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Instalações Elétricas aula 05 José Hidalgo Suarez Dr. Engenharia Elétrica 07/10/2020 2 Projetos Elétricos de Baixa tensão Condutor elétrico é todo material que possui a propriedade de transportar energia elétrica ou transmitir sinais elétricos. 07/10/2020 3 Projetos Elétricos de Baixa tensão 1) Condutor flexível formado por fios de cobre. 2) Isolação é um termo qualitativo referindo-se ao tipo do produto da capa para isolar eletricamente o condutor de metal. A isolação mais comum é o cloreto de polivinila (PVC - composto termoplástico). 3) Cobertura de PVC é um invólucro externo não metálico e contínuo, sem função de isolação, destinado a proteger os condutores contra impactos mecânicos e agente químicos, muitas vezes possui características especiais quanto à não-propagação e auto extinção do fogo. Os condutores utilizados nas instalações elétricas são constituídos: 07/10/2020 4 Projetos Elétricos de Baixa tensão Nota: • Fio- formado por um único condutor sólido. Os fios são geralmente encontrados até a seção de 16 mm2 • Cabo- formado por encordoamento de diversos fios sólidos em formato helicoidal. Essa construção permite uma maior flexibilidade em relação ao condutor sólido (fio). Os cabos possuem seções de 0.5 até 500mm2 07/10/2020 5 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 6 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os cabos podem ser: • Unipolares, quando constituídos por um condutor isolado recoberto com uma cobertura isolante protetora; • Multipolares, quando constituídos por dois ou mais condutores isolados, protegidos por uma camada protetora de cobertura comum. Ex. Cabo bipolar, tripolar, tetrapolar. Pirastic Sintenax 07/10/2020 7 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 8 Projetos Elétricos de Baixa tensão Cabo multipolar Nota. Nos cabos uni e multipolares , a cobertura age principalmente como proteção da isolação, impedindo o seu contato direto com o ambiente. Deve, portanto ter propriedade compatíveis com as características do ambiente do cabo. 07/10/2020 9 Projetos Elétricos de Baixa tensão Quando o condutor não tem isolação (capa) é chamado de condutor “Nu” geralmente utilizados em sistemas de aterramento. Um Cabo “Nu” é constituído apenas pelo condutor propriamente dito, sem isolação, cobertura ou revestimento. 07/10/2020 10 Projetos Elétricos de Baixa tensão • Isolamento é quantitativo, referindo-se à classe de tensão para a qual o condutor foi projetado, o isolamento dos condutores isolados é de até 750 V ( tensão entre fases). • A isolação de cabos unipolares é designada pelos valores nominais das tensões fase-neutro e fase-fase que suportam que é de 0,6/1kV para baixa tensão. Enchimento Condutores Secundários 07/10/2020 11 Projetos Elétricos de Baixa tensão Seção Mínima dos Condutores Fase 07/10/2020 12 Projetos Elétricos de Baixa tensão Seção Mínima dos Condutores Fase - Circuito de Iluminação: 1,5 mm2 - Circuito de Força - Tomadas de Uso Geral ou Específico: 2,5 mm2 Seção Mínima dos Condutores Neutro O condutor neutro deve possuir a mesma seção que o(s) condutor(es) fase: -Em circuitos monofásicos e bifásicos, qualquer que seja a seção; -Em circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for inferior ou igual a 25mm², em cobre ou em alumínio. -Em circuitos trifásicos com baixa taxa de distorção harmônica, qualquer que seja a seção (mm2). 07/10/2020 13 Projetos Elétricos de Baixa tensão Seção mínima dos Condutores Neutro Para circuitos trifásicos cuja seção for maior que 25 mm2, a norma permite uma redução da seção do condutor neutro em relação ao condutor fase , de acordo com a tabela ao lado. 07/10/2020 14 Projetos Elétricos de Baixa tensão Seção Mínima do Condutor Proteção 07/10/2020 15 Projetos Elétricos de Baixa tensão Identificação de Condutores A identificação dos condutores Fase, Neutro e Proteção, é feita através de cores padronizadas, com o objetivo de facilitar a execução e/ou manutenção/ reforma na instalação elétrica, bem como, aumenta a segurança da pessoa que está lidando com a instalação elétrica. • Condutor Neutro: a isolação ou cobertura deve ser sempre na cor azul claro; • Condutor de Proteção (PE): a isolação ou cobertura deve ser na cor dupla verde amarela. Na falta da dupla coloração, admite-se o uso da cor verde; • Condutor Fase: a isolação ou cobertura deverá ser de cores diferentes dos condutores, Neutro e o de Proteção (PE). Por exemplo: usar isolação de cores vermelha e/ou preta. 