DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS

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CÁLCULO DE FALTAS
DIMENSIONAMENTO DE 
BARRAMENTOS
PROFESSOR MÁRIO ROBERTO DE 
LIMA PEREIRA
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
• Quais as funções dos Barramentos em Painéis elétricos ?
O barramento em painéis elétricos realiza a função de distribuição de tensão e corrente
dentro de um sistema, como por exemplo: quadros de luz e tomadas, quadros de
distribuição, cabines primárias, interligações entre cargas onde se faz necessário
(barramento blindado). Dentro de um painel pode ser utilizado três tipos de funções para os
barramentos eletrolíticos:
• BARRAMENTO TERRA
Proteção de pessoas quando ocorre fugas de descargas elétricas são levadas ao menor
potencial (terra) eliminando risco de acidentes.
• BARRAMENTO NEUTRO
Tem como função conduzir as corrente e tensão elétrica de alimentação das cargas
alimentadas com tensões de fase-neutro de um sistema.
• BARRAMENTO DE FASE
Responsável pela distribuição de corrente e tensão elétrica aos circuitos.
DIMENSIONAMENTO 
DE BARRAMENTOS
• Normalmente, deve-se ter atenção em relação
ao padrão de qualidade, os barramentos
elétricos usados nos quadros devem conter,
pelo menos, certificado de pureza, que atesta
que o barramento é composto por 99,9% de
cobre puro para condução de corrente
elétrica. E no caso de montagem de quadros,
painéis e CCMs, com necessidade de ser
dobrado, cortado e furado devem estar de
acordo com a necessidade do cliente e o
espaço disponibilizado sempre respeitando as
normas de distâncias de isolamento e
dimensionado de acordo com a corrente da
carga a ser alimentada.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
INTRODUÇÃO
O correto dimensionamento de barramentos elétricos rígidos deve considerar
basicamente três etapas de calculo :
• ETAPA 1- Escolha da seção reta nominal adequada para suportar a corrente
nominal levando-se em consideração a temperatura ambiente e outros fatores
de correção.
• ETAPA2- Verificação se com a seção reta nominal escolhida o material
condutor suporta os efeitos térmicos devido a corrente de curto circuito.
• ETAPA3- Verificação se com a seção reta escolhida o material do barramento
e seus pontos de fixação possuem resistência mecânica suficiente para
suportar os esforços eletromecânicos devido a corrente de curto circuito.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
ETAPA 1- Escolha da seção reta nominal adequada para suportar a
corrente nominal levando-se em consideração a temperatura ambientes e
outros fatores de correção.
Escolha do Material Cu ou Al
Os barramentos são normalmente executados em Cu por apresentarem maior
resistência mecânica, seção reta menor para a mesma corrente nominal,
resultando em menores dimensões que os de Al.
• Exemplo: Esclareceremos aqui que 
excepcionalmente utilizamos 
barramentos de Al , tais como em 
instalações de eletrólise onde 
temos correntes de ordem de 
20.000 A a 100.000 A, onde o 
peso e preço tornam-se
fatores relevantes para a escolha 
do Al.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
• Barramentos nus ou pintados
Barramentos pintados suportam cargas maiores por poderem radiar maior quantidade de calor
ao ar ambiente, pois apresentam fator de emissividade relativa próximos ou iguais a unidade (o
corpo negro tem fator de emissividade relativa 1).
Para analisarmos tal comportamento basta termos a equação que da a quantidade de calor
dissipada (radiada) devido a radiação de superfície do condutor, que é dada por:
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• Quando tivermos mais de uma barra por fase devemos pintar apenas as superfícies externas,
para não irradiar mais calor entre as barras.
• Cor da Pintura de quadros Siemens:
a - Em execuções normais: sem pintura e identificados com fitas
1) Fita adesiva branca escrito L1, L2, L3 em preto
2) caixas coloridas L1 ( Verde ) L2 ( Amarelo ) L3 ( Violeta )
Barramentos aterrados PE ou PEN- Faixa Verde/Amarela.
b - Em execução especiais: Quando pintados deverá ser utilizado tinta preta fosca e as fases
identificadas conforme descrito acima.
