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Guia de dimensionamento de cabos isolados para Média Tensão De acordo com a norma ABNT NBR 14039:2021 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 2 | 70 Sumário INTRODUÇÃO 4 1. CABOS PRYSMIAN 5 2. TENSÕES DE ISOLAMENTO DOS CABOS 6 3. SELEÇÃO DA TENSÃO DE ISOLAMENTO DO CABO 6 3.1. DEFINIÇÕES ..................................................................................................................................................................................... 6 3.2. SELEÇÃO DE UO E U.......................................................................................................................................................................... 6 3.2.1. Categorias do Sistema ........................................................................................................................................................... 6 3.2.2. Valores mínimos de (Uo) em função da (Um) e da categoria do sistema .............................................................................. 7 3.2.3. Tensão suportável de Impulso atmosférico do cabo (Up) ..................................................................................................... 7 4. CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS 8 4.1. SEÇÃO MÍNIMA DOS CONDUTORES ................................................................................................................................................ 8 4.1.1. Condutores de Fase ............................................................................................................................................................... 8 4.1.2. Condutor Neutro ................................................................................................................................................................... 8 4.1.3. Condutor de Proteção (PE) – Condutor Terra ........................................................................................................................ 8 4.2. CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE EM REGIME PERMANENTE........................................................................................ 9 4.2.1. Métodos de Instalação/referência da norma ABNT NBR 14039:2021 ................................................................................. 10 4.2.2. Capacidades de condução de corrente (A) - 90°C no condutor – Ar Livre ........................................................................... 11 4.2.3. Capacidades de condução de corrente (A) - 90°C no condutor – Enterrado ....................................................................... 12 4.2.4. Capacidades de condução de corrente (A) - 105°C no condutor – Ar Livre ......................................................................... 12 4.2.5. Capacidades de condução de corrente (A) - 105°C no condutor – Enterrado ..................................................................... 14 4.2.6. Fatores de correção da capacidade de corrente ................................................................................................................. 15 4.2.7. Variações das condições de instalação num percurso (6.2.5.7 da NBR 14039) ................................................................... 21 4.3. SOBRECARGA................................................................................................................................................................................. 21 4.4. CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO ................................................................................................................................................... 22 4.4.1. Condutor.............................................................................................................................................................................. 22 4.4.2. Blindagem metálica ............................................................................................................................................................. 23 4.4.3. Condutor de proteção (PE) .................................................................................................................................................. 25 4.5. QUEDA DE TENSÃO – REGULAÇÃO DE TENSÃO............................................................................................................................. 27 4.5.1. Limites Permitidos ............................................................................................................................................................... 27 4.5.2. Considerações gerais ........................................................................................................................................................... 27 4.5.3. Cálculo da queda de tensão ................................................................................................................................................. 27 4.5.4. Resumo indicativo de uso .................................................................................................................................................... 31 5. RESISTÊNCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR 32 6. INDUTÂNCIA E REATÂNCIA INDUTIVA 34 7. CAPACITÂNCIA, CORRENTE CAPACITIVA E PERDAS DIELÉTRICAS 34 7.1. CAPACITÂNCIA E REATÂNCIA CAPACITIVA .................................................................................................................................... 34 7.2. CORRENTE DE PERDA ATIVA .......................................................................................................................................................... 36 7.3. PERDA DIELÉTRICA ........................................................................................................................................................................ 36 8. IMPEDÂNCIAS INDUTIVAS 37 8.1. IMPEDÂNCIAS DE SEQUÊNCIA POSITIVA E NEGATIVA ................................................................................................................... 37 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 3 | 70 8.1.1. Blindagens aterradas em um só ponto (sem circulação de corrente).................................................................................. 37 8.1.2. Blindagens aterradas em dois ou mais pontos (com circulação de corrente) ..................................................................... 37 8.1.3. Cálculo simplificado e aproximado para Rca e -XL ............................................................................................................ 38 8.2. IMPEDÂNCIAS DE SEQUÊNCIA ZERO ............................................................................................................................................. 39 9. TABELAS DE PARAMETROS ELÉTRICOS 41 10. BLINDAGEM 60 10.1. FUNÇÕES DA BLINDAGEM ............................................................................................................................................................. 60 10.1.1. Camada semicondutora do condutor .................................................................................................................................. 60 10.1.2. Blindagem da Isolação ......................................................................................................................................................... 60 10.2. UTILIZAÇÃO DA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO .................................................................................................................................. 60 10.3. ATERRAMENTO DA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO ............................................................................................................................ 60 10.4. MATERIAIS DA BLINDAGEM ..........................................................................................................................................................61 10.5. EMENDAS E TERMINAIS................................................................................................................................................................. 61 10.6. TENSÃO INDUZIDA NA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO ATERRADA EM UM SÓ PONTO ...................................................................... 61 10.6.1. Três cabos em qualquer configuração geométrica .............................................................................................................. 61 10.6.2. Três cabos na configuração trifólio ou trifólio aberto (equilateral) ..................................................................................... 61 10.6.3. Três cabos em configuração plana ...................................................................................................................................... 62 10.6.4. Fórmulas simplificas para cálculo das tensões induzidas nas blindagens metálicas ............................................................ 62 10.6.5. Limites para as tensões induzidas na blindagem metálica em regime normal de operação do sistema ............................. 63 10.6.6. Tensões induzidas na blindagem metálica sob curto-circuito ............................................................................................. 63 11. UTILIZAÇÃO DE MAIS DE UM CABO POR FASE EM PARALELO 63 12. INSTALAÇÃO DOS CABOS 65 12.1. RAIO MÍNIMO DE CURVATURA ..................................................................................................................................................... 65 12.2. INSTALAÇÃO EM ELETRODUTOS.................................................................................................................................................... 66 12.2.1. Taxa de ocupação do eletroduto ......................................................................................................................................... 66 12.2.2. Acomodação dos cabos no eletroduto ................................................................................................................................ 67 12.2.3. Eletrodutos já existentes ..................................................................................................................................................... 67 12.3. FORÇAS MÁXIMAS DE PUXAMENTO ............................................................................................................................................. 68 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 4 | 70 INTRODUÇÃO Este guia foi desenvolvido como um material de consulta, completo e abrangente, capaz de auxiliar profissionais desde a escol ha da tensão de isolamento do cabo adequada ao sistema elétrico onde irá operar, passando pela determinação das seções do condutor e da blindagem metálica, leva ndo em conta os critérios mais determinantes para tal, até informações relevantes para a instalação. Se aplica a todos os cabos de média tensão, notadamente aos cabos da Prysmian e similares, na parte de parâmetros elétricos tabelados. Com base na NBR e IEC, o guia explica como escolher a tensão de isolamento do cabo em função das características do sistema elétrico onde ele irá operar. São elencados nos próximos capítulos os critérios para o dimensionamento da seção do condutor e da blindagem: a) Seção mínima dos condutores de fase, neutro e proteção (terra); b) Capacidade de condução de corrente em regime permanente e fator de carga 100%. Neste tópico, estão indicadas as diversas alternativas de instalação - ao ar livre e subterrâneas - previstas na norma ABNT NBR 14039:2021, tabeladas com as respectivas capacidades de condução de corrente. Também constam diversos fatores de correção da capacidade de corrente para condições e agrupamentos diferentes dos previstos nas tabelas; c) Sobrecarga. Considerações sobre a operação em sobrecarga, temperaturas e tempos admissíveis; d) Curto-circuito. Para curtos-circuitos com duração máxima de cinco segundos, intervalo que representa a maioria das ocorrências, sendo, nestes casos, o regime adiabático aceitável, estão indicadas as fórmulas para a determinação da corrente de curto-circuito admissível ou seção mínima ou o tempo máximo de duração do curto, aplicáveis ao condutor, à blindagem metálica e ao condutor de proteção (terra); e) Queda de tensão – Regulação de tensão. Embora raramente nos circuitos de média tensão a queda de tensão estabeleça a seção a ser utilizada, em alguns casos, esse quesito deve ser verificado. Consta neste Guia a explicação de como ocorre a queda, a influência do fator de potência da carga e como calculá-la, inclusive em circuitos relativamente longos onde a capacitância do cabo também é considerada. Na análise de circuitos elétricos, faz-se necessário o conhecimento de parâmetros elétricos dos cabos bem como das impedâncias de sequência. Rcc, Rca, Xl e Xc são os parâmetros mais relevantes, sendo Rcc e Rca as resistências elétricas à corrente contínua e alternada, respectivamente; Xl a reatância indutiva e Xc a reatância capacitiva; Rca e Xl são os componentes da impedância de sequência positiva/negativa e dependem além do arranjo físico dos cabos, também da existência ou não de corrente circulante nas blindagens. Sempre considerando o tipo de aterramento das blindagens, como calcular esses parâmetros e as impedâncias de sequência positiva/negativa e z ero. Para os cabos de média tensão da Prysmian, existem tabelas com esses parâmetros já calculados para as maneiras mais usuais de instalação. As blindagens são elementos importantes nos cabos de potência de média e alta tensão. Por isto, existe um capítulo dedicado a elas abordando as funções da blindagem, utilização, materiais e aterramento da parte metálica. No caso de aterramento em um só ponto, encontram-se as fórmulas completas e simplificadas para cálculo da tensão induzida na ponta em aberto (não aterrada), qualquer que seja a configuração geométrica dos cabos, como também os limites aceitáveis de tensão induzida. Quando mais que um cabo por fase é utilizado, dependendo do arranjo físico deles, as correntes nos cabos de mesma fase podem sofrer grande variação e, com isto, alguns deles poderão operar com temperatura muito acima do recomendado, ocasionando perda de vida útil. O porquê da ocorrência desse fato, como minimizá-lo e sugestões de como distribuir os cabos, visando reduzir ou eliminar esse inconveniente. Por fim este documento também traz informações úteis quanto à instalação dos cabos: força máxima de puxamento, raios mínimos de curvatura e, quando a instalação é realizada em eletroduto, ele ensina a como calcular a taxa máxima de ocupação e como os cabos se acomodam no eletroduto dependendo dos diâmetros do duto e cabo – aprendendo a evitar o “jamming” ou “sandwich”. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 5 | 70 1. CABOS PRYSMIAN O dimensionamento dos cabos de média tensão deve ser feito conforme a norma ABNT NBR 14039:2021, de forma geral, complementada pela norma ABNT NBR 13570:2021 para instalações elétricas em locais de afluência de público. Ao serem publicadas outras versões destas normas, essas novas v ersões devem ser consultadas pelo projetista, tendo a prevalência sobre eventuais dados diferentes contidos neste Guia. Apesar da norma ABNT NBR 14039:2021 estabelecer os limites de tensão de 1kV a 36,2kV a escolha do nível de tensão dos cabos de média tensão pode atingir até 42kV e deve ser feito através da NBR 6251: 2018 conforme capítulo 3 - SELEÇÃO DA TENSÃO DE ISOLAMENTO DO CABO, deste guia. O objetivo deste Guia é a escolha correta do cabo e da seção do condutor a ser utilizada e não o dimensionamento completo da instalação. Tabela 1.1. Cabos Prysmian mais comuns para aplicações em média tensão Norma ABNT Linhade Produto Tensão de Isolamento Isolação Cobertura (Capa externa) Temp. Máx. de Operação do Condutor Temp. Máx. de Sobrecarga Temp. Máx. de curto-circuito [Uo/U] [°C] [°C] [°C] NBR 7286 Eprotenax 3,6/6 kV a 20/35kV EPR (espessura plena) PVC (ST2) 90 130 250 NBR 7286 Epro Compact 105 3,6/6 kV a 20/35kV EPR 105 (espessura coordenada) PVC (ST2) 105 140 250 NBR 7286 Ecoplus Compact 3,6/6 kV a 20/35kV EPR 105 livre de chumbo (espessura coordenada) PVC (ST2) 105 140 250 NBR 7287 Voltalene 3,6/6 kV a 20/35kV XLPE (espessura plena) PVC (ST2) 90 130 250 NBR 16132 Afumex 3,6/6 kV a 20/35kV EPR (espessura plena) SHF1 90 130 250 NBR 16132 Afumex Compact 3,6/6 kV a 20/35kV HEPR (espessura coordenada) SHF1 90 130 250 NBR 7287 Voltalene Grid 3,6/6 kV a 20/35kV XLPE (espessura plena) PE (ST7) 90 130 250 Notas: - Dependendo da classe de tensão e seção, todos os cabos podem ser fabricados com 1 (singelo) ou 3 (tripolar) condutores. - NBR 7286 - Cabo isolado com EPR, HEPR ou EPR 105 - NBR 7287 – Cabo isolado com XLPE ou TR-XLPE - NBR 16132 – Cabo com baixa emissão de fumaça e halogênios - Os requisitos destes cabos são complementados pelas especificações da norma de padronização ABNT NBR 6251:2018. - SHF1 - Composto poliolefínico termoplástico não halogenado. