Instalacoes Eletricas CPMA.COMUNIDADES.NET

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Instalações Instalações 
ElétricasElétricas
DimensionamentDimensionament
ososProf. Dr. Alberto Bianchi JuniorProf. Dr. Alberto Bianchi Junior
 
DimensionamentosDimensionamentos
 CondutoresCondutores
 ProteçãoProteção
 
Dimensionamento de Dimensionamento de 
CondutoresCondutores
 Corrente AdmissívelCorrente Admissível
 Queda de TensãoQueda de Tensão
 Curto-CircuitoCurto-Circuito
 
Corrente AdmissívelCorrente Admissível
 Para a aplicação do critério da Para a aplicação do critério da 
capacidade de condução de corrente capacidade de condução de corrente 
ao dimensionamento de circuitos é ao dimensionamento de circuitos é 
necessário conhecer:necessário conhecer:
 Corrente de projeto (ICorrente de projeto (IBB))
 Tipo de condutor isoladoTipo de condutor isolado
 Modo de instalaçãoModo de instalação
 Temperatura ambiente Temperatura ambiente 
 Número de condutores carregadosNúmero de condutores carregados
 Condições de agrupamentoCondições de agrupamento
 
Corrente de Projeto (ICorrente de Projeto (IBB))
 
Corrente de Projeto (IB)Corrente de Projeto (IB)
 
Tipo de Condutor IsoladoTipo de Condutor Isolado
 Classe 1: condutores sólidos (fios)Classe 1: condutores sólidos (fios)
 Classe 2: condutores encordoados, Classe 2: condutores encordoados, 
compactadoscompactados
 Classe 3: condutores encordoados não Classe 3: condutores encordoados não 
compactadoscompactados
 Classes 4, 5 e 6: condutores flexíveis com Classes 4, 5 e 6: condutores flexíveis com 
graus de flexibilidade crescentesgraus de flexibilidade crescentes
 
Tipo de Condutor IsoladoTipo de Condutor Isolado
 
Tipo de Condutor IsoladoTipo de Condutor Isolado
 
Modo de InstalaçãoModo de Instalação
 
Modo de Instalação
 
Número de Condutores  IZ
 
Número de Condutores  IZ
 
Agrupamento  f1
 
Temperatura Ambiente  f3
 
Uso dos Fatores CorreçãoUso dos Fatores Correção
 Fator de correção de temperatura Fator de correção de temperatura 
ambiente, ambiente, ff11
 Fator de correção de agrupamento, Fator de correção de agrupamento, ff33
 A partir dos fatores de correção, define-A partir dos fatores de correção, define-
se a corrente fictícia de projeto se a corrente fictícia de projeto IIBB´ = ´ = 
IIBB/(f/(f11*f*f3))
 Critério de corrente admissível:Critério de corrente admissível:I´I´BB ≤≤ I IZZ
 
Exemplo 1Exemplo 1
 Circuito de distribuição c/ as seguintes Circuito de distribuição c/ as seguintes 
características:características:
 IB = 210 AIB = 210 A
 Condutores de cobre isolados (PVC)Condutores de cobre isolados (PVC)
 Eletroduto embutido na paredeEletroduto embutido na parede
 Circuito trifásico a 3 condutoresCircuito trifásico a 3 condutores
 θθAA=30 =30 °°C C 
 Utilizando a Tabela 1, teremos o modo de Utilizando a Tabela 1, teremos o modo de 
instalação instalação BB11. Tomando-se a Tabela 2 . Tomando-se a Tabela 2 
(isolação em PVC, (isolação em PVC, 33 condutores de cobre condutores de cobre 
carregados) obtemos:carregados) obtemos:
 SS11 = 120 mm = 120 mm22
 IIZZ = 239 A = 239 A
 
