Projeto Instalacao Eletrica Baixa Tensao - Dimensionamento Condutores Eletrodutos

ELETRICIDADE APLICADA Projeto de uma Instalação Elétrica de Baixa Tensão Professores MAURICIO MASSAZUMI OKA ARMANDO LAPA JUNIOR e EDSON GONÇALVES PEREIRA FATEC SP 2021 Dimensionamento dos Condutores Condutores Neutro Retornos e Proteção Terra Dimensionamento dos Eletrodutos Condutores Neutro Retornos e Proteção Terra Os métodos de dimensionamento dos condutores analisados até agora Método da Seção Mínima Método da Máxima Corrente e Método da Máxima Queda de Tensão Admissível fornecem como resposta as seções SF mm2 dos condutores Fase F para qualquer circuito terminal não trifásico Condutores Retorno Condutor que pode ficar energizado ou não dependendo do estado em que se encontra o dispositivo de comando FASE RETORNO NEUTRO S 127 V 115 V Lâmpada Condutores Neutro Condutor que parte do ponto comum numa ligação em estrela A seção do condutor NeutroN poderá ser reduzida para circuitos trifásicos equilibrados em estrela Condutores de proteção terra T ou PE Função drenar eventuais correntes de falta originadas por exemplo por falha de isolação dos equipamentos elétricos Todos os pontos de tomada de corrente TUG TUE e Pontos de Força deverão ser providos de um condutor de Proteção T ou PE Protection Earth ligado a um ponto de aterramento Condutores de proteção terra PE Pontos de aterramento em solo de elevada condutividade Haste de aterramento Em cobre ou ferro cobreado Copperweld 180m 200m de comprimento por ¾ pol de diâmetro Condutores de proteção terra T ou PE Quadro de Distribuição QDL QDF ponto de aterramento ligação a terra Condutores de retorno Retorno Como o condutor de retorno circuitos de comando de iluminação se integra ao condutor fase a seção do condutor de Retorno R terá a mesma seção do condutor fase F SR SF Condutores Neutro A seção do condutor Neutro N poderá ser reduzida para circuitos trifásicos equilibrados em estrela conforme previsto na TAB 48 NBR541004 Seção do condutor fase SF mm² Seção mínima do condutor neutro SN mm² SF 25 SF 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 185 TAB 48 NBR541004 SF 25 mm2 SN SF SF 25 mm2 SN poderá ser reduzido conforme TAB 48 Para instalações elétricas não trifásicas SN SF Seção do condutor fase SF mm² Seção mínima do condutor terra SPE mm² SF 16 SF 16 SF 35 16 SF 35 SF2 TAB 58 NBR541004 TAB 58 NBR541004 permite redução na seção do condutor PE Dimensionar as seções dos condutor de Terra PE SF 25 mm2 SPE 25 mm2 SPE 16 mm2 SF 25 mm2 SF 50 mm2 SPE 25 mm2 Condutor de Proteção Terra PE Em função da seção do condutor Fase F SF em mm2 a seção do Condutor de Proteção Terra PE será obtida a partir da TAB 58 NBR541004 Dimensionamento dos Eletrodutos Eletroduto componente de uma instalação elétrica de seção circular ou não destinado a conter condutores elétricos A função principal de um eletroduto é proteger os condutores elétricos contra influências externas como por exemplo choques mecânicos agentes químicos ou qualquer outro agente externo capaz de danificar os condutores Rígido PVC Rígido AÇO Rígido Ferro Esmaltado Eletrodutos Flexível AÇO Eletrocalha AÇO Flexível PVC Eletrocalhas e Perfilados Instalação de Eletrodutos Dimensionar um eletroduto significa determinar A Diâmetro externo φext mm para eletrodutos de qualquer material porém de seção circular Dimensionamento dos eletrodutos φext B Dimensões a e b externas mm para eletrodutos de qualquer material porém de seção não circular a a b b Dimensionamento dos eletrodutos O Dimensionamento de um eletroduto de qualquer tipo segue o estabelecido pela NBR 541004 no chamado Critério de Ocupação Máxima taxa de ocupação dos condutores A seção livre de um eletroduto A só poderá ser ocupada pelos condutores presentes por no máximo 40 para três 3 ou mais condutores A NBR 541004 ainda prescreve taxas de ocupação diferenciadas para ocupações de Apenas 1 um condutor 53 Dois 2 condutores 31 A quase totalidade dos casos em projetos similares recai em ocupação máxima de 40 φext 60 da seção livre do eletroduto deverá permanecer vazia Dimensionamento dos