DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E PROTEÇÃO Universidade Federal do Vale do São Francisco Colegiado de Engenharia Elétrica Instalações Elétricas DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E PROTEÇÃO PARA PEQUENOS MOTORES

Motores Elétricos

Classificação Corrente Contínua Shunt (paralelo); Série Corrente Alternada Síncronos; Assíncronos (de indução);

Identificação dos Motores Dados de Placa Marca comercial e tipo; Modelo; Número; Tensão nominal; Número de fases; Freqüência; Potência nominal; Corrente nominal; Rotação nominal; Regime de trabalho; Número de carcaça; Aquecimento permissível ou classe de isolamento; Letra-código; Fator de serviço.

Exemplo de Placa de Dados de um Motor

Instalação de Motores Considerações Iniciais Os circuitos de distribuição para instalação de motores deverão ser separados dos circuitos de iluminação, podendo os circuitos alimentadores ser comuns.

Corrente Nominal Potência de Saída Corrente Nominal Motor monofásico Motor trifásico

Motores Monofásicos – rendimento e fator de potência

Motores Trifásicos – rendimento e fator de potência

Exemplo de Aplicação Um QDF deve alimentar os seguintes motores: Motor 1 10 cv Motor 2 7,5 cv Motor 3 5,0 cv Motor 4 3,0 cv Motor 5 1,0 cv Todos os motores são trifásicos de indução, quatro pólos com rotor em gaiola e partida direta, tensão 220 V – 60 Hz sendo o de 10 cv com f.s.=1,25 e os demais com f.s.=1,0.

Exemplo de Aplicação QGD QDF M1 M2 QD M3 M4 M5

Exemplo de Aplicação Dimensionamento pela capacidade de condução de corrente Utilizando-se as tabelas em anexo para se obter o fator de potência e o rendimento de cada motor e aplicando-se as equações para o cálculo das correntes, obtém-se: Motor Corrente [A] 10 cv 25,9 7,5 cv 20,0 5,0 cv 14,2 3,0 cv 8,6 1,0 cv 3,4

Exemplo de Aplicação Dimensionamento pela capacidade de condução de corrente

Exemplo de Aplicação Dimensionamento pela capacidade de condução de corrente Considerando-se condutores de cobre com isolação de PVC 70° e método de instalação B1, pela tabela, verifica-se a bitola do cabo a ser utilizado pelo critério da capacidade de condução de corrente. Motor Corrente [A] Cabo (mm2) 10 cv 25,9 4,0 7,5 cv 20,0 2,5 5,0 cv 14,2 2,5 3,0 cv 8,6 2,5 1,0 cv 3,4 2,5

Exemplo de Aplicação Dimensionamento pela queda de tensão Sabemos que circuitos de força a queda de tensão é 5%. Podemos atribuir 3% para o cabo que alimenta o QDF e 2% para os circuitos terminais (cada motor) Circuitos monofásicos S = seção em mm2; = resistividade do material (Cu ou Al); I = corrente nominal * f.s.; ℓ = comprimento em metros; u = queda de tensão absoluta. Circuitos trifásicos Obs.: Durante a partida, a queda de tensão não pode ultrapassar 10% da tensão nominal.

Exemplo de Aplicação Motor Distância (m) Cabo(mm2) 10 cv 32 10,0 Sendo cu=1/56 .mm2/m e u=0,02*220=4,4V Motor In (A) Distância (m) S (mm2) (In) S (mm2) (Ip) 1 25,9 32 5,83 6,99 2 20,0 40 5,62 6,75 3 14,2 3,99 4,79 4 8,6 2,42 2,90 5 3,4 50 1,19 1,43 Considerando Ip = 6 x In

c) Proteção dos circuitos terminais DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Se dividem em três tipos de curvas de disparo ou desarme: B, C e D. A norma de proteção NBR 5410 e NBR 5459-ABNT estabelecem que: Os disjuntores de curva B devem atuar para correntes de curto-circuito entre 3 a 5 vezes a corrente nominal. Os disjuntores curva C atuam entre 5 a 10 vezes a corrente nominal. Os disjuntores de curva D devem responder para correntes entre 10 e 20 vezes a corrente nominal.

c) Proteção dos circuitos terminais DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Os disjuntores curva B são usados onde se espera um curto circuito com baixa intensidade, normalmente cargas resistivas, em residências nas tomadas de uso comum, onde a demanda de corrente de partida do equipamento é baixa. Os disjuntores de curva C são usado onde se espera um curto circuito de intensidade média e onde a demanda de corrente para partida de equipamentos é mediana. Normalmente cargas indutivas, como motores, sistemas de comando e controle, circuitos de iluminação em geral e ligação de bobinas. Os disjuntores de curva D são indicados para cargas com grande corrente de partida, sendo muito utilizados em grande motores e grandes transformadores.

Proteção dos circuitos terminais

Proteção dos circuitos terminais Supondo Ip=6xIn, pode-se utilizar disjuntores de curvas tipo C Corrente do disjuntor: Id=In/0,8 Motor In(A) Id (A) 10 cv 25,9 30 7,5 cv 20,0 25 5,0 cv 14,2 20 3,0 cv 8,6 10 1,0 cv 3,4 5

Dimensionamento dos Circuitos Alimentadores Dimensionamento pela capacidade de corrente Soma-se as correntes de cada motor multiplicada pelo respectivo fator de serviço

Dimensionamento dos Circuitos Alimentadores Dimensionamento pela queda de tensão Circuitos monofásicos S = seção em mm2; = resistividade do material (Cu ou Al); I = corrente nominal * f.s.; ℓ = comprimento em metros; u = queda de tensão absoluta. Circuitos trifásicos Para se calcular a queda de tensão considerando-se a partida, utiliza-se como valor de corrente para o alimentador, a corrente de partida do maior motor somado com as correntes nominais dos demais motores.

Dimensionamento dos Circuitos Alimentadores (cont.) Proteção dos circuitos alimentadores A capacidade nominal dos dispositivos de proteção dos circuitos alimentadores de motores não deverá ser maior do que a adequada ao ramal, que exige proteção de maior capacidade, mais a soma das correntes nominais dos motores restantes.

FIM UNIVERSIDADE FEDERAL DO VALE DO SÃO FRANCISCO Colegiado de Engenharia Elétrica FIM da Apresentação Abril / 2011