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Proteção das instalações elétricas de BT contra os efeitos do curto-circuito e da sobrecarga Prof.: Danilo Brito Almeida Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Curto-circuito Tomada não é fonte ideal Tem um circuito alimentando Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Curto-circuito ~ V Z R X Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Curto-circuito Z V i = i ~ V Z R X Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Curto-circuito Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Curto-circuito MT 13.8 kV Poste com Trafo (ZT) 220/127V ou 380/220V Rede de Distrib. Secundária Medidor Padrão Entrada Alimentador (RA) Quadro de Distribuição Circuito terminal Ramal (RR) Rede de Distrib. Primária M Prof.: Danilo Brito Almeida Transformador 17,9Z 100 4 x 630 380 Z 71,8Z.95,0X 84,2Z.31,0R 100 (%)u x )kVA(S )W(u Z T 2 T TT TT 2 T = = == == = Até 630 kVA = 4,0% NBR 5356 Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Corrente de Curto-circuito x Cabos (m) (kA) (kA) (kA) (kA) Condutores (m) (kA) (kA) (kA) (kA) Condutores 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 1,95 1,93 1,91 1,85 5 1,93 1,91 1,86 1,75 10 1,91 1,88 1,80 1,64 15 1,89 1,85 1,73 1,54 20 1,87 1,81 1,67 1,43 25 1,85 1,77 1,60 1,33 30 1,82 1,73 1,53 1,24 35 1,79 1,69 1,47 1,16 40 1,76 1,65 1,40 1,08 45 1,73 1,60 1,34 1,02 50 1,70 1,56 1,28 0,96 60 1,64 1,48 1,18 0,85 70 1,58 1,39 1,08 0,77 80 1,52 1,32 1,00 0,69 90 1,46 1,25 0,92 0,63 100 1,40 1,18 0,86 0,58 Transformador 30 kVA 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 2,90 2,86 2,78 2,62 5 2,85 2,80 2,65 2,38 10 2,80 2,72 2,50 2,15 15 2,75 2,63 2,35 1,93 20 2,69 2,53 2,20 1,74 25 2,62 2,44 2,06 1,58 30 2,56 2,34 1,92 1,43 35 2,49 2,24 1,80 1,31 40 2,42 2,15 1,69 1,21 45 2,35 2,06 1,59 1,12 50 2,28 1,98 1,50 1,04 60 2,14 1,82 1,34 0,91 70 2,02 1,68 1,21 0,81 80 1,90 1,55 1,10 0,73 90 1,79 1,44 1,00 0,66 100 1,69 1,34 0,92 0,60 Transformador 45 kVA Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo de Corrente de Curto-circuito x Cabos (m) (kA) (kA) (kA) (kA) Condutores (m) (kA) (kA) (kA) (kA) Condutores 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 4,73 4,62 4,34 3,84 5 4,58 4,38 3,91 3,21 10 4,41 4,12 3,50 2,71 15 4,22 3,85 3,14 2,32 20 4,03 3,59 2,82 2,02 25 3,83 3,34 2,54 1,78 30 3,65 3,12 2,31 1,59 35 3,46 2,91 2,11 1,43 40 3,29 2,72 1,94 1,30 45 3,13 2,56 1,80 1,19 50 2,98 2,40 1,67 1,10 60 2,71 2,14 1,46 0,95 70 2,47 1,93 1,30 0,84 80 2,27 1,75 1,16 0,75 90 2,09 1,60 1,06 0,68 100 1,94 1,47 0,97 0,62 Transformador 75 kVA 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 8,82 8,23 7,01 5,42 5 8,06 7,17 5,63 4,04 10 7,29 6,23 4,62 3,17 15 6,59 5,45 3,89 2,60 20 5,96 4,81 3,34 2,20 25 5,42 4,28 2,92 1,91 30 4,94 3,85 2,59 1,68 35 4,54 3,49 2,33 1,50 40 4,19 3,19 2,11 1,36 45 3,88 2,94 1,93 1,24 50 3,61 2,72 1,78 1,14 60 3,17 2,36 1,53 0,98 70 2,82 2,09 1,35 0,86 80 2,53 1,87 1,20 0,76 90 2,30 1,69 1,09 0,69 100 2,11 1,54 0,99 0,63 Transformador 150 kVA Proteção contra sobrecorrente segundo a NBR 5410 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ É a corrente cujo valor excede o valor nominal. Sobrecorrente ▪ As sobrecorrentes podem ocorrer devido: - a uma sobrecarga ou - a um curto-circuito Prof.: Danilo Brito Almeida IN = 50A Definição Corrente nominal ( Inominal ) Prof.: Danilo Brito Almeida IN = 50A Definição Corrente de sobrecarga ( Isobrecarga ) Prof.: Danilo Brito Almeida IN = 50A Definição Corrente de curto-circuito ( ICC ) Prof.: Danilo Brito Almeida Definição Características do Cabo Prof.: Danilo Brito Almeida • Temperatura máxima para serviço contínuo - z • Temperatura de sobrecarga - s • Temperatura de curto-circuito - k Temperaturas características dos condutores com isolação Prof.: Danilo Brito Almeida Temperaturas características ▪ z - I = Iz R = z ▪ s - 100 h / 12 meses; 500 h / vida útil - I = 1,45 Iz R S ▪ k - 5 segundos Prof.: Danilo Brito Almeida Temperatura máxima dos condutores Condutor Cobre Alumínio PVC EPR XLPE Temperatura Prof.: Danilo Brito Almeida z s k PVC 70º 100º 160º EPR 90º 130º 250º XLPE 90º 130º 250º Temperatura máxima dos condutores IN IS ICC Prof.: Danilo Brito Almeida Linhas Elétricas mais comuns nas instalações prediais (col. B1) Condutores isolados ou cabos unipolares: ▪ em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado da mesma ▪ em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede ▪ em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria ▪ em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical ▪ em canaleta fechada encaixada no piso ou no solo ▪ em eletrocalha ou perfilado suspensa(o) ▪ em canaleta provida de separações sobre parede Cabos unipolares ou cabo multipolar: ▪ em espaço de construção ▪ em forro falso ou em piso elevado Condutores isolados em eletroduto: ▪ de seção circular em espaço de construção ▪ de seção não circular em espaço de construção ▪ de seção não circular embutido em alvenaria Prof.: Danilo Brito Almeida Eletroduto com 1 circuito carregado Fase Neutro PE Terra 3 x Condutores carregados ( FF N ) Fase S = 1,5 mm² A = 15,5A Prof.: Danilo Brito Almeida Con- dutor 1 circuito 2 circuitos 3 circuitos 4 circuitos Seção (mm2) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 1,5 17,5 A 15,5 A 14,0 A 12,4 A 12,3 A 10,9 A 11,4 A 10,1 A 2,5 24,0 A 21,0 A 19,2 A 16,8 A 16,8 A 14,7 A 15,6 A 13,7 A 4,0 32,0 A 28,0 A 25,6 A 22,4 A 22,4 A 19,6 A 20,8 A 18,2 A 6,0 41,0 A 36,0 A 32,8 A 28,8 A 28,7 A 25,2 A 26,7 A 23,4 A 10,0 57,0 A 50,0 A 45,6 A 40,0 A 39,9 A 35,0 A 37,1 A 32,5 A 16,0 76,0 A 68,0 A 60,8 A 54,4 A 53,2 A 47,6 A 49,4 A 44,2 A 25,0 101,0 A 89,0 A 80,8 A 71,2 A 70,7 A 62,3 A 65,7 A 57,9 A 35,0 125,0 A 110,0 A 100,0 A 88,0 A 87,5 A 77,0 A 81,3 A 71,5 A Situação mais comum nas instalações prediais Seleção do Disjuntor Prof.: Danilo Brito Almeida Siemens líder em Disjuntores BT ( 0,5 até 6.300 A ) 3 WN6 Sentr on VL 5SX Prof.: Danilo Brito Almeida Mini disjuntores 5SX Prof.: Danilo Brito Almeida Seleção de um disjuntor segundo NBR 5410 Câmara de extinção de arco elétrico Relé magnético Relé térmico (bimetálico) Prof.: Danilo Brito Almeida Seleção de um disjuntor segundo NBR 5410 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ NBR IEC 60947-2 ▪ NBR IEC 60898 ▪ NBR 5361 Seleção de um disjuntor segundo NBR 5410 Proteção contra Curto-circuito e sobrecarga: Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ Disjuntor padrão “Americano ou UL” ▪ Primeiros disjuntores comercializados no Brasil ▪ Alerta para a necessidade do valor de i2t na NBR5410 Disjuntor NBR 5361 Prof.: Danilo Brito Almeida Alerta para a necessidade do valor de i2t na NBR5410 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ NBR IEC 60947-2 - norma de disjuntor BT em geral ▪ NBR IEC 60898 - disjuntor residencial tipo europeu ou IEC NBR IEC 60947-2 e NBR IEC 60898 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ Tem valores padronizados na norma de: - corrente convencional de atuação e - tempo convencional ▪ A norma manda o fabricante fornecer o i2t NBR IEC 60947-2 e