eletrodutos φext Taxa Máxima de Ocupação A área útil do eletroduto A deve possibilitar facilidade na instalação e retirada dos condutores e deixar área livre para maior dissipação de calor Dimensionamento dos eletrodutos Embora a NBR541004 não estabeleça uma taxa de ocupação máxima para eletrocalhas e perfilados é consenso entre os fabricantes e projetistas por analogia adotar a mesma recomendação para ocupação dos eletrodutos seção circular ou seja 40 de sua seção transversal livre A A quase totalidade dos casos em projetos similares recai em ocupação máxima de 40 60 da seção livre A da eletrocalha ou perfilado deverá permanecer vazia 40 de A ocupada 60 de A livre Dimensionamento dos eletrodutos Área total do condutor fio ou cabo incluindo o isolante TAB A Seção efetiva do condutor Capa isolante Seção do condutor Capa isolante Cabo Fio Seção nominal mm² Área do condutor mm² Sem cobertura Tipo de isolação Com cobertura Tipo de isolação PVC 70 XLPE 90 PVC 70 XLPE EPR 90 FioCabo 15 6271 14 19 21 25 91107 16 23 24 4 119138 29 30 30 6 152181 40 48 48 10 2527 43 53 54 16 3337 55 67 68 25 57 72 104 104 35 71 95 123 123 50 95 123 154 154 70 133 165 189 201 95 177 201 255 269 120 214 269 299 299 150 255 314 363 363 185 314 363 434 452 240 416 452 573 573 Tabela A Área total condutor isolante para cada seção nominal de condutor mm2 considerando o tipo de material isolante Tabela A 1 Determinar a seção S mm2 dos condutores que irão passar no interior do eletroduto Métodos de Dimensionamento de Condutores vistos anteriormente 2 Determinar a área total St mm2 de cada condutor presente no trecho de eletroduto a dimensionar considerando a camada de isolação Seções totais St mm2 conforme Tabela A St 3 Efetuar a somatória das seções totais obtida no item anterior Sti St1 St2 St3 Stn i 1 n mm2 mm2 Eletroduto 4 com o valor da somatória determinar na tabela de fabricantes de eletrodutos na coluna 40 da área o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do eletroduto a ser utilizado Tabela B Eletroduto de PVC Rígido Tabela C Eletroduto de Aço Tabela D Polietileno de alta densidade Em instalações elétricas o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 20mm φext St 040A i 1 n i f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 16 128 678 512 397 20 211 112 844 654 25 356 189 142 110 32 564 299 226 175 40 962 509 385 298 50 1244 6589 498 386 60 1979 1049 792 614 75 3227 1710 1291 1000 85 4448 2379 1700 1392 Para uma instalação elétrica o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 20mm PVC Tipo Rígido Tab B Eletroduto de PVC Tipo Rígido f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 34 634 336 263 196 42 1041 552 416 323 48 1405 745 562 436 60 2256 1196 903 700 76 3783 2005 1513 1173 89 5204 2758 2062 1613 102 6808 3608 2723 2110 114 8792 4660 3517 2725 140 13212 7002 5285 4096 25 590 313 237 183 32 990 525 396 307 40 1359 720 544 421 50 2190 1161 876 679 65 3217 1705 1287 997 80 4951 2624 1981 1535 90 6590 3493 2636 2043 100 8446 4476 3378 2618 125 13131 6959 4071 25 638 338 255 198 32 1046 555 419 324 40 1392 738 557 432 50 2282 1209 913 707 65 3718 1970 1487 1153 80 5217 2765 2087 1617 90 6896 3655 2758 2138 100 8875 4704 3550 2751 Aço extra Tipo pesado Tipo Leve Aço extra Tab C Eletroduto de Aço Tab D Eletroduto de Polietileno de Alta Densidade f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 30 755 400 302 234 50 2027 1074 811 628 75 4418 2342 1767 1369 100 7854 4163 3142 2435 125 12648 6703 5059 3921 150 19016 10078 7606 5895 Polietileno alta densidade Exercício Dimensionar o eletroduto abaixo utilizando eletroduto de PVC rígido Condutores fios de Cobre PVC70oC 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 Exercício Dimensionar o eletroduto abaixo utilizando eletroduto de PVC rígido Condutores fios de Cobre PVC70oC Fios de Cobre 5 x 4 3 x 25 Tab A Tab A Cálculo da seção total St mm2 condutor capa isolante 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 Seção nominal mm² Área do condutor mm² Sem cobertura Tipo de isolação Com cobertura Tipo de isolação PVC 70 XLPE 90 PVC 70 XLPE