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 6 | 70 2. TENSÕES DE ISOLAMENTO DOS CABOS As tensões de isolamento dos cabos, em “quilovolts” (kV), cobertos por este Guia são: Uo/U (Um) 1,8/3 (3,6) 3,6/6 (7,2) 6/10 (12) 8,7/15 (17,5) 12/20 (24) 15/25 (30) 20/35 (42) 3. SELEÇÃO DA TENSÃO DE ISOLAMENTO DO CABO A tensão de isolamento do cabo deve ser escolhida em função das características do sistema. O critério apresentado a seguir, extraído do anexo A da norma ABNT NBR 6251:2018, permite a escolha apropriada do valor da tensão de isolamento Uo/U do cabo, em função das características do sistema. Entende-se que a espessura de isolação do cabo é determinada pelos valores Uo, U e Um ou pelo valor Up de crista, que é o valor da tensão suportável de impulso atmosférico do cabo. Estas tensões devem ser baseadas, inteiramente, nas características e nos requisitos do sistema e a espessura da isolação deve ser escolhida com severidade. 3.1. DEFINIÇÕES a) Tensão de isolamento do cabo (U ou Uo/U): Valor de U ou dos valores Uo/U pelos quais os cabos são designados, onde: Uo é o valor eficaz da tensão entre condutor e terra ou blindagem da isolação ou qualquer proteção metálica sobre esta; U é o valor eficaz da tensão entre condutores. Nota: A designação completa do cabo por suas tensões de isolamento inclui a tensão máxima de operação do sistema, conforme as normas IEC 60502-1 e IEC 60502-2, da seguinte forma: Uo/U(Um). Entretanto, a tensão Um normalmente é omitida, como tem sido a prática até o presente no Brasil. b) Tensão máxima de operação do sistema (Um): Máxima tensão de linha que pode ser mantida em condições normais de operação, em qualquer tempo e em qualquer ponto do sistema. Nota 1: No caso de corrente alternada, a tensão é dada em valor eficaz. Nota 2: Não é necessariamente igual à tensão máxima de operação dos equipamentos ligados ao sistema. c) Tensão nominal do sistema: Tensão de linha pela qual o sistema é designado. Nota 1: No caso de corrente alternada, a tensão é dada em valor eficaz. Nota 2: Não é necessariamente igual à tensão nominal dos equipamentos ligados ao sistema. 3.2. SELEÇÃO DE UO E U 3.2.1. Categorias do Sistema A seleção de Uo depende do tipo de sistema e do sistema de aterramento. Para este objetivo, os sistemas são divididos em três categorias dadas a seguir. Categoria A Esta categoria abrange os sistemas em que qualquer condutor fase que venha a ter contato com a terra ou com um condutor terra, é desligado do sistema dentro de 1 minuto. Categoria B Esta categoria abrange os sistemas que sob condição de falta, são previstos para continuar operando por um tempo limitado, com uma fase ligada à terra. Este período não deve exceder 1 h. Entretanto, para cabos previstos neste Guia, um período maior pode ser tolerado, desde que não exceda 8 h em qualquer ocasião. A duração total das faltas em 12 meses consecutivos não deve exceder 125 h. Categoria C www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 7 | 70 Esta categoria compreende todo sistema que não se enquadra nas categorias A ou B. Nota: Deve ser entendido que em um sistema, onde uma falta para terra não é automática e prontamente eliminada, as solicitações elétricas extras na isolação dos cabos durante a falta reduzem sua vida útil em certo grau. Se houver previsão de o sistema operar com frequência, com falta permanente para a terra, é recomendável classificá-lo na categoria seguinte. 3.2.2. Valores mínimos de (Uo) em função da (Um) e da categoria do sistema Para as três categorias, a tensão de isolamento Uo não deve ser inferior ao valor estabelecido na coluna apropriada da tabela 3.1. 3.2.3. Tensão suportável de Impulso atmosférico do cabo (Up) Os máximos valores de Up, para os quais os cabos são assegurados, são dados na tabela 3.2, em função da tensão e isolamento Uo. Tabela 3.1. Valores mínimos para (Uo) em função da categoria e da tensão máxima de operação do sistema Tensão máxima de operação do sistema (Um) Tensão de isolamento do cabo (Uo) kV kV Categorias A e B Categoria C 1,2 0,6 0,6 3,6 1,8 3,6 7,2 3,6 6,0 12,0 6,0 8,7 17,5 8,7 12,0 24,0 12,0 15,0 30,0 15,0 20,0 42,0 20,0 - Tabela 3.2. Tensão suportável de impulso atmosférico do cabo Tensão de isolamento (Uo) kV eficaz Tensão de ensaio de impulso (Up) kV de crista 3,6 60 6,0 75 8,7 110 12,0 125 15,0 150 20,0 200 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 8 | 70 4. CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS Com o objetivo de garantir uma vida satisfatória e confiável aos cabos elétricos para média tensão, normalmente submetidos a períodos prolongados em serviço normal, estão indicados os critérios mais relevantes para determinação de seção do condutor, respetiva blindagem metálica e dos condutores neutro e de proteção. No dimensionamento da seção a ser adotada, no mínimo, todos os seguintes critérios devem ser atendidos. a) Seção mínima dos condutores. b) Capacidade de condução de corrente em regime permanente. c) Sobrecarga. d) Corrente de curto-circuito. e) Queda de tensão. Nota 1: A seção a ser adotada deve ser a maior dentre as obtidas em cada um dos critérios. Nota 2: Diferentemente dos circuitos de baixa tensão, raramente nos circuitos de média tensão a queda de tensão estabelece a seção a ser utilizada, sendo os aspectos térmicos mais prevalecentes. Pode ser sempre verificada, porém apenas será determinante em alguns poucos casos. Para verificar o nível da queda de tensão, consultar em 4.5 ou, mais especificamente, o quadro resumo em 4.5.4. Nota 3: Dependendo das condições de dimensionamento, se houver mais de um cabo por fase, verifique as considerações abordadas no capítulo 11 - UTILIZAÇÃO DE MAIS DE UM CABO POR FASE EM PARALELO, deste Guia sobre a posição física que os cabos devem seguir. 4.1. SEÇÃO MÍNIMA DOS CONDUTORES 4.1.1. Condutores de Fase A seção mínima dos condutores de fase depende da tensão de isolamento do cabo (U0/U) e do tipo de construção. A norma construtiva do cabo deve ser consultada. 4.1.2. Condutor Neutro A seção mínima do condutor neutro deve estar conforme indicada na tabela 3 da norma ABNT NBR 6251:2018 (ver resumo na tabela 4.1 a seguir). 4.1.3. Condutor de Proteção (PE) – Condutor Terra A seção mínima do condutor de proteção (PE) deve estar conforme tabela 3da norma ABNT NBR 6251:2018 e tabela 44 da norma ABNT NBR 14039:2021 (ver resumo na tabela 4.1 a seguir). Nota: Verificar critério de cálculo da seção do condutor de proteção em “Capacidade de Condução da Corrente de Curto-Circuito”. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 9 | 70 Tabela 4.1. Seção mínima do condutor Neutro e Proteção (PE) em função do condutor Fase Seção do condutor fase (mm2) Seção mínima do condutor neutro (mm2) Seção mínima do condutor de proteção (PE) (mm2) 10 10 10 16 16 16 25 25 16 35 25* 16* 50 25* 25* 70 35 35 95 50 50 120 70 70 150 70 95 185 95 95 240 120 120 300 150 150 400 185 240 *35mm2, no caso de condutor de alumínio 4.2. CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE EM REGIME PERMANENTE As capacidades de condução de corrente tabeladas a seguir, conforme a norma ABNT NBR 14039:2021, foram calculadas para circuitos operando em regime permanente, fator de carga 100%, corrente alternada com frequência de 60 Hz, para cabos unipolares e tripolares, condutor de cobre ou alumínio e tensões até 20/35kV. Fator de carga inferior a 100% influência de forma relevante apenas na capacidade de condução de corrente de instalações subt errâneas, aumentando seu valor. O cálculo pode ser feito conforme a norma IEC 60853-1. Embora existam diferenças entre as capacidades de condução de corrente de cabos: - com diferentes classes de tensão; - unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e tripolar; - com blindagem metálica aterrada em mais de um ponto ou aterrada em um só ponto ou com sistema especial de aterramento tipo “single-point bonding” ou “cross bonding”, essas diferenças são pequenas para os cabos aqui abordados, sendo que apenas um único valor (o menor) foi tabelado para cada uma das três situações mencionadas. As capacidades de condução de corrente em caneletas (métodos C e D descritos abaixo) foram calculadas para as condições de instalação mostradas nas figuras constantes nas tabelas. A alteração de uma ou mais daquelas condições, por exemplo: dimensões da canaleta (perímetro), quantidade de cabos etc., implica numa variação da temperatura no interior da canaleta diferente da utilizada no cálculo do valor tabelado. Sendo ass im, caso seja necessário o cálculo de fatores de correção para esse tipo de instalação, consultar a norma IEC 60287-2-1, item 4.2.6.2. Os valores que constam nas tabelas são aproximados com precisão razoável, para os tipos mais comuns de instalação. Valores nã o tabelados ou que não possam ser corrigidos pelos fatores de correção dados ou ainda quando for necessária maior precisão, devem ser calculados utilizando a série de normas IEC 60287. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 10 | 70 4.2.1. Métodos de Instalação/referência da norma ABNT NBR 14039:2021 Os métodos de referência são os métodos de instalação para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por cálculo. A1 - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares ao ar livre, abrigados do sol. A2 - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares ao ar livre, expostos ao sol. B1 - cabos unipolares espaçados ao ar livre, abrigados do sol. B2 - cabos unipolares espaçados ao ar livre, expostos ao sol. C - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares em canaletas fechadas no solo. D - cabos unipolares espaçados em canaletas fechadas no solo. E - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou cabos tripolares em eletroduto ao ar livre, abrigado do sol. F1 - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares em eletrodutos enterrados no solo. F2 - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares em banco de dutos enterrados no solo. G1 - cabos unipolares em eletrodutos enterrados e espaçados – um cabo por duto ou eletroduto não condutor. G2 - cabos unipolares em banco de dutos enterrados – um cabo por duto ou eletroduto não condutor. H - cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) e cabos tripolares diretamente enterrados. I - cabos unipolares espaçados diretamente enterrados. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 11 | 70 4.2.2. Capacidades de condução de corrente (A) - 90°C no condutor – Ar Livre Tabela 4.2. Capacidade de Condução de Corrente – 90°C – Ar Livre Temperatura no condutor 90°C - Temperatura Ambiente 30°C Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid, Afumex e Afumex Compact Seção Nominal Bandeja perfurada, suportes horizontais, eletrocalha aramada, tela ou leito ao ar livre Canaleta fechada no solo Eletroduto ao ar livre Método de referência da NBR 14039 A1 e A2 B1 e B2 C D E 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto (mm2) sem sol (A1) com sol (A2) sem sol (B1) com sol (B2) sem sol (1) sem sol Condutor de Cobre 10 86 70 104 94 78 93 69 16 113 92 136 123 101 123 90 25 148 120 179 162 131 164 117 35 180 147 219 197 159 202 142 50 218 177 264 238 190 246 170 70 272 220 329 296 236 309 211 95 332 269 400 360 286 379 255 120 384 311 461 413 328 439 294 150 437 352 514 460 369 492 330 185 498 403 583 522 419 561 375 240 588 474 678 605 488 656 438 300 670 540 767 683 551 745 494 400 760 618 844 750 602 823 550 500 856 694 943 837 669 922 615 630 958 776 1048 929 736 1028 683 Condutor de Alumínio 10 66 54 80 72 60 72 53 16 87 71 106 96 78 96 70 25 115 94 139 126 102 127 91 35 140 114 170 154 124 157 110 50 169 137 206 186 148 192 132 70 212 171 257 231 184 241 164 95 258 209 313 281 222 296 198 120 300 242 362 325 255 345 229 150 340 275 407 364 288 389 259 185 391 316 465 416 328 447 296 240 463 374 545 486 385 527 349 300 532 428 621 553 438 603 397 400 621 500 703 625 496 685 453 500 716 577 799 709 574 781 517 630 822 665 905 802 633 888 587 (1) - Cabos não expostos ao sol, apenas a superfície externa da canaleta (tampa) foi considerada exposta ao sol. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 12 | 70 4.2.3. Capacidades de condução de corrente (A) - 90°C no condutor – Enterrado Tabela 4.3. Capacidade de Condução de Corrente – 90°C – Enterrado Temperatura no condutor 90°C - Temperatura Ambiente 20°C Resistividade Térmica do solo: 2,5 K.m/W - Resistividade Térmica do concreto: 1,2 K.m/W Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid, Afumex e Afumex Compact Seção Nominal (mm2) Diretamente enterrado ou em eletroduto enterrado Banco de duto(s) em concreto Método de referência da NBR 14039 F1 G1 H I F2 G2 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto 3 cabos unipolares em eletrodutos não condutores espaçados (1 por eletroduto) 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto 3 cabos unipolares em eletrodutos não condutores espaçados (1 por eletroduto) Condutor de Cobre 10 59 66 64 68 63 73 16 75 84 82 87 81 93 25 97 107 105 110 104 119 35 116 127 125 131 124 142 50 137 149 147 154 147 167 70 167 180 178 187 179 202 95 200 213 211 221 214 239 120 227 239 238 249 243 269 150 251 256 262 270 269 292 185 282 283 293 300 301 324 240 324 319 334 340 345 366 300361 349 370 375 383 403 400 394 360 401 395 417 424 500 434 389 440 429 458 461 630 475 416 478 464 500 497 Condutor de Alumínio 10 45 51 50 52 49 56 16 58 65 64 67 63 72 25 75 83 82 86 81 93 35 90 99 97 102 96 110 50 106 117 114 120 114 130 70 130 142 139 146 139 158 95 156 168 165 173 166 188 120 178 190 186 196 189 213 150 198 207 206 215 211 233 185 223 231 232 241 238 261 240 259 263 267 275 275 298 300 290 291 298 306 308 331 400 325 311 331 333 344 359 500 366 341 370 368 386 396 630 409 372 412 405 431 436 4.2.4. Capacidades de condução de corrente (A) - 105°C no condutor – Ar Livre www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 13 | 70 Tabela 4.4. Capacidade de Condução de Corrente – 105°C – Ar Livre Temperatura no condutor 105°C - Temperatura Ambiente 30°C Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Seção Nominal Bandeja perfurada, suportes horizontais, eletrocalha aramada, tela ou leito ao ar livre Canaleta fechada no solo Eletroduto ao ar livre Método de referência da NBR 14039 A1 e A2 B1 e B2 C D E 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto (mm2) sem sol (A1) com sol (A2) sem sol (B1) com sol (B2) sem sol (1) sem sol Condutor de Cobre 10 96 83 115 107 86 106 77 16 126 109 151 141 112 140 100 25 165 142 199 184 146 186 130 35 201 173 243 225 177 229 157 50 243 210 294 272 212 278 189 70 303 261 366 339 262 349 234 95 370 319 446 412 317 428 284 120 428 369 514 474 364 495 327 150 487 419 575 530 410 555 369 185 556 480 653 601 465 633 419 240 656 565 760 699 542 741 490 300 748 646 862 791 612 842 554 400 857 738 953 874 674 934 619 500 967 832 1067 978 749 1049 694 630 1086 933 1191 1089 828 1173 773 Condutor de Alumínio 10 74 64 89 82 66 81 59 16 97 84 117 109 87 109 77 25 128 110 155 143 113 144 101 35 156 134 189 175 137 178 122 50 189 163 229 212 164 217 147 70 235 203 286 264 204 272 182 95 287 248 348 322 246 334 220 120 333 287 403 372 283 388 254 150 379 326 454 418 319 438 288 185 435 376 519 478 364 504 330 240 516 445 609 560 427 593 389 300 593 511 695 638 484 679 444 400 692 597 789 724 559 773 508 500 800 691 899 823 638 883 580 630 923 795 1021 934 726 1006 661 (1) - Cabos não expostos ao sol, apenas a superfície externa da canaleta (tampa) foi considerada exposta ao sol. