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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Capítulo 4 – Parte 1 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação 2.° semestre de 2005 Mauro Moura Severino.

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1 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Capítulo 4 – Parte 1 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação 2.° semestre de 2005 Mauro Moura Severino

2 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino2 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

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4 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino4 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

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6 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino6 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

7 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino7 AWG: progressão geométrica de diâmetros expressos em polegadas até a bitola 0000 (4/0). Acima disso, as seções são expressas em CM ou múltiplo de CM (MCM). Um mil = 1 milésimo quadrado de polegada. Após 1982: mm 2, segundo padrão da série métrica da IEC (International Electrotechnical Commission). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

8 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino8 Material residenciais: cobre, exceto em aterramento e proteção; comerciais: é permitido alumínio com seção igual ou superior a 50 mm 2. industriais: é permitido alumínio se: seção for superior ou igual a 50 mm 2 ; instalação alimentada diretamente por subestação de transformação ou transformador; instalações e manutenção qualificadas. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

9 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino9 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. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

10 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino10 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. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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12 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino12 Dimensionamento dos condutores Após o cálculo da corrente de projeto de um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimento e 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

13 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 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); Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

14 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino14 b) a proteção contra sobrecargas, conforme e ; c) a proteção contra curtos-circuitos e solicitações térmicas, conforme e ; Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

15 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino15 d) a proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação em esquemas TN e IT, quando pertinente ( ); e) os limites de queda de tensão, conforme 6.2.7; e f) as seções mínimas indicadas em Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

16 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino16 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 da NBR 5410: Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

17 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino17 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

18 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino18 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

19 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino19 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 curto- circuito. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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21 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino21 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

22 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino22 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

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24 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino24 Fatores a serem considerados: número de condutores carregados Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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26 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino 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%. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

27 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino (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. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

28 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino28 Fatores a serem considerados: maneira de instalar dos cabos Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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35 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino35 Bitola do condutor supondo temperatura ambiente de 30 o C. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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43 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino43 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores efeito da temperatura (tab. 40) => k1 agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 44 e 45) => k2 agrupamento de eletrodutos (tab e 4.14) => k3 resistividade do solo (tab. 41) => k4 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

44 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino44 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores Ip = Ip/(k1 x k2 x k3 x k4) Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

45 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino45 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores efeito da temperatura (tab. 40) => k1 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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47 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino47 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores agrupamento de condutores (tab. 42, 43, 44, 45, 4.10 e 4.11) => k2 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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54 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino54 Os fatores de agrupamento indicados nas tab. de 42 a 45 são válidos para grupos de condutores semelhantes, igualmente carregados. São considerados condutores semelhantes aqueles cujas capacidades de condução de corrente baseiam-se na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de três seções normalizadas sucessivas. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

55 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino55 Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição, os fatores de agrupamento aplicáveis devem ser obtidos por: cálculo caso a caso, utilizando, por exemplo, a ABNT NBR 11301; ou caso não seja viável um cálculo mais específico, adoção do fator F da expressão: F = 1/n 1/2, em que n é o número de circuitos ou de cabos multipolares. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

56 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino56 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores agrupamento de eletrodutos (tab e 4.14) => k3 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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59 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino59 Correções a serem introduzidas no dimensionamento dos condutores resistividade do solo (tab. 41) => k4 Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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