CondutoresEletricos2

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O condutor neutro, quando existir, deve possuir a mesma seção que os
condutores fase nos seguintes casos:
• em circuitos monofásicos a 2 e 3 condutores e bifásicos a 3 condutores,
qualquer que seja a seção;
• em circuitos trifásicos desequilibrados ou quando ocorrer a presença de
harmônicos;
Para os circuitos trifásicos equilibrados, deve-se adotar seção do
condutor neutro igual a do condutor fase até o limite de 25 mm2. Para seções
superiores, o condutor neutro adotado será o recomendado pela Tabela 10.
Tabela 10: Seção mínima dos condutores neutros para circuitos trifásicos
equilibrados.
Seção dos condutores fase [mm2] Seção mínima do condutor neutro
[mm2]
1,5 a 25 seção igual a do condutor fase
35 25
50 25
70 35
95 50
120 70
150 70
185 95
240 120
300 150
400 185
Exemplo 12: Um circuito trifásico equilibrado de 220 V alimenta uma
carga elétrica de 50 kVA. Dimensione os condutores fase e neutro desse
circuito, instalados em um eletroduto de PVC aparente juntamente com mais
um circuito. Considere os seguintes dados:
Comprimento do circuito: 45 m;
Queda de tensão admissível: 2,5%;
Temperatura ambiente: 35oC;
fator de potência: 0,8.
Utilizar condutores de cobre com isolação PVC.
Solução
Maneira de instalar: B1 (eletroduto aparente - Tabela 3).
Três condutores carregados – circuito trifásico equilibrado
Cálculo da corrente de projeto:
 [A] I .Ib 22131
2203
00050 ,=⇒
•
=
Fator de correção da temperatura: f1 = 0,94 (temperatura de 35°C).
Fator de correção de agrupamento: f2 = 0,8 (dois circuitos no
eletroduto).
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Cálculo da corrente fictícia de projeto (Ib’):
 [A] Ib' 
,,
Ib' 49174
80940
22131 ,, =⇒
•
=
Com o valor de Ib’ consulta-se a Tabela 5 para determinar o valor da
seção do condutor e obtém-se o condutor de 95 mm2 (suporta correntes de até
179 A).
Deve-se verificar se a queda de tensão deste condutor está dentro das
especificações (∆U% = 2,5%). Tem-se:
 V/A.km, ΔU
,,
, ΔU unitunit 930045022131
2200250
=⇒
•
•
=
De posse desse valor, consulta-se a Tabela 9 utilizando-se a coluna de
fator de potência 0,8, eletroduto não metálico (PVC) e circuito trifásico. Da
Tabela verifica-se que, pelo critério da queda de tensão, podem ser utilizados
condutores de 50 mm2 (0,76 V/A.km). Porém, pelo critério da corrente
admissível determinou-se um condutor de 95 mm2, valor que será adotado.
O condutor neutro é obtido através da Tabela 10: 50 mm2.
Portanto, tem-se:
• condutores fase: seção de 95 mm2;
• conutor neutro: seção de 50 mm2.
7.2 – Dimensionamento de circuitos alimentadores.
Analogamente ao prescrito para circuitos parciais, o dimensionamento
do alimentador principal inicia-se pela determinação da carga que atende.
Entretanto, neste caso, a consideração simplesmente da soma das potências
das cargas que o alimentador atende pode provocar o seu
superdimensionamento, uma vez que a demanda simultânea, correspondente a
um grupo de cargas de funcionamento não contínuo, é estaticamente inferior a
essa soma.
Esse aspecto da não simultaneidade da ocorrência da demanda
máxima é levado em contra através da consideração do fator de demanda,
definido como sendo a relação entre a demanda máxima provável de um grupo
de cargas da mesma natureza e a correspondente potência instalada. Assim
sendo, a demanda de um alimentador se determina através da soma das
potências de todas as cargas que o alimentador atende, ponderadas pelos
correspondentes fatores de potência. A figura 14 traz exemplo do conceito de
demanda e de potência instalada.
