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Cabos Energia – Fios e Cabos Termoplásticos de Baixa Tensão - 40 - Exemplo de aplicação Em uma pequena indústria deseja-se instalar, a partir da cabine primária, cabos para alimentação dos seguintes circuitos: - Iluminação da quadra de esportes 7.500 W - 2 motores para as bombas de água 10 e 20 CV - Quadro de distribuição dos escritórios, cuja total de 20.000W - Quadro de distribuição da fábrica cuja carga total é de 250 kW - O sistema é trifásico, com tensão de 220V. As distâncias entre a fonte de alimentação e os pontos de carga estão esquematizados na figura abaixo, assim como os tipos de instalação a serem utilizados. - O fator de potência considerado para toda a instalação foi de cosM = 0,92 Cabos Energia – Fios e Cabos Termoplásticos de Baixa Tensão - 41 - Solução Em função das recomendações da NBR 5410, a queda de tensão da máxima, entre a origem da instalação e o ponto mais afastado da carga não deve exceder a 7% para utilizações diversas, e 7% para circuitos de iluminação. Consideramos os seguintes percentuais de queda de tensão: C.P 2% QDG QDG 1% Q.D. Escritórios QDG 3% Motores Bomba de Água QDG 1% Iluminação Quadra Esportes QDG 5% Q.D. Fábrica Alimentação do Q. D. dos escritórios Corrente de projeto do circuito (IB): IB = 20.000 = 57A 3x220x0,92 a) Dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente Seja 35ºC a temperatura ambiente do local onde serão instalados os cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para temperatura de 0,94 de acordo com a Tabela 8. I'B = 57 = 61A 0,94 Conforme a Tabela 1, o tipo de instalação "eletroduto em alvenaria" atende ao método de referência B1. Seguindo a Tabela 2, coluna B1 - 3 condutores carregados, encontramos o cabo de seção 16mm2 que atende uma corrente de até 68A. b) Dimensionamento pelo critério da queda de tensão: Seja a queda de tensão unitária: 'VP.U. = 1x220 = 0,96 V/A.km 0,04x57x100 Conforme a Tabela 6 , cabos unipolares em circuito trifásico e disposição trifólio, cosM = 0,92, a seção de 50mm2 atende uma queda de tensão p.u. de até 0,82. Conclusão: Deverá ser utilizada a seção de 50 mm2 pois esta atende a ambos os critérios (a seção de 16mm2 implicaria em uma queda de tensão superior a 1%). Solução: Cabo Noflam Antichama BWF 50mm2 750V (fase) Cabo Noflam Antichama BWF 25mm2 750V (neutro) Cabo Noflam Antichama BWF 25mm2 750V (proteção) Alimentação dos motores das bombas de água Corrente dos circuitos dos motores (lN1 e lN2) Conforme Tabela 16: 10CV 220V trifásico 1800 rpm 60Hz 4 pólos lN1 = 28A 20CV 220V trifásico 1200 rpm 60Hz 6 pólos lN2 = 56A Corrente de projeto total (lB): lB = lN1 + lN2 = 28+56 = 84A a) Dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente Seja 40ºC a temperatura ambiente do local onde serão instalados os cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para temperatura de 0,87 de acordo com a Tabela 8. I'B = 84 = 97A 0,87 Conforme a Tabela 1, o tipo de instalação "enterrada - eletroduto" atende ao método de referência D. Seguindo a Tabela 2, coluna D - 3 condutores carregados, encontramos o cabo de seção 35mm2 que atende uma corrente de até 103A. b) Dimensionamento pelo critério da queda de tensão Seja a queda de tensão unitária: 'VP.U. = 3x220 = 1,57 V/A.km 0,05x84x100 Conforme a Tabela 6 , cabos unipolares em circuito trifásico e disposição trifólio, cosM = 0,92, a seção de 25mm2 atende uma queda de tensão p.u. de até 1,47. Conclusão: Deverá ser utilizada a seção de 35mm2 pois esta atende a ambos os critérios (a seção de 25mm2 não suportaria a corrente de 97A exigida). Solução: Cabo Noflam Antichama BWF 35 mm2 750V (fase) Cabo Noflam Antichama BWF 16 mm2 750V (proteção) Alimentação do sistema de iluminação da quadra de esportes. Corrente de projeto do circuito (lB): IB = 7.500 = 22A 3x220x0,92 a) Dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente Seja 30ºC a temperatura ambiente do local, conforme a Tabela 1, o tipo de instalação " aparente-fixação em parede" atende ao método de referência C. Seguindo à Tabela 2 , coluna C - 3 condutores carregados, encontramos o cabo de seção 2,5 mm2 que atende uma corrente de até 24A. b) Dimensionamento pelo critério da queda de tensão: Seja a queda