NBR IEC 60898 Seleção do Disjuntor Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ IB é a corrente de projeto do circuito; ▪ Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condições previstas para sua instalação (ver tabela de capacidade de corrente); ▪ In é a corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste, para dispositivos ajustáveis), nas condições previstas para sua instalação; ▪ I2 é a corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis. Prof.: Danilo Brito Almeida A coordenação com o cabo é natural, basta verificar: ▪ IB< IN< IZ (Condição Nominal) ▪ I2< 1.45IZ (Condição de Sobrecarga) I2 = 1,45 IN p/ NBR IEC 60898I2 = 1,30 IN p/ NBR IEC 60947-2 I2 = 1,35 IN p/ NBR 5361 Sobrecarga Prof.: Danilo Brito Almeida A coordenação com o cabo é natural, basta verificar: ▪ IB< IN< IZ (Condição Nominal) ▪ I2< 1.45IZ (Condição de Sobrecarga) I2 = 1,45 IN p/ NBR IEC 60898 (disjuntor residencial) I2 = 1,30 IN p/ NBR IEC 60947-2 I2 = 1,35 IN p/ NBR 5361 Sobrecarga Prof.: Danilo Brito Almeida A coordenação com o cabo é natural, basta verificar: ▪ IB< IN< IZ (Condição Nominal) ▪ I2< 1.45IZ (Condição de Sobrecarga) I2 = 1,45 IN p/ NBR IEC 60898 (disjuntor residencial) I2 = 1,30 IN p/ NBR IEC 60947-2 (disjuntor industrial) I2 = 1,35 IN p/ NBR 5361 Sobrecarga Prof.: Danilo Brito Almeida Con- dutor 1 circuito 2 circuitos 3 circuitos 4 circuitos Seção (mm2) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 2 Cond. (FF-FN) 3 Cond. (FFF-FFN) 1,5 17,5 A 15,5 A 14,0 A 12,4 A 12,3 A 10,9 A 11,4 A 10,1 A 2,5 24,0 A 21,0 A 19,2 A 16,8 A 16,8 A 14,7 A 15,6 A 13,7 A 4,0 32,0 A 28,0 A 25,6 A 22,4 A 22,4 A 19,6 A 20,8 A 18,2 A 6,0 41,0 A 36,0 A 32,8 A 28,8 A 28,7 A 25,2 A 26,7 A 23,4 A 10,0 57,0 A 50,0 A 45,6 A 40,0 A 39,9 A 35,0 A 37,1 A 32,5 A 16,0 76,0 A 68,0 A 60,8 A 54,4 A 53,2 A 47,6 A 49,4 A 44,2 A 25,0 101,0 A 89,0 A 80,8 A 71,2 A 70,7 A 62,3 A 65,7 A 57,9 A 35,0 125,0 A 110,0 A 100,0 A 88,0 A 87,5 A 77,0 A 81,3 A 71,5 A Situação mais comum nas instalações prediais Prof.: Danilo Brito Almeida Maior potencia em VA’s que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V 1 circuito 2 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 3811 10 2,5 2540 20 4400 20 7621 20 2032 16 3520 16 6097 16 4,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 6,0 5080 40 8800 40 12194 32 4064 32 7040 32 9526 25 10,0 6350 50 11000 50 19053 50 5080 40 8800 40 15242 40 16,0 8890 70 15400 70 24006 63 6350 50 11000 50 19053 50 25,0 12700 100 22000 100 30484 80 10160 80 17600 80 26674 70 35,0 15875 125 27500 125 38105 100 12700 100 22000 100 30484 80 3 circuitos 4 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 1270 10 2200 10 3811 10 1270 10 2200 10 3811 10 2,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 4954 13 4,0 2540 20 4400 20 6097 16 2540 20 4400 20 6097 16 6,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 10,0 4064 32 7040 32 12194 32 4064 32 7040 32 12194 32 16,0 6350 50 11000 50 15242 40 6350 50 11000 50 15242 40 25,0 8890 70 15400 70 24006 63 8001 63 13860 63 19053 50 35,0 10160 80 17600 80 26674 70 10160 80 17600 80 26674 70 Prof.: Danilo Brito Almeida Maior potencia em VA’s que pode ser ligado por circuito em uma rede 380/220V 1 circuito 2 circuitos Seção FN FFF FN FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 3520 16 8556 13 2860 13 6582 10 2,5 4400 20 13164 20 3520 16 10531 16 4,0 5500 25 16454 25 5500 25 13164 20 6,0 8800 40 21062 32 7040 32 16454 25 10,0 11000 50 32909 50 8800 40 26327 40 16,0 15400 70 41465 63 11000 50 32909 50 25,0 22000 100 