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Figura 14: Curva de demanda e da potência instalada.
Os fatores de demanda são coeficientes empíricos, menores ou iguais
a um, associados a grupos de cargas de mesma natureza, estabelecidos por
norma ou por concessionária. Assim, existem diversas maneiras para se
estimar o fator de demanda e, por consequência, a demanda de uma
instalação.
No nosso caso vamos estimar a demanda de uma instalação através
da relação seguinte:
D = P1 x fd1 + P2 x fd2 + P3 x fd3 + P4 x fd4 + P5 x fd5 + P6 x fd6 + P7 x fd7 +
P8 x fd8 + P9 x fd 9
sendo:
D = demanda da instalação [W];
P1 = potência do sistema de iluminação e de Tugs [W];
P2 = potência referente a chuveiros elétricos, torneiras elétricas, aquecedores
de água de passagem e ferros elétricos [W];
P3 = potência referente a aquecedor central ou de acumulação [W];
P4 = potência de secadora de roupa, forno elétrico, máquina de lavar louça e
forno de microondas [W];
P5 = potência referente a fogões elétricos [W];
P6 = potência referente a condicionadores de ar [W];
P7 = potência referente a motores e máquinas de solda a motor [W];
P8 = potência referente a equipamentos especiais [W];
P9 = potência referente a hidromassagem [W];
fd1, fd2, ..., fd9 = fatores de demanda dos respectivos equipamentos.
As Tabelas 11 a 20 fornecem os valores dos fatores de demanda
considerados.
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Tabela 11: Fator de
demanda de iluminação
e Tugs: residencial
Tabela 12: Fator de demanda de iluminação
e Tugs: comercial e industrial
P1 [kW] fd1 P1 fd1
0 <P1 ≤ 1 0,86 Auditórios, salões para
exposições e semelhantes
1,0
1 <P1 ≤ 2 0,75 Bancos, lojas e
semelhantes
1,0
2 <P1 ≤ 3 0,66 Barbearias, salões de
beleza e semelhantes
1,0,
3 <P1 ≤ 4 0,59 Clubes e semelhantes 1,0
4 <P1 ≤ 5 0,52 Escolas e semelhantes 1,0 para os primeiros 12
kW; 0,50 para o excedente
5 <P1 ≤ 6 0,45 Escritórios (edifícios) 1,0 para os primeiros 20
kW; 0,70 para o excedente
6 <P1 ≤ 7 0,40 Garagens comerciais e
semelhantes
1,0
7 <P1 ≤ 8 0,35 Hospitais e semelhantes 0,40 para os primeiros 50
kW; 0,20 para o excedente
8 <P1 ≤ 9 0,31 Hotéis e semelhantes 0,50 para os primeiros 20
kW; 0,40 para o excedente
9 <P1 ≤ 10 0,27 Igrejas e semelhantes 1,0
10 < P1 0,24 Indústrias 1,0
Restaurantes e
semelhantes
1,0
Tabela 16: Fator de demanda de fogões elétricos
n°°°° de aparelhos fd5 n°°°° de aparelhos fd5
1 1,00 8 0,31
2 0,60 9 0,31
3 0,48 10 a 11 0,30
4 0,40 12 a 15 0,28
5 0,37 16 a 20 0,26
6 0,35 21 a 25 0,26
7 0,33 acima de 25 0,26
Tabela 18: Fator de demanda de
motores e máquinas de solda
Tabela 19: Fator de demanda de
equipamentos especiais
motor fd7 equipamento fd8
maior motor 1,00 Maior equipamento 1,00
demais motores 0,50 Demais equipamentos 0,60
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Tabela 13: Fator de demanda de
chuveiros, torneiras, aquecedores de
água de passagem e ferros elétricos
Tabela 14: Fator de demanda de
