Considere um equipamento com potência de 1270 W, de fator de potência unitário, sendo alimen- tado por um circuito elétrico de baixa tensão, c...
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Question

Considere um equipamento com potência de 1270 W, de fator de potência unitário, sendo alimen- tado por um circuito elétrico de baixa tensão, com as seguintes caracterı́sticas: Dados do circuito: • comprimento: 22 m; • tensão de alimentação: 127 V (monofásico); • isolação dos condutores de cobre: PVC; • eletrodutos: PVC; • temperatura local considerada para projeto: 40 °C; • quantidade de circuitos que compartilham o mesmo eletroduto: três (incluindo o circuito em questão); • tipo de linha utilizada: B1 (eletroduto embutido em alvenaria); • correntes nominais dos disjuntores comerciais adotados: 5 A, 10 A, 15 A, 20 A, 25 A e 30 A; • os condutores podem ser submetidos a 45% de sobrecarga por um tempo definido como “tempo convencional”; • frequência da rede: 60 Hz; • tempo máximo de exposição ao choque do usuário do circuito: 0,1s; • nı́vel de curto-circuito no quadro de distribuição do circuito: 1,5 kA; • resistividade do cobre: 0,0225 Ω.mm2/m. Diante do exposto, pede-se: a) o dimensionamento da seção dos condutores pelo critério de capacidade de corrente elétrica; b) o dimensionamento do disjuntor (caso seja necessário, a seção do fio do circuito poderá ser alterada); c) a verificação do circuito quanto à proteção diante da corrente de curto-circuito, considerando a seção escolhida em função dos critérios: capacidade de corrente; e seção mı́nima do disjuntor escolhido; e d) a verificação do circuito quanto à proteção do usuário diante de contatos indiretos, considerando a seção escolhida
Dimensionar a seção dos condutores pelo critério de capacidade de corrente elétrica
Dimensionar o disjuntor
Verificar a proteção do circuito diante da corrente de curto-circuito
Verificar a proteção do usuário diante de contatos indiretos
O equipamento tem potência de 1270 W e fator de potência unitário
O circuito elétrico de baixa tensão tem comprimento de 22 m e tensão de alimentação de 127 V (monofásico)
Os condutores de cobre têm isolação de PVC e os eletrodutos são de PVC
A temperatura local considerada para projeto é de 40 °C
Três circuitos compartilham o mesmo eletroduto
O tipo de linha utilizada é B1 (eletroduto embutido em alvenaria)
As correntes nominais dos disjuntores comerciais adotados são 5 A, 10 A, 15 A, 20 A, 25 A e 30 A
Os condutores podem ser submetidos a 45% de sobrecarga por um tempo definido como “tempo convencional”
A frequência da rede é de 60 Hz
O tempo máximo de exposição ao choque do usuário do circuito é de 0,1s
O nı́vel de curto-circuito no quadro de distribuição do circuito é de 1,5 kA
A resistividade do cobre é de 0,0225 Ω.mm2/m

Ed · Answer

Para dimensionar a seção dos condutores pelo critério de capacidade de corrente elétrica, é necessário calcular a corrente elétrica do circuito. Para isso, utiliza-se a fórmula:

I = P / V

Onde:
I = corrente elétrica (em A)
P = potência do equipamento (em W)
V = tensão de alimentação (em V)

Substituindo os valores, temos:

I = 1270 / 127
I = 10 A

Considerando que três circuitos compartilham o mesmo eletroduto, a corrente elétrica total será de 30 A. Utilizando a tabela de capacidade de corrente elétrica para condutores de cobre com isolamento de PVC, escolhe-se a seção mínima que suporte a corrente elétrica calculada. Para 30 A, a seção mínima é de 4 mm².

Para dimensionar o disjuntor, utiliza-se a corrente elétrica calculada anteriormente e a tabela de correntes nominais dos disjuntores comerciais adotados. O disjuntor escolhido deve ter corrente nominal igual ou superior à corrente elétrica calculada. Para 30 A, o disjuntor escolhido deve ter corrente nominal de 30 A.

Para verificar a proteção do circuito diante da corrente de curto-circuito, utiliza-se a fórmula:

S = K x I x t

Onde:
S = capacidade de interrupção de curto-circuito (em kA)
K = constante de proporcionalidade (para eletroduto embutido em alvenaria, K = 143)
I = corrente elétrica (em A)
t = tempo máximo de atuação do dispositivo de proteção (em s)

Substituindo os valores, temos:

S = 143 x 30 x 0,1
S = 429 A

Como o nível de curto-circuito no quadro de distribuição do circuito é de 1,5 kA, o circuito está protegido diante da corrente de curto-circuito.

Para verificar a proteção do usuário diante de contatos indiretos, utiliza-se a fórmula:

Ip = 0,38 / (R x t)

Onde:
Ip = corrente de contato (em mA)
R = resistência de terra (em Ω)
t = tempo máximo de exposição ao choque elétrico (em s)

Substituindo os valores, temos:

Ip = 0,38 / (0,0225 x 0,1)
Ip = 169 mA

Como a corrente de contato é inferior a 30 mA (valor máximo permitido para proteção do usuário), o circuito está protegido diante de contatos indiretos.

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