Dimensionamento de Condutores

Dimensionamento de Condutores

(Parte 1 de 3)

UNIOESTE – UNIVERSIDADE ESTADUAL DO OESTE DO PARANÁ

CAMPUS DE FOZ DO IGUAÇU

CENTRO DE ENGENHARIA E CIÊNCIAS EXATAS - CECE

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

DISCIPLINA: ELETRICIDADE INDUSTRIAL I

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

LEANDRO COPETTI WALTER

FOZ DO IGUAÇU

2008

LEANDRO COPETTI WALTER

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

Trabalho apresentado como requisito parcial de

avaliação na disciplina de Eletricidade Industrial I.

Professor: André Pagani Tochetto

FOZ DO IGUAÇU

2008

1. Introdução

O critério para dimensionamento de condutores deve sempre seguir as normas técnicas, para que não seja mal dimensionado. Um condutor não dimensionado corretamente pode implicar em um elevado risco de incêndio, além de mau funcionamento da carga. Para que isso não ocorra, devem ser observados alguns critérios de dimensionamento, como a tensão nominal, freqüência nominal, fator de potência da carga, entre outros.

2. Circuito proposto

O circuito a ser calculado é o de uma indústria de acordo com a figura abaixo:

Os motores são de trifásicos de indução, com IV pólos, ligados em delta, com as seguintes características:

  • M1: P = (172) cv; =0,92; F.P.=0,93;

  • M2: P = (39) cv; =0,82; F.P.=0,86;

  • M3: P = (56) cv; =0,88; F.P.=0,90;

  • M4: P = (46) cv; =0,86; F.P.=0,88;

  • Cargas Gerais (trifásicas em estrela): P = (40+n) kVA; F.P. = 1;

O circuito deverá ser instalado bandejas perfuradas horizontais. Deverá ser considerada uma temperatura ambiente de 35°C.

Para o dimensionamento do circuito, será feito através do critério da capacidade de condução de corrente.

3. Critério da capacidade de condução de corrente

O critério da capacidade de corrente consiste em determinar o valor da corrente máxima que percorrerá o condutor e, de acordo com o método de instalação, procurar em tabelas específicas, a seção nominal do condutor. Dois tipos de cabos podem ser utilizados: Os cabos unipolares onde só uma fase percorre seu interior e os cabos multipolares onde duas ou três fases percorrem seu interior. Existem ainda três tipos de isolações para cabos:

- cabos com isolação em PVC: NBR 7288 ou NBR 8661;

- cabos com isolação em EPR: NBR 7286;

- cabos com isolação em XLPE: NBR 7287.

O método de instalação desejado é o de bandejas perfuradas em posição horizontal, que segundo a tabela 3.4 do livro de INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS, de João Mamede Filho, sétima edição, página 108, consta como método de instalação número treze.

Este método possui como referência o método “E” para cabos multipolares e o método “G” para cabos unipolares. Como serão adotados cabos multipolares, o método de instalação será o método “G”, onde são cabos unipolares espaçados.

4. Cálculo das correntes nos circuitos de acordo com o critério de capacidade de corrente

4.1 Dimensionamento dos condutores fase

4.1.1 Circuito M1

O circuito M1, é constituído de um motor de 172 cv que possui um =0,92 e um fator de potência igual a 0,93. Primeiramente foi calculada a potência desenvolvida pelo motor, e dividindo-se esta potência pela tensão aplicada nos terminais da carga, foi obtida a corrente nominal do motor, como segue:

 ;

 ; ;

Adotando cabos com isolação em PVC, foi utilizada a tabela 3.8 do livro de INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS, de João Mamede Filho, sétima edição, página 114, onde existe o cabo 70 mm2, que suporta uma corrente de 281A. Portanto este suportaria sua corrente. Mas, a tabela do livro, foi criada como base uma temperatura ambiente de 30°C. No projeto a temperatura ambiente é de 35°C, portanto necessita de uma correção, pois quanto maior for a temperatura ambiente, menos calor o fio consegue dissipar, superaquecendo-o. Para contornar este problema, faz-se a correção da temperatura, subdimensionando o condutor e fazendo com que ele seja capaz de conduzir uma corrente menor ao qual foi projetado. Para se efetuar a correção da temperatura, fez-se o cálculo com base na tabela 3.12, que para 35ºC o fator de correção é 0.94.

Seção do condutor

Corrente suportada

Fator de correção

Corrente máxima

70 mm2

281A

0.94

264.14A

Serão utilizados três condutores carregados unipolares, no mesmo plano e espaçados, portanto, não haverá a necessidade de correção por fator de agrupamento. Nesta temperatura o condutor de 70 mm2suportará a corrente exigida por fase podendo ser usado.

Sendo este o método utilizado nos circuitos subseqüentes, e calculado a seguir:

4.1.2 Circuito M2

O circuito M2 é composto por sete motores de potência igual a 39 cv que possui um =0,82 e um fator de potência igual a 0,86:

 ;

 ; ;

Efetuando a mesma correção de temperatura, teremos:

Seção do condutor

Corrente suportada

Fator de correção

Corrente máxima

185 mm2

521A

0.94

489.74A

O condutor de 185 mm2suportará a corrente exigida por fase podendo ser usado.

4.1.3 Circuito M3

O circuito M3 é composto por quatro motores de potência igual a 56 cv que possui um =0,88 e um fator de potência igual a 0,90:

 ;

 ; ;

Correção de temperatura:

Seção do condutor

Corrente suportada

Fator de correção

Corrente máxima

120 mm2

396A

0.94

372.24A

O condutor de 120 mm2suportará a corrente exigida por fase podendo ser usado.

4.1.4 Circuito M4

O circuito M4 é composto por cinco motores de potência igual a 46 cv que possui um =0,86 e um fator de potência igual a 0,88:

 ;

 ; ;

Correção de temperatura:

Seção do condutor

Corrente suportada

Fator de correção

Corrente máxima

120 mm2

396A

0.94

372.24A

O condutor de 120 mm2suportará a corrente exigida por fase podendo ser usado.

4.1.5 Circuito de Cargas Gerais

O circuito de cargas gerais é composto por cargas com fator de potência unitário, ligadas em estrela, e com potência de 76KVA, sendo calculada da seguinte forma:

 ; ;

Correção de temperatura:

Seção do condutor

Corrente suportada

Fator de correção

Corrente máxima

50 mm2

219A

0.94

205.86A

O condutor de 50 mm2suportará a corrente exigida por fase podendo ser usado.

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