52654 80 17600 80 46073 70 35,0 27500 125 65818 100 22000 100 52654 80 3 circuitos 4 circuitos Seção FN FFF FN FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 2200 10 6582 10 2200 10 6582 10 2,5 3520 16 8556 13 2860 13 8556 13 4,0 4400 20 10531 16 4400 20 10531 16 6,0 5500 25 16454 25 5500 25 13164 20 10,0 7040 32 21062 32 7040 32 21062 32 16,0 11000 50 26327 40 11000 50 26327 40 25,0 15400 70 41465 63 13860 63 32909 50 35,0 17600 80 46073 70 17600 80 46073 70 Prof.: Danilo Brito Almeida K igual a: (Condição de Curto-circuito) Curto-circuito ▪ 115 para cobre com isolação de PVC; ▪ 135 para cobre com isolação de EPR ou XLPE; ▪ 74 para alumínio com isolação de PVC; ▪ 87 para alumínio com isolação de EPR ou XLPE; ▪ 115 para as emendas soldadas a estanho nos condutores de cobre (temperatura de 160oC) ; Prof.: Danilo Brito Almeida K igual a: Curto-circuito ▪ 115 para cobre com isolação de PVC; ▪ 135 para cobre com isolação de EPR ou XLPE; ▪ 74 para alumínio com isolação de PVC; ▪ 87 para alumínio com isolação de EPR ou XLPE; ▪ 115 para as emendas soldadas a estanho nos condutores de cobre (temperatura de 160oC) ; (Condição de Curto-circuito)A k2.S2 Prof.: Danilo Brito Almeida Cálculo do K2S2 Condutor cobre/PVC #2,5 mm2 K = 115 => K2 = 13225 S= 2,5 => S2 = 6,25 K2S2 = 13225x6,25 K2S2 = 82.656,25 A2s Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores modulares 5SX2 (Integral de Joule) • Un = 230/400V (1P) • Curva de disparo: C • Execução: Monopolar • In = 20A • Capacidade de Interrupção: • 6kA (IEC 898) • 12kA (IEC 947-2) Integral de Joule de um disjuntor Prof.: Danilo Brito Almeida Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ Curva A O disparo magnético atua entre 2 e 3 In. ▪ Curva B O disparo magnético atua entre 3 e 5 In. ▪ Curva C O disparo magnético atua entre 5 e 10 In. ▪ Curva D O disparo magnético atua entre 10 e 50 In. Curvas de disparo NBR IEC 60898 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ Curva A O disparo magnético atua entre 2 e 3 In. ▪ Curva B O disparo magnético atua entre 3 e 5 In. ▪ Curva C O disparo magnético atua entre 5 e 10 In. ▪ Curva D O disparo magnético atua entre 10 e 50 In. Curvas de disparo NBR IEC 60898 Prof.: Danilo Brito Almeida ▪ Curva A O disparo magnético atua entre 2 e 3 In. ▪ Curva B O disparo magnético atua entre 3 e 5 In. ▪ Curva C O disparo magnético atua entre 5 e 10 In. ▪ Curva D O disparo magnético atua entre 10 e 50 In. Curvas de disparo NBR IEC 60898 Semicondutores Equipamentos resistivos Uso Geral Motores Prof.: Danilo Brito Almeida Curvas B e C (IEC 898 - Atual) Curvas de disparo (sobrecargas) Prof.: Danilo Brito Almeida Principais características ▪ Corrente nominal - IN ▪ Número de polos ▪ Norma do disjuntor ▪ Tensão nominal – Ue ▪ Limiar de disparo instantâneo – Im ▪ Capacidade de interrupção nominal - Icu = Icn Especificação correta de um disjuntor Prof.: Danilo Brito Almeida Especificação correta de um disjuntor Disjuntor termomagnético em caixa moldada, monopolar, corrente nominal 10A, curva B, tensão 220 V, capacidade de interrupção nominal 5kA, de acordo com a NBRIEC 60898. Disjuntor 5SX1 da Siemens Prof.: Danilo Brito Almeida Principais características ▪ Tensão nominal - Ue ▪ Corrente nominal - IN ▪ Corrente de operação (ajuste) do disparador de sobrecarga - Ir ▪ Limiar de disparo instantâneo - Im ▪ Capacidade de interrupção nominal - Icu = Icn ▪ Corrente convencional de não atuação - Int = II ▪ Corrente convencional de atuação It = I2 Especificação correta de um disjuntor Prof.: Danilo Brito Almeida Icu