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 14 | 70 4.2.5. Capacidades de condução de corrente (A) - 105°C no condutor – Enterrado Tabela 4.5. Capacidade de Condução de Corrente – 105°C – Enterrado Temperatura no condutor 105°C - Temperatura Ambiente 20°C Resistividade Térmica do solo: 2,5 K.m/W - Resistividade Térmica do concreto: 1,2 K.m/W Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Seção Nominal (mm2) Diretamente enterrado ou em eletroduto enterrado Banco de duto(s) em concreto Método de referência da NBR 14039 F1 G1 H I F2 G2 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto 3 cabos unipolares em eletrodutos não condutores espaçados (1 por eletroduto) 3 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 1 cabo tripolar 3 cabos unipolares espaçados 3 cabos unipolares ou 1 cabo tripolar no eletroduto 3 cabos unipolares em eletrodutos não condutores espaçados (1 por eletroduto) Condutor de Cobre 10 64 71 69 73 68 79 16 82 90 89 93 88 101 25 105 115 113 119 112 129 35 126 137 134 142 135 153 50 149 161 158 166 159 181 70 181 195 192 201 194 219 95 217 231 228 239 232 259 120 247 260 257 269 264 292 150 273 279 283 293 292 318 185 307 309 317 326 328 353 240 353 349 362 370 376 400 300 394 383 402 408 418 441 400 431 397 437 432 457 466 500 477 430 480 471 503 508 630 523 462 523 510 550 550 Condutor de Alumínio 10 49 55 53 56 53 61 16 63 70 69 72 68 78 25 81 90 88 93 87 100 35 97 107 104 110 104 119 50 115 126 123 130 123 141 70 141 153 149 157 151 171 95 169 182 177 187 180 203 120 192 206 201 212 205 230 150 215 225 2233 233 230 253 185 242 251 250 261 259 283 240 281 287 288 298 299 324 300 316 318 322 332 336 360 400 355 341 359 362 375 392 500 399 375 402 402 422 435 630 448 410 448 444 471 479 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 15 | 70 4.2.6. Fatores de correção da capacidade de corrente Nota: Os fatores de correção dados são valores aproximados. O resultado da capacidade de condução de corrente dos cabos pode variar quando comparados ao valor real calculado conforme a série de normas IEC 60287. 4.2.6.1. Temperatura ambiente Tabela 4.6. Fatores de correção para temperatura ambiente diferente de 30°C para circuito ao ar livre ou em canaleta fechada no solo e de 20°C para circuito enterrado no solo. Temperatura Ambiente (°C) AR LIVRE OU CANALETA FECHADA NO SOLO ambiente = 30°C ENTERRADO NO SOLO ambiente = 20°C condutor = 90°C condutor = 105°C condutor = 90°C condutor = 105°C Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid, Afumex e Afumex Compact (1) Epro Compact 105 e Ecoplus Compact (2) Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid, Afumex e Afumex Compact Epro Compact 105 e Ecoplus Compact sem sol com sol sem sol com sol 10 1,15 1,15 1,13 1,13 1,07 1,06 15 1,12 1,12 1,10 1,10 1,04 1,03 20 1,08 1,08 1,06 1,06 1,00 1,00 25 1,04 1,04 1,03 1,03 0,96 0,97 30 1,00 1,00 1,00 1,00 0,93 0,94 35 0,96 0,92 0,97 0,94 0,89 0,91 40 0,91 0,83 0,93 0,88 0,85 0,87 45 0,87 0,73 0,89 0,82 0,80 0,84 50 0,82 0,62 0,86 0,75 0,76 0,80 55 0,76 0,49 0,82 0,68 0,71 0,77 60 0,71 0,31 0,77 0,6 0,65 0,73 65 0,65 - 0,73 0,51 0,60 0,69 70 0,58 - 0,68 0,4 0,53 0,64 75 0,50 - 0,63 0,25 0,46 0,59 80 0,41 - 0,58 - 0,38 0,54 (1) - Não utilizar estes cabos em temperatura ambiente > 60°C quando expostos ao sol. (2) - Não utilizar estes cabos em temperatura ambiente > 75°C quando expostos ao sol. Nota: Os fatores para circuitos ao ar livre abrigados do sol ou em canaleta fechada no solo ou enterrados no solo podem ser calculados por: 𝐾 = √ 𝜃𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 − 𝜃2 𝜃𝑐𝑜𝑛𝑑𝑢𝑡𝑜𝑟 − 𝜃1 [4.1] sendo: condutor = temperatura máxima no condutor (90oC ou 105oC, conforme isolação do condutor) 1 = temperatura ambiente = 30°C (ar livre ou canaleta) ou 20°C (enterrado) 2 = temperatura ambiente de projeto. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 16 | 70 4.2.6.2. Resistividade térmica do solo Tabela 4.7. Fatores de correção para resistividade térmica do solo diferente de 2,5 K.m/W, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente dos métodos de referência F1, F2, G1, G2, H ou I, ou seja, cabos diretamente enterrados no solo ou contidos em eletrodutos diretamente enterrados no solo ou em banco de dutos de concreto. Resistividade térmica (K.m/W) 1 1,5 2 3 4 Fator de correção F1 1,24 1,14 1,06 0,93 0,83 F2 1,14 1,09 1,04 0,94 0,85 G1 1,31 1,18 1,08 0,93 0,82 G2 1,15 1,09 1,04 0,94 0,85 H 1,45 1,23 1,09 0,91 0,80 I 1,44 1,23 1,09 0,91 0,80 4.2.6.3. Profundidade em linhas enterradas no solo Tabela 4.8. Fatores de correção para profundidades de enterramento diferentes de 0,9 m a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente dos métodos de referência F1, F2, G1, G2, H ou I. Profundidade (m) 0,7 1,21,5 2,0 Fator de correção F1 1,02 0,97 0,94 0,91 F2 1,02 0,96 0,94 0,91 G1 1,02 0,96 0,93 0,90 G2 1,03 0,95 0,92 0,88 H 1,01 0,97 0,94 0,92 I 1,02 0,96 0,93 0,90 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 17 | 70 4.2.6.4. Agrupamento de cabos/circuitos Tabela 4.9. Fatores de correção para grupos de cabos unipolares dispostos em trifólio ao ar livre, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência A1. Grupo Esquema ilustrativo Espaçamento1) 2) Fator de correção 2 grupos formados por cabos unipolares em trifólio, na horizontal e > De e < De 1,00 0,93 3 grupos formados por cabos unipolares em trifólio, na horizontal e > 1,5·De e < 1,5·De 1,00 0,92 2 grupos formados por cabos unipolares em trifólio, na vertical e > 3,5·De 2,5·De < e < 3,5·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,88 2 conjuntos de grupos com 2 trifólios na vertical e > 3,5·De 2,5·De < e < 3,5·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,88 3 conjuntos de grupos com 2 trifólios na vertical e > 3,5·De 2,5·De < e < 3,5·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,88 1) e = espaçamento; De = diâmetro do cabo unipolar que forma o trifólio 2) O afastamento mínimo de qualquer superfície deve ser de 0,5·De www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 18 | 70 Tabela 4.10. Fatores de correção para grupos de cabos tripolares ao ar livre, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência A1. Grupo Esquema ilustrativo3) Espaçamento1) 2) Fator de correção 2 cabos tripolares na horizontal e > 0,5·De e < 0,5·De 1,00 0,89 3 cabos tripolares na horizontal e > 0,75·De e < 0,75·De 1,00 0,84 2 cabos tripolares na vertical e > 2·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,97 0,94 0,90 3 cabos tripolares na vertical e > 3,5·De 3·De < e < 3,5·De 2,5·De < e < 3·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,91 0,85 2 conjuntos de grupos com 2 cabos tripolares na vertical e > 2·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,97 0,94 0,90 2 conjuntos de grupos com 3 cabos tripolares na vertical e > 3,5·De 3·De < e < 3,5·De 2,5·De < e < 3·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,91 0,85 3 conjuntos de grupos com 3 cabos tripolares na vertical e > 3,5·De 3·De < e < 3,5·De 2,5·De < e < 3·De 2·De < e < 2,5·De 1,5·De < e < 2·De De < e < 1,5·De 0,5·De < e < De e < 0,5·De 1,00 0,99 0,98 0,97 0,96 0,94 0,91 0,85 1) e = espaçamento; De = diâmetro do cabo tripolar 2) O afastamento mínimo de qualquer superfície deve ser de 0,5·De 3) Os espaçamentos verticais e horizontais são mínimos para o uso do fator www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 19 | 70 Tabela 4.11. Fatores de correção para grupos de cabos unipolares ao ar livre, a serem a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência B1. Número de ternas 1 2 3 Instalação em bandejas perfuradas sem tampa Número de Bandejas Fatores de correção 1 1 0,97 0,96 2 0,97 0,94 0,93 3 0,96 0,93 0,92 6 0,94 0,91 0,90 Instalação vertical 0,94 0,91 0,89 Tabela 4.12. Fatores de correção de agrupamento de eletrodutos diretamente enterrados, cada eletroduto com três cabos unipolares ou um cabo tripolar, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência F1. Número de dutos Seção Condutor [mm2] Espaçamento entre os centros dos eletrodutos [mm] Encostados 200 400 600 800 2 10 a 150 0,80 0,84 0,88 0,91 0,93 185 a 1000 0,80 0,85 0,88 0,90 3 10 a 150 0,68 0,74 0,80 0,84 0,87 185 a 1000 0,69 0,75 0,80 0,83 4 10 a 150 0,62 0,69 0,76 0,81 0,84 185 a 1000 0,64 0,71 0,76 0,80 Nota: Exemplo de dutos para este método. 1 0,97 0,96 0,97 0,94 0,93 0,96 0,93 0,92 0,94 0,91 0,90 Número de ternas 1 2 3 Instalação em bandejas perfuradas sem tampa Instalação vertical Número de bandejas 1 2 3 6 Fatores de correção 0,94 0,91 0,89 1 0,97 0,96 0,97 0,94 0,93 0,96 0,93 0,92 0,94 0,91 0,90 Número de ternas 1 2 3 Instalação em bandejas perfuradas sem tampa Instalação vertical Número de bandejas 1 2 3 6 Fatores de correção 0,94 0,91 0,89 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 20 | 70 Tabela 4.13. Fatores de correção para cabos unipolares (três cabos por duto) e cabos tripolares (um cabo por duto) em banco d e dutos a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência F2. Seção Condutor (mm2) 10 a 150 0,84 0,73 0,65 185 a 1000 0,81 0,69 0,61 Nota: Dimensões diferentes do banco de dutos ou da distância entre dutos afetarão o fator de correção. Tabela 4.14. Fatores de correção de agrupamento de eletrodutos diretamente enterrados e espaçados, cada eletroduto com um cabo u nipolar, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência G1. Número de Dutos Seção Condutor mm2 Espaçamento entre centros dos eletrodutos (mm) 200 400 600 800 3 10 a 50 1,06 1,10 1,12 1,14 70 a 150 1,00 1,01 1,02 1,02 185 a 400 0,97 0,93 0,92 0,92 500 a 1000 0,97 0,92 0,89 0,88 6 10 a 50 0,92 1,00 1,05 1,09 70 a 150 0,86 0,91 0,95 0,97 185 a 400 0,82 0,83 0,85 0,86 500 a 1000 0,82 0,81 0,81 0,82 9 10 a 50 0,85 0,95 1,02 1,07 70 a 150 0,79 0,87 0,91 0,95 185 a 400 0,75 0,79 0,82 0,84 500 a 1000 0,74 0,76 0,78 0,80 12 10 a 50 0,81 0,93 1,00 1,05 70 a 150 0,75 0,84 0,90 0,93 185 a 400 0,71 0,77 0,80 0,83 500 a 1000 0,70 0,74 0,77 0,78 Nota 1: Dependendo da instalação e da seção do condutor, o uso destes fatores de correção pode resultar em uma capacidade de condução de corrente até 15% menor do que o valor real, calculado conforme IEC 60287-1-1 e IEC 60287-2-1. Nota 2: Exemplo de dutos para este método. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 21 | 70 Tabela 4.15. Fatores de correção para cabos unipolares em banco de dutos a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência G2. Seção Condutor (mm2) 10 a 120 0,99 0,78 0,67 150 a 300 0,95 0,71 0,61 400 a 1000 0,94 0,67 0,57 Nota 1: Dimensões diferentes do banco de dutos ou da distância entre dutos afetarão o fator de correção. Tabela 4.16. Fatores de correção para cabos unipolares justapostos (horizontal ou trifólio) ou cabos tripolares diretamente enterrados e encostados, a serem multiplicados pela capacidade de condução de corrente do método de referência H. Número de cabos 6 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 2 cabos tripolares 9 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 3 cabos tripolares 12 cabos unipolares justapostos (na horizontal ou em trifólio) ou 4 cabos tripolares 0,76 0,65 0,58 Exemplo de cabos encostados para este Método: Tabela 4.17. Fatoresde correção de agrupamento de cabos unipolares espaçados diretamente enterrados, a serem multiplicados p ela capacidade de condução de corrente do método de referência I. Espaçamento entre centros de cabos Seção Condutor (mm2) Número de cabos 3 6 9 12 2·De Todas 1,00 0,78 0,68 0,61 200 mm 10 a 120 1,06 0,90 0,82 0,78 150 a 300 0,97 0,81 0,74 0,70 400 a 1000 0,92 0,76 0,68 0,64 Nota: De = diâmetro externo do cabo 4.2.7. Variações das condições de instalação num percurso (6.2.5.7 da NBR 14039) Quando os cabos são instalados num percurso ao longo do qual as condições de resfriamento (dissipação de calor) variam, as capacidades de condução de corrente devem ser determinadas para a parte do percurso que apresenta as condições mais desfavoráveis. 4.3. SOBRECARGA Como regra geral os cabos não devem operar com correntes acima das máximas capacidades de condução de corrente em regime permanente. Quando alguma sobrecarga ocorre no circuito ele deve ser interrompido pelo dispositivo de proteção, em um tempo relativamente curto, evitando deterioração da isolação e, consequentemente, da instalação. Os tempos para operação nas temperaturas de sobrecarga indicados por algumas normas internacionais, inclusive as brasileiras, são bem pequenos quando comparados à vida útil esperada para o cabo. Na tabela 4.18 estão indicadas as temperaturas recomendadas para operação nos regimes permanente e sobrecarga, sendo que os tempos máximos de operação para o regime de sobrecarga não podem superar 100h durante 12 meses consecutivos, nem 500h durante a vida do cabo. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 22 | 70 Tabela 4.18. Temperatura Máxima no Condutor Temperatura Máxima no Condutor (°C) Isolação Regime Permanente Regime Sobrecarga EPR, HEPR, XLPE e TR-XLPE 90 130 EPR 105 105 140 Os cabos quando submetidos a essas temperaturas de sobrecarga – com sobrecorrente cerca de 25% superior à máxima capacidade em regime permanente - têm sua vida útil reduzida em certo grau em relação à vida prevista em regime permanente. Se é previsto que determinado circuito venha a operar com certa frequência com sobrecorrente (mesmo que com valor até 25% superior à máxima capacidade de corrente) e por tempo indefinido é aconselhável a utilização de seção superior àquela obtida com o critério da máxima capacidade de corrente em regime permanente. 4.4. CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO 4.4.1. Condutor As fórmulas simplificadas abaixo podem ser utilizadas nas seguintes situações: a) Determinação da máxima corrente de curto-circuito permitida no condutor, num certo tempo; b) Determinação da seção do condutor necessária para suportar uma particular condição de curto-circuito; c) Determinação do tempo máximo que um cabo pode funcionar com uma particular corrente de curto-circuito, sem danificar a isolação. Baseiam-se na energia térmica armazenada no condutor e no limite máximo de temperatura admitido pela isolação. O intervalo de tempo da passagem da corrente de curto-circuito é relativamente pequeno, de forma que o calor desenvolvido no condutor fica, todo ele, contido no mesmo – regime adiabático. Nota: Se necessário maior precisão, p.ex. para curto-circuito com duração > 2 s, utilizar o critério descrito na IEC 60949 para regime não adiabático. Geralmente, a temperatura no condutor no instante inicial de um curto-circuito não é precisamente conhecida, pois depende da carga do cabo e das condições ambientais. Por motivos de segurança, sugere-se adotar a máxima temperatura admissível no condutor em regime permanente como sendo a temperatura no instante inicial do curto-circuito. ( 𝐼 𝑆 ) 2 ∙ 𝑡 = 𝛽 ∙ 𝑙𝑜𝑔 𝑇2 + 𝑇1 + 𝜆 [4.2] Sendo, S = seção do condutor (mm²) I = valor eficaz da corrente de falta presumida (A) t = tempo de atuação da proteção - seccionamento (s) – máximo de 5 s T1 = temperatura no condutor no instante inicial do curto-circuito (°C) T2 = temperatura no condutor no instante final do curto-circuito (°C) = parâmetro função de propriedades do metal do condutor = temperatura do condutor (deduzida) para resistência ôhmica nula (°C abaixo de zero) Material do Condutor (C) Cobre 115.679 234 Alumínio 48.686 228 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 23 | 70 Simplificando, na fórmula [4.1] fazendo 𝑘 = √𝛽 ∙ 𝑙𝑜𝑔 𝑇2+ 𝑇1+𝜆 e rearranjando, resulta: 𝐼 = 𝑘 ∙ 𝑆 √𝑡 𝑆 = 𝐼. √𝑡 𝑘 𝑡 = ( 𝑘 ∙ 𝑆 𝐼 ) 2 [4.3] Tabela 4.19. Valores de K - Condutor Material do Condutor Cabos Prysmian Eprotenax, Voltalene, Afumex, Afumex Compact, Voltalene Grid Epro Compact 105, Ecoplus Compact T1 T2 T1 T2 90 oC 250 oC 105 oC 250 oC Cobre 142 (99*) 134 (87*) Alumínio 93 87 (*) Condutor de cobre e conexões (emendas e terminais) soldadas com liga de estanho: a temperatura final fica limitada a cerca de 160°C para preservar a solda. 4.4.2. Blindagem metálica As fórmulas simplificadas abaixo podem ser utilizadas nas seguintes situações: a) Determinação da máxima corrente de curto-circuito permitida na blindagem, num certo tempo; b) Determinação da seção de blindagem necessária para suportar uma particular condição de curto-circuito; c) Determinação do tempo máximo que a blindagem de um cabo pode funcionar com uma particular corrente de curto-circuito, sem danificar os materiais em contato com ela (camada SMC, capa interna, cobertura) Baseiam-se na energia térmica armazenada na blindagem e no limite máximo de temperatura admitido pelos materiais em contato com ela – normalmente os limitantes são capas internas e/ou cobertura. O intervalo de tempo da passagem da corrente de curto-circuito é relativamente pequeno, de forma que o calor desenvolvido na blindagem fica, todo ele, contido na mesma – regime adiabático. Nota: Se necessário maior precisão, p.ex. para curto-circuito com duração > 2 s, utilizar o critério descrito na IEC 60949 para regime não adiabático. Geralmente, a temperatura na blindagem no instante inicial de um curto-circuito não é precisamente conhecida, pois depende da carga do cabo, espessura da isolação e das condições ambientais. Por motivos de segurança, sugere-se adotar 5°C a menos da máxima temperatura admissível no condutor em regime permanente, como sendo a temperatura no instante inicial do curto-circuito. