UNIDADE-II_4 Dimensionamento de Condutores

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



EXERCÍCIO 2

Tem-se a seguinte distribuição de carga.

Dimensionar os condutores de cada circuito de

acordo com CQT.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



SOLUÇÃO:

 Circuito 1:

 1500 W x 8 m = 12.000 W.m;

 Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

 Circuito 2:

 150 x 4 = 600

200 x 14 = 2.800 150 x 18 = 2.700

6.100 W.m

 Logo, o condutor deverá ser de 1,5 mm2.

 Circuito 3:

 1.000 x 16 = 16.000 W.m

 Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES

 Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm2.

 Alimentador geral:

 Carga total do alimentador:

1.500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1.000 = = 3.860W.

 Admitindo alimentador trifásico: 3.860/3 = 1.286,6W  1.286,6 x 30 = 38.600 W.m

 Logo, o condutor deverá ser de 6 mm2;

 O condutor neutro deve ter a mesma seção do condutor fase

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Outro método de cálculo por queda de tensão:

 Conhecem-se:

 Material do eletroduto (magnético ou não-magnético);  Corrente de projeto, (I

PROJ);

 O fator de potência, (cos φ);

 A queda de tensão admissível para o caso (em %);  O comprimento do circuito (em Km);

 A tensão entre fases (em volts);

 Calcula-se:

 A queda de tensão admissível em volts;

 Dividindo ΔU por (I_PROJ x l), tem-se a queda de tensão

(volt/ampere x Km);

 Obtem-se a seção do condutor na Tabela

   

U U

  

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Quedas de tensão unitárias. Condutores isolados

em PVC.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



EXEMPLO 3:

 Um circuito 3φ em 230V, com 45 metros, alimenta um

quadro terminal e esse serve a diversos motores. A corrente nominal total é de 132 A. Dimensione o circuito do quadro geral ao quadro terminal.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



SOLUÇÃO:

 Conhecemos

 Alimentação em BT;

 Material do eletroduto: aço, material magnético;  IPROJ = 132 A;

 cos φ = 0,80 (motores);

 % de queda de tensão admissível = 2%  Cumprimento do circuito l = 0,045 Km;  Tensão entre fases: U = 230 V;

 Cálculos:

 Queda de tensão admissível:  Queda de tensão em V/(A x Km)

 Da tabela, obtemos o condutor de seção de 70 mm2.

9 0,02 x 230 4,6 U V V    4,6 0,774 x 132 x 0,045 x Km PROJ U V V I l A  _{ }

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Proteção contra Sobrecargas



Não é exatamente um critério de dimensionamento;

Descritos no capítulo 5.3 e nas seções 5.7.4, 6.3.4 e

6.3.7 da NBR 5410;



Condutores vivos devem ser protegidos por

dispositivos de seccionamento automático contra

sobrecargas;



Deve ser coordenada com a proteção contra

curto-circuitos;



Seletividade quando dois ou mais dispositivos são

colocados em série;



A proteção dos condutores contra sobrecargas não

garante necessariamente a proteção dos

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Dispositivos protegendo um circuito contra

sobrecargas devem satisfazer às duas condições:



Onde:

 I_b :corrente de projeto do circuito, em A;

 I_z :capacidade de condução de corrente dos

condutores;

 I_n :corrente nominal do dispositivo de proteção

(ou corrente de ajuste para dispositivos ajustáveis);

 I₂ :corrente convencional de atuação, para

disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para

fusíveis. 11

2

e

1,45

B n Z Z

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Proteção contra curto-circuitos



Não é exatamente um critério de dimensionamento;

Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410;



A suportabilidade a curto-circuitos também pode

modificar a seção dos condutores;



Os condutores devem ser protegidos por dispositivos

de proteção com as seguintes características:



Onde:

 I_k :corrente de curto-circuito presumida;

 I_r :corrente máxima de interrupção (ruptura) do

dispositivo de proteção ₁₂

k r

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



A integral de Joule (energia) que o dispositivo

deixa passar, deve ser inferior ou igual a energia

necessária para aquecer o condutor:



Onde:

 I : corrente de curto-circuito presumida

simétrica;

 t : é a duração do curto-circuito, calculado para

o disjuntor (curvas do fabricante), em segundos;

 K : constante definida pela isolação do condutor;  S : seção do condutor em mm2.

13

2 2 2

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Proteção contra contatos indiretos



Se aplica nos casos em que este tipo de proteção

é atribuído aos dispositivos de sobrecorrente.



