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GUIA DEFINITIVO DE 3 PASSOS PARA DIMENSIONAR CABOS ELÉTRICOS Domine o conhecimento que poucos Profissionais possuem e se diferencie da concorrência Versão 1.0 Autor: Engº Anderson Campos CABOS ELÉTRICOS CONFORME A NORMA NBR 5410 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos Versão 1.0www.escoladaeletrica.com Introdução Introdução Dimensionamento de cabos elétricos... Esse realmente é um tema de extrema importância, um dos mais importantes quando falamos de instalações elétricas. Costumo dizer que dimensionamento de cabos elétricos e proteções é literalmente o coração das instalações elétricas. Caso não me conheça ainda, muito prazer, meu nome é Anderson Campos, sou Engenheiro Eletricista e fundador da Escola da Elétrica onde compartilho o meu conhecimento e experiências com milhares de profissionais da área elétrica. O conteúdo que você esta prestes a consumir, foi pensado e elaborado com muito carinho. Fiz de uma maneira que possa ser rapidamente consumido, porém sem correr com as informações. Afinal, sabemos que com eletricidade não se brinca. Quero que ao final dessa leitura, você me procure no instagram, facebook ou youtube e me passe o seu feedback em relação a esse conteúdo. Tenho certeza que de alguma forma irá te levar para outro patamar de conhecimento técnico e isso quem ganha é você! Pois dessa forma você poderá projetar instalações elétricas de maneira profissional e com segurança. Então sem mais delongas, mãos a obra e boa leitura. Vamos pra cima! Engº Anderson Campos Versão 1.0www.escoladaeletrica.com Sumário Passo 1: Você é o Responsável pela Instalação Elétrica, não seja imprudente! ........................................................................01 Critério de dimensionamento pela seção mínima....03 Passo 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente .............................................................04 Entendendo as etapas e informações ...................04 Respostas para os 5 Passos da CCC ...................05 Tabela 33 - Tipos de linhas elétricas ......................07 Tabela 46 - Número de condutores carregados .....08 Tabela 35 - Temperatura de condutores .................09 Tabela 36 - Tabela de capacidade de condução de corrente ...................................................................12 Tabela 42 - Fatores de correção por agrupamento FCA .........................................................................13 Tabela 40 - Fatores de correção por temperatura ..16 Tabela 48 - Seção reduzida do condutor neutro .....19 Tabela 58 - Seção mínima do condutor de proteção...................................................................19 Passo 3: Critério de Dimensionamento pela Queda de Tensão.16 Fórmulas para dimensionar pela queda de tensão 20 O que é qual a sua importância ..............................21 Limites de queda de tensão admitida......................22 Cálculo na prática....................................................23 Passo 4: A chave para se tornar especialista em projetos de instalações elétricas e viver de projetos elétricos......................24 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com Sumário Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 1: Você é o Responsável pela Instalação Elétrica, não seja imprudente! Sim é isso mesmo que você leu, antes de iniciar a parte técnica onde eu vou te mostrar na prática os principais critérios de dimensionamento, eu tenho a obrigação de fazer esse alerta. Pode parecer um pouco rude eu falar assim, mas todo e qualquer profissional da área elétrica, seja um eletricista, técnico engenheiro ou similar, deve e precisa saber muito bem o que está fazendo quando falamos de dimensionamento das instalações elétricas. O que estamos para falar aqui infelizmente em muitos casos no dia a dia é negligenciado, algumas vezes por falta de conhecimento do projetista, outras vezes, por motivos