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NR-10
Dimensionamento dos Condutores FASE
Ampacidade Queda de
Tensão
Seção
Mínima
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
Perfeito Funcionamento dos Aparelhos
Tensões Terminais Tensões Nominais
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
Tensões Terminais Tensões Nominais
• Redução do torque de motores
• Dificuldade de partida
• Redução na iluminância de lâmpadas
• Redução de vida útil, entre outros.
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
Esse critério tem por objetivo garantir que os níveis de tensão em todos os
pontos da instalação estejam dentro de valores especificados pela
NBR5410/2004 a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos
conectados aos circuitos terminais.
Queda de
Tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
PRESCRIÇÕES DA NBR-5410/2004 QUANTO À QUEDA DE TENSÃO
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
PRESCRIÇÕES DA NBR-5410/2004 QUANTO À QUEDA DE TENSÃO
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
PRESCRIÇÕES DA NBR-5410/2004 QUANTO À QUEDA DE TENSÃO
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
- Pela máxima queda de tensão
- Pela queda de tensão unitária
- Pelo método Watts.metros (Seminário)
Serão apresentadas três formas de dimensionamento visando a redução da
queda de tensão em condutores:
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
clclcl IRIRIRVV
V
222
Máxima Queda de tensão:
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
S
lRl
Resistividade
do material
Comprimento
do condutor
Área
do condutor
Resistência
do condutor
m
mm2.
m
2mm
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
)cos(
c
cv
PI
Potência ativa
do circuito
Tensão de
alimentação
do circuito
Fator de
potência
Corrente
no circuito
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
W
A
V
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
cl IRV 2
cnomcVVI
S
lV 2
VVVcnom
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
Queda de Tensão do circuito:
cnomVVV
A tensão nominal pode ser dada por:
Substituído o valor de R, na equação (1), em função da resistividade, comprimento
e área do condutor, tem-se :
(1)
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
Queda de Tensão do circuito (%): %100(%)
nom
cnom
V
VVV
%1002
(%)
nom
c
VS
IlV
ccnomI
S
lVV 2
Como:
Tem-se:
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
%1002
(%)
nom
c
VS
IlV
%100(%)
2
nom
c
VV
IlS
Área do condutor em função da queda percentual de tensão
PRESCRIÇÕES DA NBR-5410/2004 QUANTO À QUEDA DE TENSÃO
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%100(%)
2
nom
c
VV
IlS
Para circuitos com alimentação em corrente alternada a equação acima é
APROXIMADA!!
jwLRZ cc
Para uma expressão mais precisa deve-se considerar:
potênciadefator
Entretanto em Instalações Elétricas Residenciais, tem-se:
jwLRc 1potênciadefator
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA CONCENTRADA – Máx.Queda de Tensão
NR-10
Exemplo:
Dimensionar os condutores de cobre, para um circuito (fase-fase) de um
chuveiro elétrico, distante 15m do QD, com potência de 4500VA, tensão
de 220V, de modo que a queda de tensão máxima seja de 4%.
Dimensionamento dos Condutores
m
mm2.
57
1 Resistividade
do cobre
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%100(%)
2
nom
c
VV
IlS
Área do condutor em função da queda percentual de tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%100(%)
2
nom
c
VV
IlS
Av
PI
c
c 45,201220
4500
)cos(
VVnom 220ml 15
m
mm2.
