E-book Guia de dimensionamento elétrico

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GU I A
DE DIMENSIONAMENTO
ELÉTRICO
DESENVOLVIDO POR: ENG. ELETRICISTA KAREN OLIVEIRA
1º Edição
Critérios de dimensionamento ..................................................01
Definir circuitos de uma residência..........................................02
Encontrar a corrente de projeto.................................................03
Seção mínima....................................................................................04
Capacidade de condução de corrente.......................................06
1º passo - tipo de cabo e instalação.........................................07
2º passo - capacidade de condução de corrente..................08
3º passo - fator de correção de temperatura.........................09
4º passo - fator de correção de agrupamento.......................10
Resumo das informações obtidas...............................................11
Capacidade de condução de corrente.......................................14
Proteção contra sobrecargas........................................................15
Proteção contra curtos-circuitos.................................................18
Características dos disjuntores....................................................19
Proteção contra choques...............................................................21
Dimensionamento do IDR.............................................................22
Proteção contra sobretensões.....................................................23
Características do DPS....................................................................24
Dimensionamento do DPS.............................................................25
SUMÁRIO
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São seis critérios de dimensionamento dos condutores elétricos
e dispositivo de proteção dados pela NBR 5410:
- Seção mínima
- Capacidade de condução de corrente
- Proteção contra sobrecargas
- Proteção contra curtos-circuitos
- Queda de tensão 
- Proteção contra contatos indiretos (Aplicável apenas quando
se usam dispositivos a sobrecorrente na função de
seccionamento automático.
Desses critérios, optaremos por aquele que resultar na maior
seção.
CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO
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Para encontrar a corrente dos circuitos utilizaremos a fórmula I
= P/U no caso de circuitos monofásicos e bifásicos, e I =
P/(U*√3) no caso de circuitos trifásicos.
Onde: 
I = Corrente do projeto medida em Ampéres (A)
P = Potência do circuito medida em Watts (W) ou VA (Volt
Ampére)
U = Tensão do circuito em Volts (V) 
Para encontrar a potência do circuito basta inverter a fórmula P
= I*U, e da mesma forma para encontrar a tensão U = P/I.
ENCONTRANDO A CORRENTE DO CIRCUITO
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Descrição Potência Tensão Corrente
 
