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8192019 Ed 117 Fasciculo Cap X Qualidade Nas Instalacoes BT
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6
Apoio
Q
ualidade
nasinstalaccedilotildeesBT
Por Edson Bittar Henriques
Capiacutetulo X
Volume de material natildeo condutor de cabos
eleacutetricos (uni e multipolares)Limitante da ABNT NBR 5410 para instalaccedilatildeo de cabos em leitos e bandejas
Embora natildeo exista um limite de
ocupaccedilatildeo de aacuterea de cabos eleacutetricos sobre
bandejas normalizado pela ABNT NBR
5410 existe poreacutem um limite de volume
maacuteximo de material natildeo condutor por
metro linear do cabo
Uma vez atingido este limite e se ainda
restarem cabos a lanccedilar no trecho natildeo
adianta se pensar em aumentar a bandeja o
que se pode fazer neste caso eacute acrescentar
bandejas ao trajeto
Este limite foi estabelecido com base em
ensaios de queimas de cabos com o intuito
de se evitar ou minimizar a propagaccedilatildeo
de incecircndio limitando a quantidade do
material combustiacutevel sobre a bandeja A
ABNT NBR 5410 de 2004 definiu os limites
no item 621135 com base na ABNT NBR
6812 que trata dos ensaios de queima
de cabos eleacutetricos (propagaccedilatildeo vertical
da chama) que se encontra cancelada e
substituiacuteda por atuais normas da seacuterie NBRNM IEC 60332-3 Assim tais limites devem
ser revistos e atualizados com base nestas
normas A futura revisatildeo da NBR 5410 iraacute
incorporar a atualizaccedilatildeo necessaacuteria deste
item
Alguns projetistas tecircm questionado se
esse criteacuterio eacute aplicaacutevel ao caso de camada
uacutenica de cabos sobre a bandeja ou leito O
fato eacute que o texto da atual ABNT NBR 5410
talvez deva melhorar (e haacute uma proposta
neste sentido para a proacutexima revisatildeo) para
esclarecer que o criteacuterio eacute aplicaacutevel tambeacutem
para uma camada Para mais de uma a
aplicaccedilatildeo eacute clara no texto
Embora o ensaio considere a
propagaccedilatildeo vertical da chama (que eacute o pior
caso ou seja onde a propagaccedilatildeo eacute mais
faacutecil) o criteacuterio da norma ABNT NBR
5410 eacute aplicaacutevel a bandejas horizontais
tambeacutem (caso menos criacutetico e portanto
considerado automaticamente atendido)
este aspecto eacute conservativo em favor da
seguranccedila
Nota a limitaccedilatildeo de ocupaccedilatildeo de aacuterea
(seccedilatildeo transversal da bandeja) natildeo eacute um
requisito da norma brasileira mas em
alguns casos eacute um requisito de projeto
solicitado pelo cliente ou adotado pela
projetista assim eacute prudente prever um
espaccedilo reserva na fase de projeto para
contingecircncias ou uso futuro Nos Estados
Unidos a ocupaccedilatildeo de aacuterea eacute utilizada
no dimensionamento das bandejas e
normalizada segundo a NFPA 70 ndash NEC
Como exemplo e referecircncia a Figura
1 mostra um trecho do cataacutelogo de um
fabricante de cabos referenciando as novas
normas de ensaios de propagaccedilatildeo vertical
da chama e informando a categoria de um
determinado cabo (categoria B no caso)
segundo esta normalizaccedilatildeo
Figura 1 ndash Trecho do cataacutelogo de um fabricante de cabos Fonte Nexans
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M983141983156983151983140983151983148983151983143983145983137
Para constatar o atendimento da
ABNT NBR 5410 portanto eacute necessaacuter io
se obter o volume de material natildeo
condutor por metro linear dos cabos
Na fase de projeto eventualmente oprojetista poderia tentar obter esta
informaccedilatildeo com os fabricantes dos
cabos no entanto infelizmente esse
dado natildeo eacute uma informaccedilatildeo di retamente
disponiacutevel em cataacutelogo de cabos mesmo
nos de grandes fabricantes Assim eacute
necessaacuterio se calcular ou estimar estes
valores a partir de alguns dados e da
geometria de cada configuraccedilatildeo de cabo
Uma instalaccedilatildeo pode conter
diversos trechos de bandejas ou
leitos cada trecho contendo diversos
cabos de diferentes formaccedilotildees (uni ou
multipolares condutores redondos e
ou setoriais etc) Dessa maneira estes
caacutelculos podem se tornar trabalhosos
ou volumosos dependendo do porte
da instalaccedilatildeo Eacute interessante tambeacutem
que a cada inclusatildeo de cabo na bandeja
se tenha a noccedilatildeo da totalizaccedilatildeo do
volume natildeo condutor e ocupaccedilatildeo de
