07/05/2012 ENE065 Instalações Elétricas I - UFJF...Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade...

NR-10

Prof.: Ivo Chaves da Silva Junior

ENE065

Instalações Elétricas I 07/05/2012

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Quadro de Distribuição Circuitos Terminais

Circuitos Terminais

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Quadro de Distribuição

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O que vem a ser o quadro de distribuição ?

É o centro de distribuição de energia de toda

a instalação elétrica.

Este quadro recebe todos os condutores que vem do medidor.

É neste quadro que estão os dispositivos de proteção.

É deste quadro que partem os circuitos que vão alimentar todos

os equipamentos existentes na instalação elétrica.

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Componentes

- Barramento de Proteção (terra) - Barramento de neutro - Barramento de interligação de Fases - Disjuntores - Termomagnéticos - Diferencial

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Quadro de Distribuição - Montagem

O que deve ser observado na montagem do QD ?

• Acessibilidade a todos os componentes instalados;

• Identificação dos componentes (Placas e Etiquetas);

• Independência dos componentes (Interferência prejudicial);

• Espaço Reserva (Prever aumento da demanda).

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Quadro de Distribuição – Espaço Reserva

NBR 5410

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Quadro de Distribuição Dentro dos Padrões

Recomendados

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Quadro de Distribuição Fora dos Padrões Recomendados

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Quadro de Distribuição - Advertência

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Quadro de Distribuição -Quantidade

O número de Quadros de Distribuição a ser instalado em um

consumidor:

1. Depende do número de centros de carga (sobrados, triplex, etc);

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Quadro de Distribuição -Quantidade

Depende do aspecto econômico;

Depende da versatilidade desejada.

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Quadro de Distribuição - Localização

NR-10 Por que?

Evita-se gastos com os fios do circuito de distribuição que são

os mais grossos de toda a instalação e, portanto, mais caros!!!!

Quadro de Distribuição - Localização

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Os quadros terminais e quadros de distribuição deverão ser localizados

preferencialmente no Centro de Carga da instalação, que deverá ser

definido como o ponto ou região onde se concentram as maiores

potências.

Por que no Centro de Carga ???

Razoável economia nos condutores, uma vez que serão

reduzidos os comprimentos dos circuitos terminais, reduzindo-se

em conseqüência as quedas de tensão e possivelmente, a bitola

dos condutores.

Quadro de Distribuição – Localização

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Coordenadas X e Y (cargas)


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Divisão da Instalação em Circuitos Terminais

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A instalação elétrica deve ser dividida em circuitos, denominados terminais.

Esta divisão é importante porque:

• Facilita a operação e manutenção dos circuitos;

• Reduz a interferência entre os diversos pontos de utilização.

• Os circuitos individualizados tem menor queda de tensão e menor corrente

nominal, o que possibilita o dimensionamento de condutores e dispositivos de

proteção de menor seção e capacidade nominal.

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OBSERVAÇÕES:

1) Deve-se evitar projetar circuitos terminais muito carregados (elevada

potência nominal), pois caso isso ocorra, resultará em:

• Condutores de seção nominal muito grandes (mais caros);

• Dificuldade na execução da instalação em eletrodutos e as ligações deles

aos terminais dos aparelhos de utilização (interruptores, tomadas e

luminárias);

2) Cada circuito terminal deve ser ligado a um dispositivo de proteção

(disjuntores termomagnéticos ou residuais diferenciais)

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RECOMENDAÇÕES

Os circuitos devem ser individualizados pela função do equipamento

(tomadas de uso geral, específico e alimentação)

Devem ser previstos circuitos independentes para TUGs de cozinhas, copas

e área de serviço.

Equipamentos que absorvam correntes iguais ou superiores a 10A devem

possuir circuitos exclusivos para cada TUEs.

A potência dos circuitos, com exceção de circuitos exclusivos para TUEs,

deve ser limitada a 1270 VA em 127V, ou 2200 VA em 220V.

Em instalações com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas

uniformemente entre as fazes de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.

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TENSÃO DOS CIRCUITOS

De acordo com o número de fases e a tensão secundária de fornecimento,

devemos observar as seguintes recomendações quanto à determinação da

tensão de alimentação dos circuitos terminais:

MONOFÁSICA

Todos os circuitos terminais terão ligação

FASE-NEUTRO, na tensão de fornecimento

da concessionária local

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BIFÁSICO

Circuitos de Iluminação e TUGs devem ser

ligados no menor valor de tensão

(FASE – NEUTRO : MONOFÁSICO)

TRIFÁSICO

TUEs podem ser ligados no menor valor de

tensão (FASE – NEUTRO : MONOFÁSICO)

ou no maior de tensão (FASE-FASE:

BIFÁSICO).

Normalmente, utiliza-se circuitos bifásicos

para as TUEs de maior potência (chuveiro,

torneiras elétricas e aparelhos de ar

condicionado)

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Circuitos Terminais – NBR 5410

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Balanceamento das Fases da Instalação Elétrica

Em instalações com duas (R e S) ou três (R, S e T) fases, as cargas devem

ser distribuídas uniformemente entre as fazes de modo a obter-se o maior

equilíbrio possível.

