Actividade Resultados - Aparelhos de Prote¸c˜ao

2.5 Aparelhos de Prote¸c˜ao

4.2.4 Actividade Resultados

Após todos os dados inseridos pelo utilizador e após executada a a¸cão de calcular, a aplica¸cão vai abrir esta actividade e exibir ao utilizador alguns dos dados introduzidos, os resultados e todas as informa¸cões necessárias para o dimensionamento da canaliza¸cão.

Figura 4.5 – Actividade Resultados.

4.3 Funcionamento

Este subcap´ıtulo é reservado ao funcionamento da actividade principal, é encarregue de recolher todos os dados necessários para o dimensionamento. Apresenta-se ao mesmo tempo toda a informa¸cão relevante sobre cada um desses dados requeridos.

4.3.1 Dados da Instala¸c˜ao

Nesta seçcão serão solicitadas ao utilizador a introdu¸cão de alguma informa¸cão relativa à instala¸cão.

Figura 4.6– Op¸c˜ao Dados da Instala¸c˜ao.

Nome do Projeto

Neste campo deverá introduzir-se o nome ou a designa¸cão do circuito sobre qual se irá efetuar o cálculo, tem como objetivo servir de diferenciador entre os variados cálculos realizados, e posteriormente guardados em forma de documento.

Potˆencia

Deverá ser introduzia a potência final do circuito em Watt. Este valor será utilizado para o cálculo da corrente de servi¸co (Ib), corrente que é a base do

dimensionamento de um circuito numa instala¸cão elétrica. Esta corrente está relacionada com a potência a alimentar à tensão nominal e corresponde ao valor máximo estimado que, em regime permanente, as cargas irão absorver. Queda de tensão máxima

Este é um dos parâmetros importantes para um correto dimensionamento da canaliza¸cão, representa as perdas de tensão ao longo do comprimento da canaliza¸cão resultantes da resistência dos condutores e dos equipamentos. Este problema coloca-se essencialmente em BT, já que a queda de tensão pode atingir uma percentagem não desprezável da tensão de alimenta¸cão, sendo ne- cessário que a tensão dispon´ıvel em qualquer ponto da instala¸cão permita um funcionamento satisfatório dos recetores alimentados [10]. Posto isto, para que

os equipamentos tenham um desempenho satisfatório é necessário respeitar os limites máximos predefinidos para a queda de tensão.

Nesta aplica¸cão o valor da queda de tensão máxima encontra-se predefinido como 0,5% podendo-se optar pelos valores demonstrados na figura 4.7.

Figura 4.7– Op¸cões Disponiveis de Queda de Tensão máxima.

4.3.2 Tipo de Instala¸c˜ao

Nesta segunda seçcão, demonstrado na figura4.8são requisitadas informa¸cões ao utilizador relativas ao tipo da instala¸cão, nomeadamente método de re- ferência escolhido, tipo de alimenta¸cão e o valor do fator de potência.

Figura 4.8 – Op¸c˜ao Tipo de Instala¸c˜ao.

M´etodo de referˆencia:

Como referido de antemão é necessário definir o método de referência da canaliza¸cão de acordo com as RTIEBT, estes são designados pelas letras A, A2, B, B2, C, D, E, F e G. Através da sele¸cão do método de referência é nos poss´ıvel definir o valor da corrente admiss´ıvel.

Tipo de alimenta¸c˜ao:

Através deste campo vai-se definir se o circuito elétrico(canaliza¸cão) é trifásico ou monofásico, como se pode verificar na firgura4.9. Este campo é de extrema importância pois vai definir que expressões de cálculo e constantes se vão utilizar no cálculo da canaliza¸cão.

Figura 4.9 – Op¸c˜oes Dispon´ıveis do Tipo de Alimenta¸c˜ao.

