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Dimensionamento de
Cabos e FiosProf. Msc. Alexandro Pastick de Carvalho
Instalações Prediais Elétricas
Sumário
Objetivo
Dimensionamento de condutores;
Procedimentos
OBJETIVO
Ao término da Unidade, o aluno deverá ser capaz de:
Identificar;
Caracterizar; e
Dimensionar os condutores dos circuitos:
Terminações,
Alimentação de instalações elétricas em baixa tensão.
Considerações básicasCondutores elétricos - Definições
Fios;
Cabos elétricos:
Unipolar
Multipolar
Considerações básicas
Condutores elétricos - Fio
Condutor Elétrico Condutor Nú
Considerações básicas
Condutores elétricos - Fio
Fio Rígido e Semirrígido
Considerações básicas
Condutores elétricos – Cabos
Cabos unipolares Cabos multipolares
Considerações básicasTipos de condutores
Propagadores de chama: entram em combustão sob a ação
direta da chama e a mantêm após a sua retirada
(Etilenopropilelo – EPR, Polietileno Reticulado – XLPE);
Não-propagadores de chama: removida a chama a combustão
do material cessa (Cloreto de Polivinila – PVC, neoprene);
“Como a base do PVC possui cloro, é emitido gás clorídrico durante incêndios, e
a intoxicação por fumaça é uma das principais causas de morte nestes casos”,
completa o vice-presidente comercial e de marketing da Nexans, Chaim Tencer.
Considerações básicasTipos de condutores
Resistente à chama: mesmo sob exposição prolongada, a
chama não se propaga ao longo do material isolante do
cabo (Sintenax Antiflan – Pirelli, Noflan – Ficap);
Resistentes ao fogo: materiais especiais, incombustíveis
(Afumex da Pirelli, Afitox da Ficap).
Considerações básicasSeção nominal de um fio ou cabo
Seção nominal de um fio ou cabo: é a área
da seção transversal do fio ou da soma das
seções dos fios componentes de um cabo
Considerações básicas
Seção nominal de um fio ou cabo
AWG (American Wire Gauge – circular mil): escala
em progressão geométrica de diâmetros expressos
em polegadas. (Obs.: utilizado até o ano de
1982);
NBR 5410 - A partir de dezembro de 1982 escala
padronizada em mm2, da série métrica da IEC
(International Electrotechnical Comission).
Material utilizados como condutores
elétricos
A NBR 5410 estabelece as seguintes prescrições quanto ao uso
dos condutores (fios e cabos) elétricos:
Em instalações residenciais só podem ser empregados
condutores de cobre, exceto condutores de aterramento e
proteção;
Em instalações comerciais é permitido o emprego de
condutores de alumínio com seções nominais ≥ 50 mm²;
Material utilizados como condutores
elétricos
Em instalações industriais podem ser utilizados condutores
de alumínio, desde que sejam obedecidas
simultaneamente as seguintes condições:
Seção nominal dos condutores seja ≥10 mm2;
Potência instalada seja ≥ 50 kW;
Instalação e manutenção qualificadas.
Dimensionamento dos condutores
elétricos
Critérios utilizados para o dimensionamento dos
condutores elétricos:
A. Seção Mínima;
B. Máxima Corrente (aquecimento);
C. Queda de Tensão.
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Mínima Seção dos condutores
Consiste apenas em verificar na tabela a seguir, a
partir do tipo de instalação e utilização do
circuito, o valor da mínima seção que pode ser
utilizada baseando-se no material condutor (cobre
ou alumínio).
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Mínima Seção dos condutores
Tipo de instalação Utilização do circuito
Seção mínima do
condutor
Cu (mm²) Al (mm²)
Instalações
fixas em geral
Cabos
isolados
Circuito de iluminação 1,5 10,0
Circuito de Força 2,5 10,0
Circuito de sinalização e controle 0,5 NA
Condutores
nus
Circuito de Força 10,0 10,0
Circuito de Sinalização e controle 4,0 NA
Instalações Flexíveis
Para equipamento específico Conforme equipamento
Para qualquer outra aplicação 0,75 NA
Circuito extra baixa tensão 0,75 NA
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Máxima Corrente (aquecimento)
Calculo da intensidade da corrente de projeto Ip de umcircuito:
𝐼𝑃 = 𝑖=1𝑛 𝑆𝑖𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑎çã𝑜𝑖
𝑉𝐼𝑃 =
𝑖=1𝑛 𝑆𝑇𝑈𝐺𝑖
𝑉
𝐼𝑝 = 𝑖=1𝑛 𝑆𝑇𝑈𝐸𝑖𝑉
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Máxima Corrente (aquecimento)
Ip – corrente de projeto do circuito contendo:
iluminação,
tomada(s) de uso geral
tomada(s) de uso específico (A);
Si – potência aparente da i-ésima carga pertencente ao circuito (VA);
V–tensão a que o circuito estará submetido (V);
n – número de cargas do circuito.