diversos como economia desnecessária de clientes, ou até mesmo profissionais se é que podem ser chamados assim, não trabalham como deveriam e fazem “vista grossa” para pontos fundamentais. Existem duas situações que você pode estar enquadrado, a primeira é se você é um instalador, ou seja executa as instalações elétricas a partir de um projeto elétrico, mesmo que seja um croqui feito por você, um pensamento de projetista é necessário a ser seguido. Outra situação é quando você é o projetista e não executa as instalações e aqui quero chamar a atenção para ambos os casos, tanto o projetista, quanto o executor são responsáveis pelas instalações elétricas. Então por favor, eu quero muito que você faça parte do seleto grupo de profissionais da área elétrica que trabalham com ética e sempre pensam na segurança das instalações elétricas e boas práticas de Engenharia Elétrica combinado? Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 1 01 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 1: Você é o Responsável pela Instalação Elétrica, não seja imprudente! Comecei logo falando com seriedade com você, pois um mal dimensionamento de cabos elétricos, pode impactar e ocasionar grandes problemas em uma instalação elétrica como: • Incêndios. • Colocar em risco vidas de pessoas. • Prejuízo financeiro e material do seu cliente. • Você pode responder legalmente em casos de acidentes originados por mal dimensionamento das instalações elétricas. • Mal funcionamento ou queima de equipamentos. • Aumento do consumo de energia elétrica impactando no valor a ser pago na conta de energia. Esses são alguns exemplos para frisar a importância e o valor que devemos dar aos nossos trabalhos, devemos nos valorizar sim e cobrar o valor justo, mas esse é assunto para outro momento. Chega de papo, pois agora eu confio em você e vamos pra parte prática e também conceitual sobre os principais critérios de dimensionamento de cabos elétricos conforme a NBR 5410 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 1 02 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 1: Você é o Responsável pela Instalação Elétrica, não seja imprudente! Sabe aquela situação em que você recebe uma pergunta do tipo, mas por quê cabo de 2,5mm² ? Não pode ser de 1,5mm² ? Pra resolver esse assunto você pode sempre que precisar apresentar ao seu cliente ou quem lhe questionar sobre isso, a tabela 47 da norma NBR 5410. Essa tabela é responsável por estabelecer os limites mínimos que podemos utilizar na escolha da seção/bitola dos cabos elétricos em baixa tensão, observe a tabela abaixo: Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 1 Critério de dimensionamento pela seção mínima Veja que em um circuito de iluminação, a seção mínima de cabos é de 1,5mm² enquanto que em circuito de força como tomadas de uso geral e uso específico a seção mínima é de 2,5mm². Mesmo que a corrente seja baixa, devemos seguir e respeitar a NBR 5410. 03 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente O dimensionamento de cabos elétricos pelo critério da capacidade de condução de corrente tem como objetivo escolher um cabo elétrico que suporte um determinado valor de corrente em amperes. Ou seja, para um circuito cuja a corrente elétrica é de 15 amperes, nós devemos dimensionar um condutor que suporte essa corrente de forma segura sem sofrer danos. Portanto podemos concluir que a capacidade de condução de corrente (CCC)é o quanto de corrente elétrica um cabo é capaz de transportar de uma fonte alimentadora até determinadas cargas. O Método que estou prestes a lhe mostrar, é dividido em 5 passos, onde coletamos informações, executamos cálculos e consultamos informações da NBR 5410, para isso devemos responder 5 perguntas conforme abaixo: 1) Qual o valor da corrente do circuito? (Corrente de Projeto) 2) Como os cabos serão instalados? (Eletroduto embutido, aparente, eletrocalha etc) 3) Qual a quantidade de cabos por circuito? (nº de condutores carregados) 4) Qual tipo de isolação do cabo? (PVC, EPR, XLPE) 5) Quantos circuitos irão passar dentro do mesmo eletroduto? É muito importante que você decore esses 5 passos em sua mente ou no mínimo tenha essas informações com você quando for dimensionar cabos elétricos. Vamos ver cada um desses itens na prática para ficar melhor o entendimento, bora ver isso? Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Entendendo as etapas e informações 04 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Para entender melhor, vamos as respostas dessas perguntas, assim você sempre poderá seguir este modelo 1) Qual o valor da corrente do circuito? (Corrente de Projeto) Calcular a corrente, exemplo forno elétrico, 2500W/127V: 2) Como os cabos serão instalados? (Eletroduto embutido, aparente, eletrocalha etc) R: Consultar a tabela 33 – Linhas elétricas na NBR 5410 3) Qual a quantidade de cabos por circuito? (nº de condutores carregados) R: Seguir e consultar a tabela 46 da NBR 5410 4) Qual tipo de isolação do cabo? (PVC, EPR, XLPE) R: Em caso de dúvida consultar a tabela 35 – temperatura de cabos, vale ressaltar que para linhas elétricas abertas como eletrocalha sem tampa por exemplo, os cabos devem ser unipolares 5) Quantos circuitos irão passar dentro do mesmo eletroduto? R: Consultar a tabela 42 – Fatores de correção por agrupamento (quando aplicável). Quando existem mais de um circuito dentro do mesmo eletroduto, nós temos uma temperatura mais elevada devido a múltiplos circuitos e suas respectivas correntes. Com isso a capacidade de condução de corrente dos cabos será MENOR, por isso devemos aplicar os fatores de correção conforme tabela 42 e determinar a corrente corrigida Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Respostas para os 5 Passos da CCC I = 𝑃 (𝑤) 𝑉𝑐𝑜𝑠𝜑 → I = 2500 127.1 → I = 19,68A 05 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Exemplo Prático: Dimensionar pela capacidade de condução de corrente os cabos alimentadores de um circuito que irá ligar um forno elétrico de 2500W, 127V monofásico + terra, sendo que os cabos irão ser instalados em eletroduto PVC embutido em alvenaria. Considerar somente 1 circuito dentro do eletroduto (circuito do forno) e isolação do cabo em PVC. Dados resumidos: Carga: Forno elétrico Potência: 2500W Tensão: 127V (2P+T) Eletroduto embutido em alvenaria Isolação do cabo em PVC 1 Circuito dentro do eletroduto A partir das informações acima, podemos responder as 5 perguntas citadas na página anterior: 1) Qual o valor da corrente do circuito? (Corrente de Projeto) 2) Como os cabos serão instalados? (Eletroduto embutido, aparente, eletrocalha etc) → Para responder a essa questão devemos determinar o método de referência da linha elétrica conforme a tabela 33 – Linhas elétricas da NBR 5410 (ver página seguinte) Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 I = 𝑃 (𝑤) 𝑉𝑐𝑜𝑠𝜑 → I = 2500 127.1 → I = 19,68A 06 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente 2) Como os cabos serão instalados? (Eletroduto embutido, aparente, eletrocalha etc) Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Observe que nesta tabela, podemos analisar diversas maneiras de instalar os cabos elétricos, essa tabela é maior do que a apresentada acima e no final deste guia você poderá consulta-la sempre que precisar. Mas, para o nosso exemplo veja o nº 7, condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria, método de referência B1, essa será a nossa escolha 07 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Dados resumidos: Carga: Forno elétrico Potência: 2500W Tensão: 127V (2P+T) Eletroduto embutido em alvenaria Isolação do cabo em PVC 1 Circuito dentro do eletroduto 3) Qual a quantidade de cabos por circuito? (nº de condutores carregados) Aqui devemos seguir o que estabelece a tabela 46 da NBR 5410 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Neste caso o número de condutores carregados será 2, pois o nosso forno é monofásico + terra, ou seja, uma fase e neutro + terra, repare que o condutor terra não tem a finalidade de alimentação e sim proteção, então mesmo tendo 3 cabos, somente dois são destinados a força, então consideramos 2 condutores carregados 08 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Dados resumidos: Carga: Forno elétrico Potência: 2500W Tensão: 127V (2P+T) Eletroduto embutido em alvenaria Isolação do cabo em PVC 1 Circuito dentro do eletroduto 4) Qual tipo de isolação do cabo? (PVC, EPR, XLPE) Vamos utilizar cabo PVC, pois é uma livre escolha de cada projetista, mas vale lembrar que há casos onde é necessário o uso de EPR ou XLPE visto que estes possuem maior capacidade de trabalho contínuo em temperaturas mais elevadas quando comparado ao PVC Para ver os valores de cada tipo de isolação você pode observar a tabela 35 de temperaturas características de condutores, também da NBR 5410 Outro fator que também define se o uso deve ser PVC ou EPR/XLPE é o tipo de cabo, geralmente quando o tipo é um cabo isolado, a sua isolação mais comum é o PVC, enquanto que no cabo unipolar, as isolações mais utilizadas são o EPR e XLPE. Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 09 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Dados resumidos: Carga: Forno elétrico Potência: 2500W Tensão: 127V (2P+T) Eletroduto embutido em alvenaria Isolação do cabo em PVC 1 Circuito dentro do eletroduto 5) Quantos circuitos irão passar dentro do mesmo eletroduto? Essa é a etapa mais importante e é aqui que muitos profissionais erram e podem colocar as instalações em risco. Uma coisa é dimensionar o cabo para somente um circuito dentro do eletroduto, outra coisa é quando temos dois ou mais circuitos no mesmo eletroduto. Como sabemos a corrente elétrica gera calor (efeito joule), então quanto mais circuitos dentro do mesmo eletroduto, mais calor temos e com isso a resistência dos condutores aumenta e por fim temos uma diminuição da capacidade de corrente dos cabos. Vamos ver a seguir a tabela 36 da NBR 5410 onde podemos verificar quais os valores de corrente para cada seção de cabos em função de como os mesmos são instalados. Mas, já quero chamar a sua atenção que essa tabela nos mostra uma situação onde temos apenas um circuito instalado em eletrodutos por exemplo, quando temos mais de um circuito, devemosaplicar os fatores de correção conforme a tabela 42 da NBR 5410, vai ficar mais claro mostrando na prática Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 10 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Vamos relembrar do nosso exemplo do forno elétrico, nós calculamos a corrente e o resultado foi de I = 19,68A Então na tabela abaixo nós utilizamos todos os dados que coletamos e calculamos até aqui, veja que temos os métodos de referência da tabela 33, lá nós escolhemos o método B1 (eletroduto embutido em alvenaria). Depois temos o número de condutores carregados que determinamos que será 2, pois a nossa carga é monofásica + terra. E por fim, devemos procurar um cabo que possua uma seção que tenha a corrente superior a 19,68A, note que o cabo ideal neste exemplo é de 2,5mm² que suporta uma corrente de 24A Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 11 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Portanto, como podemos ver, os 5 Passos ficam assim: 1) Qual o valor da corrente do circuito? (Corrente de Projeto) I = 19,68A 2) Como os cabos serão instalados? Método B1 3) Qual a quantidade de cabos por circuito? (nº de condutores carregados) 2 Condurores Carregados 4) Qual tipo de isolação do cabo? (PVC, EPR, XLPE) PVC 5) Quantos circuitos irão passar dentro do mesmo eletroduto? 