DENIFIR CIRCUITOS DE UMA RESIDÊNCIA
 0 3www.karenoliveiraeng.com.br
Circuito monofásico 127V de iluminação com 1200W: 
Circuito bifásico 220V de chuveiro 5500W: 
Circuito de motor trifásico 220V 5000W: 
Corrente de projeto:
Utilizar as fórmulas citadas na página 02:
Considerações: Para esses exemplos foram consideradas as
tensões da rede como sendo 127/220V.
 I = 1200/127 = 9,45A
 I = 5500/220 = 25A
 I = 5000/(220*√3) = 13,12A 
ENCONTRAR A CORRENTE DO CIRCUITO
EXEMPLOS
 0 4www.karenoliveiraeng.com.br
O primeiro critério a seguir da NBR 5410:2004 é o da seção
mínima, esse critério é mostrado na tabela 47, cujas seções dos
condutores calculadas não devem ser menores do que o valor
mínimo informado.
SEÇÃO MÍNIMA
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Considerando a tabela 47 da norma o circuito de iluminação
não poderá ter uma seção inferior a 1,5 mm² para cabo de
cobre isolado, e os circuitos do chuveiro e do motor não
poderão ser inferiores a 2,5 mm² para cabos de cobre, pois
ambos se enquadram em circuitos de força. 
SEÇÃO MÍNIMA
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Nessa etapa são quatro passos a serem seguidos. A partir
desse critério nós começamos os cálculos de dimensionamento
da fiação. 
1º Passo - Escolher o cabo e a forma como será instalado?
((Cabo isolado em PVC, cabo unipolar, cabo multipolar..?)
(Instalado em eletroduto, em bandeja, diretamente sobre a
parede, enterrado...) Ver tabela 33
2º Passo - Qual a capacidade de condução de corrente de
acordo com o tipo de instalação? Tabelas 36 a 39
3º Passo - Qual a temperatura média anual do local onde será
executada a instalação? Ver tabela 40
4º Passo - Quantos circuitos serão instalados juntos? Ver tabela
42 
 0 7
CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
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 0 8
1º PASSO - TIPO DE CABO E INSTALAÇÃO
Escolher o tipo de cabo e instalação, para uma edificação
residencial em alvenaria o método mais utilizado é o método
de referência B1, condutores de cobre isolados em eletroduto
de seção circular embutido em alvenaria.
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 0 9
2º PASSO - CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE
CORRENTE
Em residências o tipo de cabo mais utilizado é o cabo de cobre
com isolação em PVC, portanto olharemos na tabela 36, o
método B1 possui duas colunas, a primeira para 2 condutores
carregados (fase-fase, ou fase neutro) e a segunda para três
condutores carregados (3 fases). Para o circuito monofásico de
iluminação obtemos uma capacidade de condução de corrente
de 17,5A para cabo de 1,5 mm².
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 1 0
3º PASSO - FATOR DE CORREÇÃO DE
TEMPERATURA
Encontrar o valor do fator de correção de temperatura para o
cabo de PVC que estamos utilizando. No exemplo utilizado, a
média de temperatura anual não será maior que 30º, portanto
o fator de correção será igual a 1. Caso a temperatura da região
seja superior a 30º deve-se utilizar os fatores da tabela.
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 1 1
4º PASSO - FATOR DE CORREÇÃO DE
AGRUPAMENTO
Em um mesmo eletroduto geralmente passam mais de um
circuito, portanto devemos encontrar esse fator na tabela 42. 
Caso esse circuito de iluminação esteja passando sozinho no
eletroduto o FCA será igual a 1, caso sejam 3 circuitos em um
mesmo eletroduto o FCA será igual a 0,70.
Isso porque quanto mais circuitos em um mesmo eletroduto
maior será a temperatura nos cabos e isso faz com que ele
perca a sua eficiência.
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 1 2
CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
Fórmula Iz = Ie *FCT*FCA*FCR
Iz é a corrente corrigida
Ie é a capacidade de condução de corrente indicada nas tabelas
36 a 39.
FCT: Fator de correção de temperatura (Tabela 40)
FCA: Fator de correção de agrupamento (Tabela 42)
FCR: Fator de correção de resistividade térmica (Tabela 41)
Com essa análise você conseguirá saber quantos ampéres o
cabo vai suportar nas condições reais em que for instalado.
Exemplo circuito de iluminação: Iz = 17,5*1*0,7 = 12,25A 
Exemplo circuito de chuveiro: Iz = 32*1*1 = 32A
Exemplo circuito de motor: Iz = 24*1*1 = 24A
Portanto a corrente de projeto não poderá ser superior ao valor
calculado da capacidade de condução de corrente.
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Considerando a fórmula da corrente corrigida Iz = Ie
*FCT*FCA*FCR e os circuitos informados na página 03
obtivemos os seguintes valores:
Temperatura média anual = 30º FCT=1
Circuito de iluminação agrupado com mais dois circuitos de
tomada, fator de correção de agrupamento = 0,70, Cabo de
cobre de 1,5 mm².
Ec = 17,5*1*0,7 = 12,25A 
Circuito de chuveiro passando sozinho no eletroduto, FCA = 1,
cabo de cobre de 4,0mm².
Ec = 32*1*1 = 32A
Circuito de motor passando sozinho no eletroduto, FCA= 1,
cabo de cobre de 2,5mm².
Ec= 24*1*1 = 24A 
Considerando os valores obtidos podemos considerar que os
cabos dimensionados pela capacidade de condução de corrente
atendem a corrente do circuito calculada, por serem superiores
a esses valores.
 1 3
CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE
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RESUMO DAS INFORMAÇÕES OBTIDAS
CIRCUITO DA ILUMINAÇÃO
Tipo de cabo utilizado: Cabo de cobre isolado em PVC, 70º,
450/750V.
Método de instalação: Eletroduto de seção circular embutido
em alvenaria (B1).