 Supondo uma temperatura ambiente, Supondo uma temperatura ambiente, θθAA, , 
é igual a 45 é igual a 45 °°C e que no eletroduto C e que no eletroduto 
houvesse mais um circuito, qual seria o houvesse mais um circuito, qual seria o 
condutor a ser utilizado?condutor a ser utilizado?
 Teríamos:Teríamos:
 θθAA = 45 = 45 °°C C  Pela Tabela 5 teríamos Pela Tabela 5 teríamos ff11 = = 
0,790,79
 2 circuitos 2 circuitos  Pela Tabela 4 teríamos Pela Tabela 4 teríamos ff33 = = 
0,800,80
 Assim, Assim, I´B = 210/(0,79*0,80) = 332,28 AI´B = 210/(0,79*0,80) = 332,28 A
 Deste modo, pela Tabela 2 teríamos, Deste modo, pela Tabela 2 teríamos, 
então:então:
 SS11 = 240 mm = 240 mm22
 IIZZ = 370 A = 370 A
Exemplo 2Exemplo 2
 
Critérios AdicionaisCritérios Adicionais
 As bitolas mínimas para condutores devem ser:As bitolas mínimas para condutores devem ser:
 iluminação...................................................................
................. 1.5 mm2 
 tomadas de corrente em salas, quartos ou 
similares.............. 1.5 mm2 
 tomadas de corrente em cozinhas, área de serviço, 
 garagens ou 
similares................................................................. 
2.5 mm2 
 aquecedores de água em 
geral.................................................. 2.5 mm2 
 máquina de lavar 
roupa............................................................. 4.0 
mm2 
 aparelhos de ar 
condicionado................................................... 2.5 
mm2 
 fogões 
elétricos......................................................................
..... 6.0 mm2 
 O condutor neutro deve ter a seção igual a do 
condutor de fase, salvo em casos especiais que via 
de regra não ocorrem em instalações prediais (ver 
Tabela 6, seguinte).
 
Critérios AdicionaisCritérios Adicionais
 
Queda de TensãoQueda de Tensão
 Além dos alimentadores e dos circuitos parciais 
apresentarem a suficiente capacidade de 
corrente para atender a sua carga, o 
suprimento deve ser feito respeitando limites 
adequados de tensão, estabelecidos por norma. 
 Os limites máximos de queda de tensão, entre 
a origem da instalação e qualquer ponto de 
utilização deve ser inferior aos valores abaixo, 
em relação a tensão nominal da instalação: 
 
Queda de TensãoQueda de Tensão
 
Queda de TensãoQueda de Tensão
 A queda de tensão (A queda de tensão (∆∆U) em um circuito com U) em um circuito com 
carga concentrada na extremidade (figura carga concentrada na extremidade (figura 
abaixo) pode ser dada pela expressão:abaixo) pode ser dada pela expressão:
 
 Onde:Onde:
 ∆∆UU  queda de tensão [V]queda de tensão [V]
 IIBB  corrente de projeto do circuito [A]corrente de projeto do circuito [A]
 cos cos ϕϕ  fator de potência da cargafator de potência da carga
 r r  resistência do condutor do circuito resistência do condutor do circuito 
[[ΩΩ/km]/km]
 xx  reatância do condutor do reatância do condutor do 
circuito [circuito [ΩΩ/km]/km]
 ll  comprimento do circuito [km]comprimento do circuito [km]
 tt  = 2 (circuitos 1= 2 (circuitos 1φφ); ); √√3 (circuitos 33 (circuitos 3φφ))
Queda de TensãoQueda de Tensão
 
Queda de TensãoQueda de Tensão
 Fazendo:Fazendo:
 Onde a tabela 8 dá, para as diversas seções 
normalizadas de condutores, as quedas de 
tensão unitárias, ∆U, em V/A.km, isto é:
 Assim, obtemos as quedas de tensão ∆U em V:
UlIU B ∆=∆ ..
 
