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METODO 2 METODO DE QUEDA DE TENSÃO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Quando temos uma queda de tensão significativa, grande, nos circuitos alimentadores e terminais, isto trará consequências nos equipamentos, recebendo uma tensão inferior aos valores nominais nos terminais. O que é prejudicial ao desempenho dos equipamentos, que além de não funcionarem corretamente terão uma útil menor. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 2 - METODO DE QUEDA DE TENSÃO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Sc >= (200x Ƥ x ∑(Lc x IP) / (∆Vc x Vf) mm2 Sc Seção mínima do condutor Ƥ resistividade do condutor (cobre 1/56) Ω mm2/m Lc Comprimento do circuito em m Ipc Corrente Total do Circuito A, Corrente de PROJETO ∆Vc Queda de tensão máxima admitida em projeto em % Vf Tensão da Fase V Tensão da Linha IP Corrente de Projeto AULA 10 Lc 6.2.7 Quedas de tensão 6.2.7.1 Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação: a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s); b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado; c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição; d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio. NOTAS 1 Estes limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos de utilização previstos for coincidente com a tensão nominal da instalação. 2 Ver definição de “ponto de entrega” (3.4.3). 3 Nos casos das alíneas a), b) e d), quando as linhas principais da instalação tiverem um comprimento superior a 100 m, as quedas de tensão podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100 m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a 0,5%. 4 Para circuitos de motores, ver também 6.5.1.2.1, 6.5.1.3.2 e 6.5.1.3.3. 6.2.7.2 Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 7% Motores AT SE CAIXA SECCIONADORA Quadro Terminal (QF) 7% 1% 1% 1% 4% 4% QG (BT) E MEDIDORES Quadro Terminal (QL) Iluminação Tomadas 6.2.7.2 Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. Quedas de tensão maiores que as indicadas em norma são permitidas para equipamentos com corrente de partida elevada, durante o período de partida, desde que dentro dos limites permitidos em suas normas respectivas. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Para o cálculo da queda de tensão num circuito deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito. NOTAS 1 A corrente de projeto inclui as componentes harmônicas. A queda de tensão nos circuitos alimentadores e terminais CAUSAM danos que podem reduzir a vida ou queimar equipamentos. A queda de tensão faz com que os equipamentos recebam em seus terminais uma tensão inferior aos valores nominais, prejudicando o desempenho INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Dimensionamento Queda de Tensão Necessitamos ter: 1. Maneira de Instalar do Circuito. 2. Material do Eletroduto (Metálico ou PVC). 3. Tipo do Circuito (Monofásico ou Trifásico). 4. Corrente de Projeto, Ip, em Ampères; 5. Fator de potência média, cosꝕ, do circuito. 6. Comprimento, L do Circuito em Km; 7. Tipo de isolação do condutor; 8. Tensão, V, do circuito em Volts; 9. Queda de Tensão, e(%), admissível no condutor. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Dimensionamento da Queda de Tensão Cálculo da queda de Tensão Unitária. A queda de Tensão Unitária, ΔVunit, em Volts/Ampère x Km, do circuito será: OBSERVAR A DISTANCIA DO CIRCUITO Δvunit = e% x V / Ip x L Δv = Δvunit x Ip x L Δv Queda de Tensão em V Δvunit Queda de Tensão em V/A Km Ip Corrente de Projeto A L Distância Km INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Valores em V/A x Km PVC rígido e corrugado Quanto maior a seção menor o fator de queda de tensão INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 CALCULO PARA UM