Capacidade de conduçãode corrente: 17,5A para cabo de
1,5mm² a 2 condutores carregados.
Fator de correção de temperatura: 1.
Fator de correção de agrupamento: 0,7 para 3 circuitos
agrupados.
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RESUMO DAS INFORMAÇÕES OBTIDAS
CIRCUITO DO CHUVEIRO
Tipo de cabo utilizado: Cabo de cobre isolado em PVC, 70º,
450/750V.
Método de instalação: Eletroduto de seção circular embutido
em alvenaria (B1).
Capacidade de condução de corrente: 32A para cabo de 4,0mm²
a 2 condutores carregados.
Fator de correção de temperatura: 1. 
Fator de correção de agrupamento: 1 para 1 circuito sozinho no
eletroduto.
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 1 6
RESUMO DAS INFORMAÇÕES OBTIDAS
CIRCUITO DO MOTOR TRIFÁSICO
Tipo de cabo utilizado: Cabo de cobre isolado em PVC, 70º,
450/750V.
Método de instalação: Eletroduto de seção circular embutido
em alvenaria (B1).
Capacidade de condução de corrente: 24A para cabo de 2,5mm²
a 2 condutores carregados.
Fator de correção de temperatura: 1. 
Fator de correção de agrupamento: 1 para 1 circuito sozinho no
eletroduto.
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Item 5.3.4 Proteção contra correntes de sobrecarga
a) Ib ≤In ≤ Iz; 
e b) I2 ≤ 1,45 Iz
Ib é a corrente de projeto do circuito; 
Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas
condições previstas para sua instalação (ver 6.2.5);
In é a corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente
de ajuste, para dispositivos ajustáveis), nas condições previstas
para sua instalação; 
I2 é a corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou
corrente convencional de fusão, para fusíveis.
Para a proteção do circuito circuito de iluminação devemos
substituir os valores na primeira fórmula.
 9,45 ≤In ≤ 12,25; 
A corrente nominal do disjuntor deverá ser maior ou igual à
corrente de projeto ib, e menor ou igual a capacidade de
condução de corrente do cabo.
Dessa forma podemos utilizar um disjuntor de 10A que as duas
condições serão atendidas.
 1 7
PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGAS
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a) Ib ≤In ≤ Iz; 
e b) I2 ≤ 1,45 Iz
Para confirmar que a proteção contra sobrecargas foi atendida
devemos substituir as informações na segunda fórmula. 
 I2 ≤ 1,45 Iz
A corrente de atuação dos disjuntores é igual a 1,13
multiplicado pela sua corrente nominal, logo:
1,13*10 ≤ 1,45*12,25 
11,30 ≤ 17,76 
Portanto as duas condições foram atendidas.
 1 8
PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGAS
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a) Ib ≤In ≤ Iz; 
e b) I2 ≤ 1,45 Iz
Exemplo circuito do chuveiro:
25 ≤ 32 ≤ 32
As primeiras condições estão atendidas.
1,13*32 ≤ 1,45*32 
 36,16 ≤ 46,40
Portanto as duas condições foram atendidas.
 1 9
PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGAS
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1º Passo - Encontrar a corrente de curto-circuito para o
consumidor, fornecida pela concessionária.
Exemplo obtido da norma DIS-NOR-036 Fornecimento de
Energia Elétrica em Média Tensão de Distribuição à Edificação
Individual, Neoenergia.
A maior corrente de curto-circuito simétrica é 2990 A, portanto
o Capacidade nominal de interrupção de curto-circuito (Icn) do
disjuntor deverá ser no mínimo 3000A. 
 2 0
PROTEÇÃO CONTRA CURTOS-CIRCUITOS
Icn do disjuntor
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PROTEÇÃO CONTRA CURTOS-CIRCUITOS
Item 5.3.5 Proteção contra correntes de curtos-circuitos
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 2 2
PROTEÇÃO CONTRA CURTOS-CIRCUITOS
Exemplo de cálculo: 
Corrente presumida simétrica = 2990A
I² . t x k² S²
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 2 3
PROTEÇÃO CONTRA CURTOS-CIRCUITOS
Corrente presumida simétrica = 2990A
t = 0,01 (Obtido dos gráficos das curvas dos disjuntores – ABNT
NM 60898)
S = 16mm² (Colocar seção do cabo que você dimensionou)
k = 115 (Obtido da tabela 30)
I² . t <= k².S²
2990².0,01 <= 115².16² 
8,9x10^5 <= 3,3x10^6
Se a corrente de curto-circuito do disjuntor for igual a 2990A a
função será atendida, como Icn 2990A não é um valor
comercial, então o disjuntor deverá ter uma capacidade de
interrupção de curto-circuito no mínimo 3kA. 
I² . t <= k².S²
3000².0,01 <= 115².16² 
9,0x10^5 <= 3,3x10^6
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 2 4
CARACTERÍSTICAS DOS DISJUNTORES
Número de pólos:
 1 polo - monopolar
2 polos - bipolar
3 polos - tripolar 
Na imagem acima são 3
disjuntores monopolares.
Informações:
C6 - Curva C corrente nominal 6A
230/400V - Tensão máxima de
operação que o disjuntor suporta
4500 - Capacidade nominal de
interrupção de curto-circuito em
Ampéres
Manopla para seccionamento
manual
Diagrama de
ligação
Circuito da iluminação: Disjuntor monopolar In 10A, curva C, Icn 3kA.
Circuito do Chuveiro: Disjuntor bipolar In 32A, Curva B, Icn 3kA..
Circuito do motor trifásico: Disjuntor tripolar In 16A, Curva C, Icn 3kA. 
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Os limites de queda de tensão são estabelecidos no item 6.2.7 da NBR
5410, se a queda de tensão for superior aos limites da norma os aparelhos
poderão apresentar mal funcionamento e ter uma redução na sua vida
útil. 
 2 5
CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO
Exemplo 1: A partir da rede de baixa tensão 
Exemplo 2: A partir da rede de alta tensão 
Medição 
 R
ed
e 
de
 b
ai
xa
 te
ns
ão
 d
a
co
nc
es
si
on
ár
ia
 