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 24 | 70 ( 𝐼 𝑆 ) 2 ∙ 𝑡 = 𝛽 ∙ 𝑙𝑜𝑔 𝑇2 + 𝑇1 + 𝜆 [4.4] Sendo, S = seção da blindagem (mm2) I = valor eficaz da corrente de falta presumida (A) t = tempo de atuação da proteção - seccionamento (s) – máximo de 5 s T1 = temperatura na blindagem no instante inicial do curto-circuito (°C) T2 = temperatura na blindagem no instante final do curto-circuito (°C) = parâmetro função de propriedades do metal da blindagem = temperatura da blindagem (deduzida) para resistência ôhmica nula (°C abaixo de zero) Nota: A grande maioria dos cabos de MT possui blindagem metálica constituída por fios de cobre. Outros mater iais não magnéticos como também formas de aplicação diversas são utilizadas, dependendo da aplicação do cabo. Por exemplo, no caso de bloqueio radial à penetração de água, solventes etc. pode-se utilizar capa extrudada de chumbo ou fita de alumínio com a face externa aderida a uma capa polimérica. A tabela abaixo, além do cobre, inclui também o alumínio e o chumbo. Material da Blindagem (C) Cobre 115.679 234 Alumínio 48.686 228 Chumbo 3.778 237 Simplificando, na fórmula acima fazendo 𝑘 = √𝛽 ∙ 𝑙𝑜𝑔 𝑇2+ 𝑇1+𝜆 e rearranjando, resulta: 𝐼 = 𝑘 ∙ 𝑆 √𝑡 𝑆 = 𝐼. √𝑡 𝑘 𝑡 = ( 𝑘 ∙ 𝑆 𝐼 ) 2 [4.5]www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 25 | 70 Tabela 4.20. Valores de K - Blindagem Material do Condutor Cabos Prysmian Eprotenax, Voltalene Epro Compact 105, Ecoplus Compact Afumex, Afumex Compact Voltalene Grid Material da Cobertura PVC (ST2) PVC (ST2) PE (SHF1) PE (ST7) T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2 85 oC 200 oC 100 oC 200 oC 85 oC 180 oC 85 oC 180 oC Cobre 124 (103*) 115 (91*) 114(103*) 114(103*) Alumínio 81 75 75 75 Chumbo 22 21 21 21 (*) Blindagem de cobre e conexões soldadas com liga de estanho: a temperatura final fica limitada a cerca de 160°C para preservar a solda. A seção da blindagem metálica pode ser obtida em catálogo/datasheet que contém dados construtivos do cabo ou calculada conforme indicado na tabela 4.21. Tabela 4.21. Seção da Blindagem metálica Tipo de Blindagem Fórmula para cálculo de S 1. Fios aplicados helicoidalmente em forma de coroa ou em forma de trança ou longitudinalmente com corrugação individual de cada fio. 𝑛 ∙ 𝜋 4 ∙ 𝑑2 2. Fita plana aplicada helicoidalmente sem remonte. 𝑛 ∙ 𝑒 ∙ 𝑙 3. Fita plana aplica helicoidalmente com remonte. Fórmula válida para cabos novos, onde a resistência elétrica de contato nos remontes é pequena. Cabos após anos de utilização essa resistência pode aproximar-se de infinito, onde a fórmula do item 2 acima é mais adequada. 𝜋 ∙ 𝑒 ∙ 𝑑𝑚∙ ∙ √ 100 2(100 − 𝑅) 4. Capa tubular 𝜋 ∙ 𝑒 ∙ 𝑑𝑚 Símbolos: S = seção da blindagem (mm2) n = número de fios ou fitas d = diâmetro dos fios (mm) e = espessura da fita ou capa tubular (mm) l = largura da fita (mm) dm = diâmetro médio da blindagem (mm) R = remonte da fita (%) 4.4.3. Condutor de proteção (PE) A seção do condutor de proteção deve ser dimensionada para suportar a corrente de falta presumida. Se o valor resultante desse dimensionamento for menor que o valor dado como mínimo (ver tabela 4.1 no item 4.1.3) a seção mínima deve ser utilizada. Por outro lado, caso seja maior, essa seção dimensionada deverá ser utilizada. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 26 | 70 O dimensionamento é feito com as mesmas expressões indicadas acima para o condutor ou blindagem do cabo, sendo, no caso, S a seção do condutor de proteção em mm². Os valores de k são fornecidos nas tabelas seguintes para várias formas possíveis e usuais de condutor de proteção tais como: - Veias de cabos multipolares; - Cabos unipolares ou condutores nus num conduto comum aos condutores vivos; - Cabos unipolares ou condutores nus independentes; - Proteções metálicas ou blindagens de cabos. Tabela 4.22. Valores de K – Condutor de proteção isolado/coberto não incorporado a cabo multipolar Material do condutor de proteção Isolação / Cobertura PVC EPR ou XLPE Halogen Free ≤300 mm2 >300 mm2 Cobre 143 133 176 (*) 143 Alumínio 95 88 116 95 Aço 52 49 64 52 (*)Conexão soldada: k = 143 Temperatura inicial: 30 oC Temperatura final: - PVC até 300 mm2: 160 oC - EPR e XLPE: 250 oC - PVC > 300 mm2: 140 oC - LSHF/A: 160 oC Tabela 4.23. Valores de K – Condutor de proteção nu em contato com a cobertura de cabo Tabela 4.24. Valores de K – Condutor de proteção isolado/coberto incorporado a cabo multipolar Material do condutor de proteção Isolação / Cobertura PVC EPR ou XLPE Halogen Free ≤ 300 mm2 > 300 mm2 Cobre 115 103 143 (*) 115 Alumínio 76 68 94 76 (*)Conexão soldada: k = 100 Temperatura inicial: - PVC e Halogen Free: 70 oC - EPR e XLPE: 90 oC Temperatura final: - PVC até 300 mm2: 160 oC - EPR e XLPE: 250 oC - PVC > 300 mm2: 140 oC - Halogen Free: 160 oC Material do condutor de proteção Cobertura do Cabo PVC ou Polietileno SHF1 Cobre 159 (*) 151 (*) Alumínio 105 100 Aço 58 55 (*)Conexão soldada: k = 143 Temperatura inicial: 30 oC Temperatura final: - PVC e Polietileno: 200 oC - SHF1: 180 °C www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 27 | 70 Tabela 4.25. Valores de K – Condutores de proteção nus onde não haja risco de dano em qualquer material vizinho pelas temperaturas indicadas Condições Temp. Inicial [oC] Material do condutor Cobre Alumínio Aço Fator k Temp. Máx. [oC] Fator k Temp. Máx. [oC] Fator k Temp. Máx. [oC] Visível e em áreas restritas 30 228 (*) 500 125 300 82 500 Condições normais 30 159 (*) 200 105 200 58 200 Risco de incêndio 30 138 150 91 150 50 150 (*) k = 143 para conexões soldadas 4.5. QUEDA DE TENSÃO – REGULAÇÃO DE TENSÃO 4.5.1. Limites Permitidos De acordo com a norma ABNT NBR 14039:2021 item 6.2.7.1 a queda de tensão entre a origem de uma instalação e qualquer ponto de utilização deve ser menor ou igual a 5% com relação à tensão nominal. 4.5.2. Considerações gerais Deve ser lembrado que, diferentemente dos circuitos de baixa tensão, raramente nos circuitos de média tensão a queda de tensão estabelece a seção a ser utilizada, sendo os aspectos térmicos mais determinantes. Mesmo nas menores tensões previstas neste Guia e com as menores seções permitidas, situações onde a queda percentual é mais significativa, normalmente apenas circuitos com algumas centenas de metros atingirão o limite estabelecido em 4.5.1. Uma explicação de como ocorre a queda de tensão e a regulação de tensão em circuitos de corrente alternada (CA), bem como o critério de cálculo, ver em 4.5.3. Se for necessário verificar o nível de queda de tensão em determinado circuito consultar o resumo em 4.5.4. Os parâmetros necessários para cálculo da queda de tensão em regime CA são: - Resistência elétrica do condutor (R) - Reatância indutiva da linha (XL) - Capacitância (C) (ou a reatância capacitiva) Estes valores encontram-se tabelados em Parâmetros Elétricos no capítulo 9. Nota: No caso de corrente contínua (CC) o único parâmetro necessário é a resistência do condutor à CC (Rcc) na temperatura de operação - ver capítulo 5 - RESISTÊNCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR. A queda de tensão será: ∆𝑽 = 𝟐 ∙ 𝑹𝒄𝒄 ∙ 𝑰𝒄 ∙ 𝒍 (ver simbologia em 4.5.3). 4.5.3. Cálculo da queda de tensão Nos casos corriqueiros de frequente utilização um circuito alimentador de média tensão trifásico simétrico e equilibrado pode ser representado (por fase) conforme a figura 4.1, onde as correntes IF e IC são as correntes na fonte e na carga e VF e VC são as tensões ao neutro na mesma fase, na fonte e na carga. Não existindo ramos de derivação, a corrente é a mesma nas duas extremidades do alimentador, sendo IF = IC, como também é a mesma ao longo do alimentador. A tensão na fonte é VF = VC + IC * Z, onde Z é a impedância total do alimentador, ou seja, a impedância do cabo. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 28 | 70 Figura 4.1 A queda de tensão no circuito alimentador é V = (VF - VC) e percentualmente com relação à tensão na fonte é: ∆𝑉(%) = (𝑉𝐹 − 𝑉𝐶) 𝑉𝐹 × 100 = (1 − 𝑉𝐶 𝑉𝐹 ) × 100 [4.6] O efeito da variação do fator de potência da carga sobre a queda de tensão (regulação de tensão) do circuito será considerado a seguir. Nos diagramas fasoriais da figura 4.2 foram mantidas as mesmas amplitudes de tensão e de corrente na carga e mostram que se requer uma tensão mais elevada da fonte para manter a mesma tensão desejada na carga quando a corrente estiver atrasada com relação à tensão, do que quando esta tensão e esta corrente estiverem em fase. Uma tensão ainda menor da fonte se faz necessária para manter a mesma tensão na carga quando a corrente estiver adiantada com relação à tensão. A queda de tensão na impedância em série (impedância do cabo) é a mesma em todos os casos, mas devido aos diferentes valores do fator de potência, esta queda de tensão é acrescentada àtensão da carga em ângulos diferentes, em cada caso. A queda de tensão no circuito (regulação de tensão) é maior para fator de potência atrasado e menor, ou mesmo negativa, para fator de potência adiantado. As amplitudes das quedas de tensão IC x R e IC x XL estão exageradas com relação a VC no traçado dos diagramas, com o objetivo de tornar mais clara a ilustração do fato. Figura 4.2 Para uma melhor compreensão o diagrama A) da figura acima, por exemplo, foi ampliado e alguns detalhes foram incorporados. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 29 | 70 Figura 4.3 Inspecionando a figura 4.3 e conhecendo a tensão fase-terra na carga VC, a corrente e o fator de potência, a tensão fase-terra na fonte é: 𝑉𝐹 = √(𝑉𝐶 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 + 𝑅 ∙ 𝐼𝐶 ∙ 𝑙) 2 + (𝑉𝐶 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜑 + 𝑋𝐿 ∙ 𝐼𝐶 ∙ 𝑙) 2 [4.7] Sendo: VF = tensão fase-terra na fonte, [V] VC = tensão fase-terra na carga, [V] R = resistência elétrica do condutor à corrente alternada na temperatura de operação, incluindo os efeitos pelicular (skin), de proximidade e de circulação de corrente nas blindagens, caso elas estejam multiaterradas, [ /km]. XL = reatância indutiva da linha, incluindo o efeito de circulação de corrente nas blindagens, caso elas estejam multiaterradas, [/km]. IC = corrente na carga, [A] l = comprimento do circuito, [km] cos = fator de potência da carga = ângulo de defasagem entre a tensão e corrente na carga, (°) A queda de tensão entre fases no circuito trifásico é: ∆𝑉 = √3 · (𝑉𝐹 − 𝑉𝑐) em [V] [4.8] Nota: Caso seja necessário determinar a tensão na carga conhecendo a tensão na fonte utilizar a expressão [4.9]. A queda de tensão será sempre a mesma, conforme relação acima na fórmula [4.8]. 𝑉𝐶 = √𝑉𝐹 2 − (𝑋𝐿 ∙ 𝐼𝐶 ∙ 𝑙 ∙ cos − 𝑅 ∙ 𝐼𝐶 ∙ 𝑙 ∙ 𝑠𝑒𝑛)2 − (𝑅 ∙ 𝐼𝑐∙ ∙ 𝑙 ∙ cos + 𝑋𝐿 ∙ 𝐼𝐶 ∙ 𝑙 ∙ 𝑠𝑒𝑛) [4.9] Observando a figura 4.3, se o ângulo (ângulo de defasagem entre a tensão na fonte e a tensão na carga) for pequeno e puder ser desprezado, fato que ocorre na maioria dos casos, então o segmento OC pode ser confundido com o segmento OD e a queda de tensão (VF – VC) pode ser considerada como tendo módulo AD que é igual a: 𝑹 ∙ 𝑰𝒄∙ ∙ 𝒍 ∙ 𝒄𝒐𝒔 + 𝑿𝑳 ∙ 𝑰𝑪 ∙ 𝒍 ∙ 𝒔𝒆𝒏 e pode-se escrever para sistemas trifásicos: ∆𝑉 = √3 ∙ 𝐼𝑐 ∙ 𝑙 ∙ (𝑅 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑 + 𝑋𝐿 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜑) em [V] [4.10] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 30 | 70 Essa expressão mais simplificada e aproximada é a mais utilizada para o cálculo da queda de tensão em circuitos trifásicos com cabos isolados, mesmo na média tensão. No caso de sistemas monofásicos substituir √3 por 2. Em circuitos muito longos (acima de 15km) com tensão elevada (acima de 20 kV) caso, por exemplo, de cabo submarino em circuito muito extenso, para que a queda de tensão seja apurada com maior precisão, a capacitância do cabo deve também ser considerada, uma vez que a corrente capacitiva já não é tão desprezível. Pode-se simular essa situação conforme o circuito abaixo, denominado “ nominal”, onde a capacitância total do cabo no comprimento do circuito é dividida em duas partes iguais e colocadas uma junto à fonte e a outra junto à carga. Figura 4.4 A corrente ICC na capacitância concentrada junto à carga é: 𝐼𝐶𝐶 = 𝑉𝐶∙𝜔∙𝐶∙𝑙 2 × 10−6 em [A] [4.11] Sendo: VC = tensão fase-terra na carga, [V] 𝜔 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓, [rad/s] f = 60, [Hz] C = capacitância do cabo, [F/km] 𝑙 = comprimento do circuito, [km] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 31 | 70 A corrente IL no ramo em série é: 𝐼𝐿 = √(𝐼𝐶 ∙ 𝑐𝑜𝑠𝜑) 2 + (𝐼𝐶 ∙ 𝑠𝑒𝑛𝜑 − 𝐼𝐶𝐶) 2 [4.12] Sendo: IC = corrente na carga, [A] Fazendo: 𝑐𝑜𝑠𝜑′ = 𝑐𝑜𝑠𝜑 × 𝐼𝐶 𝐼𝐿 𝑠𝑒𝑛𝜑′ = 𝑠𝑒𝑛(𝑎𝑟𝑐𝑐𝑜𝑠𝜑′) As expressões [4.7], [4.8], [4.9] e [4.10] continuam válidas, porém o cos deve ser substituido do por cos’ e o sen por sen’. 4.5.4. Resumo indicativo de uso A seguir sugestões de como e quando utilizar os critérios de cálculo apresentados acima. a) Circuitos com comprimento até 15 km Utilizar a expressão [4.10] que é mais simples e aproximada, a mais utilizada e que na maioria dos casos apresenta pouca diferença. Caso seja necessária maior precisão ou exista dúvida com relação ao valor encontrado com o uso do item anterior, utilizar as expressões [4.7] e [4.8]. Para ambos os casos, utilizar [4.6] para o valor porcentual. b) Circuitos com comprimento maior que 15 km Antes de tudo lembrar que o cos e sen devem ser substituídos por cos’ e sen’, qualquer que seja a fórmula a utilizar. Nesses casos muito raros e específicos, sugere-se a utilização das expressões [4.7] e [4.8] embora a [4.10] também funcione, mas não é tão precisa. Utilizar [4.6] para o valor porcentual. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 32 | 70 5. RESISTÊNCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR 𝑅𝑐𝑎 = {Ro ∙ [1 + α20 ∙ (θ − 20)]} ∙ (1 + 𝑦𝑠 + 𝑦𝑝) + ∆𝑅𝑐𝑎 [5.1] Sendo: Rca = resistência do condutor à corrente alternada na temperatura θ (Ω/km); Rcc = resistência do condutor à corrente contínua na temperatura θ (Ω /km); R0 = resistência do condutor à corrente contínua a 20°C (Ω /km); Nota: valor conforme a norma ABNT NBR NM 280:2011, reproduzido na tabela 5.1. 20 = coeficiente de temperatura a 20°C [°C-1] 20 = 0,00393 °C-1 para o cobre 20 = 0,00403 °C-1 para o alumínio = temperatura do condutor [°C] Nota: normalmente se busca o valor da Rcc para a máxima temperatura de operação em regime contínuo do cabo. = 90°C para cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid, Afumex e Afumex Compact = 105°C para Epro Compact 105 e Ecoplus Compact ys = fator de efeito pelicular (skin); yp = fator de efeito proximidade; Rca = acréscimo de resistência no condutor devido circulação de corrente nas blindagens (/km), calculado conforme capítulo 8 - IMPEDÂNCIAS INDUTIVAS, primeiro termo da fórmula 8.3 ou, através do método aproximado e simplificado na fórmula em 8.1.3. Nota: esse valor não existe (é zero) se não houver circulação de corrente nas blindagens, no caso, por exemplo, de: aterramento das blindagens em um só ponto ou “cross bonding” ou “single-point bonding”. - Efeito pelicular: ys = xs 4 192 + 0,8 ∙ xs 4 [5.2] xs 2 = 8 ∙ π ∙ f 𝑅𝑐𝑐 ∙ 10−4 [5.3] f = 60 Hz Rcc www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 33 | 70 - Efeito proximidade: Para 3 condutores carregados 𝑦𝑝 = xp 4 192 + 0,8 ∙ xp 4 ∙ ( dc s ) 2 ∙ [ 0,312 ∙ ( dc s ) 2 + 1,18 xp 4 192 + 0,8 ∙ xp 4 + 0,27 ] [5.4] dc = diâmetro do condutor [mm] s = distância entre eixos de condutores adjacentes [mm] x𝑝 2 = 8 ∙ π ∙ f 𝑅𝑐𝑐 ∙ 10−4 ∙ kp [5.5] f = 60 Hz kp = 1 para condutores de cobre kp = 0,8 para condutores de alumínio Tabela 5.1. Resistência do Condutor à Corrente Contínua a 20 °C em (/km) Seção nominal [mm2] Classe 2 de encordoamento Condutor compactado ou não Cobre não revestido Alumínio 10 1,83 3,08 16 1,15 1,91 25 0,727 1,20 35 0,524 0,868 50 0,387 0,641 70 0,268 0,443 95 0,193 0,320 120 0,153 0,253 150 0,124 0,206 185 0,0991 0,164 240 0,0754 0,125 300 0,0601 0,100 400 0,0470 0,0778 500 0,0366 0,0605 630 0,0283 0,0469 Nota: cobre revestido(estanhado), utilizar o valor da norma ABNT NBR NM 280:2011. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 34 | 70 6. INDUTÂNCIA E REATÂNCIA INDUTIVA Num sistema trifásico composto por três cabos unipolares ou um cabo tripolar, a indutância média de um condutor é dada por: 𝐿 = 𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑐 ) × 106 [𝑚𝐻 𝑘𝑚⁄ ] [6.1] Sendo: GMD = distância média geométrica dos cabos, [m] 𝐺𝑀𝐷 = √𝑑𝐴𝐵 ∙ 𝑑𝐵𝐶 ∙ 𝑑𝐴𝐶 3 dAB, dBC, dAC = distância interaxial entre os cabos, [m] rc = raio do condutor, [m] o = permeabilidade do vácuo, 4·10-7 [H/m] A reatância indutiva é dada por: 𝑋L = 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑐 ) × 10−3 [/𝑘𝑚] [6.2] Sendo: ω = 2.