ÚNICO PONTO – EQUIPAMENTO Critério Capacidade de Condução Chuveiro - 5500 wCos ꝕ = 1 (fator de potência) METODO 7 B1 PVC 30o Ip= S/v S = Pativa/Cos ꝕ S = 5500/1 = 5500VA Ip = 5500/220v = 25 A PROCURAMOS NA TABELA 36 NBR 5410 Seção de 4mm2 15m INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 CALCULO PARA UM ÚNICO PONTO – EQUIPAMENTO Critério Capacidade de Condução Cos ꝕ = 1 (fator de potência) METODO 7 B1 PVC 30o Ip= S/v S = Pativa/Cos ꝕ S = 5500/1 = 5500VA Ip = 5500/220v = 25 A Usamos o Fator de Agrupamento p 2Circuitos Corrente Corrigida Ib= 25/0,8 = 31,25 A PROCURAMOS NA TABELA 36 NBR 5410 Seção de 4mm2 Chuveiro - 5500 w 15m INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Chuveiro - 5500 w Cos ꝕ = 1 (fator de potência) FF METODO 7 B1 PVC 30o Ip= P/v Ip = 5500/220v = 25 A 15m CALCULO PARA UM ÚNICO PONTO – EQUIPAMENTO Critério QUEDA DE TENSÃO Δvunit = e% x V / Ip x L Δvunit = (0,04 x 220) / 25 x 0,015 e(%) = 4% Δvunit = 8,8/ 0,375 = 25,14 V VERIFICANDO PELO INDICE DE QUEDA DE TENSÃO Max Neste caso 4% para este circuito AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Δvunit = 25,14 VA x Km Comparando os dois métodos ficaremos com o maior 4mm2 CALCULO PARA UM ÚNICO PONTO – EQUIPAMENTO Critério QUEDA DE TENSÃO 1% < 4% A queda de tensão é menor do que 4% ou sejá é admissível VERIFICANDO PELO INDICE DE QUEDA DE TENSÃO Neste caso 4% para este circuito AULA 10 Δv = e% x Ip x L Δv = 7,79 x 25 x 0,015 = 2,92 V Δv = 2,92 V / 220 V = 0,01 0,01 x 100% = 1% 1% < 4% A queda de tensão é menor do que 4% ou sejá é admissível VERIFICANDO PELO CONDUTOR (escolhido na capacidade) SELECIONAMOS O INDICE DE QUEDA DE TENSÃO a partir do condutor INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Fator 0,8 p tomadas Fator 0,9 p iluminação AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS 600w 600w Corrente de PROJETO Ip= 1300/127v = 10,24A Considerando Agrupamento de 2 circuitos Corrente Corrigida Ib= 10,24/0,8 x 1x1 = 12,8 A Seçã 1mm2 pela norma utilizaremos Seção de 2,5mm2 8m 1,5m 6m CALCULO PARA VÁRIOS PONTOS – EQUIPAMENTOS Critério QUEDA DE TENSÃO 100w AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS 600w 600w Corrente de PROJETO Ip= 1300/127v = 10,24A Considerando Agrupamento de 2 circuitos Corrente Corrigida Ib= 10,24/0,8 x 1x1 = 12,8 A Seçã 1mm2 pela norma utilizaremos Seção de 2,5mm2 8m 1,5m 6m CALCULO PARA VÁRIOS PONTOS – EQUIPAMENTOS Critério QUEDA DE TENSÃO 100w 4,72A4,72A0,78A I=4,72AI=9,44AI=10,22A Q A B C Δv (queda de tensão admissível) = 4% 4% x 127V = 5,08V Δv = e% x Ip x L QA Δv = e% x 10,22 x 0,008 = e% x 0,081 AB Δv = e% x 9,44 x 0,0015 = e% x 0,014 BC Δv = e% x 4,72 x 0,006 = e% x 0,028 AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS 600w 600w 8m 1,5m 6m CALCULO PARA VÁRIOS PONTOS – EQUIPAMENTOS Critério QUEDA DE TENSÃO 100w 4,72A4,72A0,78A I=4,72AI=9,44AI=10,22A Q A B C AULA 10 e% =Δv / (10,22 x 0,008) + (9,44 x 0,0015) + (4,72 x 0,006) e% = 5,08 /(0,081 + 0,014 + 0,028) e% = 5,08 / 0,123 = 41,30 V/A x Km e% = 41,30 V/A x Km Δv = e% x (QA + AB + BC ) e% = Δv / (QA + AB+ BC ) Ip= P/v ou Ip= P/vn Ip= P/(v x Ꞃ x Fp) ou Ip= P/(vn x Ꞃ x Fp) Ip= P/(v x Ꞃ x Fp x √3) Ip= P/(vn x Ꞃ x Fp x 3) Resistivo Lâmpadas incandescentes e resistências Indutivos Motores e Reatores 3F Equilibradas 3F Desequilibradas 3F +N FASE NEUTRO FASE FASE 2 FASE 1 NEUTRO 3 FASES 3 FASES + N INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 CIRCUITOS E CORRENTES CIRCUITOS MONOFÁSICOS CIRCUITOS TRIFÁSICOS Vn Tensão entre Fase e Neutro Ꞃ Rendimento Fp Fator de Potência Cosseno ꝕ ꝕ Angulo de defasagem entre a tensão e a corrente INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Chuveiro - 5500 w POTENCIA DO GERADOR 125KVA Cos ꝕ = 1 (fator de potência) FF METODO C Calha não perfurada PVC 30º Fator 0,8 Rendimento 8,85 45m CALCULO PARA UM