de tensão unitária: 'VP.U. = 1x220 = 3,33 V/A.km 0,03x22x100 Conforme a Tabela 6, cabos unipolares em circuito trifásico e disposição trifólio, cosM = 0,92, a seção de 16mm2 atende uma queda de tensão p.u. de até 2,27. Conclusão: Deverá ser utilizada a seção de 16 mm2 pois esta atende a ambos os critérios (a seção de 2,5 mm2 implicaria em uma queda de tensão superior a 1%). Solução (*): Cabo VINIL 16 mm2 0,6/1kV (fase) Cabo VINIL 16 mm2 0,6/1kV (proteção) Cabos Energia – Fios e Cabos Termoplásticos de Baixa Tensão - 42 - Alimentação do Q.D. da Fábrica Corrente de projeto do circuito (IB): IB = 250.000 = 713A 3x220x0,92 Como a corrente do circuito é elevada, serão considerados 3 cabos por fase, portanto: I'B = 713 = 238A 3 a) Dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente Seja 40ºC a temperatura ambiente do local onde serão instalados os cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para temperatura de 0,87 de acordo com a Tabela 8. I'B = 238 = 274A 0,87 Levando-se em consideração o tipo de instalação, haverão 3 circuitos de cabos em trifólio, espaçados de 2De (De-diâmetro externo do cabo). Para esta disposição dos cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para agrupamento de cabos unipolares, em 1 bandeja perfurada, de 0,96 de acordo com a Tabela 9. I'B = 274 = 286A 0,96 Conforme a Tabela 1, o tipo de instalação "aparente-bandeja perfurada" atende ao método de referência F. Seguindo a Tabela 3, coluna F - 3 condutores carregados, em trifólio, encontramos o cabo de seção 120 mm2 que atende uma corrente de até 308A. b) Dimensionamento pelo critério da queda de tensão: Seja a queda de tensão unitária: 'VP.U. = 5x220 = 0,23 V/A.km 0,2x238x100 Conforme a Tabela 6, cabos unipolares em circuito trifásico e disposição trifólio, cosM = 0,92, a seção de 240 mm2 atende uma queda de tensão p.u. de até 0,22. Conclusão: Deverá ser utilizada a seção de 240 mm2 pois esta atende a ambos os critérios (a seção de 120 mm2 implicaria em uma queda de tensão superior a 5%). Solução (*) (**) Cabo VINIL 240 mm2 0,6/1kV (fase) Cabo VINIL 120 mm2 0,6/1kV (neutro) Cabo VINIL 120 mm2 0,6/1kV (proteção) (*) Para este tipo de instalação, a NBR 5410 exige que os cabos possuam isolação e cobertura - uni/multipolar. (**) Para instalação de cabos unipolares em paralelo, é imprescindível adotar-se disposições (arranjos) de fases que permitam manter as correntes o mais possível equilibradas. De uma maneira geral, a disposição em trifólio é a que mais permite este equilíbrio. Nunca se deve agrupar os cabos por fase em arranjos diferentes dos indicados ao lado: Alimentação do Q.D.G. Corrente de projeto total (l'B): l'B = 57+84+22+713 = 876A Como a corrente do circuito é elevada, serão considerados 2 cabos por fase, portanto: I'B = 876 = 438A 2 a) Dimensionamento pelo critério da máxima capacidade de condução de corrente Seja 40ºC a temperatura ambiente do local onde serão instalados os cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para temperatura de 0,87 de acordo com a Tabela 13. I'B = 438 = 504A 0,87 Levando-se emconsideração o tipo de instalação, haverão 2 circuitos de cabos dispostos horizontalmente, contíguos. Para esta disposição dos cabos, é necessária a aplicação do fator de correção para agrupamento de cabos unipolares, em 1 suporte horizontal, de 0,97 de acordo com a Tabela 12. I'B = 504 = 520A 0,97 Conforme a Tabela 1, o tipo de instalação "aparente-suporte" atende ao método de referência F. Seguindo a Tabela 3, coluna F - 3 condutores carregados, dispostos horizontalmente, encontramos o cabo de seção 300 mm2 que atende uma corrente de até 587A. b) Dimensionamento pelo critério da queda de tensão: Seja a queda de tensão unitária: 'VP.U. = 2x220 = 0,20 V/A.km 0,05x438x100 Conforme a Tabela 6, cabos unipolares em circuito trifásico e disposição contíguos, cosM = 0,92, a seção de 300 mm2 atende a queda de tensão p.u. de até 0,20. Conclusão: Deverá ser utilizada a seção de 300 mm2 pois esta atende a ambos os critérios. Solução (*) (**) Cabo VINIL 300 mm2 0,6/1kV (fase) Cabo VINIL 150 mm2 0,6/1kV (neutro) Cabo VINIL 150 mm2 0,6/1kV (proteção) Em trifólio Em disposição horizontal, contíguos
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