espaccedilo fiacutesico para confrontar com
a dimensatildeo da bandeja e eventuais
requisitos do cliente ou criteacuterio da
projetista o que sugere que tais caacutelculos
sejam programados de modo que se
possa simular e monitorar os efeitos
da inclusatildeo Ao final deste artigo eacute
apresentada como sugestatildeo e exemplo
uma pequena planilha programada para
realizaccedilatildeo destes caacutelculos e anaacutelises
para casos de cabos de energia usuais
Formulaccedilatildeo para cada caso
Seja
Vnc = volume de material natildeo-condutor
do cabo (dm3m)
n = nuacutemero de condutores
De = diacircmetro externo do cabo (mm)
ec = espessura da cobertura (mm)
ei = espessura da isolaccedilatildeo (mm)
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nasinstalaccedilotildeesBT
Figura 2 ndash Exemplo de cabos eleacutetricos uni e multipolares
O volume de material natildeo condutor do
cabo eacute
V = (S t ndash S c) L
Em que
V = volume do material natildeo condutor
St = aacuterea total da seccedilatildeo transversal do cabo
Sc = aacuterea dos condutores
L = comprimento do cabo
Seja Vnc = VL (dm3m) o volume natildeo
condutor em dm3 (deciacutemetro cuacutebico) por
metro linear de cabo entatildeo
Vnc = (Stndash Sc) 1000 (dm3m)
Em que
St = π De2 4 (mm2) ndash para cabos com seccedilatildeo
circular
Nota para cabos ldquochatosrdquo(por exemplo
os tipicamente empregados em maacutequinas
moacuteveis) eacute necessaacuterio determinar St analisandoa geometria especiacutefica de cada cabo
De = diacircmetro externo do cabo (mm) para
cabos redondos
Caso 1 condutores redondos
Sc = n π Dc 2 4 (mm2)
Em que
Dc = diacircmetro nominal do condutor (mm)
Caso 2 condutores setoriais
Podemos considerar
Sc = n Snc (mm2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal do condutor (mmsup2)
Caso 3 cabo tipo ldquoneutro-concecircntricordquo
(usual para alimentaccedilatildeo de motores
acionados por conversores de frequecircncia)
Podemos considerar
Sc = n Snc + Sncn (mmsup2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal de um condutor
Sncn = seccedilatildeo nominal do condutor ldquoneutro-
concecircntricordquo
Figura 3 ndash Planilha para verifcaccedilatildeo da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
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P983148983137983150983145983148983144983137 983155983157983143983141983154983145983140983137 983152983137983154983137
983139983265983148983139983157983148983151
A Figura 3 eacute uma planilha para verificaccedilatildeo
da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
Nota os ldquo inputsrdquo da planilha estatildeo nas
ceacutelulas em amarelo demais valores satildeo
resultados da programaccedilatildeo
C983151983150983139983148983157983155983267983151
Para instalaccedilotildees em leitos e bandejas no
Brasil eacute necessaacuterio verificarcalcular o volume
do material natildeo-condutor dos cabos sobre
estes leitos ou bandejas conforme a ABNT
NBR 5410 e considerando as atuais normas
de ensaios de queima (propagaccedilatildeo de chama
vertical) de cabos da seacuterie NBR NM IEC
60332-3 Apresentamos uma forma de fazer
isso para diferentes configuraccedilotildees de cabos
Plantas quiacutemicas sideruacutergicas faacutebricas de
papel e celulose oacuteleo e gaacutes e similares que em
geral possuem ldquopipe-racksrdquo conteacutem grande
ou maior parte da instalaccedilatildeo de cabos em
leitos e bandejas natildeo raro alta concentraccedilatildeo
de cabos por bandeja ou leito e natildeo raro
projetistas dimensionam bandejas focando a
ocupaccedilatildeo de aacuterea desejada pelo cliente ou por
seus criteacuterios de projeto ou por um legado
cultural de normas como o NEC poreacutem se
esquecem de verificar se o volume de material
natildeo condutor satisfaz os requisitos da ABNT
NBR 5410 da ABNTCumpre ressaltar tambeacutem que esse
criteacuterio pode prevalecer em alguns casos em
que a bandeja pode ter espaccedilo disponiacutevel e
aparentar adequadamente dimensionada
mas o volume do material natildeo condutor
limite foi superado e portanto estaria em natildeo
conformidade com a ABNT NBR 5410 Neste
caso a soluccedilatildeo seria adicionar uma nova
linha de leitos ou bandejas paralelas agrave linha
existente o que pode natildeo ser muito agradaacutevel
em termos de impacto na obra e sobretudo
no custo caso seja detectado em uma fase
tardia assim eacute conveniente ir observando
o fato desde uma fase inicial de projeto dos