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Extremamente Difícil

A maior corrente não deve exceder 10% a

menor corrente

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Exemplo: Faça a divisão da carga da instalação em circuitos terminais


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Carga instalada : 900 (iluminação) + 3200 (TUG) + 9900 (TUE)

Carga instalada : 14000 VA (simplificação FP=1) – 14000W

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Carga instalada : 14000 W

APARTAMENTOS BIFÁSICOS

F-N 127V

F-F 220V

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Divisão em circuitos terminais (Demanda de cada Circuito):

1º CIRCUITO: Somente Iluminação (Fase-Neutro) --- 0.86x900W

2º CIRCUITO: 8 TUG (Sala(4)-Quarto(3)-Hall(1)) (Fase-Neutro) --- 0.57x800W

3º CIRCUITO: 2 TUG (Cozinha) (Fase-Neutro) --- 0.92x1200W

4º CIRCUITO: 1 TUG (Cozinha) (Fase-Neutro) --- 1x600 W

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6º CIRCUITO: TUE (BWC) (Fase-Fase) --- 1x5400W

7º CIRCUITO: TUE (Cozinha) (Fase-Fase) --- 1x1500W

8º CIRCUITO: TUE (Cozinha) (Fase-Fase) --- 1x3000 W

5º CIRCUITO: TUG (BWC) (Fase-Neutro) --- 1x600 W

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1

2

3

4

5

6

7

8 220

220

127

127

127

127

220

127

900

800

1200

600

600

5400

3000

1500

900

800

1200

600

600

5400

3000

1500

774

560

1104

600

600

2700 2700

1500 1500

750 750

6884 6654 14000 9900 3200 900

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AIFase 4,52127

66541

AIFase 2,54127

68842

Balanceamento das Fases

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Condutores Elétricos

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Condutores Elétricos- Baixa Tensão (BT)

Condutor Elétrico

Elemento metálico, geralmente de forma cilíndrica, utilizado com a função

específica de transportar energia elétrica.

Tipos de

Condutores Elétricos

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Revestimento PVC

(Cloreto de polivinila)

Revestimento EPR

(Etilenopropileno) Revestimento XLPE

(Polietileno reticulado)

Condutores Elétricos- Baixa Tensão (BT) Tipos de Isolamento

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Propagadores de Chama

Entram em combustão sob ação direta da chama e a mantém após a

retirada da chama.

(EPR-etilenopropileno) e (XLPE-polietileno reticulado)

Não Propagadores de Chama

Removida a ação das chamas, a combustão cessa.

(PVC-cloreto de polivinila)

Resistentes à Chama

A chama não se propaga ao longo do material isolante do cabo.

Resistentes ao Fogo

Condutores especiais que permitem o funcionamento do circuito mesmo

na presença de um incêndio.

Condutores Elétricos- BT- Classificação

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Condutores Elétricos- BT -Classes

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Condutores Elétricos Vídeo

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Condutores Elétricos- BT-Tabela Fabricante

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Padrão de cores utilizado para identificação dos condutores (NBR 5410:2004)

PROTEÇÃO

FASE

NEUTRO

RETORNO

Condutores Elétricos- BT-Identificação

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Simbologia

Condutores Elétricos- BT- Simbologia

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NBR 5410 – Recomenda o uso somente de condutores de cobre em instalações

elétricas residenciais;

Condutores de alumínio são mais apropriados para a utilização de linhas longas

e com poucas emendas e derivações;

Condutores Elétricos- Baixa Tensão (BT)

OBSERVAÇÕES

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Dimensionamento de Condutores Elétricos

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Dimensionar é definir a seção (área) mínima dos condutores, de modo a

garantir que eles suportem satisfatoriamente e simultaneamente as

condições de:

1. Limite de Temperatura, determinado pela Capacidade de Corrente

2. Limite de Queda Tensão

3. Capacidade dos Dispositivos de Proteção contra SobreCargas

4. Capacidade de Condução de Corrente de Curto-Circuito por tempo

limitado


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ROTEIRO BÁSICO (BAIXA TENSÃO)

•Determina-se as seções dos condutores conforme a Capacidade de

Corrente;

•Determina-se as seções dos condutores pelo Limite de Queda de Tensão;

•Determina-se as seções dos condutores pela seção mínima;

•Para os condutores de proteção verifica-se a capacidade dos mesmos em

relação às sobrecargas e curtos-circuitos.

•Determinadas as seções dos condutores pelos critérios da Capacidade de

Corrente, Queda de Tensão e Seção Mínima, adota-se como resultado a

de maior seção, e escolhe-se o condutor comercial cuja seção seja maior

ou igual à calculada.


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Dimensionamento dos Condutores

Ampacidade

mm²

Queda de

Tensão

mm²

Seção

Mínima

mm²


Escolhe-se

Maior seção (área) entre os três métodos

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Ampacidade

Esse critério tem por objetivo garantir condições satisfatórias de

operação aos condutores e às suas isolações, submetidos aos

efeitos térmicos produzidos pela circulação da corrente elétrica

de forma a evitar dano ao condutor.