07/10/2020 16 Projetos Elétricos de Baixa tensão Identificação de Condutores 07/10/2020 17 Projetos Elétricos de Baixa tensão Alumínio Cobre Condutividade de cerca de 60% da do cobre Melhor condutividade D= 2,7 glcm3, + leve que o cobre, o alumínio é mais fácil de ser transportado e suspenso. Predomina nas redes de transmissão e distribuição. A relação entre as densidades e as condutividades mostra que 1 kg de alumínio realiza o mesmo ' trabalho elétrico' que cerca de 2 kg de cobre. Oxida + Oxida - Quanto ao escoamento: + mole , escoa mais fácil Quanto ao escoamento: - mole Quadro comparativo dos condutores utilizados em instalações elétricas 07/10/2020 18 Projetos Elétricos de Baixa tensão O cobre e o alumínio são dois metais bastante utilizados na fabricação de condutores elétricos , tendo em vista as suas propriedades elétricas e mecânicas Aplicação: • Cobre - utilizado em condutores providos de isolação. • Alumínio - domina o campo dos condutores nus para transmissão e distribuição energia, devido a sua relação condutividade/peso, a mais elevada entre todos os materiais condutores e por possui um preço mais atrativo (preço mais estável e barato). O alumínio é também usado na fabricação de condutores com isolação, embora em uma escala inferior. Nota. Ao ser exposto ao ar, a superfície do alumínio fica recoberta por uma camada invisível de óxido, de características altamente isolante e de difícil remoção. Nas conexões com alumínio, um bom contato só é conseguido com a remoção dessa camada. Assim a manipulação de condutores de alumínio deverá ser realizada por profissionais qualificados. 07/10/2020 19 Projetos Elétricos de Baixa tensão Nas instalações elétricas prediais domiciliares só podem ser empregados condutores de cobre, o motivo decisivo para condenar a utilização do alumínio está relacionado a dificuldade de assegurar uma boa conexão com os terminais dos aparelhos consumidores Nas instalações elétricas prediais comerciais é permitido o emprego de condutores de alumínio com seção igual ou superior a 50 mm2 , desde que a instalação e manutenção sejam realizadas por pessoas qualificadas, o local deve ser de baixa densidade de ocupação e precisa possui condições de fuga fáceis, isto é, BD1. Em instalações elétricas industriais podem ser utilizados condutores de alumínio com seção igual ou superior a 16 mm2 , desde que a instalação seja alimentada por subestação própria ou por um, a instalação e manutenção desses condutores deve ser realizadas por pessoas qualificadas. Sobre Alumínio 07/10/2020 20 Projetos Elétricos de Baixa tensão Padrão em milímetros. 07/10/2020 21 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação Trata-se de um conjunto de materiais isolantes aplicados sobre o condutor, cuja finalidade é isolá-lo eletricamente do ambiente que o circunda, como por exemplo, de outros condutores e a terra e contra contatos acidentais. Serve também para proteger o condutor contra ações mecânicas. Os materiais utilizados como isolação devem possuir também, além de alta resistividade, alta rigidez dielétrica, principalmente para tensões superiores a 1 kV. Usados em BT 07/10/2020 22 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação PVC EPR (etileno-propileno) XLPE (polietileno-reticulado) Não propagante de chama, mas a combustão produz gases tóxicos Baixa resistência a chama Bom envelhecimento térmico Baixa resistência a chama Baixa resistênciamecânica (Pode ser melhorado) Bom envelhecimento térmico Perdas dielétricas elevadas, pode ser utilizado em cabos até 10Kv Rigidez dielétrica elevada. Suporta altas capacidades de correntes em regime contínuo. Pode ser usado em BT e AT. Rigidez dielétrica elevada