Calculo de secções e protecções1

Exemplo de cálculos

Regras Técnicas

Assunto extra

Rede Subterrânea

Cabos

Secção nominal ENTERRADOS AO AR LIVRE

mm2 2 Condutores 3 e 4 Condutores 2 Condutores 3 e 4 Condutores

16 25 35 50 70 95120150185240300400

95125150175225270305350390455510610

90110130150195235270310355410470560

75100120145180215245280310365410490

70 90105120155190215250285330375450

Correntes admissíveis em cabos LSVAV e LVAV de tensão nominal 0,6/1 kV

(Iz-corr.admissiv no cabo)

Iz Iz

Rede Subterrânea

Cabos

Secção ENTERRADOS AO AR LIVRE

mm2 2 Condutores 3 e 4 Condutores 2 Condutores 3 e 4 Condutores

1,5 2,5

4 6 10 16 25 35 50 70 95120150185240300400

30 40 50 65 90120155185220280335380435490570640760

25 35 45 60 80110135165190245295340390445515590700

22 30 40 50 70 95125150180225270305350390455510610

20 28 36 48 65 90110130150195235270310355410470560

Correntes admissíveis em cabos VAV de tensão nominal 0,6/1 kV

1 - Variação de tensão admissível nas redes: u = 10% = 23 V

2 - Queda de tensão: u = r x I >>> = r I [V]

3 - Resistência dos condutores:

4 -

5 – Como o inverso da condutividade é a resistividade vem:

CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES

MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO

1

IS

l

S

lR


6 – Teremos então:

7 – E finalmente:

8 – Para canalizações com vários ramais:

9 – Qual a queda de tensão admissível?- Segundo o DR 90/84: - zonas urbanas – 5 %

- zonas rurais – 8 %

Il

S

S

Il

kk

LIS

MÉTODO DA QUEDA DE TENSÃO

Exemplo: Cálculo de canalização principal em rede subterrânea, conforme esquema.

CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES DE REDES BT

S= 55 kVA

S= 70 kVA S= 60 kVA

S= 30 kVA

S= 65 kVA

L= 45 mL= 165 m

A

B C D

L= 30 m L= 50 m L= 40 m

Queda de tensão admissível na extremidade: 5%q.d.t.=u= 11,5 V

Queda de tensão admissível na extremidade: 5%q.d.t.=u= 11,5 V


Coeficientes de simultaneidade para redes BT

nC

8,02,0

C – coeficiente de simultaneidade para redes BTn – Número de ramais a alimentar

nC

5,05,0

Instalações para locais residenciais ou de uso profissional, incluindo serviços comuns

Para outros casos

kVASS RamaisT 2806530607055.

kVACSTDS 8,15656,0280

AU

SI DB 226

4003

156800

3

1º - Calcular a potência total, ST

2º - Encontrar o coeficiente de simultaneidade

3º - Calcular a potência de dimensionamento, SD

4º - Calcular a corrente de serviço na origem, IB


56,05

8,02,0

8,02,0

nC


5º - Calcular a secção pelo método da queda de tensão

26,925,1135

165226mm

LIS kk

A secção técnica disponível será S = 95 mm2, sendo o cabo LSVAV 4×95 mm2.

6º - Verificar se Iz IB

Nas tabelas encontramos IZ = 235 A para o LSVAV 4×95 mm2.

Correntes estipuladas e convencionais de fusíveis gG(EN 60 269-2)

Corrente estipuladaIn (A)

Corrente convencional de não funcionamento

Inf (A)

Corrente convencional de funcionamento

I2 (A)2 3 44 6 86 9 118 12 15

10 15 1912 18 2316 24 2620 25 3225 31 4032 40 5140 50 6450 63 8063 79 10180 100 128

100 125 160125 156 200160 200 256200 250 320250 313 400315 394 504400 500 640500 625 800630 788 1008800 1000 1280

1000 1250 1600

7º - Calcular o fusível de protecção

8º - Calculo da queda de tensão no ponto A


Usando o algoritmo de cálculo chegamos a IN = 200 A, tipo gG.

VS

LIu B 1,31

95

45029,0226cos

%35,1230

1,3100100%

0

U

uu

9º - Calculo de Icc no ponto D

A

SL

SL

UIcc

N

N

F

F

21692

95165029,023095,095,0

A protecção deverá funcionar com a corrente Icc calculada.O fusível gG de In= 200 A, garante a protecção contra curto-circuitos ?


