3A - Dimensionamento condutores [Slides]

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ENGENHARIA ELÉTRICA
Fundamentos de Instalações Elétricas - Profº Ademir 
INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS 
DIMENSIONAMENTO 
DE CONDUTORES
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CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO CIRCUITOS
Conforme prescrito na NBR-5410, devem ser dimensionados para instalações prediais
condutores de cobre isolados para 750 V ou 1 kV. As seções padronizadas são dadas pelos
fabricantes em mm². Ex: 1 mm²; 1,5 mm²; 2,5 mm²; 4 mm²; 6 mm²; 10 mm²; 16 mm²; 25 mm²;
35 mm²; 50 mm² etc.
Os condutores de cobre podem ser:
 fio – único condutor sólido;
 cabo – vários condutores encordoados (rígido ou flexível).
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CRITÉRIOS PARA DIMENSIONAMENTO CIRCUITOS
Dimensionar um circuito terminal ou de distribuição, é determinar a seção dos condutores, e
a corrente nominaI do dispositivo de proteção contra sobrecorrentes.
No caso mais geral, o dimensionamento de um circuito deve seguir as seguintes etapas:
 Determinação da corrente de projeto (IB);
 Escolha do tipo de condutor e sua maneira de instaIar;
 Determinação da seção pelo critério da capacidade de condução de corrente;
 Verificação da seção pelo critério da queda de tensão ;
 Escolha da proteção contra correntes de sobrecarga e aplicação dos critérios de
coordenação entre condutores e proteção escolhida;
 Escolha da proteção contra correntes de curto-circuito e aplicação dos critérios de
coordenação entre condutores e proteção escolhida.
A seção dos condutores será a menor das seções nomi nais que atenda a todos os critérios. 
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Em condições de funcionamento normal, a temperatura de um condutor , isto
é, a temperatura da superfície de separação entre o condutor propriamente dito
e sua isolação, não pode uItrapassar a chamada temperatura máxima para
serviço contínuo , por exemplo, para condutores com isolação de PVC=70ºC.
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, é chamada de corrente de
capacidade de condução (Iz).
CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
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Para a aplicação do critério da capacidade de condução de corrente, devemos
conhecer:
� A corrente de projeto (IB);
� 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 e/ou de circuitos agrupados.
Esses parâmetros são encontrados em diversas tabelas contidas na norma
NBR 5410.
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TABELA 2
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TABELA 4
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TABELA 4TABELA 5
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Atentar 
as notas 
contidas 
junto as 
tabelas
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Quando tivermos condições diferentes de temperatura (ambiente ou do solo) ou
de agrupamento de circuitos (mais de 3 condutores carregados) devemos aplicar
os seguintes fatores de correção:
 f1 - fator de correção de temperatura - aplicável a todos os condutores
instalados em locais cuja temperatura seja diferente de 30ºC (linhas não
subterrâneas) ou enterrados em solos cuja temperatura seja diferente de 20ºC;
 f2 - fator de agrupamento - aplicável quando houver mais de 3 condutores
carregados.
Calculamos então a corrente fictícia de projeto. IB’ (aplicável apenas no critério da
capacidade de condução de corrente), dada por:
Sendo f é igual a f1, ou a f2 ou ao produto f1 x f2, conforme o caso.
FATORES DE CORREÇÃO (TEMPERATURA E AGRUPAMENTO)
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CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
Circuito 3F com condutores isolados : PIRASTIC SUPER em eletrodutos PVC 
aparente I B=35A, temperatura ambiente local de 45ºC
 Com as informações do circuito consultamos a Tabela 1 e determinamos a 
coluna (B1) da Tabela 2; 
 Com as informações de temperatura consultamos a Tabela 6 e 
determinamos o fator de correção => f = 0,79 
 Da Tabela 2 => S=10 mm2 (C/Iz= 50 A) 
Exemplo: Determine a seção dos condutores para um circuito com as seguintes 
características:
Resolução
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CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
Circuito F-N com condutores isolados: PIRASTIC SUPER em eletroduto
embutido em parede, alimentando aparelhos de iluminação fluorescente IB=36A,
considerando 2 circuitos com 2 condutores carregados cada.
 Com as informações do circuito consultamos a Tabela 1 e determinamos a 
coluna (A1) da Tabela 2; 
 Com as informações de forma de agrupamento consultamos a Tabela 8 e 
determinamos o fator de correção => f=0,8 
 Da Tabela 2 => S=10 mm2 (C/Iz= 46 A) 
Exemplo: Determine a seção dos condutores para um circuito com as seguintes 
características:
Resolução
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A queda de tensão provocadapela passagem de corrente nos
condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de limites
pré-fixados, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos
ligados os circuitos terminais.
CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
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CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
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Exemplo: Circuito terminal monofásico de tomadas de corrente condutores Pirastic
Super em eletroduto de PVC embutido, 127Vca, queda máxima prevista 2%, fator
de potência considerado 0,95, comprimentos dos circuitos e correntes indicadas na
figura abaixo.
DIMENSIONAMENTO CONDUTORES 
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CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
DIMENSIONAMENTO CONDUTORES - RESOLUÇÃO 
 Com as informações do circuito consultamos a Tabela 1 e determinamos a 
coluna (B1) da Tabela 2; 
Obs.: A maior corrente dos circuitos terminais é de IB= 14,95A
 Da Tabela 2 => S=1,5 mm2 (C/Iz= 17,5A)
Exemplo: Circuito terminal monofásico (2 condutores carregados ) de tomadas
de corrente,condutores Pirastic Super em eletrodutos de PVC embutido em
alvenaria , 127Vca, comprimentos indicados na figura, queda máxima prevista 2%,
fator de potência considerado 0,95, correntes indicas na figura abaixo.
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CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
DIMENSIONAMENTO CONDUTORES - RESOLUÇÃO 
Exemplo: Circuito terminal monofásico (2 condutores carregados) de tomadas de
corrente,condutores Pirastic Super em eletrodutos de PVC embutido, 127 Vca;
comprimentos indicados na figura, queda máxima prevista 2%, fator de potência
considerado 0,95 e correntes indicas na figura abaixo.
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CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
DIMENSIONAMENTO CONDUTORES - RESOLUÇÃO 
Para nosso exemplo temos:
Queda tensão
por trecho
Corrente projeto (IB)
Ampères
Comprimento (l)
Kilometros
Total
(IB x l)
OA 14,95 0,0025 0,0374
AB 10,23 0,003 0,0307
BC 5,51 0,0035 0,0193
CD 0,79 0,007 0,0055
Σ (IB x l) 0,0929
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CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
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Também conforme a NBR 5410, deve-se garantir que: 
COORDENAÇÃO COM A PROTEÇÃO 
Onde:
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No evento de um curto-circuito o dispositivo de proteção dev e atuar antes
que ocorra a danificação dos condutores . Essa verificação poderá ser feita
através de um gráfico (fornecido pelo fabricante do condutor). Exemplo:
VERIFICAÇÃO EM CASO DE CURTO-CIRCUITO
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Portanto, esse valor que o condutor suporta deve ser comparado com o
tempo de atuação do dispositivo de proteção.
VERIFICAÇÃO EM CASO DE CURTO-CIRCUITO
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Exemplo : Dimensione os condutores para o circuito terminal de um aparelho de
ar condicionado de 2000 VA – 220 V. Considere a instalação em eletroduto
embutido em alvenaria e temperatura ambiente de 40ºC. A distância do quadro
terminal até o aparelho é de 20 m. A proteção é feita com minidisjuntor de 15 A.
Considere a corrente de curto-circuito presumida de 1 kA. Considere ainda que
existam 2 circuitos no mesmo eletroduto.
VERIFICAÇÃO EM CASO DE CURTO-CIRCUITO
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SOLUÇÃO:
Determinação da seção do condutor:
Conforme norma NBR 5410 temos:
Seção mínima normalizada
Para TUE (APARELHO DE AR CONDICIONADO) seção mínim a = 2,5 mm²
Determinação da Capacidade de Condução de Corrente
a) Material condutor: Cobre
b) Material isolante: PVC
c) Maneira de instalar: Eletroduto embutido em alvenaria (B1)
Temperatura ambiente: 40ºC → fator de correção: 0,87
e) Número de condutores no eletroduto: 2 → fator de correção: 0,80
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3) Queda de tensão
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Determinação da Queda de Tensão
A queda de tensão poderá ser calculada da seguinte forma:
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Determinação da Queda de Tensão
A queda de tensão poderá ser calculada da seguinte forma:
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Determinação da Coordenação com a Proteção
A corrente de atuação do dispositivo de proteção representa um valor superior a 
sua corrente nominal.
Normalmente 1,2 x In para disjuntores e 1,6 x In para fusíveis. 