1 circuito dentro do eletroduto O condutor a ser utilizado nesse caso será o de 2,5mm² que suporta até 24A, sendo que a corrente do forno é de 19,68A Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 12 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Mas, antes de concluir, preciso te mostrar um fator muito importante que é o Fator de correção por agrupamento. Vamos pegar a mesma situação do forno até aqui, porém vamos considerar que em vez de 1 circuito no eletroduto, agora nós temos 3 circuitos dentro do mesmo eletroduto. Agora precisamos aplicar o FCA (fator de correção por agrupamento), e para isso vamos consultar a tabela 42 da 5410 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Veja na coluna a direita (Tabela dos métodos de referência) que essa linha número 1, deve ser utilizada para os métodos de A a F, e o nosso método B1 está entre A e F então, nesta linha que utilizamos os fatores Depois disso vemos o nº de circuitos que em nosso novo exemplo é de 3 circuitos no eletroduto, então repare que o fator de correção FCA é de 0,70. Agora devemos dividir a corrente de projeto por esse fator de correção, ou seja dividir 19,68A por 0,70, cuja o resultado irá ser de 28,11A, essa é uma corrente fictícia que usamos como modelagem matemática, repare que o resultado foi maior que 24A que o cabo de 2,5mm² suporta, com base nesta informação, voltamos na tabela 36 e verificamos qual cabo será adequado. 13 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente 1) Qual o valor da corrente do circuito? (Corrente de Projeto) I = 19,68A 2) Como os cabos serão instalados? Método B1 3) Qual a quantidade de cabos por circuito? (nº de condutores carregados) 2 Condurores Carregados 4) Qual tipo de isolação do cabo? (PVC, EPR, XLPE) PVC 5) Quantos circuitos irão passar dentro do mesmo eletroduto? 3 circuitos dentro do eletroduto Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Importante: agora considerando 3 circuitos, tivemos que aumentar a seção para 4mm², pois o cabo de 2,5mm² ficaria subdimensionado. 14 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Existe também uma segunda forma de corrigir a corrente que é fazendo a correção de agrupamento em função da corrente do cabo elétrico e não da corrente de projeto. Vale ressaltar que ambos os métodos estão corretos. Neste caso multiplicamos a capacidade de condução de corrente do cabo de 2,5mm² pelo FCA, no caso 24A x 0,70 = 16,80A Neste método é considerado que a capacidade máxima do cabo nesta situação é de 16,80A, sendo que a corrente do forno é de 19,68A, o cabo de 2,5mm² tem capacidade de corrente inferior a corrente de projeto, novamente há a necessidade de aumentar a seção. Corrigindo a seção de 4mm², temos 32A x 0,70 = 22,4A Neste caso o cabo a ser utilizado deve ser o de 4mm² que possui capacidade de condução de corrente maior que a corrente de projeto. Para finalizar o critério de dimensionamento de cabos elétricos pela capacidade de condução de corrente, também devemos analisar a temperatura ambiente de onde os cabos elétricos irão ser instalados. Uma temperatura média de utilização ao ar livre é de 30ºC enquanto em instalações no solo a média é de 20ºC. Porém, a norma NBR 5410 estabelece critérios de dimensionamento para situações onde a temperatura ambiente seja diferente das citadas no parágrafo anterior Para isso devemos consultar a tabela 40 – Fatores de correção por temperatura (FCT) 15 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 16 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Seguindo o mesmo exemplo do forno, porém agora vamos incluir a informação que o forno irá trabalhar numa temperatura ambiente de 40ºC. Sendo assim, não podemos somente nos basearmos na tabela 36 para analisar a corrente, devemos também considerar o fator de correção de temperatura. Além de considerar o fator de agrupamento, iremos incluir no calculo o fator de correção por temperatura. Seguindo tabela 40, podemos ver que o FCT para 40ºC, isolação em PVC será igual a 0,87 Então, dividimos 19,68A pela multiplicação entre FCA e FCT Icor = 19,68 (0,70𝑥0,87) →Icor = 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝐹𝐶𝐴𝑥𝐹𝐶𝑇) → Icor = 32,31A 17 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Acabamos de corrigir a corrente