aquecedor central ou de
acumulação
n°°°° de aparelhos fd2 n°°°° de aparelhos fd3
1 1,00 1 1,00
2 1,00 2 0,72
3 0,84 3 0,62
4 0,76 acima de 3 0,62
5 0,70
6 0,65 Tabela 15: Fator de demanda de
secadora de roupa, forno
elétrico, máquina de lavar louça
e microondas
7 0,60 n°°°° de aparelhos fd4
8 0,57 1 1,00
9 0,54 2 a 4 0,70
10 0,52 5 a 6 0,60
11 0,49 7 a 8 0,50
12 0,48 acima de 8 0,50
13 0,46
14 0,45 Tabela 17: Fator de demanda de
condicionadores de ar
15 0,44 n°°°° de aparelhos fd6
16 0,43 1 a 10 1,00
17 0,42 11 a 20
18 0,41 21 a 30
19 0,40 31 a 40
20 0,40 41 a 50
21 0,39 51 a 75
22 0,39 76 A 100
23 0,39 acima de 100
24 0,38
acima de 24 0,38
Tabela 20: Fator de demanda de secadora de roupa, forno elétrico,
máquina de lavar louça e microondas
n°°°° de aparelhos fd9
1 1,00
2 0,56
3 0,47
4 0,39
acima de 4 0,39Instalações Elétricas – Professor Luiz Henrique Alves Pazzini
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Exemplo 13: Determinar a demanda [em W] de um circuito alimentador
de uma residência com as seguintes cargas:
• sistema de iluminação: 3,4 kVA (fp = 1,0);
• Tugs: 7,45 kVA (fp = 0,8);
• dois chuveiros de 5.000 W cada;
• uma torneira elétrica de 2.200 W;
• um ferro elétrico de 1.300 W;
• um forno de microondas de 2,5 kW;
• uma secadora de roupas de 3.850 W;
• dois condicionadores de ar de 1.800 W cada.
Solução
A demanda da instalação pode ser determinada pela seguinte
expressão:
D = P1 x fd1 + P2 x fd2 + P3 x fd3 + P4 x fd4 + P5 x fd5 + P6 x fd6 + P7 x fd7 +
P8 x fd8 + P9 x fd 9
P1 = potência de iluinação + potência das tugs. Dos dados do
problema, tem-se:
P1 = 3.400 x 1 + 7.450 x 0,8 ⇒ P1 = 9.360 W.
Da Tabela 11 obtém-se o fator de demanda referente a iluminação e
Tugs, fd1: fd1 = 0,27.
A potência P2 refere-se a chuveiros elétricos, torneiras elétricas,
aquecedores de água de passagem e ferros elétricos. Dos dados do problema,
tem-se:
P2 = 2 x 5.000 + 2.200 + 1.300 ⇒ P2 = 13.500 W.
Da Tabela 13 obtém-se o fator de demanda referente a P2, fd2:
fd2 = 0,76.
A potência P3 refere-se a aquecedores de água de acumulação, que
não constam da instalação em estudo.
A potência P4 refere-se a secadora de roupa, forno elétrico, máquina
de lavar louça e forno de microondas. Dos dados do problema, tem-se:
P4 = 2.500 + 3.850 ⇒ 6.350 W.
Da Tabela 15 obtém-se o fator de demanda referente a P4, fd4:
fd4 = 0,70
A potência P5 refere-se a fogões elétricos, que não constam da
instalação em estudo.
A potência P6 refere-se a condicionadores de ar. Dos dados do
problema, tem-se:
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P6 = 2 x 1.800 ⇒ P6 = 3.600 W.
Da Tabela 17 obtém-se o fator de demanda referente a P6, fd6:
fd6 = 1,0
A potência P7 refere-se a motores e máquinas de solda, que não
constam da instalação em estudo.
A potência P3 refere-se a equipamentos especiais, que não constam
da instalação em estudo.
A potência P3 refere-se a equipamentos de hidromassagem, que não
constam da instalação em estudo.