Suporta altas capacidades de correntes em regime contínuo Pode ser usado até 15 kV. Custo mais baixo e Pouco sensível a água. Custo mais elevado Custo mais elevado 07/10/2020 23 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação PVC - Composto termoplástico à base de Policloreto de Vinila. Vantagens Desvantagens Não propagante a chama Resistente a água e agentes químicos Custo mais baixo. Rigidez dielétrica até 10 KV (recomenda-se o uso até tensões de 6k V Gera Fumaça e gases tóxicos 07/10/2020 24 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação EPR - Composto termofixo à base de etilenopropileno de alto módulo Vantagens Desvantagens Mais flexibilidade mecânica Resistente a água e agentes químicos, Suporta altas correntes em regine contínuo Bom envelhecimento térmico. Alta rigidez dielétrica, pode ser usado na transmissão (até 138 KV) Custo mais Elevado. 07/10/2020 25 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação XLPE - Composto termofixo à base de polietileno reticulado. Vantagens Desvantagens Custo mais Elevado. Fica entre o PVC e o EPR Baixa resistência mecânica Baixa resistência a chama Suporta altas correntes em regine contínuo Bom envelhecimento térmico. Alta rigidez dielétrica, pode ser usado na distribuição de energia (até 15 KV) 07/10/2020 26 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação PVC, XLPE e EPR Pela tabela da NBR 5410, nota-se que o EPR/XLPE suporta temperaturas mais elevadas do que os condutores revestidos em PVC. Com isso, para uma mesma seção de cobre, um cabo isolado com EPR ou XLPE pode conduzir uma corrente elétrica de maior magnitude do que um cabo isolado com PVC. 07/10/2020 27 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação Nota A capacidade de condução de corrente de um cabo está associado com o valor de máxima corrente elétrica que pode ser conduzida em regime contínuo pelo cabo, sem que a sua temperatura em regime permanente não ultrapasse o valor especificado na tabela acima. 07/10/2020 28 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento de Condutores Elétricos Envolve uma análise detalhada das condições e sua instalação e da carga a ser suprida. Os fatores que influenciam no dimensionamento dos condutores • Tensão Nominal; • Tipo de sistema: Monofásico, Trifásico; • Frequência Nominal ; • Potência ou corrente a ser suprida; • Fator de potência da carga; • Método de instalação dos condutores; • Tipo de carga: Iluminação, motores, capacitores; • Distância da carga ao ponto de suprimento; • Corrente de curto-circuito. 07/10/2020 29 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento da seção dos condutores Numa instalação elétrica predial um condutor e sua respectiva proteção mal dimensionados representam um elevado risco de incêndio para o patrimônio, além de implicar o funcionamento inadequado dos equipamentos devido ao problema de queda de tensão. O dimensionamento do condutor é um procedimento para verificar a seção mínima mais adequada para satisfazer, simultaneamente, aos dois critérios seguintes: Capacidade de condução de corrente e Limite de queda de tensão. Correntes elevadas Aquecimento afetar a integridade física da isolação Quedas de tensão É necessário controlar a bitola dos circuitos 07/10/2020 30 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento da seção dos condutores O parâmetro mais fácil de alterar é a área da seção transversal O dimensionamento baseia-se em alterar as características de resistência elétrica do condutores, reduzindo a dissipação de potência por efeito joule e as sucessivas quedas de tensão do circuito. 07/10/2020 31 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento da seção dos condutores Para a determinação da seção (mm2) mínima dos condutores, dois critérios básicos deverão ser adotados: 1. Limite de Condução de Corrente 2. Limite de Queda de Tensão. IMPORTANTE: Os dois critérios deverão ser feitos separadamente. O condutor a ser adotado, deverá ser o de maior Seção (mm2). É importante observar que a seção mínima admissível dos condutores para instalações elétricas residenciais, é aquela definida no slide número 67. Portanto, após a elaboração dos dois critérios, caso se chegue a um condutor de menor (mais fino) seção (mm2) do que aquele recomendado, deverá ser adotado o condutor indicado (seção mínima) no slide 67. 