Queda de TensãoQueda de Tensão
 
Exemplo 3Exemplo 3
 Circuito de distribuição com as seguintes Circuito de distribuição com as seguintes 
características:características:
 IB = 210 A;IB = 210 A;
 Condutores isolados, cobre/PVC (Pirastic Super);Condutores isolados, cobre/PVC (Pirastic Super);
 Eletroduto embutido na parede;Eletroduto embutido na parede;
 Circuito trifásico a 3 condutores, 220 V, cosCircuito trifásico a 3 condutores, 220 V, cosϕϕ = 0,80; = 0,80;
 θθAA=30 =30 °°C;C;
 l = 100 m;l = 100 m;
 Pelo critério de capacidade corrente, a seção do Pelo critério de capacidade corrente, a seção do 
condutor é de 120 mmcondutor é de 120 mm22
 Da Tabela 8, eletroduto não-magnético, circuito Da Tabela 8, eletroduto não-magnético, circuito 
trifásico, costrifásico, cosϕϕ = 0,80 = 0,80  ∆∆U = 0,36 V/A.kmU = 0,36 V/A.km
 Assim: Assim: ∆∆U = 0,36 * 210 * 100 * 10U = 0,36 * 210 * 100 * 10-3-3 = 7,56 V = 7,56 V  ∆∆
U% = 3,43%U% = 3,43%
 
Exemplo 4Exemplo 4
 Para o circuito anterior, se limitarmos a queda Para o circuito anterior, se limitarmos a queda 
de tensão em de tensão em 2%2%, deveremoster:, deveremos ter:
kmAVU ./209,0
10*100*210
100
220*2
3 ==∆ −
 Pela Tabela 8, para as condições dadas, 
obtemos uma queda de tensão unitária mais 
próxima inferior a 0,19 V/A.km, 
correspondente à seção de 400 mm2, que deve 
ser adotada.
 
Queda de Tensão – Queda de Tensão – 
Circuitos com Cargas Circuitos com Cargas 
DistribuídasDistribuídas
 Para circuitos com cargas distribuídas, com Para circuitos com cargas distribuídas, com 
mesmo condutor e mesmo fator de potência mesmo condutor e mesmo fator de potência 
(ver figura abaixo), tem-se:(ver figura abaixo), tem-se:
 
Queda de Tensão – Queda de Tensão – 
Circuitos com Cargas Circuitos com Cargas 
DistribuídasDistribuídas
 
Curto CircuitoCurto Circuito
 Em geral, os circuitos são dimensionados Em geral, os circuitos são dimensionados 
pelos critérios de corrente admissível e pelos critérios de corrente admissível e 
queda de tensão. Entretanto, há casos queda de tensão. Entretanto, há casos 
onde a corrente de curto circuito deve ser onde a corrente de curto circuito deve ser 
avaliada e a coordenação entre o tempo avaliada e a coordenação entre o tempo 
de atuação das proteções e a duração de atuação das proteções e a duração 
permitida de uma alta temperatura sobre permitida de uma alta temperatura sobre 
os condutores é de fundamental os condutores é de fundamental 
importância. Deste modo, o cálculo das importância. Deste modo, o cálculo das 
correntes de curto circuito nos pontos correntes de curto circuito nos pontos 
onde serão instalados dispositivos de onde serão instalados dispositivos de 
proteção é necessário. proteção é necessário. 
 
Curto CircuitoCurto Circuito
i
th
thi
cc Z
UI =
 
ProteçãoProteção
 Devem ser previstos dispositivos de Devem ser previstos dispositivos de 
proteção para cada um dos circuitos proteção para cada um dos circuitos 
parciais e cada um dos alimentadores, de parciais e cada um dos alimentadores, de 
modo que níveis de correntes que modo que níveis de correntes que 
possam causar danos aos condutores possam causar danos aos condutores 
sejam interrompidos em período sejam interrompidos em período 
adequado. adequado. 
 Fundamentalmente, há duas condições Fundamentalmente, há duas condições 
que devem provocar a atuação dos que devem provocar a atuação dos 
dispositivos de proteção: dispositivos de proteção: sobrecargas e sobrecargas e 
curto circuitocurto circuito. . 
 