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Máxima Corrente (aquecimento)
CircuitoTensão Local
Potências
Corrente
Seção do
condutor
(mm²)Qtd (VA)Total do circuito
(VA)Nº Tipo
1 Iluminação127 Sala 2 200
400 3,14 1,5Cozinha 2 200
2 Iluminação 127
Quarto 1 3 300
1.300 10,2 1,5Varanda 6 600
Escritório 4 400
3 TUG 127 cozinha 4 1900 1.900,0 14,9 2,5
4 TUG 127
Cozinha 4 400
1.200,0 9,50 2,5Lavanderia 2 200
WC social 1 600
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Máxima Corrente (aquecimento)
Entre os fatores que devem ser considerados na escolha da seção
de um fio ou cabo, supostamente operando em condições de
aquecimento normais, destacam-se:
A maneira de instalar os cabos;
O tipo de isolação e de cobertura do condutor;
O número de condutores carregados do circuito, isto é, de
condutores “vivos”, efetivamente percorridos pela corrente;
O material condutor (cobre ou alumínio);
A temperatura ambiente ou do solo, se o condutor for enterrado
diretamente no mesmo;
Dimensionamento dos condutores elétricosCritério da Máxima Corrente (aquecimento)
A proximidade de outros condutores (outros circuitos);
A proximidade de outros eletrodutos.
Dimensionamento dos condutores elétricosMétodo de instalação
Critério da Máxima Corrente (aquecimento)
Tipos de isolação do condutor
Escolher o tipo de isolação de acordo com as
temperaturas de regime constante de operações e
de sobrecarga.
Critério da Máxima Corrente (aquecimento)
Tipos de isolação do condutor
Material
Temperatura de
Operação em
Regime Contínuo
Temperatura de
sobrecarga
Temperatur
a de Curto-
Circuito
PVC – cloreto de polivinila 70 ºC 100 ºC 160 ºC
PET – Polietileno reticulado 70 ºC 90 ºC 150 ºC
XLPE - Polietileno reticulado 90 ºC 130 ºC 250 ºC
EPR – Borracha etileno propileno 90 ºC 130 ºC 250 ºC
Critério da Máxima Corrente (aquecimento)
Tipos de isolação do condutor
Material do condutor:
Condutores de cobre;
Condutores de alumínio.
Número de condutores do circuito
2 Condutores carregados:
F-N (Fase e Neutro);
F-F ( Fase e Fase);
Critério da Máxima Corrente (aquecimento)
Tipos de isolação do condutor
Número de condutores do circuito
3 Condutores carregados:
2F-N (Fase, Fase e Neutro);
3F ( Fase, Fase e Fase);
3F-N (supondo o sistema de circuito equilibrado)
4 Condutores carregados:
3F-N (supondo o sistema de circuito Desequilibrado);
Cabo e PVC
Cabo e EPR ou XLPE
Exercício 1:
Considere que a residência apresenta um circuito de TUE com
capacidade de 4400 VA ligada na tensão de 220 V, determine a
seção dos condutores fase do circuito pelo critério da capacidade
de corrente, sabendo-se que:
Condutores são isolados, instalados em eletroduto embutido em
alvenaria; −
Isolação dos condutores é de PVC;
temperatura ambiente é de 40 ºC;
Exercício 2:
Dimensione os condutores dos circuitos que seguem,
considere que o mesmo apresenta FP 1, cabo com isolação
de PVC, eletroduto de PVC embutido em alvenaria,
temperatura ambiente 30 ºC. Desconsidere os efeitos
relacionados ao comprimento do circuito.
Exercício 3:
Dimensione os condutores dos circuitos que seguem,
considere que o mesmo apresenta FP 1, cabo com isolação
de PVC, eletroduto de PVC embutido em alvenaria,
temperatura ambiente 30 ºC. Desconsidere os efeitos
relacionados ao comprimento do circuito.
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