Icn – Capacidade de interrupção para a qual as condições prescritas de acordo com uma seqüência de ensaio especificada não inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de não atuação durante o tempo convencional Ics – Capacidade de interrupção para a qual as condições prescritas de acordo com uma seqüência de ensaio especificada inclui a capacidade do disjuntor conduzir 0,85 vezes a sua corrente de não atuação durante o tempo convencional Qual usar ? Porque é dado dois valores para um mesmo disjuntor? Capacidade de interrupção Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntor 5SX Rebites em Alumínio Abafador em aço zincado Chapa de extinção em aço Parafusos de Ligação em aço zincado Presilha de aperto em aço zincado(até 32A) Cursor de Fixação Rápida em nylon Contato Fixo em cobre estanhado com pastilhas de cobre e prata Cordoalhas de cobre Lâmina de bimetal com enrolamento em ligas de Ni - Cr Bobina em fio de cobre esmaltado Terminal de Ligação em cobre estanhado Ajuste do disparo térmico Carcaça em Uréia Contato móvel em cobre estanhado com pastilhas de cobre e prata Acionador em nylon Resistência Adicional Articulação de desligamento em PES com fibra Terminalem aço zincado Ajuste do disparo magnético Âncora de disparo em aço cobreado e niquelado Isolação em papel isolante Arrastador para desligamento entre pólos multipolares Suporte magnético em aço cobreado ou estanhado Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntpr Prof.: Danilo Brito Almeida Prof.: Danilo Brito Almeida Princípio de um bimetálico Dois materiais com coeficientes de dilatação térmicos diferentes Prof.: Danilo Brito Almeida DIMENSIONAMENTO 1-Corrente de projeto (IB) 2-Agrupamentos de circuitos 3-Temperatura ambiente 4-Tipo de condutor 5-Temperatura de calibração 6-Maneira de instalar 7-Características da carga 8-Corrente presumida de curto-circuito Prof.: Danilo Brito Almeida • Tensão nominal (Ue) • Corrente nominal (In) • Capacidade de interrupção (Icn) • Curva de disparo • Número de pólos • Norma técnica ESPECIFICAÇÃO Prof.: Danilo Brito Almeida SELETIVIDADE Permite a continuidade de serviço em todos os circuitos exceto no circuito onde ocorreu a falha. A falta de seletividade pode provocar a abertura simultânea de mais de um dispositivo de proteção situado a montante da falta fazendo com que circuitos que tem seu funcionamento perfeito sejam desligados. Prof.: Danilo Brito Almeida Seletividade: definição • Seletivo Não seletivo A disponibilidade de serviço nos outros circuitos está assegurada A disponibilidade de serviço nos outros circuitos não está assegurada Prof.: Danilo Brito Almeida Prof.: Danilo Brito Almeida Estimativa da corrente de curto-circuito 13.8 kW MT 220/127V M Medidor Prof.: Danilo Brito Almeida Casa com as seguintes cargas Circuito Carga Potencia Tensão 1 Chuveiro 6.500 W 220 V 2 Iluminação 1.200 W 127 V 3 Tomadas 1 1.200 W 127 V 4 Tomadas 2 1.600 W 127 V 5 Tomadas 3 1.400 W 127 V 6 Máquina de lavar louças 2.700 W 220 V 7 Forno de microondas 1.500 W 127 V TOTAL 16.100 W Prof.: Danilo Brito Almeida Casa com as seguintes cargas Carga Instalada 16,1 kW FFN Bifásico 220/127 V Disjuntor 70A Cabo # 25 mm2 Concessionária Categoria B3 Prof.: Danilo Brito Almeida Estimativa da corrente de curto-circuito 13.8 kW MT 220/127V M Medidor Prof.: Danilo Brito Almeida Dimensionar o disjuntor do padrão de entrada • Transformador de 75 KVA • No nível de curto circuito da entrada 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 4,73 4,62 4,34 3,84 5 4,58 4,38 3,91 3,21 10 4,41 4,12 3,50 