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.