 Os dispositivos de proteção pode ser Os dispositivos de proteção pode ser 
usualmente constituídos por disjuntores usualmente constituídos por disjuntores 
termomagnéticos ou por fusíveis, termomagnéticos ou por fusíveis, 
devendo apresentar funcionamento devendo apresentar funcionamento 
adequado, garantido por convenientes adequado, garantido por convenientes 
valores de: valores de: 
 corrente nominal (In) corrente nominal (In) 
 corrente que assegura efetivamente a corrente que assegura efetivamente a 
operação do dispositivo (Ioperação do dispositivo (I22), durante ), durante 
sobrecargas sobrecargas 
 tempo de atuação do dispositivo (t), tempo de atuação do dispositivo (t), 
quando ocorrem curto circuitos.quando ocorrem curto circuitos. 
ProteçãoProteção
 
 A escolha do dispositivo de proteção A escolha do dispositivo de proteção 
contra sobrecarga, para um determinado contra sobrecarga, para um determinado 
circuito ou alimentador, se baseia em circuito ou alimentador, se baseia em 
critérios estabelecidos por norma, que critérios estabelecidos por norma, que 
pressupõem o conhecimento de: pressupõem o conhecimento de: 
 corrente de projeto (Icorrente de projeto (IBB), que é a ), que é a 
corrente máxima, que a carga pode corrente máxima, que a carga pode 
solicitar; solicitar; 
 capacidade máxima de condução do capacidade máxima de condução do 
condutor (Icondutor (IZZ); ); 
 o tipo de dispositivo que será utilizado o tipo de dispositivo que será utilizado 
(fusível ou disjuntor); (fusível ou disjuntor); 
 correntes In (nominal) e Icorrentes In (nominal) e I22 (corrente de (corrente de 
atuação), do tipo de dispositivo a ser atuação), do tipo de dispositivo a ser 
utilizado.utilizado. 
ProteçãoProteção
 
 A norma NBR 5410 impõe 3 condições A norma NBR 5410 impõe 3 condições 
para a coordenação: para a coordenação: 
 a1) Ia1) IBB < = In, o que normalmente acontece, < = In, o que normalmente acontece, 
pois a corrente de carga tem que pois a corrente de carga tem que 
necessariamente ser inferior ou igual à necessariamente ser inferior ou igual à 
corrente máxima suportada pelo condutor. corrente máxima suportada pelo condutor. 
 a2) In < = Ia2) In < = IZZ, o que assegura que, , o que assegura que, 
potencialmente o dispositivo de proteção potencialmente o dispositivo de proteção 
atua antes que se atinja a corrente máxima atua antes que se atinja a corrente máxima 
suportada pelo condutor. suportada pelo condutor. 
 b) Ib) I22 < = 1.45 I < = 1.45 IZZ, o que representa uma , o que representa uma 
margem de segurança, que garanta que o margem de segurança, que garanta que o 
dispositivo de proteção atue quando ocorre dispositivo de proteção atue quando ocorre 
uma corrente suficientemente menor que a uma corrente suficientemente menor que a 
máxima suportada pelo condutor. máxima suportada pelo condutor. 
ProteçãoProteção
 
 Quando se utiliza disjuntores é suficiente Quando se utiliza disjuntores é suficiente 
que sejam verificadas as condições (a1) e que sejam verificadas as condições (a1) e 
(a2), uma vez que I(a2), uma vez que I22 é menor que 1.45 In. é menor que 1.45 In. 
Entretanto nos fusíveis devem ser Entretanto nos fusíveis devem ser 
verificadas as três condições, e pode ser verificadas as três condições, e pode ser 
utilizada a seguinte regra para a utilizada a seguinte regra para a 
determinação de Ideterminação de I22, em função da , em função da 
corrente nominal In: corrente nominal In: 
 para In < = 10 A para In < = 10 A II22 = 1.90 In = 1.90 In 
 para 10 A < In < = 25 A para 10 A < In < = 25 A II22 = 1.75 In = 1.75 In 
 para In > = 25 A para In > = 25 A II22 = 1.60 In = 1.60 In 
ProteçãoProteção
 
