução de Corrente PADRÃO DE RESPOSTA Gabarito ENADE a A partir da tabela de capacidade de corrente dos condutores devese escolher um condutor com seção nominal mínima de 40 mm2 pois 24 A IB 32 A b O estudante deve indicar que a seção mínima do condutor de proteção segundo a ABNT NBR 5410 deve ser igual a maior seção dos condutores que passam pelo mesmo eletroduto Para o circuito 1 carga instalada de 1500 VA 127 V a corrente de projeto seria 1500127 1181 A Considerando os fatores de correção a corrente de projeto corrigida nesse circuito seria igual a 118108 1476 A Assim a seção mínima para os condutores do circuito 1 é igual a 15 mm2 Como os circuitos 1 e 2 partilham o mesmo eletroduto a seção mínima do condutor de proteção segundo a norma citada é de 40 mm2 64315 Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada conforme as seguintes opções a calculada de acordo com 64312 para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos ou b selecionada conforme a tabela 58 com base na maior seção de condutor de fase desses circuitos 27 27 BT Queda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência QD BT Circuitos Terminais 5 4 Fornecimento em tensão secundária de distribuição Ponto de entrega no poste Conforme NBR 54102004 item 627 pg 115 28 28 Queda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência QD BT Circuitos Terminais 7 Transformador de propriedade da concessionária Ponto de entrega no secundário do transformador Conforme NBR 54102004 item 627 pg 115 4 29 29 Queda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência MT QG BT QD QD Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 7 4 Transformador de propriedade da unidade consumidora Ponto de entrega no primário do transformador Conforme NBR 54102004 item 627 pg 115 30 30 Queda de Tensão Conforme NBR 54102004 item 627 pg 115 A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização não deve ser superior aos valores indicados na seqüência QG BT QT QT Circuitos Terminais Circuitos De Distribuição 7 4 Grupo Gerador Próprio 31 31 Queda de Tensão Método 1 𝑆𝐶 200 𝜌 σ 𝑙 𝐼𝐵 Δ𝑉 𝑉𝑓𝑛ou 𝑉𝑓𝑓 Onde Sc seção em mm2 ΔV queda de tensão máxima em V tensão do circuito faseneutro ou fasefase em V l comprimento do circuito em m IB corrente de projeto em A resistividade do material condutor cobre 156 mm2m MonofásicoBifásico 𝑆𝐶 1732 𝜌 σ 𝑙 𝐼𝐵 Δ𝑉 𝑉𝑓𝑓 Trifásico 32 32 Queda de Tensão Método 2 Δ𝑈 10 𝑉𝑓𝑛 Δ𝑉 𝑙 𝐼𝐵 Onde ΔU queda de tensão em VAkm ΔV queda de tensão máxima em V tensão do circuito em V l comprimento do circuito em m IB corrente de projeto em A Monofásico Δ𝑈 10 𝑉𝑓𝑓 Δ𝑉 𝑙 𝐼𝐵 BifásicoTrifásico Seção mm2 Eletroduto e eletrocalha material magnético material nãomagnético Monofásico e Trifásico Circuito Monofásico Circuito trifásico FP08 FP095 FP08 FP095 FP08 FP095 15 23 274 233 276 202 239 25 14 168 143 169 124 147 4 90 105 896 106 779 915 6 587 700 603 707 525 614 10 354 420 363 423 317 367 16 227 270 232 268 203 233 25 150 172 151 171 133 149 35 112 125 112 125 098 109 50 086 095 085 094 076 082 70 064 067 062 067 055 059 95 050 051 048 050 043 044 120 042 042 040 041 036 036 Dimensionamento de Condutores em Baixa Tensão Tabela 19 Pirelli pg 61 Queda de tensão em VAkm Nota de posse do valor de U escolhese na tabela ao lado o valor imediatamente inferior para fins de determinação da seção transversal do cabo 33 33 Queda de Tensão Método 3 Carga Distribuída Δ𝑈 𝑡 𝑟 cos Φ 𝑥𝑠𝑒𝑛Φ 𝑖1 𝑛 𝐼𝐵𝑖 𝑙𝑖 Tipo de Circuito t Monofásico a dois condutores fasefase ou faseneutro 2 Monofásico a 3 condutores 2 fasesneutro equilibrado Queda de tensão de faseneutro 1 Queda de tensão de fasefase 2 Circuito trifásico equilibrado Queda de tensão de faseneutro 1 Queda de tensão de fasefase 3 O somatório é calculado considerando a corrente e o comprimento de cada trecho 34 34 Queda de Tensão Método 3 Δ𝑈 𝑡 𝑙 𝐼𝐵 𝑟 cos Φ 𝑥𝑠𝑒𝑛Φ Carga Concentrada Onde ΔU queda de tensão em V l comprimento do circuito em km IB corrente de projeto em A r resistência do condutor em km x reatância indutiva do condutor em km t coeficiente que depende do tipo de circuito cos sen fator de potência e fator reativo da carga Seção mm2 Rcc Condutos nãomagnéticos FNFF3F Rca XL 15 121 1448 016 25 741 887 015 4 461 