2,71 15 4,22 3,85 3,14 2,32 20 4,03 3,59 2,82 2,02 25 3,83 3,34 2,54 1,78 30 3,65 3,12 2,31 1,59 35 3,46 2,91 2,11 1,43 40 3,29 2,72 1,94 1,30 45 3,13 2,56 1,80 1,19 50 2,98 2,40 1,67 1,10 60 2,71 2,14 1,46 0,95 70 2,47 1,93 1,30 0,84 80 2,27 1,75 1,16 0,75 90 2,09 1,60 1,06 0,68 100 1,94 1,47 0,97 0,62 Transformador 75 kVA • Ik = 4,62 kA • Disjuntor de 5 kA Prof.: Danilo Brito Almeida Estimativa da corrente de curto-circuito 13.8 kW MT 220/127V M Medidor Prof.: Danilo Brito Almeida Dimensionar o disjuntor do quadro de distribuição 35mm 2 25mm 2 16mm 2 10mm 2 0 4,73 4,62 4,34 3,84 5 4,58 4,38 3,91 3,21 10 4,41 4,12 3,50 2,71 15 4,22 3,85 3,14 2,32 20 4,03 3,59 2,82 2,02 25 3,83 3,34 2,54 1,78 30 3,65 3,12 2,31 1,59 35 3,46 2,91 2,11 1,43 40 3,29 2,72 1,94 1,30 45 3,13 2,56 1,80 1,19 50 2,98 2,40 1,67 1,10 60 2,71 2,14 1,46 0,95 70 2,47 1,93 1,30 0,84 80 2,27 1,75 1,16 0,75 90 2,09 1,60 1,06 0,68 100 1,94 1,47 0,97 0,62 Transformador 75 kVA • Na distancia do quadro para a entrada e na seção do cabo • A distância entre o entrada e o quadro de distribuição é de 25 metros. • No nível de curto circuito da entrada • Ik = 3,34 kA • Disjuntor de 5 kA Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 2 1.200 W 3 1.200 W 4 1.600 W 5 1.400 W 6 2.700 W 7 1.500 W 16.100 W ? ? Prof.: Danilo Brito Almeida Maior potencia em VA’s que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V 1 circuito 2 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 3811 10 2,5 2540 20 4400 20 7621 20 2032 16 3520 16 6097 16 4,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 6,0 5080 40 8800 40 12194 32 4064 32 7040 32 9526 25 10,0 6350 50 11000 50 19053 50 5080 40 8800 40 15242 40 16,0 8890 70 15400 70 24006 63 6350 50 11000 50 19053 50 25,0 12700 100 22000 100 30484 80 10160 80 17600 80 26674 70 35,0 15875 125 27500 125 38105 100 12700 100 22000 100 30484 80 3 circuitos 4 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 1270 10 2200 10 3811 10 1270 10 2200 10 3811 10 2,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 4954 13 4,0 2540 20 4400 20 6097 16 2540 20 4400 20 6097 16 6,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 10,0 4064 32 7040 32 12194 32 4064 32 7040 32 12194 32 16,0 6350 50 11000 50 15242 40 6350 50 11000 50 15242 40 25,0 8890 70 15400 70 24006 63 8001 63 13860 63 19053 50 35,0 10160 80 17600 80 26674 70 10160 80 17600 80 26674 70 Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 6,0 mm2 40 A 2 1.200 W 3 1.200 W 4 1.600 W 5 1.400 W 6 2.700 W 7 1.500 W 16.100 W ? ? ? ? ? ? Prof.: Danilo Brito Almeida Maior potencia em VA’s que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V 1 circuito 2 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 3811 10 2,5 2540 20 4400 20 7621 20 2032 16 3520 16 6097 16 4,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 6,0 5080 40 8800 40 12194 32 4064 32 7040 32 9526 25 10,0 6350 50 11000 50 19053 50 5080 40 8800 40 15242 40 16,0 8890 70 15400 70 24006 63 6350 50 11000 50 19053 50 25,0 12700 100 22000 100 30484 80 10160 80 17600 80 26674 70 35,0 15875 125 27500 125 38105 100 12700 100 22000 100 30484 80 3 circuitos 4 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 1270 10 2200 10 3811 10 1270 10 2200 10 3811 10 2,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 4954 13 4,0 2540 20 4400 20 6097 16 2540 20 4400 20 6097 16 6,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 10,0 4064 32 7040 32 12194 32 4064 32 7040 32 12194 32 16,0 6350 50 11000 50 15242 40 6350 50 11000 50 15242 40 25,0 8890 70 15400 70 24006 63 