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ELETROTÉCNICA Unidade 2: Equipamentos de um Sistema Elétrico AULA 1: Cabeamentos Introdução • Dimensionamento de um condutor depende da instalação e da carga a ser suprida: – Tensão nominal; – Frequência nominal; – Potência da carga a ser suprida; – Fator de potência da carga; – Número de fases do sistema; – Método de instalação dos condutores; – Natureza da carga: iluminação, motores, capacitores; retificadores, etc; – Distância da carga ao ponto de suprimento; – Corrente de curto-circuito. Critérios de Dimensionamento • Seção mínima (definida por norma); • Capacidade de condução de corrente (definida pela forma de instalação); • Queda de tensão (relacionada com o comprimento do cabo); • Sobrecarga (relacionado com o tempo de atuação do disjuntor no disparo térmico); • Curto-circuito (relacionado com o tempo de atuação do disjuntor no disparo magnético); • Contatos diretos (relacionada com o ambiente). Seções Nominais (em mm2) • 1,5 • 2,5 • 4,0 • 6,0 • 10,0 • 16,0 • 25,0 • 35,0 • 50,0 • 70,0 • 95,0 • 120,0 • 150,0 • 185,0 • 240,0 • 300,0 • 400,0 • 500,0 Formação dos Condutores • Fio redondo sólido; • Condutor redondo normal; • Condutor redondo compacto; • Condutor setorial compacto; • Condutor Flexível; Fio Redondo Sólido • Geralmente limitado à seção de 10mm2; • Baixa flexibilidade: dificulta trabalhos de puxamento, acomodação e ligação; • Comumente utilizados em instalações de iluminação ou de força com carga compatível as seções padronizadas; Condutor Redondo Normal • Classe de encordoamento 1; • Constituído de um fio longitudinal envolvido por uma ou mais coroas de fio redondo sólido, em forma de espira: • Formações padronizadas por norma: – 7 fios: 1 + 6 – 19 fios: 1 + 6 + 12 – 37 fios: 1 + 6 + 12 +18 – 61 fios: 1 + 6 + 12 + 18 + 24 – 91 fios: 1 + 6 + 12 + 18 + 24 + 30 Condutor Redondo Compacto • Compactação acarreta na deformação dos fios elementares das diferentes coroas, reduzindo o diâmetro; • Classe de encordoamento 2; • Formas construtivas idênticas ao do classe 1; • São mais rígidos, dificultando manuseio. Condutor Setorial Compacto • Utilizado em cabos multipolares (geralmente três ou quatro condutores); • Seções de 50mm2 a 240mm2, acarretando em cabos de menor diâmetro externo. Condutor Flexível • Classes de encordoamento 4, 5 e 6, com grau de flexibilização crescente; • É fabricado a partir do encordoamento de vários fios elementares de diâmetro reduzido. Componentes • Condutor – Alumínio; – Cobre • Isolamento – Termoplásticos; – Termofixos; • Blindagens de campo elétrico • Capa de proteção Alumínio • O preço de mercado do alumínio é menor que o do cobre; • A norma NBR 5410/2004 restringe o uso de condutores a alumínio para seções de 16mm2; • O alumínio acarreta em maiores cuidados na manipulação e instalação, devido as suas características mecânicas e os pontos de contato; • Não podem ser conectados a cabos de cobre, devido à oxidação. Alumínio • Condutores de alumínio nus são comumente utilizados em linhas de transmissão e distribuição aéreas; • Apresenta excelente comportamento diante de esforços mecânicos, especialmente quando encordoados com alma de aço; • Condutores de alumínio isolados são aplicados em redes subterrâneas. Cobre • Responde pela maior parte das instalações elétricas, tanto prediais quanto industriais; • Aplicado em redes aéreas de regiões litorâneas; • Dúctil; • Maleável. Isolamento • Constituído de materiais sólidos extrudados; • Isolação: Exprime a parte qualitativa do material empregado (Ex: isolação de polietileno reticulado); • Isolamento: Sentido quantitativo (Ex: isolamento para 750V). • Materiais: – Termoplásticos: PVC; – Termofixos: XLPE e EPR PVC • Péssima propagação de chama, quando agregada a aditivos especiais; • Resistência ao envelhecimento regular; • Boa flexibilidade; • Baixa temperatura máxima admissível; • Boa resistência à abrasão; • Boa resistência a golpes; • Resistência regular à unidade e à água; • NBR 7288 e NBR 8661; XLPE • Polietileno reticulado; • Temperatura máxima admissível elevada; • Excelente resistência à abrasão; • Alta rigidez dielétrica, que decai rapidamente ao longo dos anos; • Flexibilidade regular; • Boa resistência ao envelhecimento; • NBR 7287; EPR • Borracha etileno-propileno; • Temperatura máxima admissível elevada; • Excelente resistência à abrasão; • Excelente resistência a golpes; • Grande flexibilidade; • NBR 7286; Temperaturas Características Não Halogenados • Baixa emissão de monóxido de carbono: Gás altamente perigoso devido a ausência completa de qualquer cor ou odor de modo a ser difícil de detectar. • Não emissão de gases halogenados: gases prejudiciais ao sistema respiratório humano e agressivo a componentes eletrônicos e equipamentos em geral; • Baixa emissão de fumaça: Não prejudica a visibilidade durante a ocorrência de um incêndio, auxiliando nos procedimentos de evacuação e permitindo operações de salvamento e contenção de incêndio. Não Halogenados • Utilizados em locais com grande fluxo de pessoas (teatros, cinemas, hospitais, shoppings, etc); • NBR 13248: Cabos de potência e controle e condutores isolados sem cobertura, com isolação extrudada e com baixa emissão de fumaça, para tensões até 1kV. Capa de Proteção • Proteção externa, normalmente de PVC; • Em ambientes com poluição, pode-se usar capa de neoprene; • Em ambientes sujeitos a danos mecânicos, deve-se usar também proteção metálica: – Fitas planas de aço aplicadas helicoidalmente; – Fitas corrugadas de aço ou alumínio, aplicadas transversalmente; Formação • Podem ser construídos de diversas maneiras, em função da destinação: – Cabos isolados; – Cabos Unipolares; – Cabos Multipolares. Cabos Isolados • Dotados de uma camada isolante, sem capa de proteção; • NBR 6148; • Isolamento de 450/750V (fase- terra e fase-fase, respectivamente); Cabos Unipolares • Dotados de uma camada isolante protegida por uma capa, normalmente constituída de PVC; • NBR 6251; • Baixa tensão: 0,6/1kV; • Média tensão: 3,6/6kV, 6/10kV, 8,7/15kV e 12/20kV. Cabos Multipolares • Constituídos por vários cabos isolados e dotados de capa de proteção. • Bipolares, tripolares, tetrapolares, etc. Identificação dos Condutores • Segundo a NBR 6251, os condutores isolados devem ser identificados convenientemente; • Na identificação por cores, devem ser respeitadas as seguintes condições: – Verde/Amarela e Verde: Usadas exclusivamente para condutores de proteção; – Azul-claro: Usada para identificar condutor neutro. Caso não haja neutro poderá representar qualquer condutor que não exerça função exclusiva de proteção; Identificação dos Condutores • Segundo a NBR 6251, a cobertura externa dos cabos deve ser marcada com os seguintes dizeres: – Nome do fabricante; – Número de condutores;– Seção dos condutores; – Tensão de isolamento;
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