552 014 6 308 369 013 10 183 219 013 16 115 138 012 25 073 087 012 35 052 063 011 50 039 047 011 70 027 032 010 95 019 023 010 120 015 019 010 valores em Ω km 35 35 Conforme NBR 54102004 item 627 pg 115 Δ𝑈 10 𝑉𝑓𝑓 Δ𝑉 𝑙 𝐼𝐵 Eletroduto com três circuitos k3 07 36 36 Conforme NBR 54102004 Tabela 47 pg 113 NBR 54102004 Tabela 58 pg 150 37 37 Dimensionamento do Condutor Neutro Conforme NBR 54102004 pg 114 62621 O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito 62622 O condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase 62623 Quando num circuito trifásico com neutro a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 15 a seção do condutor neutro não deve ser inferior à dos condutores de fase podendo ser igual à dos condutores de fase se essa taxa não for superior a 33 62624 A seção do condutor neutro de um circuito com duas fases e neutro não deve ser inferior à seção dos condutores de fase podendo ser igual à dos condutores de fase se a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos não for superior a 33 NOTAS 1 Tais níveis de correntes harmônicas são encontrados por exemplo em circuitos que alimentam luminárias com lâmpadas de descarga incluindo as fluorescentes 2 O caso de taxas superiores a 33 é tratado no item 62625 38 38 Dimensionamento do Condutor Neutro Conforme NBR 54102004 pg 114 62625 Quando num circuito trifásico com neutro ou num circuito com duas fases e neutro a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 33 pode ser necessário um condutor neutro com seção superior à dos condutores de fase NOTAS 1 Tais níveis de correntes harmônicas são encontrados por exemplo em circuitos que alimentam principalmente computadores ou outros equipamentos de tecnologia de informação 2 Para se determinar a seção do condutor neutro com confiança é necessária uma estimativa segura do conteúdo de terceira harmônica das correntes de fase e do comportamento imposto à corrente de neutro pelas condições de desequilíbrio em que o circuito pode vir a operar O anexo F fornece subsídios para esse dimensionamento NOTA para obter mais informações a NBR 5410 deve ser consultada 39 39 Distorções Harmônicas Conforme NBR 54102004 Anexo F pg 196 Especial atenção deve ser dispensada ao dimensionamento de condutores em circuitos onde haja a presença de distorções harmônicas Este tópico é abordado no item 6262 da NBR 54102004 Lâmpada Fluorescente Compacta Harmônicos de 3ª ordem Harmônicas são ondas senoidais de tensão ou de corrente cujas frequências são múltiplas inteiras da frequência fundamental 40 40 Inversor de frequência PWM Trifásico 100 65 73 1 5 DHT 0 20 40 60 80 100 120 DH 38 7 7 11 10 13 5 17 Distorções Harmônicas Conforme NBR 54102004 Anexo F pg 196 41 41 Efeitos provocados por Harmônicos Operação indevida de equipamentos eletrônicos de controle proteção e outros Erros de leitura em equipamentos de medição Sobretensões e comprometimento da isolação e da vida útil dos equipamentos Sobrecorrentes Efeitos térmicos nocivos aos equipamentos Interferências em sistemas de comunicação Principalmente sinais de rádio Redução da vida útil Perdas excessivas em cabos e transformadores Ruídos audíveis Ressonâncias Série e Paralela entre outros Distorções Harmônicas Conforme NBR 54102004 Anexo F pg 196 42 42 NOTA Especial atenção deve ser dispensada ao dimensionamento de condutores em circuitos onde haja a presença de distorções harmônicas Este tópico é abordado no item 6262 da NBR 54102004 Distorções Harmônicas Conforme NBR 54102004 Anexo F pg 196 43 43 6431 Seções mínimas 64311 A seção de qualquer condutor de proteção deve satisfazer as condições estabelecidas em 5122 e ser capaz de suportar a corrente de falta presumida A seção dos condutores de proteção deve ser calculada conforme 64312 ou selecionada de acordo com 64313 Em ambos os casos devem ser considerados os requisitos de 64314 NOTA Os terminais destinados aos condutores de proteção devem ser compatíveis com as seções dimensionadas pelos critérios aqui estabelecidos Dimensionamento do Condutor de Proteção Conforme NBR 54102004 item 643 pg 147 NOTA para obter mais informações a NBR 5410 deve ser consultada 44 44 64312 A seção dos condutores de proteção