57
1
4(%) V
22.1 mmS
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA DISTRIBUÍDA– Máx.Queda de Tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%100(%)
)(21
nom
nc
ccc
VV
IlS
CIRCUITOS A 2 FIOS COM CARGA DISTRIBUÍDA– Máx.Queda de Tensão
Área do condutor em função da queda percentual de tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
CIRCUITOS A TRÊS FIOS COM CARGAS CONCENTRADAS – Máx.Queda de Tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
)cos(3
3
l
lV
PI
CIRCUITOS A TRÊS FIOS COM CARGAS CONCENTRADAS – Máx.Queda de Tensão
S
lRl
Resistência
Corrente Carga em
Estrela
fl VV 3
Usando o raciocínio análogo ao circuitos a dois condutores chega-se nas
seguintes expressões:
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%1003
(%))(
noml
ll
VS
IlV
%100(%)
3
)(
nomll
l
VV
IlS
CIRCUITOS A TRÊS FIOS COM CARGAS CONCENTRADAS – Máx.Queda de Tensão
Área do condutor em função da queda percentual de tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
%100(%)
)(3
)(
1
nomll
n
ccc
VV
IlS
CIRCUITOS A TRÊS FIOS COM CARGAS DISTRIBUÍDAS – Máx.Queda de Tensão
Área do condutor em função da queda percentual de tensão
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA EM V/A.km
Praticidade Precisão
Comprimentos
superiores a 15 m
USO DE TABELAS DOS
FABRICANTES
(V/A.km)
Consideram:
• Reatância do condutor
• Fator de potência
• Característica Magnética do Eletroduto
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
1º-Passo: MATERIAL DO ELETRODUTO (MAGNÉTICO OU NÃO)
2º-Passo: TIPO DE CIRCUITO ( MONOFÁSICO, BIFÁSICO OU TRIFÁSICO)
3º-Passo: TENSÃO DO CIRCUITO ( F-N OU F-F)
4º-Passo: CÁLCULO DA CORRENTE DE PROJETO
5º-Passo: DETERMINAÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA
6º-Passo: COMPRIMENTO DO CIRCUITO EM “KM”
7º-Passo: CÁLCULO DA QUEDA DE TENSÃO
8º-Passo: ESCOLHA DO CONDUTOR (TABELAS A SEGUIR)
ROTEIRO
DIMENSIONAMENTO PELA QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA EM V/A.km
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
(%).
.unit
p
e VV
I l
Queda de tensão
percentual
permitida Tensão
do
Circuito
Corrente
de
Projeto
Comprimento
do
Circuito
CÁLCULO DA QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA EM V/A.km
NR-10
QUEDA DE TENSÃO
UNITÁRIA
V/A.km
Dimensionamento dos Condutores
NR-10
TABELAS - QUEDA DE TENSÃO UNITÁRIA V/A.km - FABRICANTES
Dimensionamento dos Condutores
NR-10
Exemplo:
Dimensionar pelo limite de queda de tensão unitária, os condutores de
cobre para um circuito (fase-fase) de um chuveiro elétrico, distante de
15m do QD, com potência de 4500VA, tensão de 220V, isolação tipo
PVC, eletroduto magnético, embutido em alvenaria e temperatura
ambiente de 30°C.
Dimensionamento dos Condutores
NR-10
Informações para o dimensionamento:
a) Material do eletroduto → Magnético
b) Tipo de circuito → monofásico (F-F)
c) Tensão do circuito → 220V
d) Corrente de projeto → IP = 20,45A
e) Fator de potência → FP = 1
f) Comprimento → 15m = 0,015km
g) Queda de tensão → 4% = 0,04
Dimensionamento dos Condutores
NR-10
h) Cálculo da queda de tensão unitária:
∆Vunit = e(%) . V
IP . L
∆Vunit = 0,04 . 220 → ∆Vunit = 28,7 V/A.km
20,45 . 0,015
i) Escolha do condutor → Consultar tabela do fabricante
Dimensionamento dos Condutores
NR-10
1,5 mm²
Solução:
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
A NBR5410/2004 determina a seção mínima dos condutores Fase
de acordo com o tipo de instalação e sua utilização:
Seção
Mínima
NR-10
Dimensionamento dos Condutores FASE
Ampacidade Queda de
Tensão
Seção
Mínima
Escolhe-se
A maior seção entre os três métodos
NR-10
Dimensionamento dos Condutores
Observações:
• Em trechos maiores de 15m • Em trechos curtos (inferior a 15m)
Iniciar o dimensionamento pelo circuito mais longo (pior caso) de cada
grupo (Iluminação – TUGs – TUEs )
NR-10
Dimensionamento do Condutor de Proteção
NBR-5410/2004 – Tabela 58
Dimensionamento mínimo :
• 2,5 mm² com proteção mecânica
• 4,0 mm² sem proteção mecânica
NR-10
Dimensionamento do Condutor de Proteção
co
m p
rote
çã
o m
ec
ân
ica s
em
pro
teção
mecân
ica
2,5 mm² 4,0 mm²
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
Basicamente há dois fatores para o dimensionamento:
• Tipo de circuito (monofásico, bifásico, trifásico)
• Existência ou não de corrente de terceira harmônica
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
HARMÔNICAS
Causas: Cargas Não Lineares
(computadores, lâmpadas de descarga, máquinas de solda, etc)
Consequências: Aquecimento, aumento da queda de tensão, etc.