GERADOR e QUADRO Critério QUEDA DE TENSÃO Calculo da Corrente de Projeto G Ip= S/(v x Ꞃ x Fp x √3) Ip= 125KVA/( 380 v x 0,85 x 0,8 x √3) Ip= 125/( 380 x 0,85 x 0,8 x 1,73) Ip = 125/ 447,56 = 0,279642 KA Ip = 279,64 A AULA 10 - Tipo: Seis cilindros, 4 Tempos, Refrigerado a água - Potência contínua do motor: 163 HP / 121 kW - Cilindradas: 6490 - Sistema de injeção: Injeção direta - Consumo de combustível: 218 g/kW.hora - Capacidade de óleo de cárter: 18 Litros - Refrigeração: A água com radiador - Potência máxima: 125 Kva - Potência nominal: 106 Kva - Fator de potência: 0,8 cos - Corrente nominal: 130 Amperes - Regulador de tensão: AVR - Tensão trifásica: 380 /220 V - Classe de isolação do alternador: F - Rotação nominal: 1800 RPM - Frequência: 60 hz - Tanque de combustível: 230 Litros Dimensões (C x L x A): 2320 x 920 x 1350 mm, Peso: 1235 kg Gerador à Diesel Trif 125 KVA 380v, TDMG125E3 - TOYAMA QG AULA 10INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Corrente de Projeto Ip = 279,64 A Eletroduto sobre Calha não perfurada Classe C Trifásico Condutor 150mm2 Calculo Capacidade de Condução AULA 10 45m VERIFICANDO PELO INDICE DE QUEDA DE TENSÃO Neste caso 7% para este circuito G Δv = e% x (279,64) x (45/1000 ) e% = vamos ver na tabela referente ao condutor encontrado (150mm2) INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Índice 0,31 V/A x Km Δv = e% x (279,64) x (45/1000) e% = vamos ver na tabela Δv = 0,31 x 279,64 x 0,045 = 3,90V AULA 10INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Δv = 3,90V / 380V = 0,01026 = 0,01026 x 100 = 1,02% 1,02% <= que 7% como recomenda a Norma, por isso este cabo é admissível. AULA 10INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS CONDUTOR NEUTRO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 SEÇÃO NOMINAL MINIMA DO CONDUTOR NEUTRO. NBR 5410 O condutor NEUTRO tem por finalidade o equilíbrio e a proteção do sistema elétrico. O condutor NEUTRO deve ser único para cada Circuito. O condutor NEUTRO de um circuito deve ter a mesma seção da FASE. • Circuitos monofásicos e bifásicos neutros. • Circuitos trifásicos quando as seção do condutor da FASE for inferior a 2,5mm2 • Circuitos trifásicos quando houver a presença de Harmônicas. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 SEÇÃO DO CONDUTOR NEUTRO. NBR 5410 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Seção de Condutor de NEUTRO em relação ao Condutorde FASE Seção de Condutores Fase (mm2) Seção Minima do Condutor NEUTRO S<=25 S (mesma seção do condutor fase) 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 185 A máxima corrente susceptivel de percorre o condutor Neutro em serviço normal seção reduzida do condutor Neutro. deve ser inferiro a capacidade de condução de corrente correspondente a seção reduzida do condutor Neutro. AULA 10 A corrente harmônica é uma corrente elétrica que tem uma frequência múltipla da frequência original da rede (60 Hertz). A frequência da rede é chamada de fundamental. A Harmônica surge devido a presença de cargas não lineares e elas causam perturbações que devem ser consideradas. Por exemplo: Fundamental 60 Hz Segunda harmônica 120 Hz Terceira harmônica 180 Hz Continuando assim ...... OU seja elas são perturbações na Corrente harmônica INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 1 0 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS -1 90 180 360270 AULA 10 1 Harmônica (Fundamental) 3 Harmônica 5 Harmônica T 1 Harmônica É Senoidal E tem 60Hz INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Tabela de fatores fh para NEUTRO ELETRODUTOS INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Dimensionamento dos Eletrodutos Para dimensionar os eletrodutos se faz necessário determinara a taxa de ocupação do eletroduto, o percentual máximo de área do eletroduto que pode ser ocupada pelos condutores. A taxa de ocupação varia entre 40% e 53%, e é determinada em função da quantidade de condutores que serão instalados. Quando são instalados 3 ou mais condutores no interior do eletroduto, a taxa utilizada é de 40%, portanto, essa é a taxa mais utilizada. Pode-se utilizar uma tabela, que a partir do número de condutores e a seção do maior condutor de cada trecho, fornece o tamanho nominal do eletroduto. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Diâmetro Eletroduto em relação aos Condutores INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Outra forma de dimensionar os eletrodutos é: a) Determina-se a seção dos condutores que irão passar no interior do eletroduto. b) Determina-se a seção total de cada condutor (considerando a camada de isolação) na tabela a seguir. c) Efetua-se o somatório das seções totais, obtida no item anterior. d) De posse deste valor total do somatório, determina-se nas outras tabelas (na coluna 40% da área) o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do eletroduto a ser utilizado. e) Na instalação o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 20mm. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Nos eletrodutos só podem ser instalados condutores que possuam isolação (isto é, condutores isolados, cabos unipolares e cabos muItipolares). Num mesmo eletroduto só podem ser instalados condutores de circuitos diferentes quando eles pertencerem à mesma instalação. A soma das áreas totais dos condutores contidos num eletroduto não pode ser superior a 53%, 31 % e 40% da área útil do eletroduto, respectivamente para 1,2,3 ou mais condutores. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 S - seção total dos condutores no Eletroduto; D - diâmetro do maior condutor do circuito; N - número de condutores do circuito; n - quantidade de circuitos. 𝑆 = 1 𝑛 𝑁 𝑥 𝜋 𝑥 𝐷2 𝑛 4 (mm2). INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Em cada trecho de tubulação entre duas caixas, ou entre extremidades, ou ainda entre caixa e extremidade, só devem ser previstas, no máximo, 3 curvas de 90°, ou seu equivalente até, no máximo, 270°, não devendo ser previstas curvas com deflexão superior a 90°. As caixas de derivação devem ser previstas: • em todos os pontos de entrada ou saída de condutores ou cabos na tubulação, exceto nos pontos de transição ou passagem de linhas abertas para linhas em eletrodutos que, nesses casos, devem ser rematados com buchas • em todos os pontos de emenda ou derivação dos condutores ou cabos • para dividir a tubulação, quando necessário, como visto anteriormente Quando o ramal de eletrodutos passar obrigatoriamente por áreas inacessíveis onde não haja possibilidade de emprego de caixas de derivação, a distancia máxima entre caixas pode ser aumentada, procedendo-se da seguinte forma: • calcula-se a distância máxima permitida, considerando as curvas existentes • para cada 6 m (ou fração) de aumento da distância máxima, utiliza-se um eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior ao que serianormalmente utilizado INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10 Cálculo da área útil do eletroduto (AE ) AE =π/4 (de - 2e)2 (mm2 ) sendo de o diâmetro externo mínimo e “e“ a espessura. Área total do condutor (Ac ) Ac= π/4 d2 (mm2 ) Número máximo de condutores (N) N = 0,40 AE /Ac Vamos considerar, a título de exemplo, condutores isolados cobre/poliolefina não halogenada, do tipo cabo flexível Afumex de 2,5mm2 , cujo diâmetro externo nominal é d = 3,4 mm Adotaremos no cálculo a ocupação máxima de 40% da área útil do eletroduto e consideraremos eletrodutos de tamanho nominal 20 (antigo 3 /4”). O procedimento de cálculo será o seguinte: INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 10
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