não deve ser inferior ao valor determinado pela expressão seguinte aplicável apenas para tempos de seccionamento que não excedam 5 s Onde S seção do condutor em milímetros quadrados I valor eficaz em amperes da corrente de falta presumida considerando falta direta t tempo de atuação do dispositivo de proteção responsável pelo seccionamento automático em segundos k fator que depende do material do condutor de proteção de sua isolação e outras partes e das temperaturas inicial e final do condutor As tabelas 53 a 57 indicam valores de k para diferentes tipos de condutores de proteção Caso a aplicação da expressão resulte em seções nao padronizadas devem ser utilizados condutores com a seção padronizada imediatamente superior Dimensionamento do Condutor de Proteção Conforme NBR 54102004 item 643 pg 147 NOTA para obter mais informações a NBR 5410 deve ser consultada 45 45 64313 Em alternativa ao método de cálculo de 64312 a seção do condutor de proteção pode ser determinada por meio da tabela 58 Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não padronizadas devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima A tabela 58 é valida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase Quando este não for o caso a IEC 60364554 deve ser consultada Dimensionamento do Condutor de Proteção Conforme NBR 54102004 item 643 pg 147 NOTA para obter mais informações a NBR 5410 deve ser consultada 46 46 64314 A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou não esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase não deve ser inferior a a 25 mm2 em cobre16 mm2 em alumínio se for provida proteção contra danos mecânicos b 40 mm2 em cobre16 mm2 em alumínio se não for provida proteção contra danos mecânicos 64315 Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada conforme as seguintes opções a calculada de acordo com 64312 para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos ou b selecionada conforme a tabela 58 com base na maior seção de condutor de fase desses circuitos Dimensionamento do Condutor de Proteção Conforme NBR 54102004 item 643 pg 147 NOTA para obter mais informações a NBR 5410 deve ser consultada 47 47 Dispositivos de Manobra e Proteção Conforme Ademaro Cotrim em Instalações Elétricas Cap 6 Alguns dispositivos de manobra eou de proteção Disjuntor Dispositivo fusível Chave Seccionador Interruptor Contator Relé Dispositivo DR NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim deve ser consultado 48 48 Disjuntores de Baixa Tensão BT Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Funções Promovem a proteção elétrica de um circuito isto é de seus condutores por meio da detecção de sobrecorrentes e da abertura do circuito Permitem comandar por meio da abertura ou do fechamento voluntário sob carga circuitos ou equipamentos de utilização Promovem o seccionamento de um circuito na medida em que ao abrir um circuito asseguram uma distância de isolamento adequada NOTAS 1 dispositivos de baixa tensão quando projetados para emprego em circuitos cuja tensão de linha é inferior ou igual a 1000 V 2 dispositivos de alta tensão quando projetados para emprego em circuitos cuja tensão de linha é superior a 1000 V 49 49 Disjuntores de Baixa Tensão BT Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Regulamentos e normas técnicas Disjuntores de alta tensão NBR IEC 62271100 Equipamentos de alta tensão Parte 100 Disjuntores de alta tensão de corrente alternada Disjuntores de baixa tensão para uso residencial Regulamento Técnico da Qualidade RTQ da Portaria do Inmetro 2432006 NBR NM 60898 Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares IEC 608981995 MOD NBR IEC 609472 Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão Parte 2 Disjuntores Disjuntores de baixa tensão para uso industrial NBR IEC 609472 Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão Parte 2 Disjuntores NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim deve ser consultado 50 50 Disjuntores de Baixa Tensão BT Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Regulamentos e normas técnicas Disjuntores de alta tensão NBR IEC 62271100 Equipamentos de alta tensão Parte 100 Disjuntores de alta