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

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

2 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino2 Número de condutores isolados no interior de um eletroduto Eletroduto é um elemento de linha elétrica fechada, de seção circular, destinado a conter condutores elétricos, permitindo tanto a enfiação como a retirada por puxamento, e é caracterizado pelo seu diâmetro nominal ou diâmetro externo (em mm). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

3 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino3 Existem: eletrodutos flexíveis metálicos, que não devem ser embutidos; eletrodutos rígidos (de aço ou de PVC), e semi- rígidos (de polietileno), que podem ser embutidos. Não é permitida a instalação de condutores sem isolação no interior de eletrodutos. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

4 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino4 Só podem ser colocados, em um mesmo eletroduto, condutores de circuitos diferentes quando: se originarem do mesmo quadro de distribuição; tiverem a mesma tensão de isolamento; e as seções dos condutores de fase estiverem em um intervalo de três valores normalizados consecutivos (por exemplo: 1,5, 2,5 e 4 mm 2 ). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

5 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino5 Duas hipóteses podem ser consideradas: os condutores são iguais; os condutores são desiguais. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

6 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino6 Para condutores iguais (tab. 4.9 e 4.15). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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9 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino9 Para condutores desiguais. Deve-se verificar se a soma das seções transversais dos cabos é inferior a 33% (1/3) da área do eletroduto. Caso isso se verifique, não há a necessidade de se fazer a correção de agrupamento de condutores e, portanto, de se determinar o fator de correção k2. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

10 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino10 A soma das áreas totais dos condutores contidos em um eletroduto não deve ser superior a 40% da área útil do eletroduto. Para o cálculo da seção de ocupação do eletroduto pelos cabos, podem-se utilizar as tabelas 4.16 e Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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13 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino13 Cuidados quanto a: condutores em paralelo ( ); variações das condições de instalação em um percurso ( ). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

14 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino14 Condutor neutro O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito. O condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase. Quando, em um circuito trifásico com neutro, a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 15%, a seção do condutor neutro não deve ser inferior à dos condutores de fase, podendo ser igual à dos condutores de fase se essa taxa não for superior a 33%. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

15 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino15 A seção do condutor neutro de um circuito com duas fases e neutro não deve ser inferior à seção dos condutores de fase, podendo ser igual à dos condutores de fase se a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos não for superior a 33%. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

16 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino16 Quando, em um circuito trifásico com neutro ou em um circuito com duas fases e neutro, a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 33%, pode ser necessário um condutor neutro com seção superior à dos condutores de fase. (Ver Anexo F). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

17 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino17 Em um circuito trifásico com neutro e cujos condutores de fase tenham uma seção superior a 25 mm 2, a seção do condutor neutro pode ser inferior à dos condutores de fase, sem ser inferior aos valores da tab. 48, em função da seção dos condutores de fase, quando as três condições seguintes forem simultaneamente atendidas: Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

18 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino18 o circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal; a corrente das fases não contiver uma taxa de terceira harmônica e múltiplos superior a 15%; e o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes conforme Nota: Os valores da tab. 48 são aplicáveis quando os condutores de fase e o condutor neutro forem do mesmo metal. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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20 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino20 Condutores de proteção (PE) Seções mínimas A seção dos condutores de proteção deve ser calculada conforme ou selecionada de acordo com Em ambos os casos, devem ser considerados os requisitos de Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

21 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino A seção dos condutores de proteção não deve ser inferior ao valor determinado pela expressão seguinte, aplicável apenas para tempos de seccionamento que não excedam 5 s: S = (I 2 x t) 1/2 /k, em que: S é a seção do condutor, em milímetros quadrados; I é o valor eficaz, em amperes, da corrente de falta presumida, considerando falta direta; t é o tempo de atuação do dispositivo de proteção responsável pelo seccionamento automático, em segundos; k é um fator que depende do material do condutor de proteção, de sua isolação e outras partes, e das temperaturas inicial e final do condutor (tab. 53, 54, 55, 56 e 57). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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25 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino Em alternativa ao método de cálculo anterior, a seção do condutor de proteção pode ser determinada por meio da tabela 58, que é válida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase. Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não-padronizadas, devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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27 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou não esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase não deve ser inferior a: 2,5 mm 2 em cobre e 16 mm 2 em alumínio, se for provida proteção contra danos mecânicos; 4 mm 2 em cobre e 16 mm 2 em alumínio, se não for provida proteção contra danos mecânicos. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

28 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada conforme as seguintes opções: calculada de acordo com , para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos; ou selecionada conforme a tabela 58, com base na maior seção de condutor de fase desses circuitos. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

29 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino29 Tipos de condutores de proteção Podem ser utilizados como condutores de proteção: veias de cabos multipolares; condutores isolados, cabos unipolares ou condutores nus em conduto comum com os condutores vivos; armações, coberturas metálicas ou blindagens de cabos; eletrodutos metálicos e outros condutos metálicos, desde que atendam às condições (a) e (b) de Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