Fator de potˆencia: ´

E a razão entre a potência ativa e a potência aparente, este valor indica a eficiência do uso da energia, isto é, um alto fator de potencia expressa uma

alta eficiência e consequentemente o inverso expressa uma baixa eficiência energética. Este valor define-se como a rela¸cão entre potência ativa e potência reativa. como podemos ver na figura 4.10:

Figura 4.10 – Triˆangulo de Potˆencias

O fator de potência pode ser obtido através da expressão 4.1:

cos φ (4.1)

Nesta aplica¸cão, o fator de potência pré-definido é o valor unitário, sendo permitido alterar este valor para qualquer valor que se considerar necessário entre 0 e 1.

4.3.3 Tipo de Cabo:

Esta seçcão é respeitante às caracter´ısticas principais do cabo, irão ser requisitadas aqui informa¸cão relacionada com material condutor, isolamento e por fim com o comprimento da canaliza¸cão.

Figura 4.11 – Op¸c˜ao Tipo de Cabo.

Tipo de isolamento:

O tipo de isolamento, ou por outras palavras, o revestimento do cabo é de elevada importância pois está associado à seguran¸ca da instala¸cão e às condi¸cões de explora¸cão. É um elemento delicado e a sua poss´ıvel deteriora¸cão é o que, com uma frequência elevada, limita a vida útil do cabo. Esta deteriora¸cão pode surgir devido ao contacto com agentes agressivos, devido às condi¸cões ambientais e climatéricas ou falta de cuidado no manuseamento e instala¸cão do cabo. O tipo de isolamento que o utilizador tem dispon´ıvel são:

– PVC - Boas caracter´ısticas de isolamento e rigidez diel´ectrica;

– XLPE - Boas caracter´ısticas dieléctricas, mecânicas e f´ısico-qu´ımicas. Como referido anteriormente o utilizador terá valores maiores de corrente admiss´ıvel em 17% se optar pelo isolamento em XLPE em vez de PVC, para a mesma seçcão de condutor.

Material do condutor:

O material do condutor, ou alma condutora, é o elemento destinado à condu¸cão da corrente elétrica. As almas podem ser constitu´ıdas por um só fio (maci¸cas), situa¸cão habitual para as seçcões mais baixas (até 4 mm2

) ou por vários fios ca- bleados (multifilares). As multifilares podem ser realizadas com diversos graus de flexibilidade. As seçcões são geralmente circulares (dispostas em camadas concêntricas) ou sectoriais (dispostas em sectores) [11]. As matérias mais

utilizados como alma condutora em baixa tensão são o Cobre e o Alum´ınio, portanto as op¸cões que o utilizador tem dispon´ıvel em rela¸cão ao material condutor são:

– Cobre fornece maior capacidade de transporte devido a sua resistividade em compara¸c˜ao com o alum´ınio;

– Alum´ınio permite utilizar cabos com peso inferior ao cobre.

Figura 4.12 – Op¸c˜oes Dispon´ıveis de Materiais Condutores.

Comprimento do cabo:

Neste campo o utilizador deverá introduzir o comprimento do cabo de forma seja efetuado o cálculo da queda de tensão. Este campo encontra-se sem valor predefinido, mas é de carácter obrigatório, caso contrario não será efetuado o calculo final.

4.3.4 Tipo de Prote¸c˜ao

E necessário proteger as instala¸cões de forma a garantir a seguran¸ca e durabili- dade dos equipamentos e canaliza¸cões, esta é a seçcão encarregue de selecionar qual o dispositivo de prote¸cão a utilizar e fatores de corre¸cão necessários aplicar em determinada situa¸cão.

Figura 4.13 – Op¸c˜ao Tipo de Prote¸c˜ao.

Tipo de Prote¸c˜ao:

A previsão de situa¸cões de defeito, devido à ocorrência de um curto-circuito, ou de utiliza¸cão excessiva dos circuitos, que conduza a uma situa¸cão de so- brecarga, leva à necessidade da prote¸cão contra sobreintensidades, através da instala¸cão de fus´ıveis ou disjuntores [10]. Portanto, este campo, permite que o utilizador escolhe entre:

– Fus´ıvel aM : designado por fus´ıvel de a¸cão rápida; – Fus´ıvel aG : designado por fus´ıvel de a¸cão lenta; – Disjuntor C: curva caracter´ıstica entre 3 a 5 vezes In; – Disjuntor B: curva caracter´ıstica entre 5 a 10 vezes In; – Disjuntor D: curva caracter´ıstica entre 10 a 20 vezes In;

Figura 4.14 – Op¸c˜oes dispon´ıveis do Tipo de Prote¸c˜ao

Fatores de corre¸c˜ao(FC1, FC2, FC3):

Mediante o tipo de instala¸cão os cabos estão sujeitos a interferências, podendo ser relacionadas com o tipo de agrupamento ou afastamento entre si, temperatura ambiente e da resistividade térmica do solo, e no caso das canaliza¸cões enterradas, da resistividade térmica do solo.