tensão de corrente alternada Disjuntores de baixa tensão para uso residencial Regulamento Técnico da Qualidade RTQ da Portaria do Inmetro 2432006 NBR NM 60898 Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares IEC 608981995 MOD NBR IEC 609472 Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão Parte 2 Disjuntores Disjuntores de baixa tensão para uso industrial NBR IEC 609472 Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão Parte 2 Disjuntores NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim deve ser consultado 51 51 Disjuntores de Baixa Tensão BT Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Características nominais Tensão nominal Corrente nominal Correntes convencionais de atuação e não atuação Frequência nominal Capacidade de interrupção Faixa de atuação instantânea específico para NBR NM 60898 faixa B faixa C faixa D NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim deve ser consultado 52 52 Dispositivos a corrente diferencialresidual DR Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim e o item 51322 da norma NBR 5410 devem ser consultados Os dispositivos apropriados desenvolvidos décadas atrás com a finalidade específica de proteção contra contatos indiretos independentemente do esquema de aterramento utilizado são os dispositivos à corrente diferencialresidual DR 53 53 Dispositivos a corrente diferencialresidual DR Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Meio mais eficaz de proteção das pessoas e dos animais domésticos contra choques elétricos Funções Detecção sentir a presença de uma corrente residual Avaliação possibilidade de operar quando a corrente detectada excede valor de referência Interrupção mover automaticamente os contatos principais interrompendo a corrente NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim e o item 51322 da norma NBR 5410 devem ser consultados 54 54 Dispositivos a corrente diferencialresidual DR Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Sensibilidade Alta sensibilidade IDN menor ou igual a 30 mA Baixa sensibilidade IDN maior que 30 mA Interruptores DR destinados unicamente à proteção contra choques elétricos por contato direto os de alta sensibilidade e por contato indireto os de alta e de baixa sensibilidade Disjuntores DR dispositivos mais completos com capacidade de interrupção mais elevada que garantem além da proteção contra choques elétricos a proteção contra sobrecorrentes isto é contra correntes de sobrecarga e de curtocircuito NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim deve ser consultado 55 55 Dispositivos a corrente diferencialresidual DR Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim e o item 51322 da norma NBR 5410 devem ser consultados 56 56 Dispositivos a corrente diferencialresidual DR Conforme Ademaro Cotrim Cap 6 Circuitos que sirvam pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro Circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior Circuitos residenciais que sirvam pontos de utilização situados em cozinhas copascozinhas lavanderias áreas de serviço garagens e demais dependências internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens Circuitos em edificações não residenciais que sirvam pontos de tomada situados em cozinhas copas lavanderias áreas de serviço garagens e no geral em áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens NOTA Para obter mais informações o Capítulo 6 do Livro Instalações Elétricas Autor Ademaro Cotrim e o item 51322 da norma NBR 5410 devem ser consultados 57 57 Dimensionamento O dimensionamento técnico de um circuito corresponde à aplicação dos diversos itens da NBR 54102004 relativos à escolha da seção de um condutor e do seu respectivo dispositivo de proteção Os seis critérios da norma são Seção mínima conforme 62611 Capacidade de condução de corrente conforme 625 Queda de Tensão conforme 627 Sobrecarga conforme 534 e 6342 Curtocircuito conforme 535 e 6343 e Choques elétricos conforme 51224 NOTA Para considerarmos um circuito completa e corretamente dimensionado é necessário aplicar os seis critérios cada um resultando em uma seção e considerar como seção final a maior dentre todas as obtidas Conforme NBR 