Descrito na seção 5.1.3 da NBR 5410;



Assegura que o circuito seja automaticamente

desligado caso ocorra alguma falta à terra ou à

massa;



Destina-se a efitar tensão de contato;

Princípios básicos:

a) Aterramento;

b) Tensão de contato limite;

c) Seccionamento da alimentação.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Requesitos básicos para proteção contra

choques:

 Equipotencialização da proteção;  Seccionamento automático:

 Dispositivos de proteção à sobrecorrente;

Esquemas: TN-C, TN-CS e IT (Neutro isolado)

 Dispositivos de proteção a corrente

diferencial-residual (DR).

Esquemas: TN-S, TT e IT (Neutro com impedância)

 Independente do aterramento, o uso de DR tornou-se

obrigatório.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES

a)

Equipotencialização da proteção

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES

b) Seccionamento automático por sobrecorrente

 Assegura proteção contra contatos indiretos quando não

ultrapassar os limites da tabela (TN – Disjuntor tipo B):

 Fatores de correção

 f1 = 0,62 para condutores de alumínio;

 f2 = 2/(m+1) m = relação entre seção da fase e proteção  f3 = Vn/220 para tensão fase neutro ≠ 220V;

 f4 = 1 para esquema TN;

 f5 = 0,5 para disjuntor tipo C;  f6 = 0,25 para disjuntor tipo D.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Dimensionamento do condutor neutro

O neutro deve possuir a mesma seção dos

condutores fase nos seguintes casos:

 Circuitos monofásicos;

 Circuitos bifásicos com neutro (taxa de harmônicos

inferior a 33% da fundamental);

 Circuitos trifásicos com neutro (taxa de harmônicos

inferior a 33% da fundamental);

 Quando há harmônicos superiores a 33%, pode ser

necessário condutor neutro com seção superior.



O neutro será menor que o condutor fase quando:

 Apenas nos circuitos 3φ;

 O circuito for presumidamente equilibrado;  Contiver harmônicos inferiores a 15%;

 O neutro for protegido contra sobrecorrentes.

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Seção mínima do condutor neutro

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Dimensionamento dos condutores de

proteção



A norma recomenda condutores de proteção (PE)

condutores isolados;

 cabos unipolares ou;

 veias de cabos multipolares.



Descrito na seção 6.4.3 da NBR 5410;



Tal condutor tem por objetivo fornecer um

caminho seguro para correntes elétricas

indesejáveis;



O tipo de proteção e do condutor dependem do

tipo de aterramento da instalação;



A seção não deve ser inferior ao determinado pela

expressão:

I t

S

k





DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES



Os seguintes elementos metálicos não são

admitidos como condutores de proteção:

a) Tubulações de água;

b) Tubulações de gás ou líquidos inflamáveis; c) Elementos de construção sujeitos a esforços

mecânicos;

d) Eletrodutos flexíveis (exceto quando para esse fim); e) Partes metálicas flexíveis;

f) Armadura do concreto;

g) Estruturas e elementos metálicos da edificação.



A tabela indica a seção mínima do condutor de

proteção:

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



Relacionado ao cálculo do diâmetro dos

eletrodutos;



Exigências:



Os circuitos devem pertencer à mesma instalação

(mesmo quadro);



Os condutores devem ser semelhantes (intervalo de

3 seções normalizadas);



Todos os condutores devem possuir a mesma

temperatura máxima



Todos os condutores devem ser isolados para a

maior tensão nominal;



Vedado o uso de eletrodutos que não sejam

expressamente comercializados para esta

finalidade;

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



Utilização de eletrodutos não propagantes de

chama e, quando embutidos, que suportem a

esforços mecânicos;



Só devem ser instalados condutores isolados,

cabos unipolares e multipolares;



Normalmente: PVC rígido (instalações

embutidas) e metálicos (instalações aparente);



Ocupação de eletrodutos

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



Como regra, tem-se:



Área interna do eletroduto:



Área de ocupação máxima:

24 2

4

d

A





0,4

0,1

4

d

A













d

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



A partir dos valores de diâmetro interno, é

possível montar a tabela:

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



Área do fio de bitola k:



Determinar-se a área total ocupada pelos

condutores:



O eletrodo deve ser tal que:

26 2

4

d

A









A

n A





A



A

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



EXEMPLO 4

Dimensione o seguinte trecho de eletroduto:

Os circuitos 1 e 2 tem condutores de 1,5 mm

, os

condutores do circuito 3 e o aterramento tem

bitola de 4,0mm

.

DIMENSIONAMENTO DOS

ELETRODUTOS



SOLUÇÃO:

 Cálculo da área total ocupada pelos fios:

 Da tabela fornecida pelo problema, conclui-se que o

eletroduto deverá ser de 20 mm de diametro (1/2’’).

 Representação do eletroduto, com seu diâmetro:

28





4 7,07 3 13,85

69,84

A

n A

mm



 

 