Corrente
em algum ponto da instalação
(1) + (5) = (T)
(1) e (5)
Senóides com
Frequências e Amplitudes
DIFERENTES
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
HARMÔNICAS
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
Critérios de dimensionamento – condutor NEUTRO:
• O condutor neutro não deve ser comum a mais de um circuito
• O condutor neutro deve ter, no mínimo, a mesma seção do condutor
fase nas seguintes situações:
Circuitos Monofásicos;
Circuitos Bifásicos , se a taxa de 3ª harmônica for inferior a 33%;
Circuitos Trifásicos, se a taxa de 3ª harmônica estiver entre 15% e 33%.
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
Critérios de dimensionamento – condutor NEUTRO:
• O condutor neutro pode ter seção menor que a do condutor fase, Tabela
48 NBR5410, nas seguintes situações desde que ocorram
simultaneamente:
Circuito considerado equilibrado;
A corrente das fases com uma taxa de 3ª harmônica inferior a 15%.
NR-10
Dimensionamento do Condutor Neutro
Circuito Equilibrado;
3ª harmônica inferior a 15%.
NR-10
6º TRABALHO SALA DE AULA
GRUPOS
Dimensionamento Condutores
NR-10
Capacidade de condução
de corrente
Método de Instalação
(capacidade de dissipação de calor)
Devemos conhecer os tipos de condutos
NR-10
Condutos
Eletrodutos Bandejas
Canaletas
NR-10
Condutos
Definição:
O componente de uma instalação que propicia um meio envoltório, ou
invólucro, aos condutores elétricos é chamado conduto.
Objetivo
Proteger os condutores elétricos contra:
• Ações mecânicas
• Corrosões
• Incêndios (resultante do superaquecimentos dos condutores)
NR-10
Eletrodutos
Tipos de Eletrodutos
• Metálico Rígido
• PVC Rígido
• Metálico Flexível
• PVC Flexível
• Eletroduto para cabos subterrâneos
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Eletrodutos - Acessórios
NR-10
Eletrodutos - Acessórios
Conduletes
Referência:
TB X
NR-10
Eletrodutos
NR-10
Medidas dos Eletrodutos (Descem)
NR-10
Medidas dos Eletrodutos
(Sobem)
NR-10
Dimensionamento de Eletrodutos
As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de
ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores
NR-10
Dimensionamento de Eletrodutos
Exemplo
Um eletroduto com diâmetro externo de 26,2mm e área de seção
transversal igual a 346,4 mm², pode ser ocupado por condutores nas
seguintes condições:
Um condutor de seção máxima de 183,6mm² (53%)
Dois condutores , cuja a soma de suas seções não ultrapasse
107,4mm² (31%);
Três ou mais condutores, cuja a soma de suas seções não
ultrapasse 138,6mm² (40%);
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Cálculo da Seção externa (Sec) e Seção Total (St)
De = Diâmetro externo
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Roteiro para Dimensionamento dos Eletrodutos
1º) Determina-se a seção total (St-mm²) ocupada pelos condutores via
tabelas dos fabricantes ou através de calculo;
2º) Determina-se o diâmetro externo nominal do eletroduto (mm),
entrando-se nas tabelas de fabricantes de eletrodutos, com o valor
encontrado no item anterior;
***) Caso os condutores instalados em um mesmo eletroduto sejam do
mesmo tipo e tenham seções nominais iguais, pode-se eliminar os
itens ‘1’ e ‘2’, encontrando-se o diâmetro externo nominal do
eletroduto em função da quantidade e seção dos condutores,
diretamente por tabelas específicas.