54102004 item 62612 pg 113 58 58 Sobrecarga Conforme NBR 54102004 item 534 pg 63 A sobrecarga não é exatamente um critério de dimensionamento dos condutores entretanto intervêm na determinação de sua seção 59 59 Sobrecarga Conforme NBR 54102004 item 534 pg 63 O condutor não pode ser dito corretamente dimensionado até que seja verificada a sua proteção Na proteção de um condutor pode ser utilizado um disjuntor cujo valor de corrente nominal In esteja compreendido entre o valor da corrente de projeto IB e o valor da corrente máxima suportada pelo condutor IZ calculada nas condições de instalação previstas 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 ou seja 𝐼𝐵 𝐼𝑛 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 Esse critério garante que o disjuntor não atue para uma corrente igual ou menor à corrente de projeto e que a corrente de abertura do disjuntor seja menor do que a corrente suportada pelo linha elétrica ou cabo elétrico 60 60 Sobrecarga Conforme NBR 54102004 item 534 pg 63 Para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada as características de atuação do dispositivo a provêla devem ser tais que 𝐼𝐵 𝐼𝑛 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 𝑒 𝐼2 145 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 Onde IB corrente de projeto em A IZ capacidade de condução de corrente dos condutores In corrente nominal do dispositivo de proteção ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis nas condições previstas para sua instalação 𝑘1𝑘2𝑘3 fatores de correção nas condições previstas para instalação I2 corrente convencional de atuação para disjuntores ou corrente convencional de fusão para fusíveis Para disjuntores termomagnéticos Norma NBR IEC 6089 minidisjuntores 61 61 Sobrecarga Conforme NBR 54102004 item 534 pg 63 Para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada as características de atuação do dispositivo a provêla devem ser tais que 𝐼𝐵 𝐼𝑛 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 𝑒 𝐼2 130 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 Para disjuntores termomagnéticos Norma NBR IEC 6089 disjuntores industriais Onde IB corrente de projeto em A IZ capacidade de condução de corrente dos condutores In corrente nominal do dispositivo de proteção ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis nas condições previstas para sua instalação 𝑘1𝑘2𝑘3 fatores de correção nas condições previstas para instalação I2 corrente convencional de atuação para disjuntores ou corrente convencional de fusão para fusíveis 62 62 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 CURVA B Tem como característica principal o disparo instantâneo para corrente entre 3 a 5 vezes a corrente nominal Sendo assim são aplicados principalmente na proteção de circuitos com características resistivas ou com grandes distâncias de cabos envolvidas Exemplos Lâmpadas incandescentes chuveiros aquecedores elétricos etc CURVA C Tem como característica o disparo instantâneo para correntes entre 5 e 10 vezes a corrente nominal Sendo assim são aplicados para proteção de circuitos com cargas indutivas Exemplos lâmpadas Fluorescentes geladeiras máquinas de lavar etc CURVA D disparo instantâneo para correntes entre 10 a 20 vezes a corrente nominal Exemplos cargas indutivas com elvadas correntes de magnetização como os transformadores 63 63 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 64 64 CURVA B Tem como característica principal o disparo instantâneo para corrente entre 3 a 5 vezes a corrente nominal Sendo assim são aplicados principalmente na proteção de circuitos com características resistivas ou com grandes distâncias de cabos envolvidas Exemplos Lâmpadas incandescentes chuveiros aquecedores elétricos etc CURVA C Tem como característica o disparo instantâneo para correntes entre 5 e 10 vezes a corrente nominal Sendo assim são aplicados para proteção de circuitos com cargas indutivas Exemplos lâmpadas Fluorescentes geladeiras máquinas de lavar etc CURVA D disparo instantâneo para correntes entre 10 a 20 vezes a corrente nominal Exemplos cargas indutivas com elevadas correntes de magnetização como os transformadores Ex Suponha que na sua residência haja um disjuntor