Para valores exatos deve-se consultar o catálogo do fabricante.
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Para cada ciclo, baseado na frequência de 60 Hz da rede, tem-se:
Comparando com a curva característica do minidisjuntor:
Portanto, o minidisjuntor protege o 
condutor de 2,5 mm² → Critério Ok!
Conclusão: o condutor de 2,5 mm² 
atende a todos os critérios e pode
ser utilizado.
Verificação em caso de curto-circuito
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
tc – tempo convencional (definido por norma para cada faixa de valores de IN);
I2 – tempo convencional de atuação (definida por norma para faixas de valores 
de IN) quando passa pelo dispositivo uma corrente igual a I2 ele deverá atuar, no 
máximo num tempo igual a tc ;
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
As condições impostas pela NBR 5410 são:
a) Proteção com fusíveis ou disjuntores tipo L 
a) Proteção com demais tipos de disjuntores
Se o disjuntor for afetado de um fator para Instalação em locais com 
temperatura superior a 40ºC,a primeira condição deve ser escrita 
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II) Proteção com fusíveis
CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
Exemplo: Circuito de distribuição trifásico 3F, com condutores isolados 
PIRASTIC SUPER em eledroduto embutido em alvenaria, com IB=35 A.
I) Critério da capacidade de conduçãode corrente
 Da Tabela 2 => S= 6 mm2 (C/Iz= 36A)
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II) Proteção com fusíveis
CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
Precisamos refazer os cálculos com seção do condutor maior e verificar se a 
condição é atendida
 Da Tabela 2 => S= 10 mm2 (C/Iz= 50A)
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA
III) Proteção com demais tipos de disjuntores
 Da Tabela 2 => S= 6 mm2 (C/Iz= 36A)
Portanto o condutor de S = 6 mm2 atende quando aplicado com disjuntor
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
Para a aplicação do critério da proteção contra correntes de curto-circuito
devemos conhecer:
- a corrente de curto-circuito. Icc, no ponto em que vai ser instalado o
dispositivo de proteção;
- a capacidade de interrupção nominai do dispositivo de proteção, Icn
- a temperatura de curto-circuito do condutor para isolação de PVC= 160ºC);
- a duração do curto-circuito, t;
- o material condutor.
As condições impostas pela NBR 5410 são:
onde K e um fator que depende do tipo de condutor, valendo 115 para os
condutores isolados PIRASTIC-SUPER e para cabos SINTENAX.
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CRITÉRIO DE PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
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ELETRODUTOS 
Observações importantes
� São caracterizados por seu tamanho nominal.
� Não devem ser utilizados eletrodutos flexíveis tipo mangueira nas instalações.
� Nos eletrodutos só podem ser instalados condutores que possuam isolação
(isto é, condutores isolados, cabos unipolares e cabos multipolares).
OCUPAÇÃO DOS ELETRODUTOS
 Num mesmo eletroduto só podem ser instalados condutores de circuitos
diferentes quando eles pertencerem mesma instalação e as seções dos
respectivos condutores fase estiverem compreendidas num intervalo de 3
valores normalizados (por exemplo, 2,5, 4 e 6 mm2).
 A soma das áreas totais dos condutores 
contidos num eletroduto não pode ser 
superior a 40% da área útil do 
eletroduto.
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Exemplo - Eletroduto de aço carbono série extra de acordo com a NBR 5597 contendo 4
condutores isolados (fios) de 6 mm2 e condutores isolados de 10 mm2, todos PIRASTIC
SUPER.
Diâmetro externo (d E) dos condutores conforme catálogo fabricante PIRELLI
 4 mm2 => dE = 3,9 mm
 10 mm2 => dE = 5,6 mm
Área total dos condutores conforme catálogo fabricante PIR ELLI
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Exemplo - Eletroduto de aço carbono série extra de acordo com a NBR 5597 contendo 4
condutores isolados (fios) de 4 mm2 e 6 condutores isolados de 10 mm2, todos PIRASTIC
SUPER.
Área ocupada pelos 10 condutores
Área útil mínima do eletroduto
Diâmetro interno (mínimo) correspondente
Portanto para este projeto contendo 10 condutores este é o diâmetro interno 
mínimo dos eletrodutos de acordo com o que preconiza a norma.
Segundo a NBR 5410, a área dos
condutores não pode ultrapassar 53% da
área do eletroduto no caso de um condutor,
31% no caso de dois condutores e 40% no
caso de três ou mais condutores (ABNT,
2004)