Corrente de curto-circuitos dos (Icc) para t ≤ 5s

IN= 80 A Icc = 420 A

Corrente estipulada dos fusíveis, IN Corrente Icc

IN= 100 A Icc = 540 A

IN= 160 A Icc = 870 A

IN= 200 A Icc = 1200 A

IN= 315 A Icc = 2050 A

O fusível gG de In= 200 A, garante a protecção contra curto-circuitos ?

Como Icc(IN=200 A)<Icc(ponto D), a protecção ao curto-circuito está garantida.

(Tabelas)


Condição de protecção contra curto-circuitos

CCI

SKt

t – Tempo de actuação da protecção – máx. de 5 seg.K- constante dependente do tipo de condutoresS – Secção dos condutoresIcc – Corrente de curto-circuito num ponto da canalização

Valores de k

Condutores de cobre e

PVC

Condutores de cobre e Borracha

Condutores de cobre e

PEX

Condutores de alumínio e

PVC


Borracha


PEX

Ligações a condutores de cobre

soldadas a estanho

115 135 143 74 87 94 115

Expressão da curva de fadiga térmica da canalização


Condição de protecção contra curto-circuitos

CCI

SKt

t

SKIcc

AIcc st 31525

95745

Como a corrente de fadiga térmica (3152 A) para t= 5segundos é superior à corrente de actuação da protecção para igual período de tempo (1200 A), a protecção contra circuitos fica assegurada.


Determinação da distância máxima protegida pela protecção

CCCC IZ

UL

95,0

U – Tensão da canalizaçãoZcc- Impedância quilométrica do cabo (/km)Icc – Corrente máxima de corte da protecção para t ≤ 5s


Impedâncias de curto-circuito dos cabos mais usuais em redes BT

LXS 4×16 mm2 > Zcc= 5,740 Ω/km

LXS 4×25+16 mm2 > Zcc= 3,60 Ω/km

LXS 4×50+16 mm2 > Zcc= 1,928 Ω/km

LXS 4×70+16 mm2 > Zcc= 1,356 Ω/km

LXS 4×95+16 mm2 > Zcc= 0,992 Ω/km

LSVAV 4×16 mm2 > Zcc= 5,740 Ω/km


LSVAV 4×95 mm2 > Zcc 0,992 Ω/km

LVAV 3×185+95 mm2 > Zcc= 0,750 Ω/km

Cabos para redes aéreas BT Cabos para redes subterrâneas BT



Determinação da distância máxima protegida pela protecção

kmIZ

UL

CCCC

184,01200992,0

23095,095,0

Fusível, Icc (IN= 200 A) => 1200 A

Cabo LSVAV 4×95 mm2 > Zcc 0,992 Ω/km

Distância protegida, L= 184 m

Como a distância até fim de linha (BT) é L= 165 m, a canalização principal encontra-se protegida em toda a sua extensão.


• Excepção a Regra GeralProtecção contra c.c

Analisar se pode ser derivada uma canalização a 70 mm²de secção a 90 m do ponto

Onde se encontra a protecção para cabo Lsvav 4x95 (Anterior)

Potência-SD= 116,8 kVA; L=165 m;Queda de tensão=11,5%1º) IB=116800/√3x400

IB= 168,7 A - cálculo da secção--- S=168,7x165/35x11,5=69,15 mm²---Secção Técnica=70 mm²

2º) Iz≥IB---195 A-Para LSVAv 4x70mm²

In=200 A-----------Icc=1200A LSVAV4X70 ----tem um Zcc=1,356 Ω/km

4º) L=0,95x230/1,356x1200=0,134-------Distância Protegida

184 está para 134, assim como 94 estará para X (regra de três simples.

Pode ser calculado pela tangente de φ

200 A

Lsvav 4x70mm²

134 m

184 m-Lsvav 4x95

90m 94m

X

=184

134

94m

xX=68,45

Podemos ter uma canalização de 68m em cabo de 70mm² que estará protegida pelo fusível de 200A.

φ (


Comprimentos máximos dos cabos protegidos contra curto-circuitos

Tipo de cabo Iz (A)

In (max.) (A)

L (max.) (m)

LXS 4 25 + 16 100 80 144

LXS 4 50 + 16 150 125 160

LXS 4 70 + 16 190 160 185

LSVAV 4 50 150 125 160

LSVAV 4 95 235 200 184

LVAV 3 185 + 95 355 315 142

Iz – Corrente admissível no caboIn – Corrente estipulada do fusívelLmáx – Comprimento máximo da canalização eléctrica

Redes Subterrâneas de BT

Tubos para cabos de rede

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