EPR 90 FioCabo 15 6271 14 19 21 25 91107 16 23 24 4 119138 29 30 30 6 152181 40 48 48 10 2527 43 53 54 16 3337 55 67 68 25 57 72 104 104 35 71 95 123 123 50 95 123 154 154 70 133 165 189 201 95 177 201 255 269 120 214 269 299 299 150 255 314 363 363 185 314 363 434 452 240 416 452 573 573 A Tabela A abaixo fornece para cada seção nominal de condutor serie métrica mm2 a área total condutor isolante considerando o tipo de material isolante Tabela A Exercício Dimensionar o eletroduto abaixo utilizando eletroduto de PVC rígido Condutores fios de Cobre PVC70C Fios de Cobre 5 x 4 3 x 25 Tab A Tab A Cálculo da seção total St mm2 condutor capa isolante 5 X 119 mm2 595 mm2 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 Seção nominal mm² Área do condutor mm² Sem cobertura Tipo de isolação Com cobertura Tipo de isolação PVC 70 XLPE 90 PVC 70 XLPE EPR 90 FioCabo 15 6271 14 19 21 25 91107 16 23 24 4 119138 29 30 30 6 152181 40 48 48 10 2527 43 53 54 16 3337 55 67 68 25 57 72 104 104 35 71 95 123 123 50 95 123 154 154 70 133 165 189 201 95 177 201 255 269 120 214 269 299 299 150 255 314 363 363 185 314 363 434 452 240 416 452 573 573 A Tabela A abaixo fornece para cada seção nominal de condutor serie métrica mm2 a área total condutor isolante considerando o tipo de material isolante Tabela A Exercício Dimensionar o eletroduto abaixo utilizando eletroduto de PVC rígido Condutores fios de Cobre PVC70C Fios de Cobre 5 x 4 3 x 25 Tab A Tab A Cálculo da seção total St mm2 condutor capa isolante 3 x 910 mm2 273 mm2 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 5 X 119 mm2 595 mm2 Exercício Dimensionar o eletroduto abaixo utilizando eletroduto de PVC rígido Condutores fios de Cobre PVC70C Fios de Cobre 5 x 4 3 x 25 Tab A Tab A 3 x 910 mm2 273 mm2 Cálculo da seção total St mm2 condutor capa isolante Todos os 9 condutores presentes neste eletroduto ocuparão uma área total da seção livre do eletroduto Sti i 1 n Sti i 1 8 5 X 119 3 x 910 595 273 868 mm2 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 5 X 119 mm2 595 mm2 Qual Eletroduto de PVC rígido poderá conter este conjunto de condutores cuja área total ocupada vale 868 mm2 φext 40 A mm2 A mm2 Sti 868 mm2 25 4 4 3 2 1 a φext 4 1 2 f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 16 128 678 512 397 20 211 112 844 654 25 356 189 142 110 32 564 299 226 175 40 962 509 385 298 50 1244 6589 498 386 60 1979 1049 792 614 75 3227 1710 1291 1000 85 4448 2379 1700 1392 NÃO ATENDE pois para uma instalação elétrica o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 20mm PVC Tipo Rígido Tab B Eletroduto de PVC Tipo Rígido Considerando eletrodutos de PVC rígido conforme TAB B φext Primeiro valor 16 mm 20 mm φext minimo f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 16 128 678 512 397 20 211 112 844 654 25 356 189 142 110 32 564 299 226 175 40 962 509 385 298 50 1244 6589 498 386 60 1979 1049 792 614 75 3227 1710 1291 1000 85 4448 2379 1700 1392 NÃO ATENDE pois a área disponível para ocupação 40 é de 844 PVC Tipo Rígido Tab B Eletroduto de PVC Tipo Rígido Considerando eletrodutos de PVC rígido conforme TAB B φext Segundo valor 20 mm mm2 Sti 868 mm2 f Nominal Área interna Taxa de ocupação mm mm² 53 40 31 16 128 678 512 397 20 211 112 844 654 25 356 189 142 110 32 564 299 226 175 40 962 509 385 298 50 1244 6589 498 386 60 1979 1049 792 614 75 3227 1710 1291 1000 85 4448 2379 1700 1392 Este valor ATENDE pois a área disponível para ocupação 40 é de 142 PVC Tipo Rígido Tab B Eletroduto de PVC Tipo Rígido Considerando eletrodutos de PVC rígido conforme TAB B φext Terceiro valor 25 mm mm2 Sti 868 mm2 Resposta Eletroduto de PVC rígido com φext 25 mm Eletrodutos com φext 20 mm não são marcados em planta φext 25 mm 40 A 142 mm2 A 356 mm2 Sti 868 mm2 25 4 4 3 2 1 a φ25 4 1 2 Eletrodutos com φext 20 mm não são marcados em planta φext 20 mm 25 4 b 2 4 6 15 Condutores com 15 não são marcados em planta OBSERVAÇÃO φ25 25 4 4 3 2 1 a 4 1 2 ELETRICIDADE APLICADA II Projeto de uma Instalação Elétrica tipo Industrial Professores ARMANDO LAPA JUNIOR e EDSON GONÇALVES PEREIRA FATEC SP 2017