30 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino Quando a instalação contiver linhas pré-fabricadas (barramentos blindados) com invólucros metálicos, esses invólucros podem ser usados como condutores de proteção, desde que satisfaçam simultaneamente às três prescrições seguintes: Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

31 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino31 a) sua continuidade elétrica deve ser assegurada por disposições construtivas ou conexões adequadas, que constituam proteção contra deteriorações de natureza mecânica, química ou eletroquímica; b) sua condutância seja pelo menos igual à resultante da aplicação de ; c) permitam a conexão de outros condutores de proteção em todos os pontos de derivação predeterminados. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

32 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino32 Os seguintes elementos metálicos não são admitidos como condutor de proteção: tubulações de água; tubulações de gases ou líquidos combustíveis ou inflamáveis; elementos de construção sujeitos a esforços mecânicos em serviço normal; eletrodutos flexíveis, exceto quando concebidos para esse fim; partes metálicas flexíveis; armadura do concreto (ver nota); estruturas e elementos metálicos da edificação (ver nota). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

33 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino33 Nota: Nenhuma ligação visando à eqüipotencialização ou ao aterramento, incluindo as conexões às armaduras do concreto, pode ser usada como alternativa aos condutores de proteção dos circuitos. Todo circuito deve dispor de condutor de proteção em toda a sua extensão. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

34 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino34 Continuidade elétrica dos condutores de proteção Os condutores de proteção devem ser adequadamente protegidos contra danos mecânicos, deterioração química ou eletroquímica, bem como esforços eletrodinâmicos e termodinâmicos. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

35 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino35 Continuidade elétrica dos condutores de proteção As conexões devem ser acessíveis para verificações e ensaios, com exceção daquelas contidas em emendas moldadas ou encapsuladas. É vedada a inserção de dispositivos de manobra ou comando nos condutores de proteção. Admitem-se apenas, e para fins de ensaio, junções desconectáveis por meio de ferramenta. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

36 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino36 Continuidade elétrica dos condutores de proteção Caso seja utilizada supervisão da continuidade de aterramento, as bobinas ou sensores associados não devem ser inseridos no condutor de proteção. Não se admite o uso da massa de um equipamento como condutor de proteção ou como parte de condutor de proteção para outro equipamento, exceto o caso previsto em Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

37 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino37 Condutores PEN O uso do PEN só é admitido em instalações fixas, desde que sua seção não seja inferior a 10 mm 2 em cobre ou 16 mm 2 em alumínio e observado o disposto em (seção mínima ditada por razões mecânicas) A isolação de um PEN deve ser compatível com a tensão mais alta a que ele possa ser submetido. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

38 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino38 Se, em um ponto qualquer da instalação, as funções de neutro e de proteção forem separadas, com a transformação do condutor PEN em dois condutores distintos, não se admite que o condutor neutro, a partir desse ponto, venha a ser ligado a quanquer ponto aterrado da instalação. Por isso mesmo, esse condutor neutro não deve ser religado ao condutor de proteção que resultou da separação do PEN original. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

39 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino39 No ponto de separação referido anteriormente, devem ser previstos terminais ou barras distintas para o condutor de proteção e o condutor neutro, devendo o condutor PEN ser ligado ao terminal ou barra destinada ao condutor de proteção. De um PEN, podem derivar um ou mais condutores de proteção assim como um ou mais condutores neutros. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

40 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino40 Não se admite o uso de elementos condutivos como condutor PEN. Quando forem utilizados dispositivos a sobrecorrente na proteção contra choques elétricos por eqüipotencialização e seccionamento automático, o condutor PE de todo circuito assim protegido deve estar incorporado à mesma linha elétrica que contém os condutores vivos ou situado em sua proximidade imediata, sem interposição de elementos ferromagnéticos. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

41 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino41 Quedas de tensão Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal: Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

42 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino42 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador de MT/BT, no caso de transformador de propriedade da UC; 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador de MT/BT da empresa distribuidora, quando o ponto de entrega for aí localizado; 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária; 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

43 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino43 Nota: Nos casos 1, 2 e 4, quando as linhas principais da instalação tiverem comprimento superior a 100 m, as quedas de tensão podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100 m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a 0,5%. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

44 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino44 Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. Quedas de tensão superiores ao estabelecido nos quatro primeiros itens são permitidas para equipamentos com corrente de partida elevada, durante o período de partida, desde que dentro dos limites permitidos em suas normas respectivas. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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46 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino46 Para o cálculo da queda de tensão em um circuito, deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito. A corrente de projeto inclui as componentes harmônicas. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

47 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino47 Para o dimensionamento do condutor, pode-se adotar o procedimento a seguir: conhecem-se: material do eletroduto (magnético ou não); corrente de projeto, Ip, (em amperes); fator de potência, fp; queda de tensão admissível para o caso (em porcentagem); comprimento do circuito, l, (em quilômetros); tensão de linha, V, (em volts); calculam-se: queda de tensão admissível, QT, (em volts) e QT/(Ip x l); seção nominal do condutor (tab. 4.18). Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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49 Instalações elétricas Prof. Mauro Moura Severino49 Outro método. Condutores elétricos: dimensionamento e instalação

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