Assim, tem-se:
D = P1 x fd1 + P2 x fd2 + P4 x fd4 + P6 x fd6
D = 9.360 x 0,27 + 13.500 x 0,76 + 6.350 x 0,70 + 3.600 x 1,00
D = 20.832 W
Resposta: a demanda da instalação é de 20.832 W.
De posse da demanda máxima correspondente às cargas atendidas
pelo alimentador, procede-se de modo análogo ao dimensionamento de
circuitos parciais para se selecionar a seção do condutor mais adequado.
Exemplo 14: Para a instalação anterior, determie a seção dos
condutores do circuito alimentador em duas situações:
a) considerando a demanda calculada;
b) considerando a potência instalada.
Utilize as seguintes informações:
• tensão de 220 V (2F 2 1 N);
• fator de potência de 0,8;
• condutores de cobre com isolação de PVC instalados em eletrodutos de
PVC embutidos em alvenaria;
• temperatura ambiente de 25oC;
• um circuito no eletroduto;
• comprimento do circuito: 35 m;
• queda de tensão percentual admissível: 1,5%;
Solução
a) considerando o valor calculado da demanda.
Dos dados do problema, tem-se:
• maneira de instalar: B5 (condutores instalados em eletroduto embutido em
alvenaria – Tabela 3);
• três condutores carregados (2F – N).
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O procedimento para dimensionamento dos condutores de circuitos
alimentadores é similar ao de circuitos terminais. A mudança que ocorre é no
valor da potência utilizada: enquanto que nos circuitos terminais utiliza-se o
valor da potência total da carga a ser alimentada, neste caso considera-se a
demanda calculada. Assim, tem-se:
[A] 118,36 Ib 
220
20.832 
fpU
DIb =
•
⇒
•
=
8,0
Deve-se corrigir esse valor através dos fatores de correção. Tem-se:
f1 = 1,06 (temperatura de 25oC – Tabela 6)
f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto)
Logo:
[A] 111,66 Ib' 
1,06
118,36 
f2f1
IbIb' =
•
⇒
•
=
0,1
Com este valor, e utilizando a Tabela 5, obtém-se: condutores de 50
mm2 (suporta correntes de 118 A).
Deve-se, também, verificar a queda de tensão do circuito. Tem-se:
 V/A.km0,80 U U unitunit =∆⇒
•
•
=∆
035,036,118
220015,0
Com o valor acima calculado, consulta-se a Tabela 9 e obtém-se:
Condutores de 70 mm2 (queda de tensão unitária de 0,62 V/km.A).
Logo, os condutores adotados (fase e neutro) são de 70 mm2.
b) considerando a potência instalada.
Neste caso soma-se todas as cargas instaladas e procede-se de forma
similar ao caso anterior. Tem-se:
Potência instalada = P1 + P2 + P4 + P6
Potência instalada = 9.360 + 13.500 + 6.350 + 3.600
Potência instalada = 32.810 W.
Calcula-se a corrente de projeto (Ib):
[A] 186,42 Ib 
220
32.810 
fpU
PmáxIb =
•
⇒
•
=
8,0
Deve-se corrigir esse valor através dos fatores de correção. Tem-se:
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f1 = 1,06 (temperatura de 25oC – Tabela 6)
f2 = 1,0 (um circuito no eletroduto)
Logo:
[A] 175,88 Ib' 
1,06
186,42 
f2f1
IbIb' =
•
⇒
•
=
0,1
Com este valor, e utilizando a Tabela 5, obtém-se: condutores de 95
mm2 (suporta correntes de 179 A).
Deve-se, também, verificar a queda de tensão do circuito. Tem-se:
 V/A.km0,51 U U unitunit =∆⇒
•
•
=∆
035,042,186
220015,0
Com o valor acima calculado, consulta-se a Tabela 7 e obtém-se:
Condutores de 95 mm2 (queda de tensão unitária de 0,48 V/km.A).
Logo, os condutores adotados (fase e neutro) são de 95 mm2.
Percebe-se que a não adoção de fatores de demanda pode levar a um
excesso no dimensionamento dos condutores, acarretando perda de recursos.