Neste campo, figura xasd, serão exibidos ao utilizador os coeficientes de cor- reçcão que deverão ser aplicados na canaliza¸cão em questão, isto é, apenas poderá escolher valores dos coeficientes que fazem sentido utilizar no tipo de instala¸cão escolhido previamente. Os fatores de corre¸cão neste programa foram divididos em três op¸cões.

– FC1 relacionado com a temperatura;

– FC2 relacionado com o agrupamento dos cabos/condutores; – FC3 relacionado com a resistividade do solo;

Os fatores de corre¸c˜ao relacionados com a temperatura, FC1, podem ser consultados nas RTIEBT, nos anexos da parte 5, quadros 52-D1 e 52-D2, onde:

de correçcão em fun¸cão das temperaturas ambientes para canaliza¸cões instaladas ao ar, presentes no quadro 52-D1;

– Ao método de referência D é aplicado o fator de corre¸cão em fun¸cão da temperatura do solo, exposto no quadro 52-D2.

Os fatores de corre¸c˜ao relacionados com o agrupamento dos cabos/condutores, Fc2, podem ser consultados nas RTIEBT, nos anexos da parte 5, quadros 52- E1 at´e 52-E5, onde:

– São aplicados aos métodos de referência A, A2, B, B2, C, E, F e G os fatores de corre¸cão para agrupamento de cabos de diversos circuitos ou de vários cabos multicondutores, instalados ao ar, lado a lado, em camada simples Quadro 52-E1;

– Ao método de referência D é aplicado o fator de corre¸cão para agrupa- mentos de cabos enterrados em esteira horizontal, distanciados de, pelo menos 0,20 m - Quadro 52-E2;

– Aos métodos de referência A, A2, B, B2, C, E, F e G são também aplicados fatores de corre¸cão para agrupamento de condutas com condutores, instaladas ao ar, enterradas ou embebidas no betão, em fun¸cão da sua disposi¸cão (horizontal e vertical) - Quadro 52-E3;

– No método de referência E, é aplicado o fator de corre¸cão para agrupamento de diversos circuitos de cabos multicondutores, instalados ao ar, lado a lado, em camadas simples Quadro 52-E4;

– Ao método de referência F aplica-se Fator de corre¸cão para agrupamento de diversos circuitos de cabos monocondutores, instalados ao ar, lado a lado, em camada simples Quadro 52-E5.

Por fim os fatores de corre¸c˜ao relacionados com a resistividade do solo, Fc3, podem ser consultados nas RTIEBT, nos anexos da parte 5, quadro 52-E6, onde:

– Ao método de referência D é aplicado um fator de corre¸cão aplicáveis 46

a cabos enterrados em fun¸c˜ao da resistividade t´ermica do solo Quadro 52-E6;

4.4 Resultados

Neste subcap´ıtulo apresentam-se alguns exemplos, serão simulados alguns ca- sos de estudo, diferindo valores entre eles, de forma a que se possa validar o funcionamento desta aplica¸cão nas diversas op¸cões existentes. É importante referir que só é poss´ıvel realizar o cálculo depois de todos os campos estarem preenchidos pelo utilizador.

4.4.1 Caso de Estudo 1

Para o primeiro caso de estudo4.15 foram escolhidos os seguintes parˆametros: – Potˆencia - 40000 Watts;

– Comprimento do cabo 39 metros;

– Queda de tensão máxima permitida na canaliza¸cão 3%; – Fator de potência 1;

– Alimenta¸c˜ao - Trif´asica (400v); – Alma Condutora - Cobre; – Isolamento - PVC;

– M´etodo de referencia - D;

– Prote¸c˜ao - Disjuntor curva tipo C; – FC1 0,95;

– FC2 0,78; – FC3 1,13;

Figura 4.15 – Resultado do 1o

Caso de Estudo.