π.f, sendo f a frequência em [Hz] Caso as blindagens sejam aterradas em mais de um ponto e exista corrente circulante nas mesmas, então a reatância indutiva sofre certa redução devido a essa corrente, devendo ser corrigida da seguinte forma: XL - XL Sendo: −XL = redução da reatância indutiva devido circulação de corrente nas blindagens (/km), calculado conforme capítulo 8 - IMPEDÂNCIAS INDUTIVAS, último termo da fórmula 8.3 ou, através do método aproximado e simplificado na fórmula em 8.1.3. Nota: esse valor não existe (é zero) se não houver circulação de corrente nas blindagens, no caso, por exemplo, de: aterramento das blindagens em um só ponto ou “cross bonding” ou “single-point bonding”. 7. CAPACITÂNCIA, CORRENTE CAPACITIVA E PERDAS DIELÉTRICAS A capacitância de um cabo isolado e blindado - cabo tripolar com blindagem individual ou cabo unipolar blindado – é a mesma de um capacitor cilíndrico e depende: - das dimensões do cabo (comprimento e diâmetros sob e sobre a isolação); - da constante dielétrica relativa e (permissividade) da isolação. 7.1. CAPACITÂNCIA E REATÂNCIA CAPACITIVA A capacitância em relação à blindagem, ou seja, em relação à terra, estando a blindagem aterrada, é: 𝐶 = 𝜀 18. 𝑙𝑛 𝐷𝑖 dSMCi [µ𝐹/𝑘𝑚] [7.1] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 35 | 70 Figura 7.1 Sendo: = constante dielétrica relativa (permissividade) da isolação; De = diâmetro externo da cobertura do cabo (mm); Di = diâmetro sobre a isolação (mm); dSMCi = diâmetro sobre a semicondutora interna (mm); dC = diâmetro do condutor (mm) E a reatância capacitiva: 𝑋𝑐 = 106 𝜔. 𝐶 [Ω ∗ 𝑘𝑚] [7.2] Sendo: ω = 2.π.f Nota: Os valores de reatância capacitiva para os cabos que constam neste guia podem ser vistos nas tabelas de parâmetros elétricos do capítulo 9. Nos cabos, similar aos capacitores, originam-se perdas dielétricas quando operam em sistemas CA (corrente alternada), devido ao fato de não serem capacitores ideais. A corrente total (I) que flui através do dielétrico está defasada do ângulo δ (angulo de perdas) da corrente reativa (Ir) defasada de 90° da tensão (U0), correspondente a um capacitor ideal isento de perdas. No diagrama vetorial abaixo estão representadas as correntes capacitivas que ocorrem na isolação de um cabo quando em operaçã o. O ângulo de perdas δ normalmente é muito pequeno (< 1°) para os materiais utilizados como isolante nos cabos de MT, ocasionando correntes de perdas ativas (IP) muito reduzidas. Assim, a corrente total (I) é praticamente igual a (Ir). 𝐼𝑟 = 𝑈0 ∙ 𝜔 ∙ 𝐶 ∙ 10 −3 [𝐴/𝑘𝑚] [7.3] Sendo: U0 = tensão fase terra na isolação, [kV] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 36 | 70 7.2. CORRENTE DE PERDA ATIVA A corrente de perda ativa (aquela que aquece o cabo), segundo a figura 7.2 é: 𝐼𝑝 = 𝐼𝑟 ∙ 𝑡𝑎𝑛 𝛿 [𝐴/𝑘𝑚] [7.4] Sendo: tan = fator de perdas do dielétrico 7.3. PERDA DIELÉTRICA A perda dielétrica de um só cabo (ou veia) num sistema trifásico será: 𝑊𝑑 = 𝑈0 ∙ 𝐼𝑝 ∙ 10 −3 = 𝑈0 ∙ 𝐼𝑟 ∙ 𝑡𝑎𝑛 𝛿 ∙ 10 −3 [7.5] Portanto, 𝑊𝑑 = 𝑈0 2 ∙ 𝜔 ∙ 𝐶 ∙ 𝑡𝑎𝑛 𝛿 ∙ 10−3 [W / m] [7.6] Essa perda, função direta do quadrado da tensão fase-terra, é relativamente pequena na MT, quando comparada às demais perdas de potência ativa geradas num cabo em operação. No cálculo da máxima capacidade de condução de corrente, essa perda somente costuma ser considerada para tensões U0 acima de 60kV. Figura 7.2 Na tabela abaixo encontram-se valores típicos de permissividade relativa e tan , fator de perdas, para os materiais mais utilizados como isolação em cabos MT a 50/60 Hz e nas temperaturas de operação. Isolação (até 35kV) tan EPR, HEPR, EPR 105 3 0,020 XLPE, TR-XLPE 2,5 0,004 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 37 | 70 8. IMPEDÂNCIAS INDUTIVAS Os cabos de potência de média tensão possuem normalmente blindagem metálica como por exemplo: fios de cobre, fitas de cobre ou alumínio, capa metálica de chumbo etc. Devido a circulação de corrente alternada nos condutores, os circuitos das blindagens ficam sujeitos a uma tensão induzida no caso de estarem aterrados em um só ponto, ou a uma corrente induzida circulante caso estejam aterrados em dois ou mais pontos. Essas duas situações devem ser analisadas separadamente quando do cálculo das impedâncias. Método de cálculo das impedâncias de sequência positiva, negativa e zero (homopolar) bastante utilizado é o das médias geométricas (distâncias e raios). Neste método os circuitos trifásicos são transformados em monofásicos, de forma a permitir uma análise rápida. Esse método é aqui utilizado e está baseado nas fórmulas indicadas na publicação IEC TR 60909-2 (Short-circuit currents in three-phase a.c systems – Part 2: Data of electrical equipment for short-circuit calculations). Devido ao fato de os cabos tripolares constantes deste Guia possuírem construção com blindagem metálica individual sobre cada veia, os mesmos assemelham-se a cabos unipolares, sob o ponto de vista elétrico, e como tal são tratados. Em todos os sistemas que não há circulação de corrente pelas blindagens o método de determinação dos componentes das impedâncias é inteiramente análogo àquele dos cabos de baixa tensão, como se as blindagens não existissem. Isso também é valido quando são utilizados sistema s especiais de aterramento das blindagens tipo “single point bonding” ou ”cross bonding”. Caso contrário, deve-se levar em conta o efeito das correntes nas blindagens. 8.1. IMPEDÂNCIAS DE SEQUÊNCIA POSITIVA E NEGATIVA 8.1.1. Blindagens aterradas em um só ponto (sem circulação de corrente) 𝑍1 ′ = 𝑅𝑐𝑎 + 𝑗 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑐 ) [8.1] Tanto a parte real, Rca, quanto a imaginaria, XL, podem ser vistos nas tabelas de parâmetros elétricos do capítulo 9 em /km, para todos os cabos constantes deste Guia, em algumas situações de instalação. Os valores de Rca estão na máxima temperatura de operação em regime contínuo recomendada para cada tipo de cabo: 90°C ou 105°C. 8.1.2. Blindagens aterradas em dois ou mais pontos (com circulação de corrente) Neste caso, a corrente circulante nas blindagens provoca um aumento aparente da resistência do condutor devido ao fluxo enlaçado por este, enquanto a mesma corrente provoca um decréscimo da reatância indutiva devido ao fluxo proveniente dessa corrente investir contra o fluxo gerado pelas correntes dos condutores (próprio efeito de blindagem). 𝑍1 = 𝑍1 ′ + ( 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 ) 2 𝑅𝑏 + 𝑗 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 [8.2] X L www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para MédiaTensão_V2_2022 38 | 70 Rearranjando a equação [8.2] e substituindo Z’1 pela equação [8.1], resulta: 𝑍1 = 𝑅𝑐𝑎 + ( 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 ) 2 ∙ 𝑅𝑏 𝑅𝑏 2 + ( 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 ) 2 + 𝑗 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑐 ) − 𝑗 ( 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 ) 3 𝑅𝑏 2 + ( 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 𝑙𝑛 𝐺𝑀𝐷 𝑟𝑏 ) 2 [8.3] 8.1.3. Cálculo simplificado e aproximado para Rca e -XL Valores aproximados aceitáveis de Rca e -XL podem simplificadamente ser determinados conforme indicado na tabela abaixo, para qualquer seção de blindagem constituída por fios de cobre até 50mm². Correção de Rca e XL para blindagens aterradas em dois ou mais pontos. Condutor: cobre ou alumínio. Blindagem: constituída por fios de cobre. 𝛥𝑅𝑐𝑎 = 23,28 . 𝐾2. 𝑆 542 + 𝐾2 . 𝑆2 Somar ao valor de Rca visto nas tabelas de parâmetros elétricos do capítulo 9. −𝛥𝑋𝐿 = 𝐾3. 𝑆2 542 + 𝐾2. 𝑆2 Subtrair do valor de XL visto nas tabelas de parâmetros elétricos do capítulo 9. Sendo: Rca e -XL em Ω/km S = seção da blindagem de fios de cobre em mm² (≤ 50mm²) Scond = seção do condutor em mm². Valor de K 0,05435 0,06368 0,08111 0,13338 Scond ≤ 120 mm² 0,24293 Scond > 120 mm² 0,19972 X L −X L Rca www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 39 | 70 Exemplo Prático: Em um sistema em que o cabo Voltalene 20/35kV com seção de condutor 300mm² de Cobre e esteja operando com seção de blindagem 16mm² com aterramento em dois ou mais pontos em um sistema de Trifólio. 1- Cálculo de Rca: 𝛥𝑅𝑐𝑎 = 23,28 . 𝐾2. 𝑆 542 + 𝐾2 . 𝑆2 , sendo k=0,06368, S=16mm² Portanto, Rca = 0,002781498 /km 2- Cálculo de -XL: −𝛥𝑋𝐿 = 𝐾3. 𝑆2 542 + 𝐾2 . 𝑆2 , sendo k=0,06368, S=16mm² Portanto, -XL = 0,000121735 /km 3- De acordo com a tabela de parâmetros elétricos do capítulo 9 os valores de Rca e XL temos: Somar Rca (0,002781498) em Rca (0,0794) e subtrair -XL (0,000121735) em XL. (0,1317). Portanto, temos: Rca = 0,0821 Ω/km XL = 0,1315 Ω/km 8.2. IMPEDÂNCIAS DE SEQUÊNCIA ZERO Quando a corrente de sequência zero circula pelo condutor de qualquer fase e retorna pelo solo ou pelas blindagens, ou ainda por ambos ela encontra no condutor a resistência em corrente alternada do mesmo e no retorno encontra as resistências do solo ou bl indagens ou ambas. Encontra também as reatâncias indutivas próprias e mútuas do sistema. O cálculo da impedância de sequência zero é complexo, pois além do solo e das blindagens depende também de qualquer outro caminho existente com relativa baixa impedância para retorno da corrente de sequência zero, são exemplos como, armação e capa metálica existentes no cabo, condutores de aterramento inclusos no cabo ou fora dele, estruturas metálicas, tubo/cano metálico e outros possíveis caminhos de retorno af etam a impedância. Dependendo o caso, valores mais confiáveis serão obtidos através de medição nos cabos após instalados. Devido ao grande número de variáveis envolvidas na determinação das impedâncias de sequência zero, seguem expressões para o cálculo delas em três situações mais comuns envolvendo apenas os três cabos unipolares do sistema e o solo. a) Retorno da corrente de sequência zero apenas pelo solo 𝑍0𝑠 = 𝑅𝑐𝑎 + 3 𝜔𝜇𝑜 8 + 𝑗 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 3𝑙𝑛 𝛿 √𝑟𝑐 ∙ 𝐺𝑀𝐷 23 ) [8.4] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 40 | 70 b) Retorno da corrente de sequência zero apenas pela blindagem 𝑍0𝑏 = 𝑅𝑐𝑎 + 𝑅𝑏 + 𝑗 𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ( 1 4 + 𝑙𝑛 𝑟𝑏 𝑟𝑐 ) [8.5] c) Retorno da corrente de sequência zero pelo solo e pela blindagem 𝑍0𝑠𝑏 = 𝑍0𝑠 − ( 3𝜔𝜇𝑜 8 + 𝑗 3𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ∙ 𝑙𝑛 𝛿 √𝑟𝑏 ∙ 𝐺𝑀𝐷 23 ) 2 𝑅𝑏 + 3𝜔𝜇𝑜 8 + 𝑗 3𝜔𝜇𝑜 2𝜋 ∙ 𝑙𝑛 𝛿 √𝑟𝑏 ∙ 𝐺𝑀𝐷 23 , sendo Z0s = expressão [8.4] [8.6] Símbolos: 𝑅𝑐𝑎 = resistência elétrica do condutor à corrente alternada na temperatura de operação, incluindo os efeitos pelicular (“skin”) e de proximidade, (/m). = 2f, sendo f a frequência em (Hz) o = permeabilidade do vácuo, 4·10-7, (H/m) = profundidade do condutor fictício de retorno de terra, (mm) 𝛿 = 1851 √𝜔 𝜇𝑜 𝜌 (equação constante na IEC 60909-3 - teoria de Carson) = resistividade elétrica do solo, (m) (varia de 10 a 1000 – valor usual é 100 m) GMD = distância média geométrica dos cabos, (m) 𝐺𝑀𝐷 = √𝑑𝐴𝐵 ∙ 𝑑𝐵𝐶 ∙ 𝑑𝐴𝐶 3 , dAB, dBC, dAC = distância interaxial entre os cabos, (m) www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 41 | 70 rc = raio do condutor, (m) rb = raio médio da blindagem, (m) 𝑟𝑏 = 0,5 ∙ (𝑟𝑎𝑖𝑜 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜 + 𝑟𝑎𝑖𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜) Rca = acréscimo de resistência no condutor devido circulação de corrente nas blindagens, (/m) −XL = decréscimo na reatância indutiva devido a circulação de corrente nas blindagens, (/m) XL = reatância indutiva do circuito, (/m) Rb = resistência elétrica da blindagem na temperatura de operação, (/m) (a) aqui os efeitos peliculares (“skin”) e de proximidade são desprezíveis. (b) normalmente utiliza-se como temperatura de operação: - cabos até 15/25kV: 5°C a menos que a temperatura do condutor; - cabos de 20/35kV: 10°C a menos que a temperatura do condutor. 9. TABELAS DE PARAMETROS ELÉTRICOS A seguir estão tabelados os parâmetros elétricos necessários para a análise de circuitos, dos cabos elétricos isolados para média tensão que fazem parte deste Guia. Sendo: XC = Reatância capacitiva entre condutor e terra (condutor - blindagem metálica); Rca = Resistência elétrica do condutor à corrente alternada na máxima temperatura de operação, incluindo os efeitos pelicular e de proximidade; XL = Reatância indutiva na formação indicada; Rca e XL = são, respectivamente, os componentes real e imaginário das impedâncias de sequência positiva e negativa, ou seja, Z +/- = Rca + jXL www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 42 | 70 Tabela 9.1. Parâmetros Elétricos – 90°C - Tensão 3,6/6 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 3,6/6 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 10 13.485 16.182 2,333 3,949 0,195 2,333 3,949 0,247 2,333 3,949 0,178 2,333 3,949 0,381 2,334 3,949 0,164 16 11.739 14.087 1,466 2,449 0,182 1,466 2,449 0,234 1,466 2,449 0,165 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,152 25 10.178 12.213 0,927 1,539 0,171 0,927 1,539 0,223 0,927 1,539 0,153 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,141 35 9.170 11.004 0,668 1,113 0,163 0,668 1,113 0,216 0,668 1,113 0,146 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,134 50 8.130 9.756 0,494 0,822 0,156 0,494 0,822 0,208 0,494 0,822 0,138 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,127 70 7.249 8.699 0,342 0,568 0,149 0,342 0,568 0,202 0,342 0,568 0,132 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,121 95 6.366 7.639 0,247 0,411 0,143 0,247 0,411 0,195 0,247 0,411 0,125 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,115 120 5.816 6.980 0,196 0,325 0,139 0,196 0,325 0,191 0,196 0,325 0,121 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,111 150 5.386 6.463 0,160 0,265 0,136 0,159 0,265 0,188 0,160 0,265 0,118 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,108 185 4.936 5.924 0,1290,211 0,132 0,128 0,211 0,184 0,129 0,211 0,115 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,105 240 4.408 5.290 0,099 0,162 0,128 0,098 0,161 0,181 0,099 0,162 0,111 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,102 300 3.983 4.780 0,081 0,130 0,125 0,079 0,129 0,177 0,081 0,130 0,108 0,078 0,129 0,252 0,082 0,130 0,099 400 3.619 4.343 0,065 0,102 0,122 0,063 0,101 0,175 0,065 0,102 0,105 0,062 0,101 0,244 0,067 0,103 0,096 500 3.408 4.090 0,053 0,081 0,120 0,050 0,080 0,172 0,053 0,081 0,103 0,049 0,079 0,234 0,055 0,081 0,094 630 3.023 3.627 0,044 0,064 0,117 0,040 0,063 0,169 0,044 0,064 0,100 0,039 0,062 0,223 0,046 0,065 0,092 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 43 | 70 Tabela 9.2 Parâmetros Elétricos – 90°C - Tensão 6/10 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 6/10 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 12.810 15.372 1,466 2,449 0,186 1,466 2,449 0,238 1,466 2,449 0,169 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,156 25 11.150 13.380 0,927 1,539 0,174 0,927 1,539 0,227 0,927 1,539 0,157 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,145 35 10.073 12.088 0,668 1,113 0,167 0,668 1,113 0,219 0,668 1,113 0,149 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,138 50 8.957 10.748 0,494 0,822 0,159 0,494 0,822 0,211 0,494 0,822 0,142 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,130 70 8.007 9.609 0,342 0,568 0,152 0,342 0,568 0,205 0,342 0,568 0,135 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,124 95 7.051 8.461 0,247 0,411 0,146 0,247 0,411 0,198 0,247 0,411 0,128 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,118 120 6.453 7.744 0,196 0,325 0,141 0,196 0,325 0,194 0,196 0,325 0,124 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,114 150 5.983 7.180 0,160 0,265 0,138 0,159 0,265 0,190 0,160 0,265 0,121 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,111 185 5.492 6.591 0,128 0,211 0,134 0,128 0,211 0,187 0,128 0,211 0,117 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,108 240 4.914 5.896 0,099 0,162 0,130 0,098 0,161 0,183 0,099 0,162 0,113 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,104 300 4.446 5.335 0,080 0,130 0,127 0,079 0,129 0,179 0,080 0,130 0,110 0,078 0,129 0,252 0,082 0,130 0,101 400 4.045 4.854 0,065 0,102 0,124 0,063 0,101 0,176 0,065 0,102 0,107 0,062 0,101 0,244 0,066 0,103 0,098 500 3.599 4.319 0,053 0,081 0,121 0,050 0,080 0,173 0,053 0,081 0,103 0,049 0,079 0,234 0,055 0,081 0,095 630 3.194 3.833 0,044 0,064 0,118 0,040 0,063 0,170 0,044 0,064 0,100 0,039 0,062 0,223 0,046 0,065 0,093 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 44 | 70 Tabela 9.3 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 8,7/15 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 8,7/15 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 25 13.553 16.263 0,927 1,539 0,183 