8001 63 13860 63 19053 50 35,0 10160 80 17600 80 26674 70 10160 80 17600 80 26674 70 Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 6,0 mm2 40 A 2 1.200 W 1,5 mm2 10 A 3 1.200 W 1,5 mm2 10 A 4 1.600 W 2,5 mm2 16 A 5 1.400 W 6 2.700 W 7 1.500 W 16.100 W Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 6,0 mm2 40 A 2 1.200 W 1,5 mm2 10 A 3 1.200 W 2,5 mm2 10 A 4 1.600 W 2,5 mm2 16 A 5 1.400 W 6 2.700 W 7 1.500 W 16.100 W ? ? ? ? ? ? Prof.: Danilo Brito Almeida Maior potencia em VA’s que pode ser ligado por circuito em uma rede 220/127V 1 circuito 2 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 3811 10 2,5 2540 20 4400 20 7621 20 2032 16 3520 16 6097 16 4,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 6,0 5080 40 8800 40 12194 32 4064 32 7040 32 9526 25 10,0 6350 50 11000 50 19053 50 5080 40 8800 40 15242 40 16,0 8890 70 15400 70 24006 63 6350 50 11000 50 19053 50 25,0 12700 100 22000 100 30484 80 10160 80 17600 80 26674 70 35,0 15875 125 27500 125 38105 100 12700 100 22000 100 30484 80 3 circuitos 4 circuitos Seção FN FF FFF FN FF FFF POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ POT DISJ 1,5 1270 10 2200 10 3811 10 1270 10 2200 10 3811 10 2,5 2032 16 3520 16 4954 13 1651 13 2860 13 4954 13 4,0 2540 20 4400 20 6097 16 2540 20 4400 20 6097 16 6,0 3175 25 5500 25 9526 25 3175 25 5500 25 7621 20 10,0 4064 32 7040 32 12194 32 4064 32 7040 32 12194 32 16,0 6350 50 11000 50 15242 40 6350 50 11000 50 15242 4025,0 8890 70 15400 70 24006 63 8001 63 13860 63 19053 50 35,0 10160 80 17600 80 26674 70 10160 80 17600 80 26674 70 Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 6,0 mm2 40 A 2 1.200 W 1,5 mm2 10 A 3 1.200 W 2,5 mm2 10 A 4 1.600 W 2,5 mm2 16 A 5 1.400 W 2,5 mm2 16 A 6 2.700 W 2,5 mm2 16 A 7 1.500 W 2,5 mm2 16 A 16.100 W Prof.: Danilo Brito Almeida Circuito Potencia Cabo Disjuntor 1 6.500 W 6,0 mm2 40 A B/2P 2 1.200 W 1,5 mm2 10 A C/1P 3 1.200 W 2,5 mm2 10 A C/1P 4 1.600 W 2,5 mm2 16 A C/1P 5 1.400 W 2,5 mm2 16 A C/1P 6 2.700 W 2,5 mm2 16 A C/2P 7 1.500 W 2,5 mm2 16 A C/1P 16.100 W Prof.: Danilo Brito Almeida Diagrama unifilar da instalação 21 3 4 65 7 16A B 16A B 16A B 10A B 16A B 10A B 40A B Trafo Medidor 6mm2 1,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 2,5mm2 Disjuntor 2 polos Curva C ou B 70A B/C 25mm2 M 3kA DR 4 polos 30 mA 3kA Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Limitação de corrente de curto-circuito UN Tensão da rede Icc Corrente de curto- circuito presumida Ub Tensão de arco i Corrente de curto- circuito limitada ta Tempo de abertura completa dos contatos ta UN Ub Icc i i, U Limitação da corrente de curto-circuito t (ms) Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Curva de I2t típica Disjuntores modulares 5SX2 (Integral de Joule) Un = 230/400V (1P) Curva de disparo: C Execução: Monopolar In = 20A Capacidade de Interrupção: - 6kA (IEC 898) - 12kA (IEC 947-2) A 2 .s Prof.: Danilo Brito Almeida I2t IIM IN D1 D2 N R M SK2S2 IR S = curva I2t do condutor D1 = curva I2t - disjuntor 1 D2 = curva I2t - disjuntor 2 Proteção contra curto-circuito I2t K2S2 I2t Energia passante (Integral de Joule) K2S2 Energia resultante do aquecimento do condutor, desde a temperatura de serviço contínuo, até a temperatura máxima de curto-circuito K Fator para cada tipo de condutor S Seção do condutor em mm2 Disjuntores 5SX Coordenação de proteção NBR 5410 (5.3.4.3) Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Parâmetros para coordenação de proteção 115 para condutores de cobre com isolação em PVC 135 para condutores de cobre com