4.4.2 Caso de Estudo 2

Para o segundo caso de estudo, representado na 4.16 foram escolhidos deter- minados parˆametros:

– Potˆencia - 40000 Watts;

– Comprimento do cabo 39 metros;

– Queda de tensão máxima permitida na canaliza¸cão 1%; – Fator de potência 1;

– Alimenta¸c˜ao - Trif´asica (400v); – Alma Condutora - Cobre; – Isolamento - PVC;

– M´etodo de referencia - D;

– Prote¸c˜ao - Disjuntor curva tipo C; – FC1 0,95; – FC2 0,78; – FC3 1,13; Figura 4.16 – Resultado do 2o Caso de Estudo.

4.4.3 Caso de Estudo 3

Para o terceiro e ultimo caso de estudo, representado na 4.17foram escolhidos os seguintes parâmetros com o objetivo de obter uma queda de tensão mais elevada que o permitido, deforma a obrigar a aplica¸cão a corrigir a seçcão:

– Potˆencia - 40000 Watts;

– Comprimento do cabo 50 metros;

– Queda de tensão máxima permitida na canaliza¸cão 0.5 %;

– Fator de potˆencia = 0.9;

– Alimenta¸c˜ao - Trif´asica (400v);

– Alma Condutora - Cobre;

– Isolamento - XLPE;

– M´etodo de referencia - B;

– Prote¸c˜ao - Fus´ıvel - aM;

– FC1 1.17;

– FC2 0.78;

– FC3 não aplicável a este método; 50

Figura 4.17 – Resultado do 3o

5

Conclus˜oes e Trabalhos Futuro

Neste cap´ıtulo são apresentadas as conclusões do trabalho desenvolvido, al- can¸cadas ao longo das diversas fases do projecto da disserta¸cão, e também, aspectos a desenvolver ou pass´ıveis de melhoramento para um futuro desen- volvimento da aplica¸cão.

5.1 Conclus˜oes

Ao longo da elabora¸cão deste trabalho foi tido sempre presente a preocupa¸cão de criar uma ferramenta capaz de auxiliar o projetista no dimensionamento de uma canaliza¸cão elétrica de BT.

Esta aplica¸cão não pretende, de nenhuma das maneiras substituir o projetista apenas oferece uma proposta de solu¸cão para um problema. Com a entrada em vigor das RTIEBT há necessidade de dimensionar as canaliza¸cões segundo o modo de instala¸cão que indicam qual o método de referência a adotar. Estes métodos de referência a que devem obedecer as canaliza¸cões das instala¸cões elétricas do Tipo C (instala¸cões abastecidas a partir da rede pública de baixa tensão; instala¸cões de carácter permanente com produ¸cão própria em baixa tensão até 100 kVA, se de seguran¸ca ou de socorro) estabelecem as correntes

máximas admiss´ıveis na canaliza¸cão. Estes métodos de referência implicam que o projetista, ao dimensionar as canaliza¸cões, necessite de consultar cons- tantemente diferentes tabelas com um elevado volume de informa¸cão, que depois de realizar os cálculos deverão satisfazer um conjunto de condi¸cões. É sabido que o dia-a-dia de um projetista de instala¸cões elétricas para além da elabora¸cão do projeto acompanha trabalhos em obra. É aqui, em obra, que uma aplica¸cão dispon´ıvel em dispositivos móveis, que realize estes cálculos automáticos, sem o uso de papel, se torna útil.

Através da análise dos conceitos teóricos subjacentes á matéria em que este trabalho se incide, conseguiu-se de uma forma capaz, construir a aplica¸cão pretendida, correspondendo as exigências propostas inicialmente.

No documento Aplicação de dimensionamento de canalizações elétricas em baixa tensão para dispositivos móveis (páginas 60-78)