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Disciplina: Prof.: Silvio Rodrigo de Lima, Esp. Projetos Elétricos Prediais Projetos Elétricos Prediais EL461 Aula 10 - Dimensionamento de Condutos

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exercicios de engenharia

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Disciplina: Prof.: Silvio Rodrigo de Lima, Esp.

Projetos Elétricos Prediais

Projetos Elétricos Prediais

EL461

Aula 10 - Dimensionamento de Condutos

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Objetivos

• Apresentar conceitos relativos a:

Dimensionamento de Condutos;

Aplicação das normas vigentes.

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Dimensionamento de Condutos

• Definição Conduto: componente da instalação que propicia um meio

envoltório, ou invólucro, aos condutores elétricos.

Dentre os diversos tipos de condutos, destacam-se os eletrodutos, como aqueles que tem maior aplicação nas instalações elétricas, sobretudo nas instalações prediais.

Em instalações comerciais ou industriais, além dos eletrodutos, podemos encontrar outros tipos de condutos, tais como calhas e bandejas metálicas, prateleiras, blocos alveolados e canaletas.

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Dimensionamento de Condutos

• Funções dos eletrodutos: Propiciar aos condutores proteção mecânica;

Propiciar aos condutores proteção contra ataques do meio

ambiente, sobretudo contra corrosão ou ataques químicos oriundos de ações da atmosfera ou agentes agressivos dispersos no meio ambiente (sais, ácidos, gases, óleos, etc.);

Fornecer ao meio (instalação) uma proteção contra os perigos de incêndio resultantes de eventuais arcos voltaicos ou superaquecimento dos condutores;

Proporcionar aos condutores um envoltório metálico aterrado (no caso de eletrodutos metálicos), a fim de evitar riscos de choque elétrico.

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Dimensionamento de Condutos • Tipos

Quanto ao material:

• Não metálicos: PVC, plásticos com fibra de vidro, polipropileno, etc.; • Metálicos: aço carbono galvanizado ou esmaltado, alumínio, etc.

Quanto a flexibilidade:

• Rígidos; • Flexíveis.

Quanto a forma de conexão: • Roscáveis; • Soldáveis.

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Quanto a espessura da parede: • Leve; • Semi-pesado; • Pesado.

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Exemplos de Condutos

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Exemplos de Condutos

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Exemplos de Condutos

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• O eletroduto de PVC rígido roscável, é o tipo de eletroduto mais utilizado em instalações prediais, embutidos em paredes, lajes de concreto ou enterrados no solo.

• A fixação dos eletrodutos às caixas de passagem e de ligação dos aparelhos se dá por meio de buchas e arruelas.

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Exemplos de Condutos

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Instalação de Condutores em Eletrodutos

A NBR 5410 estabelece as seguintes prescrições:

• Os eletrodutos, calhas e blocos alveolados podem conter condutores de mais de um circuito, nos seguintes casos: a) Quando as três condições seguintes forem simultaneamente

atendidas: Os circuitos pertençam à mesma instalação, isto é, originem-se do

mesmo dispositivo geral de manobra e proteção, sem a interposição de equipamentos que transformem a corrente elétrica;

As seções nominais dos condutores fase estejam contidas em um intervalo de três valores normalizados sucessivos;

Os condutores isolados e os cabos isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviço contínuo.

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Instalação de Condutores em Eletrodutos

A NBR 5410 estabelece as seguintes prescrições: • Os eletrodutos, calhas e blocos alveolados podem conter

condutores de mais de um circuito, nos seguintes casos: b) No caso dos circuitos de força e de comando e/ou sinalização de

um mesmo equipamento. • Nos eletrodutos, só devem ser instalados condutores isolados, cabos

unipolares ou cabos multipolares, admitindo-se a utilização de condutor nu em eletroduto isolante exclusivo, quando tal condutor destinar-se a aterramento.

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Taxa Máxima de Ocupação

• As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores ou cabos após a instalação dos eletrodutos e acessórios.

• Desta forma, a taxa máxima de ocupação em relação à área de seção transversal dos eletrodutos não deverá ser superior a: 53% no caso de um condutor ou cabo; 31% no caso de dois condutores ou cabos; 40% no caso de três ou mais condutores ou cabos;

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Conduto

• Área interna do eletroduto:

• Área de ocupação máxima (3 ou mais condutores):

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2

4

INTINT

dA

220,4 0,1

4

MAX INTOCUP INT

dA d

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Dimensionamento de Eletrodutos

Roteiro para Dimensionamento de Eletrodutos

a. Determina-se a seção total ocupada pelos condutores, aplicando-se tabelas de fabricantes de condutores e cabos (ver tabela 8.1);

b. Determina-se o diâmetro externo nominal do eletroduto (mm), entrando-se nas tabelas de fabricantes de eletrodutos (ver Tabelas 8.2 e 8.3) com o valor encontrado no item “a” anterior;

c. Caso os condutores instalados em um mesmo eletroduto sejam do mesmo tipo e tenham seções nominais iguais, podem-se eliminar os itens “a” e “b” ...

... encontrando-se o diâmetro externo nominal do eletroduto em função da quantidade e seção dos condutores, diretamente por tabelas específicas (ver tabelas 8.4 e 8.5).

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Dimensionamento de Eletrodutos

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• Exemplo: Dimensionar o trecho de eletroduto de PVC rígido roscável, mostrado na figura abaixo, no qual deverão ser instalados os seguintes circuitos:

Circuito 1: 2 # 4mm2 T 4 mm2; Circuito 2: 3 # 6mm2 (6mm2) T 6 mm2; Circuito 3: # 2,5mm2 (2,5mm2).