NR-10
Tabela Diâmetro Externo e Seção Total - Condutores
NR-10
Tabela – Eletrodutos PVC Rígido
NR-10
Tabela – Eletrodutos Aço Carbono
NR-10
***) Tabela - Condutores mesmo tipo e seção
NR-10
Dimensionamento de Eletrodutos - PVC
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Exercício:
Dimensionar o trecho de eletroduto de PVC rígido roscável, mostrado abaixo,
no qual devem ser instalados os seguintes circuitos:
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Circuito 3
Circuito 1
Circuito 2
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Área Total
ELETRODUTO DE 25 mm
NR-10
Eletrodutos - Observação
Trechos superiores a 15 m
(NBR5410) Caixa de Passagem
(Derivação)
Objetivo: Facilitar a passagem de condutores
NR-10
Caixas de Derivação
NR-10
Caixas de Derivação –NBR5410
As caixas de derivação devem ser empregadas:
• Em todos os pontos de entrada e saída da tubulação;
• Em todos os pontos de emenda ou derivação de condutores.
Recomendações:
• Não deve haver trechos retilíneos maiores que 15 metros, sendo que, nos
trechos com curvas, essa distância deve ser reduzida de 3 metros para
cada curva;
• Em cada trecho de tubulação, entre duas caixas, podem ser previstas no
máximo 3 curvas de 90º .
NR-10
Caixas de Derivação
NLmáx 315
6
LmáxLrealA
Comprimento máximo retilíneo de um trecho entre
duas caixas de passagem (derivação)
Número de curvas
Comprimento real do trecho
Aumento de bitola do eletroduto
devido as eventuais curvas
existentes no trecho
(deslocamento Tabela)
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Exercício:
Dimensionar o eletroduto PVC para o trecho de tubulação mostrado na figura
abaixo, entre duas caixas CP-1 e CP-2, no qual não há possibilidade de
instalação de caixas intermediárias. Os circuitos que o eletroduto conterá são os
seguintes:
Quantos condutores?
14 Condutores
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
913 mm²
95
95
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Tabela – Eletrodutos PVC Rígido
ELETRODUTO DE 75 mm
Área Total
913 mm²
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
NR-10
Dimensionamento dos Eletrodutos
Tabela – Eletrodutos PVC Rígido
ELETRODUTO DE 85 mm
913 mm²
NR-10
Eletrodutos
Orientações Gerais:
• Dentro de um trecho de eletroduto só é conveniente instalar até nove
condutores ( ou seja, no máximo três ou quatro circuitos);
• Evitar cruzamento de eletrodutos;
• A NBR5410 não permite a utilização de eletrodutos com comprimentos
superiores a 15 metros sem a interposição de caixa de passagem;
• Em instalações embutidas só são admitidos eletrodutos que suportem
os esforços de deformação característicos do tipo de construção;
NR-10
Temas do Segundo Seminário
NR-10
Temas do Segundo Seminário
Dimensionamento de Condutores pelo Critério Econômico e Watts.metros Harmônicos em Instalações Elétricas Residenciais Luminotécnica: Luz , Lâmpadas e Iluminação
Bruno Santiago Guilherme Alves Guilherme Couto
Grupos
Antônio Candia Matheus Braga Edgar Alves
Ivan Stoppa Felipe Barros André Lopes
2
1
3
NR-10
Avaliação do Seminário
1. Apresentação do Seminário (Transparências power point)
2. Conteúdo sobre o tema
3. Tempo de apresentação (30 à 50 minutos)
4. Domínio do assunto
5. A nota não é individual
DIA 04 DE JUNHO DE 2012