QDFL 
Circuitos terminais
 
Circuitos de
distribuição
 
Queda máxima 5%
 
Queda máxima 4%
 
Medição 
 R
ed
e 
de
 a
lt
a 
te
ns
ão
 d
a
co
nc
es
si
on
ár
ia
 
Circuitos de
distribuição
 QDFL 
Circuitos terminais
 
Circuitos de
distribuição
 
Queda máxima 7%
 
Transform
ador 
Queda máxima 4%
 
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Para circuitos com esquema F+N, F+F ou 2F+N o valor de K é
200;
Para circuitos com esquema 3F+N ou 3F o valor de K é
173,2;
Para condutores de cobre o valor é 0,0178;
Para condutores de alumínio o valor é 0,0292;
= Queda de tensão;
= Constante em função do esquema do circuito;
= Constante do material aplicado;
= comprimento do trecho entre os pontos analisados;
=corrente de projeto entre dois pontos de um determinado
trecho;
= seção inicial do condutor no trecho analisado;
 = tensão;
 2 6
MÉTODO DE CÁLCULO 1 
K
Ib
S
Vx
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Para circuitos com esquema F+N é utilizado o valor de
tensão de fase;
Para circuitos com esquema F+F, 2F+N, 3F+N ou 3F é
utilizado o valor de tensão de linha;
Para quadros com esquema F+N, 2F+N ou 3F+N é utilizada a
tensão de fase;
Para quadros com esquema F+F ou 3F é utilizada a tensão
de linha;
Informações para o cálculo:
Corrente do circuito: 9,45A
Comprimento: Valor pode variar, consideraremos no exemplo um
comprimento de 20 m.
Tensão: 127V
Seção: 1,5mm²
ΔV% = (200*0,0178*20*9,45)/(1,5*127) = 3,53% 
Informações para o cálculo: Entrada de energia trifásica
Corrente do circuito: 63A
Comprimento: Valor pode variar, consideraremos no exemplo um
comprimento de 18 m.
Tensão: 220V
Seção: 16mm²
ΔV% = (173,2*0,0178*18*63)/(16*220*raiz(3)) = 0,57% 
 2 7
MÉTODO DE CÁLCULO 1 
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Queda de tensão total no circuito de iluminação:
ΔV% = (200*0,0178*20*9,45)/(1,5*127) = 3,53% (Dentro da queda
de tensão máxima permitida pela norma).
Queda de tensão no circuito de distribuição:
ΔV% = (173,2*0,0178*18*63)/(16*220*raiz(3)) = 0,57% 
Queda de tensão total = 4,1% (Dentro do valor máximo
permitido pela norma.
 2 8
MÉTODO DE CÁLCULO 1 
Exemplo 1: A partir da rede de baixa tensão 
Medição 
 R
ed
e 
de
 b
ai
xa
 te
ns
ão
 d
a
co
nc
es
si
on
ár
ia
 