07/10/2020 32 Projetos Elétricos de Baixa tensão Escolha do Condutor Segundo o Critério da Capacidade de condução de corrente Aquecimento O condutor não pode ser submetido a um aquecimento exagerado provocado pela passagem da corrente elétrica, pois a isolação e cobertura do mesmo poderiam vir a serem danificadas. A maneira de instalar e a temperatura ambiente. Fatores que exercem influência na capacidade de troca térmica entre os condutores e o ambiente. Corrente de Projeto O número de condutores carregados; A maneira de instalar os cabos; A proximidade de outros condutores e cabos; A temperatura ambiente ou a de solo; Número de circuitos agrupados no mesmo eletroduto. 07/10/2020 33 Projetos Elétricos de Baixa tensão Nota: Quando existem vários condutores no mesmo eletroduto embutido, as quantidades de calor, geradas em cada um deles se somam aumentando ainda mais a temperatura dentro desse eletroduto. Portanto, a quantidade de condutores em um circuito influencia no aquecimento do circuito. Sistemas Fase-Neutro ou Fase-Fase temos apenas dois condutores carregados, portanto, o condutor proteção não é considerado como condutor carregado. Para sistemas trifásicos simétricos e equilibrados (3F+N, 4 condutores) a corrente do neutro é nula, entretanto, em sistemas reais é normal um pequeno desequilíbrio que resulta em baixas corrente no condutor neutro. Nesses casos, o neutro não é considerado como condutor carregado. 07/10/2020 34 Projetos Elétricos de Baixa tensão Maneira de Instalar As isolações dos condutores apresentam um limite máximo de temperatura em regime de serviço contínuo. O carregamento dos condutores é limitado a valores de corrente que são função do método de referência, que proporcionarão, nessa condições, temperaturas, em serviço contínuo, não superiores àquelas estabelecidas na norma para cada tipo de isolamento. Dimensionamento da seção dos condutores 07/10/2020 35 Projetos Elétricos de Baixa tensão Maneira de Instalar 07/10/2020 36 Projetos Elétricos de Baixa tensão Maneira de Instalar 07/10/2020 37 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Eletroduto Os mais utilizados são de PVC ou ferro galvanizado, o primeiro embutidos em paredes, pisos e tetos e o segundo instalação aparente. Dentro de eletrodutos deve ser instalado apenas condutores isolados, unipolares e multipolares, admitindo-se a utilização de condutor nu em eletroduto isolante exclusivo destinado para aterramento; O diâmetro externo deve ser igual a 16mm; Em instalações internas e externas os devem ser enterrados a 0,25 m e 0,4 m de profundidade respectivamente, em locais onde não há trânsito de veículos pesados, caso contrário, deverão ser instalados a 0,6 , nestes casos usa-se eletroduto de ferro galvanizado.; 07/10/2020 38 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Eletroduto 07/10/2020 39 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Eletroduto Em instalações elétricas industriais após a construção do prédio, inicia-se o processo de execução da instalações de serviço (água, esgoto, elétrica ...), sendo utilizados eletroduto de ferro galvanizado associados a diferentes tipo de conduletes e caixa de ligação e passagem, tornando a instalação simples e defácil manutenção, já que os mesmo são montados de forma aparente. 