Barramentos aterrados PE e PEN não devem ser pintados, para não criar resistências de
contato com conectores.
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Determinação da seção nominal do barramento
• As tabelas 7a e 7b (ver também Norma DIN 43671 ou DIN 43670 para Al) nos dão a
capacidade de condução de corrente de barras para determinadas condições em função da
seção reta da barra.
• Quando tivermos condições diferentes das normalizadas devemos empregar fatores da
correção a fim de termos o valor correto de condução da corrente nas novas condições.
• Tabela para dimensionamento do barramento
• A tabela 7a da página 4.172 e 7b da página 4.173 são válidas para:
• - equipamentos elétricos instalados em estruturas abertas sem movimentação do ar em redor,
sendo:
• barramentos de cobre nú e parcialmente oxidados, consequentemente com um fator de
dissipação de 0,4 (um envelhecimento natural que dependendo das condições agressivas do
ar pode ser mais acentuado)
• barramentos de cobre pintados (de preferência preto fosco, para as fases com mais de uma
barra, só o lado de fora deve ser pintado) o fator de dissipação é 0,9.
• Nestes casos supra mencionados, aplica-se a tabela sem o fator de correção.
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Determinação da seção nominal do barramento
- equipamentos elétricos instalados em invólucros fechados abrigados sem ventilação forçada, a
tabela é aplicada com fator de correção, obtido por meio da temperatura do ar dentro do
invólucro (calculada ou testada) e da temperatura permitida no barramento.
• Os valores de correntes máximos das tabelas estão condicionados a uma temperatura
ambiente (no ar) de 35°C, à posição do barramento horizontal, à secção retangular da barra
em posição vertical e a que estas condições produzam uma temperatura no barramento de
65°C.
• Outrossim, a distância entre as barras da mesma fase é igual à espessura das mesmas.
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Determinação da seção nominal do barramento
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Determinação da seção nominal do barramento
• Os valores da tabela são corrigidos quando as condições reais da situação divergem das
condições na tabela. Para encontrar os fatores de Correção usam-se os gráficos e tabelas
específicos conforme a seguir:
• a) Gráfico para o fator de correção (fator K1) devido a diferença de condutividade.
Normalmente temos
• b) Gráfico para o fator de correção (fator K2) quando as temperaturas divergem (Figura 2
página 4.174).
• Tabela para o fator de correção (fator K3) quando as posições das barras divergem (Figura 3
página 4.175)
• c) Gráfico para o fator de Correção (fator K4) quando as distâncias entre as fases são
pequenas (Figura 4 página 4.175)
• d) Tabela para o fator de correção (fator K5) quando a instalação se encontrar acima de 1000
metros do nível do mar. (Figura 5 página 4.176)
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Determinação da seção nominal do barramento
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Determinação da seção nominal do barramento
• Os valores da tabela são corrigidos quando as condições reais da situação divergem das
condições na tabela. Para encontrar os fatores de Correção usam-se os gráficos e tabelas
específicos conforme a seguir:
• a) Gráfico para o fator de correção (fator K1) devido a diferença de condutividade.
Normalmente temos
• b) Gráfico para o fator de correção (fator K2) quando as temperaturas divergem (Figura 2
página 4.174).
• Tabela para o fator de correção (fator K3) quando as posições das barras divergem (Figura 3
página 4.175)
• c) Gráfico para o fator de Correção (fator K4) quando as distâncias entre as fases são
pequenas (Figura 4 página 4.175)
• d) Tabela para o fator de correção (fator K5) quando a instalação se encontrar acima de 1000
metros do nível do mar. (Figura 5 página 4.176)
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Determinação da seção nominal do barramento
• Equação para o Cálculo do novo valor da corrente
Então o novo valor deverá ser calculado com a seguinte relação:
• In = K1 x K2 x K3 x K4 x K5 x Itab
onde
• In =corrente nominal de barramento nas condições reais da instalação
• Itab = Tabela 7a para corrente alternada e tabela 7b para corrente contínua e alternada
até 16 2/3 Hz.
