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ELET0101 - Eletrotécnica 2 Prof. José Raimundo Lima Júnior, MSc AULA 5 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS – PARTE 1 Plano de Aula •Apresentar os conceitos básicos para o dimensionamento de condutores elétricos em uma planta industrial. •Discutir os principais métodos para o cálculo da seção do condutor. 2 CRITÉRIO 3: QUEDA DE TENSÃO 3 • Aparelhos elétricos são projetados para trabalharem a determinadas tensões, com baixa tolerância; • Tratado na seção 6.2.7 da NBR 5410; • Ao longo do circuito, ocorre uma queda de tensão; • As quedas de tensão são em função da distância entre a carga e o medidor e a potência da carga; • Utiliza a corrente de projeto do circuito; • Quedas dadas em porcentagem da tensão nominal: 4 tensão de entrada - tensão na carga Queda de tensão percentual = x 100% tensão na entrada Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO 5 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO 6 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO ASPECTOS GERAIS, VIDE NBR 5410:2004 • A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização se limitam em: 7 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO • A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização se limitam em: 8 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO • A queda de tensão entre a origem da instalação e qualquer ponto de utilização se limitam em: 9 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO • Após o dimensionamento da seção do condutor pela capacidade de condução de corrente, é necessário saber se esta seção está apropriada para promover uma queda de tensão no terminal dentro do estabelecido na norma. • Em sistemas monofásicos (F-N), tem-se: 𝑆𝑐 = 200×𝜌× 𝐿𝑐×𝐼𝑐 ∆𝑉𝑐×𝑉𝑓𝑛 [mm2] 𝜌 – resistividade do material condutor (cobre): 1/56 Ω.mm2/m; 𝐿𝑐 - comprimento do circuito, em m; 𝐼𝑐 - corrente total no circuito, em A; ∆𝑉𝑐 - queda de tensão máxima admitida em projeto, em %; 𝑉𝑓𝑛 - tensão entre fase e neutro, em V. 10 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO • Em sistemas trifásicos (3F ou 3F-N), tem-se: 𝑆𝑐 = 100 × 3 × 𝜌 × 𝐿𝑐 × 𝐼𝑐 ∆𝑉𝑐 × 𝑉𝑓𝑓 𝑉𝑓𝑓 - tensão entre fases, em V. • De uma forma mais completa, tem-se: ∆𝑉𝑐= 3 × 𝐿𝑐 × 𝐼𝑐 × 𝑅𝑐𝑜𝑠∅ + 𝑋𝑠𝑒𝑛∅ 10 × 𝑁𝑐𝑝 × 𝑉𝑓𝑓 [%] 𝑁𝑐𝑝 - número de condutores em paralelo por fase; 𝐼𝑐 - corrente do circuito, em A; 𝐿𝑐 - comprimento do circuito, em m; 𝑅 – resistência do condutor em mΩ/m; 𝑋 – reatância do condutor em mΩ/m; ∅ - ângulo do fator de potência da carga. 11 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO 12 Dimensionamento de Condutores QUEDA DE TENSÃO Fonte: [2] Exemplo: • Calcular a seção do condutor que liga um QGF ao CCM, sabendo-se que a carga é composta de 10 motores trifásicos de 10 cv, IV pólos, 380 V, 𝜂 = 89%, 𝑓𝑝 = 83%, fator de serviço unitário. O comprimento do circuito é de 150 m. Adotar o condutor unipolar isolado em PVC, instalado no interior de canaleta não ventilada, admitindo uma queda de tensão máxima de 5%. 13 Dimensionamento de Condutores • Exemplo: Resolução: Pela capacidade de corrente • Corrente de carga: Motor 10 cv, Inom = 15,14 A • Corrente total = 10 x 15,14 = 151,40 A • Método de instalação: D • Seção nominal pela capacidade de corrente: 3# 95 mm2 14 Dimensionamento de Condutores • Exemplo: Resolução: Pela queda de tensão • A seção mínima do condutor para uma queda de tensão máxima de 5%, vale: 𝑆𝑐 = 100× 3×1/56× 150×151,4 5×380 = 37,97 𝑚𝑚2 • Logo, a seção do condutor a ser utilizado é de 95 mm2, segundo o critério de capacidade de condução de corrente. 15 Dimensionamento de Condutores • Determinar a seção do condutor do circuito mostrado na figura abaixo, sabendo-se que serão utilizados condutores unipolares isolados em XLPE, dispostos no interior de canaleta ventilada construída no piso. A queda de tensão admitida será de 4%. 16 Dimensionamento de Condutores EXERCÍCIO SOLUÇÃO: 17 Dimensionamento de Condutores Seção do Condutor Comprimento Preço 1,5 mm2 100 m R$ 91,90 2,5 mm2 100 m R$ 112,90 4 mm2 100 m R$ 203,90 6 mm2 100 m R$ 260,90 10 mm2 100 m R$ 489,90 16 mm2 100 m R$ 645,90 25 mm2 100 m R$ 749,90 35 mm2 100 m R$ 1450,00 50 mm2 100 m R$ 1790,00 70 mm2 100 m R$ 2290,00 95 mm2 100 m R$ 5875,00 120 mm2 100 m R$ 7434,00 18 Valores vigentes em 10/2015 Fontes: http://www.fg.com.br/categorias/saldao/cabo http://www.cec.com.br/material-eletrico/fio-e-cabo http://www.leroymerlin.com.br/cabos-de-energia Dimensionamento de Condutores Referências • [1] NBR 5410:2004 • [2] Instalações Elétricas Industriais – João Mamede Filho, 8ª Edição • [3] Tabela de Dimensionamento Pirelli 19
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