07/10/2020 40 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Eletroduto 07/10/2020 41 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Eletroduto Rosqueáveis ou utiliza-se parafusos para sua fixação 07/10/2020 42 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Canaletas no Solo Útil quando as cargas estão dispostas regularmente e o ponto de alimentação está relativamente próximo ao piso. Sua utilização segue os seguintes princípios; - Quando existe a possibilidade de água ou líquidos no piso - Somente cabos unipolares ou multipolares. A utilização de cabos isolados deve ser feita em eletrodos. - Prevenção afim de impedir corpos estranho e líquidos que possam, respectivamente, dificultar a dissipação de calor ou danificação da isolação 07/10/2020 43 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 44 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 45 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: • Canaletas e Perfilados Existe uma ampla utilização de canaletas e perfilados instalados sobre paredes, em tetos ou suspensas. Utilizados em iluminação de grandes galpões, alimentação de motores com uma altura superior de 2,5m, na distribuição de circuitos de alimentação de CCM e QDL quando a alimentação é feita pela parte inferior do quadro. Condutores Isolados só podem ser utilizados em canaletas ou perfilados de paredes maciças e com tampas que só podem ser retirado com auxilio de ferramenta, caso contrário, só poderão ser utilizadas em locais só acessíveis a pessoas advertidas e qualificadas ou que estejam instalados em alturas de 2,5m. 07/10/2020 46 Projetos Elétricos de Baixa tensão Os Condutores são comumente instalados em: Bandejas e prateleiras São uma maneira flexível e prática de instalar condutores. Não é recomendada a sua utilização em ambientes de atmosferas agressivas e em locais sujeitos á presença de gases combustíveis em suspensão Eletrocalha Não se admite a instalação de condutores nus Só pode ser instalados condutores isolados em eletrocalha de parede maciça 07/10/2020 47 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 48 Projetos Elétricos de Baixa tensão Eletrocalha 07/10/2020 49 Projetos Elétricos de Baixa tensão Eletrocalha 07/10/2020 50 Projetos Elétricos de Baixa tensão Maneira de Instalar Em uma instalação elétrica precisa-se primeiramente definir de que maneira os condutores serão instalados, pois ela exerce influencia no que ser refere à capacidade de troca térmica entre os condutores e o ambiente, e em conseqüência na capacidade de condução de corrente elétrica dos mesmos. Deve-se utilizar a tabela 28- NBR 5410- Tipos de linhas elétricas, onde tem-se os seguintes métodos de referencia de instalação Ao circular uma corrente elétrica em um condutor, ele aquece e o calor gerado é transferido para o ambiente em redor, dissipando-se. Se o condutor está instalado ao ar livre a dissipação é maior. Caso o condutor esteja instalado em um eletroduto embutido na parede, a dissipação do calor é menor ou mais lenta. O fato do condutor está diretamente enterrado no solo, contidos em condutos ou ao livre influência na capacidade de condução de corrente e conseqüentemente no aquecimento. 07/10/2020 51 Projetos Elétricos de Baixa tensão Tipos de linhas elétricas A1 - Condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; A2 - Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; B1 - Condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; B2 - Cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; C - Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira; D - Cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo; E - Cabo multipolar ao ar livre; F - Cabos unipolares justapostos(na horizontal, na vertical ou em trifólio) ao ar livre; G - Cabos unipolares espaçados ao ar livre. 07/10/2020 52 Projetos Elétricos de Baixa tensão Maneira de Instalar Linhas fechadas- A e B Linhas Enterradas- D Linhas aéreas- C, E,F E G. 07/10/2020 53 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 54 Projetos Elétricos de Baixa tensão Isolação dos Condutores Os condutores são fabricados para operar dentro de certos limites de temperatura, a partir dos quais começa a haver uma alteração nas características de Isolação/Isolamento, que deixam de cumprir as suas finalidades. 07/10/2020 55 Projetos Elétricos de Baixa tensão Escolha do Condutor Segundo O Critério do Aquecimento Cálculo da Corrente Corrigida A corrente corrigida é obtida em função da corrente de projeto IB e dos fatores de correção abaixo A corrente corrigida é apresentada na tabela seguinte em função: tipo de isolação, método de instalação, número de condutores carregados (2 ou 3), temperatura ambiente (20 °C e 30°C) e resistividade térmica. 