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Dimensionamento de Eletrodutos

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• Solução: a) Seção total ocupada pelos condutores (tipo fio isolado):

Pela tabela 8.1, temos: # 2,5 mm2 = 9,1mm2

# 4 mm2 = 11,9mm2

# 6 mm2 = 15,2mm2

Logo: Scond = (2 x 9,1) + (3 x 11,9) + (5 x 15,2) = 129,9mm2

b) Diâmetro Nominal do Eletroduto: Entrando com o valor de área de 129,9mm2 na tabela 8.2, na coluna 40%

(três ou mais condutores ou cabos), teremos o eletroduto de PVC de diâmetro nominal 25mm.

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• Caixas de Derivação

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Caixas de Derivação

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• As caixas de derivação têm as funções de:

Abrigar equipamentos;

Abrigar emendas de condutores;

Limitar o comprimento de trechos de tubulação, ou ainda,

Limitar o número de curvas entre os diversos trechos de uma tubulação.

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Caixas de Derivação

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• A NBR 5410 estabelece as seguintes recomendações para a instalação das caixas de derivação ou de passagem que interligam os diversos trechos de uma tubulação:

1. Não haja trechos contínuos (sem interposição de caixas ou equipamentos) retilíneos de tubulação maiores que 15 metros, sendo que, nos trechos com curvas, essa distância deve ser reduzida de 3m para cada curva de 90°.

Nota: Quando o ramal de eletrodutos passar obrigatoriamente através de locais onde

não seja possível o emprego de caixa de derivação, a distância prescrita no item anterior pode ser aumentada, desde que:

a) Seja calculada a distância máxima permissível (levando-se em conta o número

de curvas de 90° necessárias);

b) Para cada 6m, ou fração, de aumento dessa distância, utilize-se eletroduto de tamanho nominal, imediatamente superior ao do eletroduto que normalmente seria empregado para a quantidade e tipo de condutores ou cabos.

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Caixas de Derivação

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2. Em cada trecho de tubulação, entre duas caixas, entre extremidades, ou entre extremidade e caixa, podem ser previstas, no máximo, três curvas de 90° ou seu equivalente até, no máximo, 270°.

3. Devem ser empregadas caixas de derivação:

a) Em todos os pontos de entrada ou de saída da tubulação; b) Em todos os pontos de emenda ou derivação de condutores; c) Para dividir a tubulação em trechos não maiores do que os especificados

anteriormente.

4. As caixas devem ser instaladas em lugares facilmente acessíveis

e devem ser providas de tampas. Caixas com interruptores, tomadas de corrente e similares devem ser fechadas pelos espelhos que completam a instalação desses dispositivos.

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Caixas de Derivação

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Onde: Lmáx = Comprimento máximo de um trecho entre duas caixas; N = Número de curvas de 90° existentes no trecho (de zero a três); Lreal = Comprimento real do trecho; A = Aumentos de bitolas nominais do eletroduto.

Dos itens anteriores podemos escrever as seguintes equações:

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• Exemplo: Dimensionar o eletroduto para o trecho de tubulação 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:

Circuito 1: 3 # 25mm2 (25mm2) T 16 mm2; Circuito 2: 3 # 50mm2 (25mm2) T 25 mm2; Circuito 3: 3 # 35mm2 T 16mm2.

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Caixas de Derivação

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• Solução: Em primeiro lugar, dimensiona-se o eletroduto sem considerar as distâncias e curvas. a) Seção total ocupada pelos condutores (tipo cabo isolado):

Pela tabela 8.1, temos: #16 mm2 = 37,4 mm2 (2x)

#25 mm2 = 56,7 mm2 (6x) #35 mm2 = 71,0 mm2 (3x)

#50 mm2 = 95mm2 (3x)

Logo: Scond = (2 x 37,4) + (6 x 56,7) + (3 x 71) + (3 x 95) = 913 mm2

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• Solução: Pela tabela 8.2, na coluna 40%, teremos o eletroduto de PVC de diâmetro nominal 75mm. Considerando o efeito do comprimento e curvas, teremos: Comprimento total: 11,80m Número de curvas: 3 Distância máxima permitida, entre caixas, considerando as três curvas:

Lmáx = 15m – 3 x (3) = 6m Porém: Lreal = 11,80m e Lmáx = 6m portanto Lreal > Lmáx

Logo: A = (Lreal – Lmáx)/6 = (11,80 – 6)/6 = 0,97 1 aumento

Conclusão: Consultando as tabelas comerciais de eletrodutos (Tabela 8.2), vemos que o primeiro diâmetro nominal acima de 75mm é o diâmetro de 85mm, sendo este o eletroduto que será utilizado para interligar as caixas CP-1 e CP-2.

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Dimensionamento de Eletrodutos

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• Exercícios: Dimensione o seguinte trecho contínuo de eletroduto (PVC rígido): Os circuitos 1 e 2 tem condutores de 1,5 mm2, os condutores do circuito 3 e o aterramento tem bitola de 4,0mm2. OBS.: condutores tipo fio isolado.

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Dimensionamento de Eletrodutos

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• Solução: Da tabela 8.2, conclui-se que o eletroduto deverá ser de 20

mm de diâmetro (1/2’’).

Representação do eletroduto, com seu diâmetro:

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Referências Bibliográficas

• MAMEDE FILHO, João. Instalações Elétricas Industriais. Rio de Janeiro: LTC, 1995.

• CREDER, Hélio. Instalações elétricas. 15. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.

• NBR 5410

• CAVALIN, G., CERVELIN, S. Instalações Elétricas Prediais, 12ª Edição, ÉRICA.

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Obrigado!!

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