isolação em EPR ou XLPE 74 para condutores de alumínio com isolação em PVC 87 para condutores de alumínio com isolação em EPR ou XLPE K = Temperaturas características dos condutores NBR 5410 - Tabela 30 Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo (condutor) Temperatura limite de sobrecarga (condutor) Temperatura limite de curto-circuito (condutor) Cloreto de polivinila (PVC) 70ºC 100ºC 160ºC Borracha etileno propileno (EPR) 90ºC 130ºC 250ºC Polietileno reticulado (XLPE) 90ºC 130ºC 250ºC Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Curvas padronizadas tempo x corrente 300 60 10 1 10 1 0,1 0,01 1 2 3 4 5 6 810 15 20 3040 x In s e g u n d o s m in u to s tempo B C 1,13 x In (corrente de não disparo) 1,45 x In (corrente de disparo) Curvas B e C IEC 898/95 NBR - IEC 898/98 Tempo convencional: In até 63 A (inclusive) 60 minutos In acima de 63 A 120 minutos Foco Básico Proteção de condutores contra curtos e sobrecargas Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Curvas padronizadas tempo x corrente / IEC 947 Foco Básico Proteção de cargas Aplicação típica: industrial IEC 947-2 NBR IEC 947- 2 Define apenas a região de sobrecarga - Tempo convencional igual IEC 898 - Corrente de não disparo: 1,05 x In - Corrente de disparo: 1,30 x In Zona de disparo por curto-circuito é definida pelo fabricante, e testada conforme procedimentos da norma Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Aplicação das normas NBR IEC 898 NBR IEC 947-2 Instalações manipuladas por leigos: - Instalações prediais residenciais - Instaslações prediais comerciais - Pequenas indústrias - Determinadas áreas de médias e grandes indústrias (ex.: escitórios) Norma de uso geral: - Instalações manipuladas por profissionais - Médias e grandes indústrias - Áreas de produção - Quadros de distribuição / CCM’s Prof.: Danilo Brito Almeida Porque ? Disjuntores 5SX Norma adicional (apenas no Brasil) NBR 5361 NBR 5361/98 Antiga norma de uso geral: - Tradução da norma IEC 157-1 de 1973 - Substituída pela IEC em 1989, pela norma IEC 947-2 - Foco básico em proteção de cargas - Não define a zona de disparo instantâneo (curto) - Exige análise da curva I2t para dimensionamento da proteção (NBR 5410/97) - Baseada na tecnologia da época, desatualizada - Desativada em outros países do mundo em 1989 Porque foi mantida no Brasil ? Apenas para dar cobertura aos disjuntores NEMA-UL Tecnologia antiga → Norma antiga Produto deficiente →Norma omissa Prof.: Danilo Brito Almeida Comparação entre disjuntores tipo “europeu” (IEC) e “norte americano” (UL) - Monopolar 10A Disjuntores 5SX Comparação IEC 898 x NEMA UL Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Topologia das normas técnicas I Normas internacionais IEC (International Eletrotechnical Comission) II Normas brasileiras NBR/ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) III Normas Norte-americanas NEMA-UL (National Eletric Manufacturers Association – EUA Underwrits Laboratories - EUA) Conclusão No Brasil, aplica-se normas brasileiras Nos EUA, aplica-se normas norte-americanas No mundo, as normas a serem legitimamente acatadas, são as normas internacionais IEC e ISO Prof.: Danilo Brito Almeida Disjuntores 5SX Curvas de disparo 0,01 0,02 0,4 2 40 2 4 6 0,6 s e g u n d o s m in u to s te m p o x In 1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 30 10 0,04 0,1 0,2 0,06 1 4 1 20 6 10 20 40 60 120 1,13 1,45 C Programa atualmente disponível: B Modelo Curvas 5SX1 B e C 5SX2 C 5SX4 C 5SX5 C 5SX6 C 5SX7 C
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