Roteiro para Dimensionamento pela Capacidade de Corrente

O roteiro descrito a seguir, determinará a seção nominal dos condutores Fase.

O condutor Neutro e o condutor de Proteção (PE) serão determinados em

função dos condutores Fase.


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1º-Passo: TIPO DE ISOLAÇÃO

Devemos inicialmente escolher o tipo de isolação dos condutores. O tipo de

isolação determinará a temperatura máxima a que os condutores poderão estar

submetidos em regime contínuo, em sobrecarga ou em condição de curto-circuito.

PVC – mais comuns em instalações prediais e residenciais.


NBR-5410

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2º-Passo: INSTALAÇÃO DOS CONDUTORES

A maneira como os condutores estarão instalados (eletrodutos embutidos ou

aparentes, em canaletas ou bandejas, subterrâneos, diretamente enterrados ou ao

ar livre, em cabos unipolares ou multipolares, etc.) influenciará na capacidade de

troca térmica entre os condutores e o ambiente, e em conseqüência, na capacidade

de condução de corrente elétrica dos mesmos.

A Tabela 33 da NBR5410, disponível no site da disciplina ,define as diversas

maneiras de instalação dos condutores, codificando-as em letras e números

(Referências –Ref).


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3º-Passo: NÚMERO DE CONDUTORES CARREGADOS


Condutor carregado é aquele efetivamente percorrido por corrente

elétrica no funcionamento normal do circuito. Neste caso, consideram-se

os condutores Fase e Neutro. O condutor de proteção equipotencial, PE, não

é considerado condutor carregado. Desta forma, têm-se:

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NBR-5410

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4º-Passo: CALCULO DA CORRENTE DE PROJETO OU NOMINAL


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5º-Passo: DETERMINAÇÃO DA SEÇÃO DO CONDUTOR

Tendo-se definido o Tipo de Isolação dos Condutores, a Maneira de Instalar do

Circuito, a Corrente de Projeto e o Número de Condutores carregados do Circuito,

deve-se verificar em Tabelas (NBR5410), qual será a bitola do condutor.

Tabelas 36 à 39 da NBR5410, disponíveis no site da disciplina.


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Passo 1

Passo 2

Passo 3

Passo 4

(corrente) Passo 5

(mm²)

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6º-Passo: FATORES DE CORREÇÃO

Para o dimensionamento de condutores será necessário efetuar eventuais

correções de modo a adequar cada caso específico às condições de instalação.

Existem dois fatores de correção:

-Correção Temperatura – FCT

-(Tabela 40 da NBR5410 – disponível no site da disciplina)

-Correção devido ao Agrupamento de Condutores – FCA

(Tabelas 42 à 45 da NBR5410 – disponível no site da disciplina)


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Correção da Temperatura (FCT) NBR5410


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Correção devido ao Agrupamento de Condutores (FCA)

Aplicável para circuitos que estejam instalados em conjunto com outros circuitos em:

• Um mesmo eletroduto, calha, bloco alveolado, bandeja;

• Uma superfície;

• Eletrodutos enterrados ou cabos diretamente enterrados no solo.


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Correção Agrupamentos FCA - NBR5410

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7º-Passo: CORREÇÃO DA CORRENTE

É um valor aproximado da corrente do circuito, obtida pela aplicação

dos fatores de correção FCT e FCA à corrente de projeto.

Como o valor da corrente corrigida calculado pela expressão abaixo,

entramos nas tabelas de dimensionamento para determinar a bitola do

condutor (Passo 5).

'

.

p

p

II

FCT FCA


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Exemplo:

Dimensionar, pela capacidade de corrente, os condutores de cobre para

um circuito (Fase-Fase) de um chuveiro elétrico, com potência de

4500VA, Tensão de 220V, isolação tipo PVC, eletroduto PVC embutido em

alvenaria e temperatura ambiente de 30°C.


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Roteiro:

1. Tipo de Isolação

2. Maneira de Instalar

3. Corrente de Projeto

4. Número de Condutores

5. Determinação da seção do condutor

6. Fatores de Correção


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1.Tipo de Isolação: Condutores de Isolação PVC;


2. Maneira de Instalar: Embutido em alvenaria.

Referência B1 – Método 5;

3. Corrente de projeto: Circuito Bifásico (220V/4500W).

Ip = 4500/220 = 20,45 A

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4. Número de Condutores Carregados:

Circuito com duas fases sem neutro.


Pela Tabela, dois condutores carregados.

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5. Determinação da seção do condutor:

Condutor de Cobre, Método B1 de Instalação, Dois condutores carregados, e

Corrente de Projeto 20,45A.

Condutor de 2,5 mm².

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6. Fatores de Correção:

Fatores de Correção de Temperatura (FCT)

Como temperatura 30°C – FCT=1;


Fatores de Correção de Agrupamento (FCA)

Condutores embutidos referentes a um único circuito – FCA=1;

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Resultado Final: Condutores Fase de 2,5 mm².

AFCAFCT

II

p

p 45,2011

45,20'

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Exercícios- Ampacidade

Quadro Negro

Entrega 14-05-2012

Grupos Seminários

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