07/10/2020 56 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 57 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção de Temperatura (FCT ou F1) Caso a temperatura ambiente seja diferente de 30°C para condutores não enterrados e 20°C (temperatura do solo) para condutores enterrados, deve-se aplicar um fator de correção com intuito de elevar a corrente corrigida utilizando a tabela ao lado. 07/10/2020 58 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção da Resistividade Térmica do Solo (F2) Caso a resistividade térmica do solo for diferente 2,5 K.m/W, valor recomendado pela IEC, deve-se aplica aplicar um fator de correção com intuito de elevar a corrente corrigida utilizando a tabela ao lado. Esse procedimento só é válido pra linhas subterrâneas. Quanto maior a resistividade térmica do solo, piores as condições de dissipação do calor com o ambiente. 07/10/2020 59 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção de Agrupamento(FCA) O fator de correção de agrupamento deve ser utilizado quando existirem vários circuitos em um mesmo eletroduto, calha, entre outras formas de instalação. Abaixo temos a tabela relativa a utilização do fator de agrupamento de condutores elétricos. 07/10/2020 60 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção de Agrupamento(FCA) 07/10/2020 61 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção de Agrupamento(FCA) 07/10/2020 62 Projetos Elétricos de Baixa tensão Fator de Correção de Agrupamento(FCA) 07/10/2020 63 Projetos Elétricos de Baixa tensão No Projeto da Instalação Residencial o método de instalação é eletrodutos embutidos em alvenaria, a temperatura ambiente é 33°C Nº DO CIRCUITO DEPENDÊNCIA N° de circuitos no mesmo eletoduto CORRENTE DE PROJETO (A) Fator de correção por agrupamento Corrente Corrigida (A) Seção (mm2) 1 Iluminação 4 11.8 0.7 16,75 1,5 2 TUG’s 4 11.023 0.6175 19.1 2,5 3 TUG’S cozinha 3 14.96 0.665 19.1 2,5 4 TUG’ Lavanderia 3 14.17 0.665 22.3 2,5 5 Chuveiro 1 2 19.1 0.76 25.14 4,0 6 Chuveiro 2 2 19.1 0.76 25.14 4,0 7 Máquina de Lavar 2 11.8 0.76 18.65 2,5 8 Microondas 3 14.17 0.665 14,45 2,5 9 Ar Condicionado 1 4 9.5 0.6175 16.1943 2,5 10 Ar Condicionado 2 2 10 0.76 13.815 2,5 07/10/2020 64 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 1 Dimensionar a bitola do condutor tripolar, cobre, XLPE, a ser instalado em uma bandeja vertical perfurada ao lado de quatro outros, sabendo-se que o quadro de distribuição de força é de 380 volts, alimenta uma carga trifásica de 30 kVA, fator de potência 0.85, situada a 90 metros. Admitir uma temperatura ambiente de 38°C, a queda de tensão admissível é de 4 %, material não-magnético. 07/10/2020 65 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 2 Determinar a seção do condutor tripolar, PVC, a ser instalado em bandeja não perfurada, ao lado de outros dois outros circuitos,contíguos, em disposição horizontal. Sabendo que a carga a ser ligada no circuito no circuito corresponde a uma motor de 30 CV, 220V, fp=0.86 e rendimento de 92% . Admitir uma temperatura ambiente de 42°C e que a queda de tensão é de 5% com o motor distando de 200m do QDF. 07/10/2020 66 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 3 Uma subestação de distribuição de energia 13.800 – 220/127 V, 300 kVA alimenta através do secundário, uma carga trifásica, 152 kW, FP=0.95, utilizando dois circuitos, formados por cabos multipolares em eletrodutos não magnéticos diretamente enterrados no solo, 3F+N, XLPE, considerando um cabo por eletrotuto com espaçamento 0,50 entre si, e que a temperatura do solo é 39 graus. Dimensionar os condutores dos circuitos, sabendo-se que a carga divide-se equitativamente entre dois circuitos, sendo a distância entre a subestação e a carga é de 200 m. Admitir a resistividade térmica do solo de 2 K.m/W e a queda de tensão máxima de 5 %. 