0,927 1,539 0,236 0,927 1,539 0,166 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,155 35 12.322 14.786 0,668 1,113 0,175 0,668 1,113 0,228 0,668 1,113 0,158 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,147 50 11.032 13.238 0,494 0,822 0,167 0,494 0,822 0,219 0,494 0,822 0,150 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,139 70 9.923 11.907 0,342 0,568 0,160 0,342 0,568 0,212 0,342 0,568 0,142 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,132 95 8.794 10.553 0,247 0,411 0,153 0,247 0,411 0,205 0,247 0,411 0,135 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,125 120 8.083 9.700 0,196 0,325 0,148 0,196 0,325 0,200 0,196 0,325 0,130 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,121 150 7.520 9.024 0,160 0,265 0,144 0,159 0,265 0,197 0,160 0,265 0,127 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,118 185 6.928 8.314 0,128 0,211 0,140 0,128 0,211 0,193 0,128 0,211 0,123 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,114 240 6.226 7.471 0,099 0,162 0,136 0,098 0,161 0,188 0,099 0,162 0,118 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,110 300 5.654 6.785 0,080 0,130 0,132 0,079 0,129 0,184 0,080 0,130 0,115 0,078 0,129 0,252 0,081 0,130 0,106 400 5.160 6.193 0,065 0,102 0,129 0,063 0,101 0,181 0,065 0,102 0,111 0,062 0,101 0,244 0,066 0,102 0,103 500 4.608 5.530 0,053 0,081 0,125 0,050 0,079 0,177 0,053 0,081 0,108 0,049 0,079 0,234 0,054 0,081 0,100 630 4.103 4.924 0,044 0,064 0,122 0,040 0,063 0,174 0,044 0,064 0,104 0,039 0,062 0,223 0,045 0,065 0,097 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 45 | 70 Tabela 9.4 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 12/20 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 12/20 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 35 14.122 16.946 0,668 1,113 0,182 0,668 1,113 0,235 0,668 1,113 0,165 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,155 50 12.709 15.250 0,494 0,822 0,174 0,494 0,822 0,226 0,494 0,822 0,156 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,146 70 11.484 13.781 0,342 0,568 0,166 0,342 0,568 0,2180,342 0,568 0,149 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,139 95 10.229 12.275 0,247 0,411 0,158 0,247 0,411 0,211 0,247 0,411 0,141 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,132 120 9.433 11.319 0,196 0,325 0,153 0,196 0,325 0,206 0,196 0,325 0,136 0,196 0,325 0,287 0,196 0,325 0,127 150 8.799 10.559 0,160 0,265 0,150 0,159 0,265 0,202 0,160 0,265 0,132 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,123 185 8.130 9.756 0,128 0,211 0,145 0,128 0,211 0,198 0,128 0,211 0,128 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,119 240 7.331 8.798 0,099 0,162 0,140 0,098 0,161 0,193 0,099 0,162 0,123 0,097 0,161 0,261 0,099 0,162 0,114 300 6.678 8.013 0,080 0,130 0,136 0,079 0,129 0,189 0,080 0,130 0,119 0,078 0,129 0,252 0,081 0,130 0,111 400 6.111 7.333 0,064 0,102 0,133 0,062 0,101 0,185 0,064 0,102 0,115 0,062 0,101 0,244 0,065 0,102 0,107 500 5.473 6.568 0,052 0,080 0,129 0,050 0,079 0,181 0,052 0,080 0,111 0,049 0,079 0,234 0,053 0,081 0,104 630 4.888 5.865 0,043 0,064 0,125 0,040 0,063 0,177 0,043 0,064 0,108 0,039 0,062 0,223 0,045 0,064 0,100 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 46 | 70 Tabela 9.5 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 15/25 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 15/25 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 50 14.654 17.585 0,494 0,822 0,181 0,494 0,822 0,234 0,494 0,822 0,164 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,155 70 13.309 15.971 0,342 0,568 0,174 0,342 0,568 0,226 0,342 0,568 0,156 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,147 95 11.920 14.304 0,247 0,411 0,165 0,247 0,411 0,218 0,247 0,411 0,148 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,139 120 11.032 13.238 0,196 0,325 0,160 0,196 0,325 0,212 0,196 0,325 0,143 0,196 0,325 0,287 0,196 0,325 0,134 150 10.322 12.386 0,159 0,265 0,156 0,159 0,265 0,208 0,159 0,265 0,138 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,130 185 9.568 11.481 0,128 0,211 0,151 0,127 0,211 0,204 0,128 0,211 0,134 0,127 0,211 0,272 0,128 0,211 0,126 240 8.663 10.395 0,098 0,161 0,146 0,098 0,161 0,198 0,098 0,161 0,129 0,097 0,161 0,261 0,099 0,162 0,120 300 7.917 9.501 0,080 0,130 0,142 0,079 0,129 0,194 0,080 0,130 0,124 0,078 0,129 0,252 0,080 0,130 0,116 400 7.267 8.721 0,064 0,102 0,138 0,062 0,101 0,190 0,064 0,102 0,120 0,062 0,101 0,244 0,065 0,102 0,112 500 6.532 7.839 0,052 0,080 0,133 0,050 0,079 0,186 0,052 0,080 0,116 0,049 0,079 0,234 0,053 0,081 0,108 630 5.853 7.023 0,043 0,064 0,129 0,040 0,062 0,182 0,043 0,064 0,112 0,039 0,062 0,223 0,044 0,064 0,104 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 47 | 70 Tabela 9.6 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 20/35 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Eprotenax, Voltalene, Voltalene Grid e Afumex Frequência: 60 Hz Tensão 20/35 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR XLPE Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 50 17.247 20.697 0,494 0,822 0,192 0,494 0,822 0,244 0,494 0,822 0,175 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,166 70 15.763 18.915 0,342 0,568 0,184 0,342 0,568 0,236 0,342 0,568 0,166 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,158 95 14.214 17.056 0,247 0,411 0,175 0,247 0,411 0,227 0,247 0,411 0,157 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,149 120 13.215 15.858 0,196 0,325 0,169 0,196 0,325 0,222 0,196 0,325 0,152 0,196 0,325 0,287 0,196 0,325 0,143 150 12.412 14.895 0,159 0,265 0,165 0,159 0,265 0,217 0,159 0,265 0,147 0,159 0,265 0,280 0,159 0,265 0,139 185 11.554 13.864 0,128 0,211 0,160 0,127 0,211 0,212 0,128 0,211 0,142 0,127 0,211 0,272 0,128 0,211 0,134 240 10.516 12.619 0,098 0,161 0,154 0,098 0,161 0,206 0,098 0,161 0,137 0,097 0,161 0,261 0,099 0,161 0,129 300 9.654 11.585 0,079 0,130 0,149 0,078 0,129 0,201 0,079 0,130 0,132 0,078 0,129 0,252 0,080 0,130 0,124 400 8.897 10.676 0,064 0,102 0,145 0,062 0,101 0,197 0,064 0,102 0,127 0,062 0,101 0,244 0,064 0,102 0,120 500 8.035 9.642 0,051 0,080 0,140 0,050 0,079 0,192 0,051 0,080 0,123 0,049 0,079 0,234 0,052 0,080 0,115 630 7.231 8.678 0,042 0,064 0,135 0,040 0,062 0,188 0,042 0,064 0,118 0,039 0,062 0,223 0,043 0,064 0,111 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 48 | 70 Tabela 9.7 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 3,6/6 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 3,6/6 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 10 11.892 2,441 4,135 0,190 2,441 4,135 0,242 2,441 4,135 0,172 2,441 4,135 0,381 2,441 4,135 0,158 16 10.291 1,534 2,564 0,177 1,534 2,564 0,229 1,534 2,564 0,160 1,534 2,564 0,363 1,534 2,564 0,146 25 8.873 0,970 1,611 0,166 0,970 1,611 0,218 0,970 1,611 0,149 0,970 1,611 0,345 0,970 1,611 0,136 35 7.964 0,699 1,165 0,159 0,699 1,165 0,211 0,699 1,165 0,141 0,699 1,165 0,334 0,699 1,165 0,129 50 7.032 0,517 0,861 0,152 0,517 0,861 0,204 0,517 0,861 0,134 0,5170,861 0,321 0,517 0,861 0,122 70 6.248 0,358 0,595 0,145 0,358 0,595 0,198 0,358 0,595 0,128 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,117 95 5.467 0,258 0,430 0,139 0,258 0,430 0,192 0,258 0,430 0,122 0,258 0,430 0,296 0,259 0,430 0,111 120 4.983 0,205 0,340 0,135 0,205 0,340 0,188 0,205 0,340 0,118 0,205 0,340 0,287 0,206 0,340 0,108 150 4.605 0,167 0,277 0,132 0,166 0,277 0,185 0,167 0,277 0,115 0,166 0,277 0,280 0,168 0,277 0,105 185 4.213 0,134 0,221 0,129 0,133 0,221 0,182 0,134 0,221 0,112 0,133 0,221 0,272 0,135 0,221 0,102 240 4.150 0,104 0,169 0,127 0,102 0,169 0,179 0,104 0,169 0,110 0,102 0,169 0,261 0,105 0,169 0,101 300 3.746 0,084 0,136 0,124 0,082 0,135 0,176 0,084 0,136 0,107 0,082 0,135 0,252 0,085 0,136 0,098 400 3.402 0,068 0,107 0,121 0,065 0,106 0,174 0,068 0,107 0,104 0,065 0,106 0,244 0,069 0,107 0,095 500 3.020 0,055 0,084 0,118 0,052 0,083 0,171 0,055 0,084 0,101 0,051 0,083 0,234 0,057 0,085 0,093 630 2.675 0,046 0,067 0,116 0,042 0,065 0,168 0,046 0,067 0,098 0,041 0,065 0,223 0,048 0,068 0,090 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 49 | 70 Tabela 9.8 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 6/10 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 6/10 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 10.291 1,534 2,564 0,177 1,534 2,564 0,229 1,534 2,564 0,160 1,534 2,564 0,363 1,534 2,564 0,146 25 8.873 0,970 1,611 0,166 0,970 1,611 0,218 0,970 1,611 0,149 0,970 1,611 0,345 0,970 1,611 0,136 35 7.964 0,699 1,165 0,159 0,699 1,165 0,211 0,699 1,165 0,141 0,699 1,165 0,334 0,699 1,165 0,129 50 7.032 0,517 0,861 0,152 0,517 0,861 0,204 0,517 0,861 0,134 0,517 0,861 0,321 0,517 0,861 0,122 70 6.248 0,358 0,595 0,145 0,358 0,595 0,198 0,358 0,595 0,128 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,117 95 5.467 0,258 0,430 0,139 0,258 0,430 0,192 0,258 0,430 0,122 0,258 0,430 0,296 0,259 0,430 0,111 120 4.983 0,205 0,340 0,135 0,205 0,340 0,188 0,205 0,340 0,118 0,205 0,340 0,287 0,206 0,340 0,108 150 4.605 0,167 0,277 0,132 0,166 0,277 0,185 0,167 0,277 0,115 0,166 0,277 0,280 0,168 0,277 0,105 185 4.213 0,134 0,221 0,129 0,133 0,221 0,182 0,134 0,221 0,112 0,133 0,221 0,272 0,135 0,221 0,102 240 4.150 0,104 0,169 0,127 0,102 0,169 0,179 0,104 0,169 0,110 0,102 0,169 0,261 0,105 0,169 0,101 300 3.746 0,084 0,136 0,124 0,082 0,135 0,176 0,084 0,136 0,107 0,082 0,135 0,252 0,085 0,136 0,098 400 3.402 0,068 0,107 0,121 0,065 0,106 0,174 0,068 0,107 0,104 0,065 0,106 0,244 0,069 0,107 0,095 500 3.020 0,055 0,084 0,118 0,052 0,083 0,171 0,055 0,084 0,101 0,051 0,083 0,234 0,057 0,085 0,093 630 2.675 0,046 0,067 0,116 0,042 0,065 0,168 0,046 0,067 0,098 0,041 0,065 0,223 0,048 0,068 0,090 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 50 | 70 Tabela 9.9 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 8,7/15 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 8,7/15 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 13.066 1,534 2,564 0,187 1,534 2,564 0,239 1,534 2,564 0,169 1,534 2,564 0,363 1,534 2,564 0,157 25 10.178 0,970 1,611 0,171 0,970 1,611 0,223 0,970 1,611 0,153 0,970 1,611 0,345 0,970 1,611 0,141 35 9.170 0,699 1,165 0,163 0,699 1,165 0,216 0,699 1,165 0,146 0,699 1,165 0,334 0,699 1,165 0,134 50 8.130 0,517 0,861 0,156 0,517 0,861 0,208 0,517 0,861 0,138 0,517 0,861 0,321 0,517 0,861 0,127 70 7.249 0,358 0,595 0,149 0,358 0,595 0,202 0,358 0,595 0,132 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,121 95 6.366 0,258 0,430 0,143 0,258 0,430 0,195 0,258 0,430 0,125 0,258 0,430 0,296 0,259 0,430 0,115 120 5.816 0,205 0,340 0,139 0,205 0,340 0,191 0,205 0,340 0,121 0,205 0,340 0,287 0,206 0,340 0,111 150 5.386 0,167 0,277 0,136 0,166 0,277 0,188 0,167 0,277 0,118 0,166 0,277 0,280 0,168 0,277 0,108 185 4.936 0,134 0,221 0,132 0,133 0,221 0,184 0,134 0,221 0,115 0,133 0,221 0,272 0,135 0,221 0,105 240 5.038 0,103 0,169 0,131 0,102 0,169 0,183 0,103 0,169 0,113 0,102 0,169 0,261 0,104 0,169 0,104 300 4.560 0,084 0,136 0,127 0,082 0,135 0,180 0,084 0,136 0,110 0,082 0,135 0,252 0,085 0,136 0,101 400 4.150 0,067 0,107 0,125 0,065 0,106 0,177 0,067 0,107 0,107 0,065 0,106 0,244 0,069 0,107 0,099 500 3.693 0,055 0,084 0,121 0,052 0,083 0,174 0,055 0,084 0,104 0,051 0,083 0,234 0,057 0,085 0,096 630 3.279 0,045 0,067 0,118 0,042 0,065 0,170 0,045 0,067 0,101 0,041 0,065 0,223 0,047 0,068 0,093 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 51 | 70 Tabela 9.10 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 12/20 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 12/20 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 16.895 1,534 2,564 0,201 1,5342,564 0,254 1,534 2,564 0,184 1,534 2,564 0,363 1,534 2,564 0,173 25 13.953 0,970 1,611 0,185 0,970 1,611 0,237 0,970 1,611 0,167 0,970 1,611 0,345 0,970 1,611 0,156 35 11.339 0,699 1,165 0,172 0,699 1,165 0,224 0,699 1,165 0,154 0,699 1,165 0,334 0,699 1,165 0,143 50 10.122 0,517 0,861 0,163 0,517 0,861 0,216 0,517 0,861 0,146 0,517 0,861 0,321 0,517 0,861 0,135 70 9.081 0,358 0,595 0,156 0,358 0,595 0,209 0,358 0,595 0,139 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,129 95 8.025 0,258 0,430 0,149 0,258 0,430 0,202 0,258 0,430 0,132 0,258 0,430 0,296 0,259 0,430 0,122 120 7.363 0,205 0,340 0,145 0,205 0,340 0,197 0,205 0,340 0,128 0,205 0,340 0,287 0,206 0,340 0,118 150 6.840 0,167 0,277 0,141 0,166 0,277 0,194 0,167 0,277 0,124 0,166 0,277 0,280 0,167 0,277 0,115 185 6.292 0,134 0,221 0,138 0,133 0,221 0,190 0,134 0,221 0,120 0,133 0,221 0,272 0,135 0,221 0,111 240 6.226 0,103 0,169 0,136 0,102 0,169 0,188 0,103 0,169 0,118 0,102 0,169 0,261 0,104 0,169 0,110 300 5.654 0,084 0,136 0,132 0,082 0,135 0,184 0,084 0,136 0,115 0,082 0,135 0,252 0,084 0,136 0,106 400 5.160 0,067 0,107 0,129 0,065 0,106 0,181 0,067 0,107 0,111 0,065 0,106 0,244 0,068 0,107 0,103 500 4.608 0,055 0,084 0,125 0,052 0,083 0,177 0,055 0,084 0,108 0,051 0,083 0,234 0,056 0,085 0,100 630 4.103 0,045 0,067 0,122 0,042 0,065 0,174 0,045 0,067 0,104 0,041 0,065 0,223 0,047 0,067 0,097 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 52 | 70 Tabela 9.11 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 15/25 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 15/25 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 35 15.271 0,699 1,165 0,187 0,699 1,165 0,239 0,699 1,165 0,170 0,699 1,165 0,334 0,699 1,165 0,160 50 12.709 0,517 0,861 0,174 0,517 0,861 0,226 0,517 0,861 0,156 0,517 0,861 0,321 0,517 0,861 0,146 70 11.484 0,358 0,595 0,166 0,358 0,595 0,218 0,358 0,595 0,149 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,139 95 10.229 0,258 0,430 0,158 0,258 0,430 0,211 0,258 0,430 0,141 0,258 0,430 0,296 0,258 0,430 0,132 120 9.433 0,205 0,340 0,153 0,205 0,340 0,206 0,205 0,340 0,136 0,205 0,340 0,287 0,205 0,340 0,127 150 8.799 0,167 0,277 0,150 0,166 0,277 0,202 0,167 0,277 0,132 0,166 0,277 0,280 0,167 0,277 0,123 185 8.130 0,134 0,221 0,145 0,133 0,221 0,198 0,134 0,221 0,128 0,133 0,221 0,272 0,134 0,221 0,119 240 6.788 0,103 0,169 0,138 0,102 0,169 0,190 0,103 0,169 0,121 0,102 0,169 0,261 0,104 0,169 0,112 300 6.174 0,083 0,136 0,134 0,082 0,135 0,187 0,083 0,136 0,117 0,082 0,135 0,252 0,084 0,136 0,108 400 5.643 0,067 0,107 0,131 0,065 0,106 0,183 0,067 0,107 0,113 0,065 0,106 0,244 0,068 0,107 0,105 500 5.047 0,054 0,084 0,127 0,052 0,083 0,179 0,054 0,084 0,110 0,051 0,083 0,234 0,056 0,084 0,102 630 4.500 0,045 0,067 0,124 0,042 0,065 0,176 0,045 0,067 0,106 0,041 0,065 0,223 0,046 0,067 0,098 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 53 | 70 Tabela 9.12 Parâmetros Elétricos – 105°C- Tensão 20/35 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabos Epro Compact 105 e Ecoplus Compact Frequência: 60 Hz Tensão 20/35 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 50 16.513 0,517 0,861 0,189 0,517 0,861 0,241 0,517 0,861 0,172 0,517 0,861 0,321 0,517 0,861 0,163 70 14.212 0,358 0,595 0,177 0,358 0,595 0,229 0,358 0,595 0,160 0,358 0,595 0,309 0,358 0,595 0,151 95 12.761 0,258 0,430 0,169 0,258 0,430 0,221 0,258 0,430 0,151 0,258 0,430 0,296 0,258 0,430 0,143 120 11.831 0,205 0,340 0,163 0,205 0,340 0,216 0,205 0,340 0,146 0,205 0,340 0,287 0,205 0,340 0,137 150 11.085 0,167 0,277 0,159 0,166 0,277 0,211 0,167 0,277 0,142 0,166 0,277 0,280 0,167 0,277 0,133 185 9.247 0,134 0,221 0,150 0,133 0,221 0,202 0,134 0,221 0,133 0,133 0,221 0,272 0,134 0,221 0,124 240 8.365 0,103 0,169 0,145 0,102 0,169 0,197 0,103 0,169 0,127 0,102 0,169 0,261 0,103 0,169 0,119 300 7.640 0,083 0,136 0,140 0,082 0,135 0,193 0,083 0,136 0,123 0,082 0,135 0,252 0,084 0,136 0,115 400 7.008 0,067 0,106 0,137 0,065 0,106 0,189 0,067 0,106 0,119 0,065 0,106 0,244 0,067 0,107 0,111 500 6.294 0,054 0,084 0,132 0,052 0,083 0,185 0,054 0,084 0,115 0,051 0,083 0,234 0,055 0,084 0,107 630 5.635 0,044 0,067 0,128 0,042 0,065 0,181 0,044 0,067 0,111 0,041 0,065 0,223 0,046 0,067 0,104 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 54 | 70 Tabela 9.13 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 3,6/6 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 3,6/6 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 10 11.892 2,333 3,949 0,190 2,333 3,949 0,242 2,333 3,949 0,172 2,333 3,949 0,381 2,334 3,949 0,158 16 10.291 1,466 2,449 0,177 1,466 2,449 0,229 1,466 2,449 0,160 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,146 25 8.873 0,9271,539 0,166 0,927 1,539 0,218 0,927 1,539 0,149 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,136 35 7.964 0,668 1,113 0,159 0,668 1,113 0,211 0,668 1,113 0,141 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,129 