DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

Dimensionar um circuito, terminal ou de distribuição é determinar a seção dos condutores e a corrente nominal do dispositivo de proteção contra sobrecorrentes. No caso mais geral, o dimensionamento de um circuito deve seguir as seguintes etapas: 1 - Determinação da corrente de projeto; 2 - Escolha do tipo de condutor e sua maneira de instalar; 3 - Determinação da seção pelo critério da capacidade de condução de corrente; 4 - Verificação da seção pelo critério da queda de tensão; 5 - Aplicação dos critérios de coordenação entre condutores e proteção contra correntes de sobrecargas; 6 - Aplicação do critério de coordenação entre condutores e proteção contra correntes de curto-circuito.

CORRENTE DE PROJETO A corrente de projeto IP de um circuito terminal, é determinada : A) Quando a potência instalada for dada em Watts: IP = P / (t x VN x cos N ) B) Para motores elétricos: IP = P(cv)x 736/ (t x VN x  x cos N ) C) Quando a potência instalada for dada em VA: IP =  S / (t x VN ) Onde: t = 1 para circuitos Mono ou Bifásicos t = √3 para circuitos Trifásicos

ESCOLHA DO TIPO DE CONDUTOR E SUA MANEIRA DE INSTALAR REFERÊNCIA DESCRIÇÃO A 1 Condutores isolados, cabos uni ou multipolares em eletroduto embutido em parede isolante 2 Cabos uni ou multipolares embutido diretamente em parede isolante 3 Condutores isolados, cabos uni ou multipolares em eletroduto contido em canaleta fechada B Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente Condutores isolados ou cabos unipolares em calha Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura 4 Condutores isolados, cabos uni ou multipolares em eletroduto contido em canaleta aberta 5 Condutores isolados, cabos uni ou multipolares em eletroduto embutido em alvenaria 6 Cabos uni ou multipolares contido(s) em bloco alveolados

C 1 Cabos uni ou multipolares diretamente fixados em parede ou teto 2 Cabos uni ou multipolares embutido diretamente em alvenaria 3 Cabos uni ou multipolares em canaleta aberta ou ventilada 4 Cabos multipolar em eletroduto aparente 5 Cabo multipolar em calha D Cabos uni ou multipolares em eletroduto enterrado no solo Cabos uni ou multipolares enterrado diretamente no solo Cabos uni ou multipolares em canaleta fechada E - Cabo multipolar ao ar livre F Condutores isolados e cabos unipolares agrupados ao ar livre G Condutores isolados e cabos unipolares espaçados ao ar livre H Cabos multipolares em bandejas não perfuradas ou em prateleiras J Cabos multipolares em bandejas perfuradas K Cabos multipolares em bandejas verticais perfuradas L Cabos multipolares em escadas para cabos ou em suportes M Cabos unipolares em bandejas não perfuradas ou em prateleiras N Cabos unipolares em bandejas perfuradas

CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Calculamos então a corrente fictícia de projeto (I’P ), que é dada por: I’P = IP / f onde: f = f1 x f2 f1 - fator de correção de temperatura - Tabela 2. f2 - fator de correção de agrupamento – Tabela 3.

Temperatura em Isolação Ambiente PVC EPR ou XLPE Solo 10 1.22 1.15 1.10 1.07 15 1.17 1.12 1.05 1.04 20 1.00 25 1.08 0.95 0.96 30 0.89 0.93 35 0.94 0.84 40 0.87 0.91 0.77 0.85 45 0.79 0.71 0.80 50 0.82 0.63 0.76 55 0.61 0.55 60 0.50 0.45 0.65 65 - 0.60 70 0.58 0.53 75 0.46 80 0.41 0.38

NÚMERO DE CIRCUITOS Fatores de correção de Agrupamento Agrupados sobre uma superfície ou contidos em eletrodutos, perfilado, eletrocalha, canaleta ou bloco alveolado. 1 1.00 2 0.80 3 0.70 4 0.65 5 0.60 6 0.55 7 8 0.50 9 10

Seções (mm2) Maneiras de instalar definidas na tabela 1 A B C D 2 condutores carregados 3 condutores carregados 1.5 14.5 13.0 17.5 15.5 19.5 22.0 18.0 2.5 24.0 21.0 26.0 29.0 4 32.0 28.0 35.0 38.0 31.0 6 34.0 41.0 36.0 46.0 47.0 39.0 10 42.0 57.0 50.0 63.0 52.0 16 61.0 56.0 76.0 68.0 85.0 81.0 67.0 25 80.0 73.0 101.0 89.0 112.0 96.0 104.0 86.0 35 99.0 125.0 111.0 138.0 119.0 103.0 50 108.0 151.0 134.0 168.0 144.0 148.0 122.0 70 136.0 192.0 171.0 213.0 184.0 183.0 95 182.0 164.0 232.0 207.0 258.0 223.0 216.0 179.0 120 210.0 188.0 269.0 239.0 299.0 259.0 246.0 203.0

CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO A queda de tensão provocada pela passagem da corrente elétrica nos condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de valores pré-fixados, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos circuitos terminais. São os seguintes os limites fixados para a queda total: 1) instalações alimentadas diretamente em baixa tensão - 4% 2) instalações alimentadas a partir de instalações de alta tensão ou fonte própria - 7%.

MÉTODO GERAL a) Queda de tensão em sistemas monofásicos ou bifásicos. Sc = 200 x ρ x ∑ ( Lc x Ic ) / ∆V% x Vfn (mm2) Onde: ρ = resistividade do material condutor; cobre 1/56 (Ωxmm2/m), alumínio 1/32 (Ωxmm2/m); Lc = comprimento do trecho do circuito, em metros; Ic = corrente total do trecho do circuito, em amperes; ∆V% = queda de tensão máxima admitida, em %; Vfn = tensão entre fase e neutro do circuito, em volts. b) Queda de tensão em sistemas trifásicos. Sc = √3 x ρ x ∑ ( Lc x Ic ) / ∆V% x Vff (mm2) Onde: Vff = tensão entre fase e fase do circuito, em volts.

CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CORRENTES DE SOBRECARGA Para estabelecer a coordenação entre a seção dos condutores de um circuito e a respectiva proteção contra correntes de sobrecarga, devemos conhecer: 1) a corrente de projeto, IP; 2) a capacidade de condução de corrente dos condutores, IZ; (tabela 4) 3) o tipo de dispositivo (fusível ou disjuntor); 4) a corrente nominal do dispositivo, IN; 5) a corrente convencional de atuação do dispositivo de proteção, I2 = β IN , β= cte, (tabela 5) As condições impostas pela NBR 5410/90 são: a) Proteção com Disjuntor ou Fusível IP  IN  IZ I2  1.45 IZ

Tabela 5: Valores de β para corrente convencional. Tipo Corrente nominal (A) Corrente convencional de atuação (fusão) (A) Fusível gI In  4 4  In  10 10  In  25 25  In  100 2.1 x In 1.9 x In 1.75 x In 1.6 x In Fusível gII Todas Fusível gG Disjuntores em caixa moldada tipo G 1.35 x In Disjuntores em caixa moldada tipo L In  10 25 In  25 Tabela 5: Valores de β para corrente convencional.