07/10/2020 67 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão Para que os aparelhos, equipamentos e motores possam funcionar satisfatoriamente, é necessário que a tensão, sob a qual a corrente lhes é fornecida, esteja dentro de limites prefixados. A queda de tensão não deve ser superior aos limites máximos estabelecidos pela norma NBR 5410, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização conectados aos circuitos terminais ou de utilização A queda de tensão nos circuitos alimentadores e terminais (pontos de utilização) de uma instalação elétrica produz efeitos que podem levar os equipamentos desde à redução da sua vida útil até a sua queima (falha). Essa queda de tensão faz com que os equipamentos recebam em seus terminais uma tensão inferior aos valores nominais, prejudicando o seu desempenho. 07/10/2020 68 Projetos Elétricos de Baixa tensão 07/10/2020 69 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão 07/10/2020 70 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão • Tipo de isolação do condutor; • Método de instalação; • Material do eletroduto; • Tipo do circuito (monofásico ou trifásico); • Tensão do circuito (V); • Corrente de projeto (IB) e potência (S); • Fator de potência; • Comprimento do circuito em km ( L ); • Queda de tensão admissível “e(% )”; • Cálculo da queda de tensão unitária; • Escolha do condutor 07/10/2020 71 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão para fator de potência não unitário Circuito com carga concentrada na extremidade 07/10/2020 72 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão para fator de potência não Unitário ΔV = Queda de tensão unitária; e(%).= Queda de tensão admissível; U = Tensão do circuito; Ib = Corrente de projeto; l= Comprimento do circuito em Km. Também devemos levar em consideração as seguintes características do circuito • Material; • Corrente de projeto; • Queda de tensão admissível; • Comprimento do circuito em km; • A tensão entre fases. 07/10/2020 73 Projetos Elétricos de Baixa tensão Dimensionamento pelo método da Queda de tensão 07/10/2020 74 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exemplos do Calculo da queda de tensão no projeto Circuito de Iluminação Fp unitário Tensão 127V Percentual de queda admissível 2% Material Não-Magnético 07/10/2020 75 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exemplos do Calculo da queda de tensão no projeto Circuito de Iluminação , Fp= 0.8 Tensão 127V Percentual de queda admissível 2% Material Não-Magnético ΔU= 07/10/2020 76 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 1 Dimensionar a bitola do condutor tripolar, cobre, XLPE, a ser instalado em uma bandeja vertical perfurada ao lado de quatro outros, sabendo-se que o quadro de distribuição de força é de 380 volts, alimenta uma carga trifásica de 30 kVA, fator de potência 0.85, situada a 90 metros. Admitir uma temperatura ambiente de 38°C, a queda de tensão admissível é de 4 %, material não-magnético. 07/10/2020 77 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 2 Determinar a seção do condutor tripolar, XLPE, a ser instalado em bandeja não perfurada, ao lado de outros dois outros circuitos, contíguos, em disposição horizontal. Sabendo que a carga a ser ligada no circuito no circuito corresponde a uma motor de 30 HP, 220V, fp=0.86 e rendimento de 92% . Admitir uma temperatura ambiente de 39°C e que a queda de tensão é de 5% com o motor distando de 200m do QDF. 07/10/2020 78 Projetos Elétricos de Baixa tensão Exercício 3 Uma subestação de distribuição de energia 13.800 – 220/127 V, 300 kVA alimenta através do secundário, uma carga trifásica, 152 kW, FP=0.95, utilizando dois circuitos, formados por cabos multipolares em eletrodutos não magnéticos diretamente enterrados no solo, 3F+N, XLPE, considerando um cabo por eletrotuto com espaçamento 0,50 entre si, e que a temperatura do solo é 39 graus. Dimensionar os condutores dos circuitos, sabendo-se que a carga divide-se equitativamente entre dois circuitos, sendo a distância entre a subestação e a carga é de 200 m. Admitir a resistividade térmica do solo de 2 K.m/W e a queda de tensão máxima de 5 %. 07/10/2020 79 Projetos Elétricos de Baixa tensão Obrigado pela atenção! CONTATO: jose.suarez@facemp.edu.br
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