instalações-eletricas-dimensionamento de condutores

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Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Considerações básicas

condutor elétrico: corpo constituído de material bom condutor, destinado à transmissão da eletricidade.

fio: condutor sólido, maciço, de seção circular, com ou sem isolamento.

cabo: conjunto de fios encordoados, não-isolados entre si, isolado ou não, conforme o uso a que se destina, sendo mais flexível que um fio de mesma capacidade de carga.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Os cabos podem ser:

unipolares, quando constituídos por um condutor de fios trançados, com cobertura isolante protetora;

multipolares, quando constituídos por dois ou mais condutores isolados, progetidos por uma camada protetora de cobertura comum.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Seção nominal de um fio ou cabo é a área transversal do fio ou da soma das seções dos fios componentes de um cabo, não incluindo a isolação e a cobertura.

Até 1982: AWG/CM (American Wire Gauge /Circular Mil).

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

AWG: progressão geométrica de diâmetros expressos em polegadas até a bitola 0

(4/0). Acima disso, as seções são expressas em CM ou múltiplo de CM (MCM). Um mil = 1 milésimo quadrado de polegada.

Após 1982: m 2 , segundo padrão da série métrica da IEC (International Electrotechnical Commission ).

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residenciais: cobre, exceto em aterramento e proteção;

comerciais: é permitido alumínio com seção

industriais: é permitido alumínio se:

zinstalação alimentada diretamente por subestação de transformação ou transformador; zinstalações e manutenção qualificadas.

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Tipos de condutores

propagadores de chama: entram em combustão sob a ação direta da chama e a mantêm mesmo após a retirada –etilenopropileno (EPR) e polietileno reticulado (XLPE).

não-propagadores de chama: removida a chama, a combustão cessa –polivinila (PVC) e neoprene.

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Tipos de condutores

resistentes à chama: mesmo em caso de exposição prolongada, a chama não se propaga ao longo do material isolante do cabo –Sintenax Antiflam (Pirelli) e Noflam BWF 750 V (Ficap).

resistentes ao fogo: são incombustíveis, que permitem o funcionamento do circuito mesmo em presença de um incêndio. São usados em circuitos de segurança e sinalizações de emergência.

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Dimensionamento dos condutores

Após o cálculo da corrente de projeto de um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimentoe com queda de tensão predeterminada, a passagem da corrente elétrica.

Além disso, os condutores devem ser compatíveis com a capacidade dos dispositivos de proteção contra sobrecarga e curto-circuito.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

6.2.6.1.2 A seção dos condutores deve ser determinada de forma a que sejam atendidos, no mínimo, todos os seguintes critérios:

a) a capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser igual ou superior à corrente de projeto do circuito, incluindo as componentes harmônicas, afetada dos fatores de correção aplicáveis (ver 6.2.5);

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b) a proteção contra sobrecargas, conforme 5.3.4 e 6.3.4.2;

c) a proteção contra curtos-circuitos e solicitações térmicas, conforme 5.3.5 e 6.3.4.3;

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d) a proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação em esquemas TN e IT, quando pertinente (5.1.2.2.4);

e) os limites de queda de tensão, conforme 6.2.7; e

f) as seções mínimas indicadas em 6.2.6.1.1.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Para que se considere um circuito completa e corretamente dimensionado, é necessário realizar os seis cálculos anteriores, cada um resultando em uma seção transversal, e considerar como seção escolhida aquela que for a maior entre todas as obtidas.

Especial atenção deve ser dispensada ao caso de circuitos em que haja harmônicas. Esse assunto é abordado em 6.2.6.2 da NBR 5410: 2004.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Uma vez determinada a seção do condutor, escolhe-se em tabela de capacidade de condutores, padronizados e comercializados, o fio ou cabo cuja seção, por excesso, mais se aproxime da seção calculada.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Em circuitos de distribuição de apartamentos, em geral, é suficiente a escolha do condutor com base no critério de não haver aquecimento indesejável.

Em circuitos de iluminação de grandes áreas industriais, comerciais, de escritórios e nos alimentadores nos quadros terminais, calcula-se a seção dos condutores segundo os critérios do aquecimento e da queda de tensão.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Nos alimentadores principais e secundários de elevada carga ou de alta tensão, deve-se proceder à verificação da seção mínima para atender à sobrecarga e à corrente de curtocircuito.

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Critério do aquecimento

Fatores a serem considerados:

tipo de isolação e de cobertura número de condutores carregados

maneira de instalar dos cabos

proximidade de outros condutores e cabos

temperatura ambiente ou do solo

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Fatores a serem considerados:

Tipo de isolação e de cobertura: Em primeiro lugar, deve-se escolher o tipo de isolação, de acordo com as temperaturas de regime constante de operações e de sobrecarga.

Em instalações prediais convencionais, usam-se, em geral, os fios e cabos com isolação de PVC.

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Fatores a serem considerados: número de condutores carregados

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

6.2.5.6.1 O número de condutores carregados a ser considerado é aquele indicado na tab. 46, de acordo com o esquema de condutores vivos do circuito. Em particular, no caso de circuito trifásico com neutro, quando a circulação de corrente no neutro não for acompanhada de redução correspondente na carga dos condutores de fase, o neutro deve ser computado como condutor carregado. É o que acontece quando a corrente nos condutores de fase contém componentes harmônicas de ordem três e múltiplos numa taxa superior a 15%.

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6.2.5.6.1 (cont.) Nessas condições, o circuito trifásico com neutro deve ser considerado como constituído de quatro condutores carregados, e a determinação da capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser afetada do “fator de correção devido ao carregamento do neutro”. Tal fator, que em caráter geral é de 0,86, independentemente do método de instalação, é aplicável, então, às capacidades de condução de corrente válidas para três condutores carregados.

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Fatores a serem considerados: maneira de instalar dos cabos

Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

Bitola do condutor supondo temperatura ambiente de 30 o C.

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Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores

efeito da temperatura (tab. 40) => k1

agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 4 e 45) => k2

agrupamento de eletrodutos (tab. 4.13 e 4.14) => k3

resistividade do solo (tab. 41) => k4

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Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores

Ip’ = Ip/(k1 x k2 x k3 x k4)

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Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores

efeito da temperatura (tab. 40) => k1

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Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores

agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 4, 45, 4.10 e 4.1) => k2

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