pelos fatores de agrupamento e temperatura, agora consultamos a tabela 36 para escolher o cabo adequado. Icor = 19,68 (0,70𝑥0,87) →Icor = 𝐼𝑝𝑟𝑜𝑗𝑒𝑡𝑜 (𝐹𝐶𝐴𝑥𝐹𝐶𝑇) → Icor = 32,31A Com isso, concluímos que para um forno elétrico 2500W/127V monofásico, com circuito instalado em eletroduto embutido em alvenaria (B1), 3 circuitos no eletroduto e temperatura ambiente de 40ºC, o cabo elétrico dimensionado pela CCC deve ser de seção 6mm² 18 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 2: Critério de Dimensionamento pela Capacidade de Condução de Corrente Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 2 Existe também o dimensionamento dos cabos de neutro e proteção (aterramento), basta seguirmos as tabelas 48 e 58 No caso do condutor neutro, para seção menor ou igual a 25mm², a seção de neutro é a mesma que da fase, acima disso você podeseguir conforme a tabela 48. Já no caso do condutor de aterramento, a lógica é a mesma, porém a seção de proteção é a mesma que da fase quando a fase é menor ou igual a 16mm² 19 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 3: Critério de Dimensionamento pela Queda de Tensão Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 3 Após os passos 1 e 2, agora precisamos ir para a última etapa que é dimensionar pelo critério da queda de tensão. É muito importante mencionar que devemos sempre comparar os 3 critérios, seção mínima, capacidade de condução de corrente e queda de tensão, o que der a maior seção será o critério escolhido para dimensionamento do cabo. Então vamos ao que interessa, essas são as fórmulas para calcular pela queda de tensão: Quero ressaltar que essas não são as únicas fórmulas para cálculo, existem outras que também funcionam e estão corretas, mas, essa é a que aprendi durante minha experiência e é a que utilizo nos meu projetos de instalações elétricas, essa é a minha sugestão pra você. Observe que as fórmulas são praticamente as mesmas para circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos, a única diferença é que para circuitos trifásicos, usamos a raíz de 3 na multiplicação em vez de 2 que é o caso de circuitos monofásicos e bifásicos Monofásico/Bifásico Trifásico S = 2. ρ. 𝐿. 𝐼𝐵 𝑉𝑛𝑜𝑚. ∆𝑉𝑛𝑜𝑚(%) S = SEÇÃO MÍNIMA DO CABO ρ = RESISTIVIDADE DO COBRE: 1/57 L = COMPRIMENTO/DISTÂNCIA EM METROS IB = CORRENTE DE PROJETO Vnom = TENSÃO NOMINAL ΔVnom(%) = QUEDA DE TENSÃO ADMITIDA EM RELAÇÃO A VNOM S = √3. ρ. 𝐿. 𝐼𝐵 𝑉𝑛𝑜𝑚. ∆𝑉𝑛𝑜𝑚(%) 20 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 3: Critério de Dimensionamento pela Queda de Tensão Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 3 Para falar de queda de tensão é muito importante entender o que é e porque devemos dimensionar para evitar ou corrigir valores de quedas muito altas. Um cabo elétrico em si, possui uma certa resistência elétrica, mesmo que baixa, qualquer cabo possui essa resistência. Então, quanto maior for o comprimento de um cabo, maior será o valor de sua resistência, e com isso ocorre o fenômeno da queda de tensão, a solução para diminuir ou evitar essa situação é aumentar a seção ou seja, a área do cabo elétrico. Na fórmula anterior, nós calculamos a seção ideal baseando-se nas características e informações das instalações elétricas, como comprimentos em metros, corrente de projeto, valor da tensão de alimentação, valor em porcentagem de queda de tensão admitida Vamos ver agora como ficaria com o mesmo exemplo do forno elétrico de 2500W, vamos manter todos os critérios que utilizamos até aqui. Vamos lembrar que nós temos uma corrente de projeto de 19,68A, tensão de alimentação de 127V, consideramos 2 condutores carregados, 3 circuitos no eletroduto, temperatura ambiente de 40ºC e vamos determinar que a distância entre o quadro de distribuição e o forno é de 30 metros 21 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 3: Critério de Dimensionamento pela Queda de Tensão Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 3 Antes de sair