QDFL 
Circuitos terminais
 
Circuitos de
distribuição
 
Queda máxima 5%
 
Queda máxima 4%
 
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O método para calcular a queda de tensão utiliza a fórmula abaixo como
referência: 
ΔV[V] = Fator da tabela [V/A.km] x comprimento do circuito [km] x
corrente do circuito [A]
Onde: 
ΔV[V] = Queda de tensão medida em Volts
[V/A.km] = Queda de tensão por km, valor tabelado pelos fabricantes
A tabela abaixo informa os valores de queda de tensão por km para
condutores de cobre isolados em PVC, os valores foram informados pela
empresa fabricante de cabos Prysmian Group.
 2 9
MÉTODO DE CÁLCULO 2
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Informaçõespara o cálculo:
Corrente dos circuitos: Obtida na página 4 deste guia.
Comprimento: Valor pode variar, consideraremos no exemplo um
comprimento de 20 m, converter para km, logo 0,02 km. 
Queda de tensão por km considerando um fator de potência de 0,8 =
23,34 para cabo de 1,5mm², 12,91 para cabo de 2,5 mm² e 8,96 para cabo
de 4 mm². 
ΔV[V] = Fator da tabela [V/A.km] x comprimento do circuito [km] x
corrente do circuito [A]
ΔV[V] Circuito de iluminação = 23,34 * 0,02 * 9,45 = 4,41 V
Converter em porcentagem: (4,41V/127V)*100 = 3,47%
ΔV[V] Circuito de chuveiro = 8,96 * 0,02 * 25 = 4,48 V
Converter em porcentagem: (4,48V/220V)*100 = 2,03%
ΔV[V] Circuito de motor = 12,41 * 0,02 * 13,12 = 3,25 V
Converter em porcentagem: (3,25V/(220V*√3)*100 = 0,85%
Com esses resultados podemos ver que as quedas de tensões dos circuitos
terminais ficaram abaixo do valor máximo especificado em norma,
portanto não será necessário aumentar a seção dos cabos para reduzir a
queda de tensão.
 3 0
MÉTODO DE CÁLCULO 
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O IDR - Interruptor Diferencial
Residual faz a proteção das
pessoas e animais contra
choques elétricos. 
 Verificar no item 5.1.3.2 da
NBR 5410 sobre uso de
dispositivo diferencial-residual
de alta sensibilidade, situação
em que o uso do dispositivo é
obrigatório.
 3 1
PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES
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A corrente de atuação do IDR
deverá ser de 30mA para os
casos citados na NBR 5410. 
Sua corrente nominal deverá
ser igual a soma das correntes
dos circuitos que ele irá
proteger, ou igual à corrente
do disjuntor que o antecede. 
 3 2
DIMENSIONAMENTO DO IDR
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O DPS - Dispositivo de Proteção
contra Surtos é o dispositivo que
protege a instalação contra
sobretensões transitórias.
Quando cai um raio próximo à
edificação, esse raio gera tensões e
correntes muito altas nas instalações
elétricas, que não são suportadas
pelos equipamentos.
Portanto é recomendado o uso desse
dispositivo nos quadros de
distribuição.
 3 3
PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÕES
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Características elétricas:
Uc: Tensão máxima de operação do
dispositivo;
Imáx: Corrente máxima que fará o
dispositivo atuar uma única vez;
In: Corrente nominal em que o
dispositivo poderá atuar mais de uma vez
sem queimar;
Up: Tensão de proteção que o dispositivo
deixar passar.
 3 4
CARACTERÍSTICAS DO DPS
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Características elétricas:
Uc: Deverá ser no mínimo 1,1x a tensão
de fase da rede;
Imáx: O dobro da corrente nominal;
In: No mínimo 20kA para a região
sudeste;
Up: Menor que a tensão transitória
suportada pelos equipamentos (Ver
tabela 31 da norma).
 3 5
DIMENSIONAMENTO DO DPS
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