 Para assegurar que os condutores Para assegurar que os condutores 
também estejam protegidos contra também estejam protegidos contra 
os efeitos danosos de um curto os efeitos danosos de um curto 
circuito, é necessário que o circuito, é necessário que o 
dispositivo de proteção tenha dispositivo de proteção tenha 
capacidade de suportar e de capacidade de suportar e de 
interromper a corrente de curto interromper a corrente de curto 
circuito (capacidade disruptiva), em circuito (capacidade disruptiva), em 
um intervalo de tempo inferior um intervalo de tempo inferior 
àquele que danifica o condutor. àquele que danifica o condutor. 
ProteçãoProteção
 
 Para tanto é necessário verificar se a Para tanto é necessário verificar se a 
corrente de curto circuito (Icc), é corrente de curto circuito (Icc), é 
suficientemente inferior à corrente de suficientemente inferior à corrente de 
curto circuito e o tempo de atuação (t) do curto circuito e o tempo de atuação (t) do 
dispositivo seja menor do que: dispositivo seja menor do que: 
t < (kt < (k22 x S x S22) / Icc) / Icc22 
onde: onde: 
 k = 115 para condutores de cobre, com k = 115 para condutores de cobre, com 
PVC/70PVC/70°°C; C; 
 k = 135 para condutores de cobre, com k = 135 para condutores de cobre, com 
XLPE/90XLPE/90°°C; C; 
 S é a seção do condutor em mmS é a seção do condutor em mm22; ; 
 Icc é a corrente de curto circuito, em A. Icc é a corrente de curto circuito, em A. 
 3 < t < 8 ciclos 3 < t < 8 ciclos  0,05 < t < 0,133 0,05 < t < 0,133 
segundos.segundos.
ProteçãoProteção
 
 Correntes nominais (A) dos disjuntoresde Correntes nominais (A) dos disjuntores de 
BT:BT:
 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 50; 63; 5; 10; 15; 20; 25; 30; 35; 40; 50; 63; 
70; 80; 90; 100; 125; 150; 175; 200; 70; 80; 90; 100; 125; 150; 175; 200; 
225; 250; 275; 300; 320; 350; 400; 225; 250; 275; 300; 320; 350; 400; 
450; 500; 600; 700; 800; 1000; 1200; 450; 500; 600; 700; 800; 1000; 1200; 
1400; 1600; 1700; 1800; 2000; 2500; 1400; 1600; 1700; 1800; 2000; 2500; 
3000; 4000; 4500; 5000.3000; 4000; 4500; 5000.
ProteçãoProteção
 
ExercícioExercício
 Para os circuitos da tabela a seguir, Para os circuitos da tabela a seguir, 
determinar os respectivos condutores e determinar os respectivos condutores e 
os disjuntores que devem protegê-los os disjuntores que devem protegê-los 
contra sobrecargas.contra sobrecargas.
 
810220Tomada para aquecedor de água central17
96,1127Tomada para lavadora de roupa16
139,4127Tomada para forno de microondas15
101,4220Tomada para exaustor14
922,7220Tomada para secadora de roupa13
1012,7220Tomada para lava-louça12
818,2220Tomada para torneira elétrica11
1927,3220Tomada para chuveiro elétrico10
2627,3220Tomada para chuveiro elétrico9
3510220Tomada para ar condicionado8
3210220Tomada para ar condicionado7
2310220Tomada para ar condicionado6
359127Tomadas de uso geral5
2517127Tomadas de uso geral4
4110127Iluminação3
3213127Iluminação2
2012,2127Iluminação1
l (m)IB (A)Vn (V)DescriçãoCircuito