calculando, também devemos saber qual o valor de queda de tensão que devemos utilizar em nossos cálculos. No esquema abaixo você pode ver que dependendo do trecho de uma instalação, existe um percentual máximo a ser considerado De acordo com a norma NBR 5410, em circuitos onde a alimentação vem direto da rede de distribuição em baixa tensão da concessionária, do ponto de entrega até os circuitos terminais, a queda de tensão máxima deve ser de 5%. Essa regra muda quando temos transformador próprio, utilizamos transformador da concessionária ou gerador próprio, nesses casos, a queda máxima entre ponto de entrega e circuitos terminais é de até 7% Para você se aprofundar nesse tema, basta ler o item 6.2.7 e 6.2.7.2 da NBR 5410 que diz “Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%” 22 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com 01 Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos PASSO 3: Critério de Dimensionamento pela Queda de Tensão Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PASSO 3 Voltando para o nosso exemplo do forno, vamos calcular agora na prática. Corrente de projeto de 19,68A, tensão de alimentação de 127V, consideramos 2 condutores carregados, 3 circuitos no eletroduto, temperatura ambiente de 40ºC e vamos determinar que a distância entre o quadro de distribuição e o forno é de 30 metros S = 2. ρ. 𝐿. 𝐼𝐵 𝑉𝑛𝑜𝑚. ∆𝑉𝑛𝑜𝑚(%) S = 2. ρ. 30.19,68 127.0,02 Com isso concluímos que comparando os outros métodos o maior cabo calculado até aqui foi o de 10mm² considerando o critério da queda de tensão, sendo assim o cabo ideal para o forno considerando todas as condições que tivemos como exemplo será o de 10mm² Resumindo os dimensionamentos até aqui: Pela seção mínima: 2,5mm² Pela capacidade de condução de corrente: 6mm² Pela queda de tensão: 10mm² Cabo escolhido: 10mm² Informações da situação exemplo: forno elétrico 2500W, 127V monofásico + terra, cabos instalados em eletroduto embutido em alvenaria (método B1), 2 condutores carregados (fase+neutro), 3 circuitos dentro do mesmo eletroduto, temperatura ambiente de 40ºC. Foram considerados fatores de correção por agrupamento e temperatura (FCA e FCT) S = 8,15𝑚𝑚² 𝐒 = 𝟏𝟎𝒎𝒎² Arredondando para valores comerciais: 23 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos Agora que você domina esse assunto, está tudo resolvido? Na minha visão não, foi um grande passo, porém você deve saber que dimensionamento de instalações vai mais além ainda correto? Não sei se você concorda comigo, mas por quê nós estudamos, nos esforçamos dia após dia? Sempre buscamos aperfeiçoamento e capacitação profissional com qual objetivo? De crescer profissionalmente e ter uma vida melhor concorda? Aquela com a qual merecemos. Por isso, eu quero te convidar para uma oportunidade que realmente pode mudar a sua vida, já imaginou você dominar Projetos de Instalações Elétricas e viver de tipo de serviço especializado? 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Eng° Anderson Campos Depois de dominar esse assunto, qual é a minha sugestão pra você? 20Versão 1.0www.escoladaeletrica.com PROJETO ELÉTRICO 24 Versão 1.0www.escoladaeletrica.com Engº Anderson Campos - Guia de Cabos Elétricos Sobre o Autor Anderson Campos, é graduado como Engº Eletricista e fundador da Empresa Escola da Elétrica, e hoje ministra cursos e treinamentos de capacitação para profissionais ligados a área da Engenharia Elétrica. Atua no ramo da eletricidadedesde 2007 e após sua formação em 2012, se tornou Especialista em Instalações Elétricas, já participou de diversos projetos residenciais, prediais e industriais e agora tem como missão capacitar e transformar vidas de profissionais e estudantes da área elétrica por todo o Brasil. Engº Anderson Campos – CEO Escola da Elétrica Versão 1.0www.escoladaeletrica.com AUTOR BAIXE AQUI TODAS AS TABELAS E INFORMAÇÕES DE FÁCIL ACESSO SOBRE DIMENSIONAMENTO DE CABOS ELÉTRICOS 25
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