50 7.032 0,494 0,822 0,152 0,494 0,822 0,204 0,494 0,822 0,134 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,122 70 6.248 0,342 0,568 0,145 0,342 0,568 0,198 0,342 0,568 0,128 0,342 0,568 0,309 0,343 0,568 0,117 95 5.467 0,247 0,411 0,139 0,247 0,411 0,192 0,247 0,411 0,122 0,247 0,411 0,296 0,248 0,411 0,111 120 4.983 0,196 0,325 0,135 0,196 0,325 0,188 0,196 0,325 0,118 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,108 150 4.605 0,160 0,265 0,132 0,159 0,265 0,185 0,160 0,265 0,115 0,159 0,265 0,280 0,161 0,265 0,105 185 4.213 0,129 0,211 0,129 0,128 0,211 0,182 0,129 0,211 0,112 0,127 0,211 0,272 0,129 0,212 0,102 240 4.150 0,099 0,162 0,127 0,098 0,161 0,179 0,099 0,162 0,110 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,101 300 3.746 0,081 0,130 0,124 0,079 0,129 0,176 0,081 0,130 0,107 0,078 0,129 0,252 0,082 0,130 0,098 400 3.402 0,065 0,102 0,121 0,063 0,101 0,174 0,065 0,102 0,104 0,062 0,101 0,244 0,067 0,103 0,095 500 3.020 0,053 0,081 0,118 0,050 0,080 0,171 0,053 0,081 0,101 0,049 0,079 0,234 0,055 0,081 0,093 630 2.675 0,044 0,065 0,116 0,040 0,063 0,168 0,044 0,065 0,098 0,039 0,062 0,223 0,046 0,065 0,090 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 55 | 70 Tabela 9.14 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 6/10 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 6/10 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 10.291 1,466 2,449 0,177 1,466 2,449 0,229 1,466 2,449 0,160 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,146 25 8.873 0,927 1,539 0,166 0,927 1,539 0,218 0,927 1,539 0,149 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,136 35 7.964 0,668 1,113 0,159 0,668 1,113 0,211 0,668 1,113 0,141 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,129 50 7.032 0,494 0,822 0,152 0,494 0,822 0,204 0,494 0,822 0,134 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,122 70 6.248 0,342 0,568 0,145 0,342 0,568 0,198 0,342 0,568 0,128 0,342 0,568 0,309 0,343 0,568 0,117 95 5.467 0,247 0,411 0,139 0,247 0,411 0,192 0,247 0,411 0,122 0,247 0,411 0,296 0,248 0,411 0,111 120 4.983 0,196 0,325 0,135 0,196 0,325 0,188 0,196 0,325 0,118 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,108 150 4.605 0,160 0,265 0,132 0,159 0,265 0,185 0,160 0,265 0,115 0,159 0,265 0,280 0,161 0,265 0,105 185 4.213 0,129 0,211 0,129 0,128 0,211 0,182 0,129 0,211 0,112 0,127 0,211 0,272 0,129 0,212 0,102 240 4.150 0,099 0,162 0,127 0,098 0,161 0,179 0,099 0,162 0,110 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,101 300 3.746 0,081 0,130 0,124 0,079 0,129 0,176 0,081 0,130 0,107 0,078 0,129 0,252 0,082 0,130 0,098 400 3.402 0,065 0,102 0,121 0,063 0,101 0,174 0,065 0,102 0,104 0,062 0,101 0,244 0,067 0,103 0,095 500 3.020 0,053 0,081 0,118 0,050 0,080 0,171 0,053 0,081 0,101 0,049 0,079 0,234 0,055 0,081 0,093 630 2.675 0,044 0,065 0,116 0,040 0,063 0,168 0,044 0,065 0,098 0,039 0,062 0,223 0,046 0,065 0,090 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 56 | 70 Tabela 9.15 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 8,7/15 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 8,7/15 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 13.066 1,466 2,449 0,187 1,466 2,449 0,239 1,466 2,449 0,169 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,157 25 10.178 0,927 1,539 0,171 0,927 1,539 0,223 0,927 1,539 0,153 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,141 35 9.170 0,668 1,113 0,163 0,668 1,113 0,216 0,668 1,113 0,146 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,134 50 8.130 0,494 0,822 0,156 0,494 0,822 0,208 0,494 0,822 0,138 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,127 70 7.249 0,342 0,568 0,149 0,342 0,568 0,202 0,342 0,568 0,132 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,121 95 6.366 0,247 0,411 0,143 0,247 0,411 0,195 0,247 0,411 0,125 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,115 120 5.816 0,196 0,325 0,139 0,196 0,325 0,191 0,196 0,325 0,121 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,111 150 5.386 0,160 0,265 0,136 0,159 0,265 0,188 0,160 0,265 0,118 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,108 185 4.936 0,129 0,211 0,132 0,128 0,211 0,184 0,129 0,211 0,115 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,105 240 5.038 0,099 0,162 0,131 0,098 0,161 0,183 0,099 0,162 0,113 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,104 300 4.560 0,080 0,130 0,127 0,079 0,129 0,180 0,080 0,130 0,110 0,078 0,129 0,252 0,082 0,130 0,101 400 4.150 0,065 0,102 0,125 0,063 0,101 0,177 0,065 0,102 0,107 0,062 0,101 0,244 0,066 0,103 0,099 500 3.693 0,053 0,081 0,121 0,050 0,079 0,174 0,053 0,081 0,104 0,049 0,079 0,234 0,055 0,081 0,096 630 3.279 0,044 0,064 0,118 0,040 0,063 0,170 0,044 0,064 0,101 0,039 0,062 0,223 0,046 0,065 0,093 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 57 | 70 Tabela 9.16 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 12/20 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 12/20 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s= D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 16 16.895 1,466 2,449 0,201 1,466 2,449 0,254 1,466 2,449 0,184 1,466 2,449 0,363 1,466 2,449 0,173 25 13.953 0,927 1,539 0,185 0,927 1,539 0,237 0,927 1,539 0,167 0,927 1,539 0,345 0,927 1,539 0,156 35 11.339 0,668 1,113 0,172 0,668 1,113 0,224 0,668 1,113 0,154 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,143 50 10.122 0,494 0,822 0,163 0,494 0,822 0,216 0,494 0,822 0,146 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,135 70 9.081 0,342 0,568 0,156 0,342 0,568 0,209 0,342 0,568 0,139 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,129 95 8.025 0,247 0,411 0,149 0,247 0,411 0,202 0,247 0,411 0,132 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,122 120 7.363 0,196 0,325 0,145 0,196 0,325 0,197 0,196 0,325 0,128 0,196 0,325 0,287 0,197 0,325 0,118 150 6.840 0,160 0,265 0,141 0,159 0,265 0,194 0,160 0,265 0,124 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,115 185 6.292 0,128 0,211 0,138 0,128 0,211 0,190 0,128 0,211 0,120 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,111 240 6.226 0,099 0,162 0,136 0,098 0,161 0,188 0,099 0,162 0,118 0,097 0,161 0,261 0,100 0,162 0,110 300 5.654 0,080 0,130 0,132 0,079 0,129 0,184 0,080 0,130 0,115 0,078 0,129 0,252 0,081 0,130 0,106 400 5.160 0,065 0,102 0,129 0,063 0,101 0,181 0,065 0,102 0,111 0,062 0,101 0,244 0,066 0,102 0,103 500 4.608 0,053 0,081 0,125 0,050 0,079 0,177 0,053 0,081 0,108 0,049 0,079 0,234 0,054 0,081 0,100 630 4.103 0,044 0,064 0,122 0,040 0,063 0,174 0,044 0,064 0,104 0,039 0,062 0,223 0,045 0,065 0,097 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 58 | 70 Tabela 9.17 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 15/25 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 15/25 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 35 15.271 0,668 1,113 0,187 0,668 1,113 0,239 0,668 1,113 0,170 0,668 1,113 0,334 0,668 1,113 0,160 50 12.709 0,494 0,822 0,174 0,494 0,822 0,226 0,494 0,822 0,156 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,146 70 11.484 0,342 0,568 0,166 0,342 0,568 0,218 0,342 0,568 0,149 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,139 95 10.229 0,247 0,411 0,158 0,247 0,411 0,211 0,247 0,411 0,141 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,132 120 9.433 0,196 0,325 0,153 0,196 0,325 0,206 0,196 0,325 0,136 0,196 0,325 0,287 0,196 0,325 0,127 150 8.799 0,160 0,265 0,150 0,159 0,265 0,202 0,160 0,265 0,132 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,123 185 8.130 0,128 0,211 0,145 0,128 0,211 0,198 0,128 0,211 0,128 0,127 0,211 0,272 0,129 0,211 0,119 240 6.788 0,099 0,162 0,138 0,098 0,161 0,190 0,099 0,162 0,121 0,097 0,161 0,261 0,099 0,162 0,112 300 6.174 0,080 0,130 0,134 0,079 0,129 0,187 0,080 0,130 0,117 0,078 0,129 0,252 0,081 0,130 0,108 400 5.643 0,064 0,102 0,131 0,062 0,101 0,183 0,064 0,102 0,113 0,062 0,101 0,244 0,065 0,102 0,105 500 5.047 0,052 0,081 0,127 0,050 0,079 0,179 0,052 0,081 0,110 0,049 0,079 0,234 0,054 0,081 0,102 630 4.500 0,043 0,064 0,124 0,040 0,063 0,176 0,043 0,064 0,106 0,039 0,062 0,223 0,045 0,065 0,098 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 59 | 70 Tabela 9.18 Parâmetros Elétricos – 90°C- Tensão 20/35 kV Condutor de Cobre ou Alumínio Cabo Afumex Compact Frequência: 60 Hz Tensão 20/35 kV Seção nominal (mm²) Xc Unipolar Tripolar s = D s = 2D Trifólio EPR Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Rca XL Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio Cobre Alumínio (Ω.km) (Ω/km) 50 16.513 0,494 0,822 0,189 0,494 0,822 0,241 0,494 0,822 0,172 0,494 0,822 0,321 0,494 0,822 0,163 70 14.212 0,342 0,568 0,177 0,342 0,568 0,229 0,342 0,568 0,160 0,342 0,568 0,309 0,342 0,568 0,151 95 12.761 0,247 0,411 0,169 0,247 0,411 0,221 0,247 0,411 0,151 0,247 0,411 0,296 0,247 0,411 0,143 120 11.831 0,196 0,325 0,163 0,196 0,325 0,216 0,196 0,325 0,146 0,196 0,325 0,287 0,196 0,325 0,137 150 11.085 0,159 0,265 0,159 0,159 0,265 0,211 0,159 0,265 0,142 0,159 0,265 0,280 0,160 0,265 0,133 185 9.247 0,128 0,211 0,150 0,127 0,211 0,202 0,128 0,211 0,133 0,127 0,211 0,272 0,128 0,211 0,124 240 8.365 0,099 0,161 0,145 0,098 0,161 0,197 0,099 0,161 0,127 0,097 0,161 0,261 0,099 0,162 0,119 300 7.640 0,080 0,130 0,140 0,079 0,129 0,193 0,080 0,130 0,123 0,078 0,129 0,252 0,080 0,130 0,115 400 7.008 0,064 0,102 0,137 0,062 0,101 0,189 0,064 0,102 0,119 0,062 0,101 0,244 0,065 0,102 0,111 500 6.294 0,052 0,080 0,132 0,050 0,079 0,185 0,052 0,080 0,115 0,049 0,079 0,234 0,053 0,081 0,107 630 5.635 0,043 0,064 0,128 0,040 0,062 0,181 0,043 0,064 0,111 0,039 0,062 0,223 0,044 0,064 0,104 Nota 1: Os valores tabelados de Rca e XL referem-se a circuitos onde as blindagens são aterradas em apenas um ponto, sendo válidos para qualquer seção de blindagem. Caso as blindagens sejam aterradas em dois ou mais pontos, situação mais comum nos sistemas de média tensão, esses valores devem ser corrigidos para que levem em conta a circulação de corrente nas blindagens bem como a seção da blindagem. Para tanto, proceder conforme indicado em 8.1.3. Nota 2: No capítulo 5 - RESISTENCIA ELÉTRICA DO CONDUTOR encontram-se tabelados os valores de resistência elétrica dos condutores à corrente contínua a 20°C e como corrigi-los para uma outra temperatura. Nota 3: Valores válidos para todos os tipos de instalação, exceto quando instalados em eletroduto ferromagnético. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 60 | 70 10. BLINDAGEM Blindar um cabo elétrico de potência é a forma de confinar o campo elétrico à isolação do condutor. Isso é realizado utilizan do-se uma camada semicondutora sobre o condutor em conjunto com a blindagem da isolação a qual é constituída por uma camada semicondutora e outra condutora não magnética. 10.1. FUNÇÕES DA BLINDAGEM 10.1.1. Camada semicondutora do condutor A camada semicondutora do condutor – blindagem do condutor - é empregada com a finalidade de torná-loo mais que possível um cilindro perfeito, do ponto de vista elétrico, preenchendo os vazios entre os fios constituinte do condutor e entre o condutor e a isolação, evitando o excessivo e disforme campo elétrico que se formaria nesses locais. Para ser eficiente essa camada semicondutora deve aderir e/ou estar sempre em íntimo contato com a isolação, em qualquer condição. 10.1.2. Blindagem da Isolação A blindagem da isolação tem inúmeras funções: a) confinar o campo elétrico dentro do cabo; b) permitir distribuição radial simétrica do campo elétrico na isolação, eliminando as componentes tangencial e longitudinal do mesmo, minimizando a possibilidade de descargas superficiais; c) proteger o cabo conectado a linhas aéreas e/ou sujeito a altos potenciais induzidos; d) reduzir o risco de choque caso a blindagem esteja aterrada, do contrário o risco de choque pode aumentar; e) conduzir as correntes de sequência zero no caso de curto-circuito. 10.2. UTILIZAÇÃO DA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO A utilização da blindagem envolve considerações de instalação e operação do cabo. Não existem regras definitivas válidas sempre. Deve-se levar em conta que: a) regra geral, cabos isolados de potência para média tensão (MT) devem ser blindados; b) utiliza-se cabo de MT não blindado onde o aterramento da blindagem não pode ser feito adequadamente e/ou o espaço existente não é suficiente para montar os terminais (cone defletor, saias etc.). São aplicações especiais, normalmente ligações de pequena distância por exemplo: motores, geradores em usinas, locomotivas, navios, by-pass em linhas aéreas, algumas ligações temporárias; c) onde não existe cobertura metálica ou blindagem sobre a isolação o campo elétrico estará parcialmente na isolação e parcialmente fora dela e se for suficientemente intenso poderá gerar descargas superficiais convertendo o oxigênio do ar atmosférico em ozônio, o qual ataca e destrói vários materiais normalmente utilizados como isolação e cobertura; d) danos em cabos não blindados também podem ocorrer quando a superfície do cabo estiver úmida ou com fuligem ou qualquer outro material condutor e o campo elétrico externo estiver parcialmente confinado nessa camada condutora, de forma que a corrente espúria que irá circular encontre um ponto onde será descarregada para a terra. Dependendo da intensidade dessa corrente nos pontos de descarga pode ocorrer a queima de isolação e/ou cobertura; e) instalações com cabos não blindados expostas ou não, principalmente se existirem vários circuitos, haverá um grande risco de choque e estes cabos devem ser manuseados sob carga apenas por pessoal devidamente treinado e com equipamentos adequados. 10.3. ATERRAMENTO DA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO a) a blindagem da isolação deve ser aterrada sempre em pelo menos um ponto e, preferencialmente, em dois ou mais pontos. É recomendado que a blindagem seja aterrada em ambas as extremidades (nos terminais) e também em cada emenda. A blindagem deve sempre ser “terminada” através de cone defletor; b) a blindagem da isolação deve operar no potencial de terra, ou o mais próximo possível dele, durante todo o tempo. Multiaterrar as blindagens são aconselháveis a fim de aumentar a confiabilidade e segurança do circuito. Blindagens mal aterradas, descontinuas ou com as terminações não adequadas podem apresentar mais riscos do que cabos não blindados; c) em sistemas de corrente alternada, CA, aterrar as blindagens em mais de um ponto implica em corrente induzida circulante nas mesmas com valores perfeitamente compatíveis com as construções utilizadas. Esse fato faz com que a ampacidade do cabo diminua um pouco (mais uma fonte de calor). Por outro lado, o aterramento das blindagens em um só ponto não diminui a ampacidade do cabo, mas na(s) ponta(s) em aberto aparecerá uma tensão induzida (ver em 10.6) que dependendo do comprimento do circuito, disposição dos cabos bem como da corrente de fase poderá ser extremamente desaconselhável ao próprio cabo como às pessoas, principalmente sob curto-circuito. Na alta tensão, AT (embora na MT o princípio seja o mesmo, porém quase não é utilizado por vários motivos) onde muitas vezes deve-se explorar ao máximo a ampacidade de determinado circuito, utilizam-se sistemas especiais de aterramento que no fundo buscam anular a corrente circulante nas blindagens/capas metálicas e, ao mesmo tempo, proteger o cabo e as pessoas das tensões induzidas – por exemplo, o cross bonding e single point bonding. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 61 | 70 10.4. MATERIAIS DA BLINDAGEM Dois tipos distintos de materiais são empregados na construção das blindagens dos cabos. a) as blindagens não metálicas – semicondutoras – podem consistir de fitas semicondutoras ou camadas extrudadas de material semicondutor. Nos cabos MT a blindagem semicondutora da isolação quando aplicada por extrusão deve poder ser removida a frio. b) a parte metálica da blindagem da isolação deve ser não magnética e consistir de fita, trança, camada concêntrica de fios ou uma capa. 10.5. EMENDAS E TERMINAIS Para prevenir corrente de fuga excessiva e descargas indesejáveis e prejudiciais, as partes não metálicas e metálicas da blindagem da isolação, inclusive resíduos semicondutores sobre a superfície da isolação, devem ser completamente removidos quando da montagem de emendas e terminais. 10.6. TENSÃO INDUZIDA NA BLINDAGEM DA ISOLAÇÃO ATERRADA EM UM SÓ PONTO O aterramento das blindagens metálicas da isolação de um circuito em CA em um só ponto implica no aparecimento de tensão induzida na(s) ponta(s) não aterrada(s). O valor dessa tensão pode ser calculado, para operação normal do sistema - correntes balanceadas defasadas de 120° - conforme indicado abaixo. 