• K1, K2, K3, K4, K5 = fatores de correção definidos por meio das tabelas e gráficos nas
respectivas figuras 2,3,4 e 5.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Determinação da seção nominal do barramento
DIMENSIONAMENTO 
DE BARRAMENTOS
Determinação da seção 
nominal do barramento
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DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
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DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS RÍGIDOS A PROVA DE CURTO-CIRCUITO
Quando em condutores paralelos faz-se passar corrente elétrica, temos forças distribuídas ao
longo dos condutores devido a campos magnéticos, forças estas que alcançarão valores
elevados na ocorrência de curto-circuito devemos, então dimensionar os barramentos e seus
isoladores de fixação, levando em consideração tais esforços. Segundo VDE 0103 podemos
fazer o cálculo como se segue:
OBS: Condutores a prova de curto-circuito
Dimensionar condutores a prova de curto-circuito significa que eles tenham as condições de
suportar térmica e dinamicamente as possíveis correntes locais de curto-circuito entre fases e
fase-terra sem alterar as características do próprio condutor e seu isolamento.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
Tensão mecânica nas fases condutoras
 : momento resistente do condutor ( ou conjunto de condutores ) de uma fase, em cm3.
O momento resistente será sempre calculado em referência ao eixo (0-0) passando pelo centro
geométrico da secção e perpendicular à reta de ação da força FH.
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
Para forças conforme Fig. 2a , o momento resistente total será a soma dos momentos resistentes de
cada secção parcial, genericamente, se t é o numero de barras por fase temos que:
O fato de termos espaçadores na configuração da Fig. 2a, alterará - tão pouco o momento resistente
que podemos desprezar tal alteração. Para forças conforme Fig. 2b, e tendo um ou nenhum espaçador
entre apoios, o momento resistente é calculado segundo as expressões seguintes para arranjos de
condutores nas fases mais usuais.
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Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
Para forças conforme Fig. 2b , e tendo dois ou mais espaçadores entre apoios, as expressões (4),(5)
(6) deverão ser multiplicadas pelo fator 0,6 quando tivermos 2 condutores por fase, e multiplicadas pelo
fator 0,5, quando tivermos mais de 2 condutores por fase.
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Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
Força entre condutores de uma mesma fase devido a corrente de curto-circuito (FT)
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
aT : distância entre condutores parciais (em cm). Como a atuação de forças eletromagnéticas
depende da formação geométrica e das dimensões do perfil dos condutores, a consideração de
que a distância geométrica entre centros de secções pode ser tomada como distância média entre
centros, só é válida quando as dimensões das secções são pequenas comparadas com a
distância geométricas entre centros das secções; no caso da força entre fases ( equação (1) ) vale
a consideração, porém, para a distância aT não vale a consideração, deverá ser aplicada a
seguinte equação (8).
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Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
OBS: a) O valor da distância média aT para os casos mais usuais na prática já estão
calculados conforme tabela 4.
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Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
b) Fatores Kli para o cálculo da distância média aT, utilizando-se a Fórmula (8)
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Força entre fases condutoras devido à corrente de curto-circuito para um 
curto circuito fase-fase. (FH)
DIMENSIONAMENTO 
DE BARRAMENTOS
• Força entre fases condutoras
devido à corrente de curto-
circuito para um curto circuito
fase-fase. (FH)
• Determinação das tensões
mecânicas máximas admissíveis.
• O barramento é considerado à
prova de curto-circuito, quando
aplicarmos as considerações e
equações já expostas, e serem
obedecidas as seguintes condições:
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
Os isoladores (suportes) deverão ser selecionados para forças de ruptura a flexão superior à força 
calculada, segundo a equação:
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• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
• Exemplo:
• Quadro de distribuição, com um barramento trifásico, na parte traseira de 380 V, 60Hz, 2
X 40 X10 mm de Cobre, distância entre fases de 20 cm - total de 3 vãos conforme
desenho. Determine se o condutor de Cu suporta o esforço mecânico bem como qual o
isolador a ser utilizado, sabe-se que a corrente de curto circuito 3φ de pico máxima vale
100KA.
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• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
DIMENSIONAMENTO DE BARRAMENTOS
• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
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• Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
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Cálculo da força nos pontos de apoios ( suportes)
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BARRAMENTOS
DIMENSIONAMENTO 
DE BARRAMENTOS
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