que obedeça a norma NBR NM 60898 e que proteja o circuito do Boiler aquecedor de água Algumas características nominais são Tensão de operação nominal 220127V Corrente de curto nominal 30kA Corrente nominal 16A e Curva tipo C Devido ao desgaste natural você deve substituílo Seria correto substituílo por um disjuntor de mesmas características mas com Curva B Justifique Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 65 65 Disjuntores mono bi tri tetrapolares 5SL6 Siemens Características básicas Os disjuntores 5SL6 foram projetados para utilização em instalações residenciais de médio porte comerciais tais como hotéis shoppings supermercados etc Estão disponíveis nas correntes nominais de 03A até 63A nas execuções monopolar monopolar neutro bipolar tripolar e tripolar neutro de acordo com as curvas B e C da norma NBR NM 60898 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 66 66 Disjuntores mono bi tri tetrapolares 5SL6 Siemens Características básicas Os disjuntores 5SL6 foram projetados para utilização em instalações residenciais de médio porte comerciais tais como hotéis shoppings supermercados etc Estão disponíveis nas correntes nominais de 03A até 63A nas execuções monopolar monopolar neutro bipolar tripolar e tripolar neutro de acordo com as curvas B e C da norma NBR NM 60898 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 67 67 Disjuntores mono bi tri tetrapolares 5SL6 Siemens Características básicas Os disjuntores 5SL6 foram projetados para utilização em instalações residenciais de médio porte comerciais tais como hotéis shoppings supermercados etc Estão disponíveis nas correntes nominais de 03A até 63A nas execuções monopolar monopolar neutro bipolar tripolar e tripolar neutro de acordo com as curvas B e C da norma NBR NM 60898 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 68 68 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 Consultando o catálogo de Disjuntores mono bi tri tetrapolares 5SL6 da Siemens observase que há apenas um modelo que satisfaz à condição de coordenação Bipolar 32 A Como se trata de circuito de alimentação do chuveiro carga resistiva Curva B que deve ser independente e tem o ponto de utilização em área molhada também deverá ser instalado um dispositivo de proteção diferencialresidual DR ou um Disjuntor DR pois é dispositivo mais eficaz de proteção de pessoas contra choques elétricos nessa condição de operação ambiente molhado 𝐼𝐵 𝐼𝑛 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 𝐼𝑍 𝑘1 𝑘2𝑘3 𝐼𝑍087 3567 A 69 69 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 De acordo com o item 51322 da norma NBR 5410 o dispositivo DR e obrigatório desde 1997 nos seguintes casos 1 Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais que contenham chuveiro ou banheira 2 Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas externas a edificação 3 Em circuitos que alimentam tomadas situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos na área externa 4 Em circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas copas lavanderias áreas de serviço garagens e demais dependências internas normalmente molhadas ou sujeitas a lavagens Consultando o catálogo de DRs da Siemens escolhese o modelo 70 70 Curvas de Disjuntores IEC 60898 NBR NM 60898 Especifique o Disjuntor e o DR nessa nova condição de instalação 71 71 Estudo de Caso Dimensionamento e especificação de cabos e disjuntores Considerando o projeto elétrico do apartamento mostrado abaixo pedese 1 Calcule a corrente de projeto de cada circuito Para a tomada do aparelho de arcondicionado circuito ainda não especificado considere que a corrente nominal do equipamento é 454A tensão 220V e fator de potência de 06 Considere ainda que este equipamento faça parte do circuito 3 2 Especifique os condutores de cada circuito utilizando os critérios de seção mínima de capacidade condução de corrente e de queda de tensão Para avaliar a queda de tensão utilize o método 3 Carga Concentrada para determinar o comprimento máximo de cada circuito 3 Especifique o disjuntor eou DR de proteção de cada circuito 72 72 Estudo de Caso Dimensionamento de cabos e disjuntores 73 73 Sugestão para criação das planilhas de cálculo