10.6.1. Três cabos em qualquer configuração geométrica 𝐸1 = 𝑗.𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 . 𝑙𝑛 2 𝑑 . 𝑆12 2 𝑆13 + 𝑗. √3 2 . 𝑙𝑛 2 . 𝑆13 𝑑 ) [V/m] 𝐸2 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. ( 1 2 . 𝑙𝑛 4 . 𝑆12 . 𝑆23 𝑑2 + 𝑗. √3 2 . 𝑙𝑛 𝑆23 𝑆12 ) [V/m] 𝐸3 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 . 𝑙𝑛 2 𝑑 . 𝑆 23 2 𝑆13 − 𝑗. √3 2 . 𝑙𝑛 2 . 𝑆13 𝑑 ) [V/m] [10.1] Onde, d = diâmetro médio da blindagem metálica (m) S12 = distância axial entre fases 1 e 2 (m) S23 = distância axial entre fases 2 e 3 (m) S13 = distância axial entre fases 1 e 3 (m) I = corrente no condutor (Ampères, valor eficaz) = frequência angular do sistema 10.6.2. Três cabos na configuração trifólio ou trifólio aberto (equilateral) Para cabos nessas configurações (S12 = S23 = S13 = S) e as equações acima reduzem a: 𝐸1 = 𝑗.𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 + 𝑗 √3 2 ) 𝑙𝑛 2 . 𝑆 𝑑 [V/m] 𝐸2 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. 𝑙𝑛 2 . 𝑆 𝑑 [V/m] 𝐸3 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 − 𝑗 √3 2 ) 𝑙𝑛 2 . 𝑆 𝑑 [V/m] [10.2] As expressões entre parênteses indicam que as fases 1 e 3 têm uma defasagem de 120° em relação à fase 2. Os módulos das tensões são iguais nas três fases. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 62 | 70 10.6.3. Três cabos em configuração plana Para cabos na formação plana (S12 = S23 = 0,5 . S13) e as equações acima reduzem a: 𝐸1 = 𝑗.𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 𝑙𝑛 𝑆 𝑑 + 𝑗 √3 2 𝑙𝑛 4 . 𝑆 𝑑 ) [V/m] 𝐸2 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7 . 𝑙𝑛 2 . 𝑆 𝑑 [V/m] 𝐸3 = 𝑗. 𝜔. 𝐼. 2. 10 −7. (− 1 2 𝑙𝑛 𝑆 𝑑 − 𝑗 √3 2 𝑙𝑛 4 . 𝑆 𝑑 ) [V/m] [10.3] Nesse caso as tensões induzidas são maiores nos cabos externos do que no central. 10.6.4. Fórmulas simplificas para cálculo das tensões induzidas nas blindagens metálicas Para as configurações mais normalmente utilizadas o módulo das tensões induzidaspode ser calculado como segue. Configuração dos Cabos Tensão Induzida na Blindagem [V/m] Equilateral (trifólio aberto ou fechado) Fases 1, 2 e 3: 𝐸1 = 𝐸2 = 𝐸3 = 𝐼. 𝑋𝑏 Plano Fases 1 e 3: 𝐸1 = 𝐸3 = 𝐼. √3. (𝑋𝑏 + 𝐴)2 + (𝑋𝑏 − 𝐴)2 2 Fase 2: 𝐸2 = 𝐼. 𝑋𝑏 Retangular Fases 1 e 3: 𝐸1 = 𝐸3 = 𝐼. √3. (𝑋𝑏 + 𝐴 2 ) 2 + (𝑋𝑏 − 𝐴 2 ) 2 2 Fase 2: 𝐸2 = 𝐼. 𝑋𝑏 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 63 | 70 Sendo: I = corrente no condutor [A], valor eficaz. 𝑋𝑏 = 𝜔. 2. 10 −7. 𝑙𝑛 2 . 𝑆 𝑑 [/m] d = diâmetro médio da blindagem metálica [m] S = distância axial entre fases adjacentes, conforme indicado nos desenhos [m] = frequência angular do sistema A = 𝜔. 2. 10−7. ln(2) [/m] 10.6.5. Limites para as tensões induzidas na blindagem metálica em regime normal de operação do sistema Não existem limites internacionais bem definidos para as tensões induzidas nas blindagens para aterramentos especiais. No Brasil a norma ABNT NBR 14039:2021, tabela 22, admite 25/50V – áreas internas/áreas externas – como tensões máximas de contato em metais expostos (caso das pontas não aterradas das blindagens). Em alguns países admite-se 80 - 100V para cabos enterrados e blindagens com as pontas “em aberto” devidamente protegidas, evitando o contato das mãos com as blindagens ou equipamento metálico em contato com elas. Durante operações de manutenção com os cabos em serviço os trabalhadores devem estar eletricamente isolados e o contato deve ser com apenas um cabo/blindagem por vez. 10.6.6. Tensões induzidas na blindagem metálica sob curto-circuito No caso de curto-circuito as tensões induzidas nas blindagens atingem valores muito maiores daqueles em operação normal. Se um curto-circuito trifásico simétrico ocorre o formulário apresentado acima para operação normal ainda é válido. No entanto, o valor elevado da corrente causa tensões induzidas muito grandes nas extremidades “em aberto” das blindagens. Por exemplo: se a corrente de curto-circuito for de 30 a 50 vezes maior que a corrente nominal a tensão induzida pode atingir valores entre 3 a 4kV. A situação pode ser ainda pior sob curto-circuito assimétrico como fase-fase ou fase-terra. Nesses casos o formulário acima não é válido. 11. UTILIZAÇÃO DE MAIS DE UM CABO POR FASE EM PARALELO No dimensionamento térmico de cabos isolados unipolares para a transmissão de potência em corrente alternada, um aspecto importante que deve ser analisado diz respeito ao arranjo físico dos cabos no caso de mais de um cabo por fase. A corrente de fase pode não se repartir igualmente entre os condutores dos cabos, chegando a valores muito desiguais se estiverem em posições desfavoráveis. No caso de cabos blindados, como os de média e alta tensão, caso as blindagens estejam aterradas em mais de um ponto (multiaterradas) as correntes induzidas circulantes nas mesmas também ficarão bastante diferentes, aumentando ainda mais as perdas de potência e, consequentemente, diminuindo a ampacidade dos cabos. Essa desigualdade de correntes deve-se ao fato de que uma grande parte da impedância dos cabos - quanto maior for a seção do condutor – provem de suas reatâncias própria e mútuas. Assim, o distanciamento e a posição de cada cabo em relação aos demais têm efeito relevante sobre a repartição de correntes. Normalmente os cabos são dimensionados para transportarem a corrente nominal do sistema, às vezes com uma certa folga. Mas se o desequilíbrio for grande pode ocorrer que alguns operem com correntes muito acima da máxima admissível (e outros bem abaixo), pondo em risco sua vida útil, como também de todo o sistema, dependendo das condições de instalação. Quando vários cabos forem conectados em paralelo por fase, eles devem ser do mesmo tipo, mesma seção e de comprimentos iguais. A impedância é composta pela resistência e reatância indutiva (própria e mútua). Para todos os condutores de uma mesma fase as resistências são praticamente iguais, uma vez que o material do condutor e a seção normalmente são iguais como também o comprimento. As reatâncias próprias também são iguais, pois só dependem da construção dos cabos. A reatância mútua, no entanto, depende da posição relativa dos cabos e das distancias entre eles. Na determinação da reatância mútua de cada elemento, condutor ou blindagem, são consideradas as influências de todos os demais elementos. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 64 | 70 Por exemplo, sistema trifásico com três condutores por fase. Figura 11.3 Sendo: Rca = resistência XP = reatância indutiva própria XM1, XM2, XM3 = reatâncias indutivas mútuas iA = iA1 + iA2 + iA3 iblA1, iblA2, iblA3 = correntes nas blindagens Se XM1 = XM2 = XM3, então iA1 = iA2 = iA3 Para que as correntes nos condutores de mesma fase sejam iguais ou próximas, as reatâncias (indutâncias) mútuas devem ser iguais ou parecidas. Uma forma de se conseguir isso é agrupando os cabos, com o número de grupos igual ao número de cabos por fase e cada grupo deve conter um cabo de cada fase Quando se utilizam cabos multipolares, pelo fato dos condutores do cabo já estarem agrupados, basta fazer com que cada cabo contenha um condutor de cada fase, para que a diferença de correntes entre os condutores de mesma fase fique dentro do aceitável, sem qualquer prejuízo ao cabo nem ao sistema. Com os cabos unipolares existem mais opções. Pode-se agrupá-los de forma semelhante aos tripolares, quer dizer em trifólio ou em plano de forma contígua, ou não. A utilização de cabos unipolares permite instalá-los separados uns dos outros, termicamente mais desacoplados, aumentando sua capacidade de condução de corrente. Para que isso possa ser feito sem que haja desequilíbrios significativos nas correntes dos cabos, nem aumento considerável das perdas nas blindagens caso elas estejam multiaterradas, seguem algumas recomendações de disposições. Genericamente pode-se dizer que existe igual repartição de correntes entre os cabos de uma mesma fase, qualquer que seja o número deles, se os mesmos resultarem dispostos em posição simétrica com relação a um ponto central fictício da disposição geométrica do arranjo dos cabos. Exemplos: a) Todos os cabos do sistema estiverem localizados nos vértices de um polígono regular, cujo número de lados é igual ao número total de condutores; Figura 11.2 - Dois cabos por fase www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 65 | 70 b) Todos os cabos estiverem localizados nos vértices de três polígonos regulares concêntricos (um para cada fase) de raios de circunferências envolventes diferentes. O número de lados é o mesmo para os três polígonos, sendo igual ao número de cabos por fase. Para dois cabos por fase o polígono degenera-se, resultando em disposição muito conhecida. e utilizada. Figura 11.3 - Três cabos por fase Figura 11.4 - Dois cabos por fase As sugestões de a) e b) por razões de ordem prática não são utilizadas (exceto aquela com dois cabos por fase do item b), embora as do item a) sejam mais factíveis – em banco de dutos, por exemplo. Alguns exemplos de arranjo de sistemas trifásicos contendo vários cabos unipolares por fase (fases 1, 2, 3). A disposição em trifólio, com as três fases em cada um, é sempre aceitável. Figura 11.5 12. INSTALAÇÃO DOS CABOS A instalação dos cabos deve seguir as prescrições estabelecidas nos itens 6.2.10 e 6.2.11 da norma ABNT NBR 14039:2021.12.1. RAIO MÍNIMO DE CURVATURA Os raios mínimos de curvatura para instalação fixa aqui recomendados estão conforme a norma ABNT NBR 9511:2019. Todos os cabos constantes deste Guia possuem construção com blindagem metálica constituída por coroa de fios de cobre e não são armados. A norma ABNT NBR 9511:2019 estabelece que o raio mínimo de curvatura, exceto para cabos que contenham capa metálica de alumínio, é de 12 X ext, seja o cabo blindado com fios ou fita, não armado ou armado e de qualquer diâmetro externo (ext) . Nota 1: O raio mínimo de curvatura indicado refere-se às curvaturas para instalação permanente dos cabos. Nota 2: Se durante a instalação os cabos estiverem sujeitos a tensionamento em percursos compreendendo curvaturas (passagem em condutos, equipamentos de auxílio ao puxamento etc.) são recomendados raios de curvatura superiores. Nota 3: O raio de curvatura indicado refere-se à superfície interna do cabo e não ao seu eixo. www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 66 | 70 [12.1] Figura 12.4 Sendo: Rmc = Raio mínimo de curvatura Tabela 12.1. Exemplos de instalação considerando o raio de curvatura. Curva de 90° Curva de 180° Curva de 360° 12.2. INSTALAÇÃO EM ELETRODUTOS 12.2.1. Taxa de ocupação do eletroduto Para que os cabos possam ser inseridos e retirados facilmente do eletroduto a norma ABNT NBR 14039:2021 indica que a taxa máxima de ocupação do mesmo, esteja enterrado ou não enterrado, em relação à área da seção transversal do(s) cabo(s) não seja superior a: - 40% no caso de um cabo, ou: D = 1,581 . d [12.2] - 30% no caso de dois ou mais cabos, ou: D = 1,826 . d . √número de cabos [12.3] Sendo D = diâmetro interno do duto d = diâmetro externo do cabo ext Rmc = 12 x ext www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 67 | 70 12.2.2. Acomodação dos cabos no eletroduto Vários fatores mecânicos influenciam na acomodação dos cabos no interior do eletroduto: taxa de ocupação, peso dos cabos, espaçamento entre cabo(s) e eletroduto, coeficiente de atrito, tração e forma de puxamento dos cabos, relação entre diâmetro interno do duto (D) e diâmetro do cabo (d) de forma a evitar travamento com provável esmagamento durante o puxamento (“jamming”). A configuração dos cabos no eletroduto é definida pela relação D/d entre o diâmetro interno do eletroduto (D) e o diâmetro externo de um dos cabos no eletroduto (d). A figura abaixo mostra algumas configurações. Um Cabo Dois Cabo Três Cabos Três Cabos Triangular “Cradled” Figura 12.2 A configuração “cradled” ocorre quando a relação D/d é ≥ 2,5 e os cabos são puxados simultaneamente em paralelo de bobinas individuais. A configuração triangular ocorre quando a relação D/d é < 2,5 e os cabos são puxados simultaneamente em paralelo de bobinas individuais, ou estão pré-reunidos em formato triplexado, ou são amarrados numa configuração triangular. Quando três cabos são simultaneamente puxados, dependendo da relação D/d, pode ocorrer que os três se acomodem lado a lado no eletroduto, causando um travamento do puxamento com consequente esmagamento e danos aos cabos, fato conhecido como “jamming” ou “sandwich”. Isso usualmente ocorre no puxamento com curvas e/ou quando há troca de posição dos cabos durante o lançamento. No projeto de novas linhas de eletrodutos as taxas de ocupação indicadas acima devem ser utilizadas, as quais garantem eletrodutos com diâmetros suficientemente grandes para permitir a instalação, no futuro, de cabos com maiores seções do que aqueles inicialmente requeridos. Utilizando-se as taxas de ocupação indicadas acima, recomendadas pela norma ABNT NBR 14039:2021, no caso de três cabos no eletroduto, eles se acomodarão na configuração “cradled”, sendo também impossível ocorrer o “jamming”. 12.2.3. Eletrodutos já existentes Quando novos cabos devem ser instalados em eletrodutos já existentes, cujos diâmetros não permitem praticar as taxas de ocupação indicadas, usualmente torna-se necessário determinar a máxima seção que pode ser instalada sem prejuízo para o cabo. Excepcionalmente nesses casos para instalações de um só cabo por eletroduto pode ser admitida uma taxa de ocupação de até 60%, para dois cabos até 35% e para três cabos até 50%. No caso de três cabos por eletroduto, com as taxas de ocupação maiores, a relação D/d deve ser verificada: Relação D/d Observação >3,1 o ‘jamming” é impossível (valor improvável de ser encontrado, uma vez que as taxas de ocupação são elevadas); De 2,7 a 3,1 é provável que ocorra “jamming”. Nesse caso utilizar cabos triplexados ou amarrá-los na configuração triangular e mantê-los assim durante a instalação. De 2,4 a 2,7 é possível que ocorra “jamming”; <2,4 é impossível, porém o espaçamento entre cabo e duto “e” deve ser verificado (ver figura 12.2, configuração triangular). Espaçamento entre 12 e 20mm é usual e pode ser calculado pela fórmula 12.4: 𝑒 = 𝐷 2 − 1,366𝑑 + (𝐷 − 𝑑) 2 √1 − ( 𝑑 𝐷 − 𝑑 ) 2 [12.4] Sendo: e = espaçamento entre cabo e eletroduto na configuração triangular (ver figura 12.2) em [mm] d = diâmetro externo do cabo em [mm] D = diâmetro interno do eletroduto em [mm] www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 68 | 70 12.3. FORÇAS MÁXIMAS DE PUXAMENTO A força de puxamento utilizada na instalação de cabos (bandeja, eletroduto, vala etc.), deve sempre ser mantida no nível mais baixo possível para evitar danos nos cabos. Isso pode ser conseguido quando seguidas as recomendações da norma ABNT NBR 14039:2021 em 6.2.10 e 6.2.11, evitando, por exemplo, trechos com longos comprimentos e várias curvas, número excessivo de mudanças de elevação, dimensões inadequadas de eletrodutos etc. As forças máximas de puxamento indicadas abaixo não devem ser excedidas quando os cabos são puxados conforme o método indicado: a) Através do condutor (olhal de puxamento) – Valor máximo calculado conforme a fórmula: 𝐹𝑚𝑎𝑥 = 𝑇𝐶𝑚𝑎𝑥𝑥 𝑆𝐶 𝑥 𝑁 [12.5] Onde, 𝐹𝑚𝑎𝑥 = força máxima a ser aplicada, N 𝑇𝐶𝑚𝑎𝑥 = tensão máxima de puxamento no condutor (valor constante) 40 N/mm2, para cobre 30 N/mm2, para alumínio SC = Seção do condutor, mm2 N = número de condutores do cabo ou no caso de cabos unipolares, o número de cabos que serão puxados simultaneamente. b) Através da cobertura (camisa de puxamento) Recomenda-se não exceder a força de 5.000N ou 500kgf Figura 12.3 - Camisas de puxamento www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 69 | 70 www.br.prysmiangroup.com Guia de dimensionamento de cabos para Média Tensão_V2_2022 70 | 70 A Prysmian Group reserva-se ao direito de modificar sem prévio aviso as características técnicas, pesos e dimensões apresentadas neste catálogo, sempre respeitando os valores previstos nas normas citadas. A Prysmian Group não se responsabiliza por danos pessoais ou materiais decorrentes do uso inadequado e/ou negligente das informações contidas neste catálogo.Recomendamos que consulte um profissional habilitado para o correto dimensionamento do seu projeto. Imagens meramente ilustrativas. DESCARTE: ao final de sua utilização, o produto deverá ser descartado de acordo com a legislação ambiental vigente em seu País/Estado. PRYSMIAN GROUP Prysmian Cabos e Sistemas do Brasil S.A. Avenida Pirelli 1.100 18.103-085 Sorocaba - SP Brasil Central de Relacionamento +55 15 3500 0530 vendas@prysmiangroup.com.br