caminhamentos principais de cabos
R983141983142983141983154983274983150983139983145983137983155 983138983145983138983148983145983151983143983154983265983142983145983139983137983155
bull Cataacutelogo de cabos Prysmian Nexans e
General Cable ndash Phelps Dodge
bull ABNT NBR 54102004 ndash Instalaccedilotildees eleacute-
tricas de baixa tensatildeo
bull Normas da seacuterie IEC 60332-3
bull Revista O Setor Eleacutetrico ediccedilatildeo 64 maiode 2011
ANEXO 1 ndash L IMITES DE VOLUME DE MATERIAL NAtildeO CONDUTOR CONFORME A IEC 60332-3
CONTINUA NA PROacuteXIMA EDICcedilAtildeO
Acompanhe todos os artigos deste fasciacuteculo emwwwosetoreletricocombr
Duacutevidas sugestotildees e comentaacuteriospodem ser encaminhados para
redacaoatitudeeditorialcombr
Edson Bittar Henriques eacute engenheiro
eletricista pela Unesp ndash Ilha Solteira eacute
poacutes-graduado em Energia e Automaccedilatildeo e
proprietaacuterio da empresa de consultoria e
engenharia Edson Bittar Henriques
wwwprojebhcom
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Para constatar o atendimento da
ABNT NBR 5410 portanto eacute necessaacuter io
se obter o volume de material natildeo
condutor por metro linear dos cabos
Na fase de projeto eventualmente oprojetista poderia tentar obter esta
informaccedilatildeo com os fabricantes dos
cabos no entanto infelizmente esse
dado natildeo eacute uma informaccedilatildeo di retamente
disponiacutevel em cataacutelogo de cabos mesmo
nos de grandes fabricantes Assim eacute
necessaacuterio se calcular ou estimar estes
valores a partir de alguns dados e da
geometria de cada configuraccedilatildeo de cabo
Uma instalaccedilatildeo pode conter
diversos trechos de bandejas ou
leitos cada trecho contendo diversos
cabos de diferentes formaccedilotildees (uni ou
multipolares condutores redondos e
ou setoriais etc) Dessa maneira estes
caacutelculos podem se tornar trabalhosos
ou volumosos dependendo do porte
da instalaccedilatildeo Eacute interessante tambeacutem
que a cada inclusatildeo de cabo na bandeja
se tenha a noccedilatildeo da totalizaccedilatildeo do
volume natildeo condutor e ocupaccedilatildeo de
espaccedilo fiacutesico para confrontar com
a dimensatildeo da bandeja e eventuais
requisitos do cliente ou criteacuterio da
projetista o que sugere que tais caacutelculos
sejam programados de modo que se
possa simular e monitorar os efeitos
da inclusatildeo Ao final deste artigo eacute
apresentada como sugestatildeo e exemplo
uma pequena planilha programada para
realizaccedilatildeo destes caacutelculos e anaacutelises
para casos de cabos de energia usuais
Formulaccedilatildeo para cada caso
Seja
Vnc = volume de material natildeo-condutor
do cabo (dm3m)
n = nuacutemero de condutores
De = diacircmetro externo do cabo (mm)
ec = espessura da cobertura (mm)
ei = espessura da isolaccedilatildeo (mm)
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Figura 2 ndash Exemplo de cabos eleacutetricos uni e multipolares
O volume de material natildeo condutor do
cabo eacute
V = (S t ndash S c) L
Em que
V = volume do material natildeo condutor
St = aacuterea total da seccedilatildeo transversal do cabo
Sc = aacuterea dos condutores
L = comprimento do cabo
Seja Vnc = VL (dm3m) o volume natildeo
condutor em dm3 (deciacutemetro cuacutebico) por
metro linear de cabo entatildeo
Vnc = (Stndash Sc) 1000 (dm3m)
Em que
St = π De2 4 (mm2) ndash para cabos com seccedilatildeo
circular
Nota para cabos ldquochatosrdquo(por exemplo
os tipicamente empregados em maacutequinas
moacuteveis) eacute necessaacuterio determinar St analisandoa geometria especiacutefica de cada cabo
De = diacircmetro externo do cabo (mm) para
cabos redondos
Caso 1 condutores redondos
Sc = n π Dc 2 4 (mm2)
Em que
Dc = diacircmetro nominal do condutor (mm)
Caso 2 condutores setoriais
Podemos considerar
Sc = n Snc (mm2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal do condutor (mmsup2)
Caso 3 cabo tipo ldquoneutro-concecircntricordquo
(usual para alimentaccedilatildeo de motores
acionados por conversores de frequecircncia)
Podemos considerar
Sc = n Snc + Sncn (mmsup2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal de um condutor
Sncn = seccedilatildeo nominal do condutor ldquoneutro-
concecircntricordquo
Figura 3 ndash Planilha para verifcaccedilatildeo da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
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983139983265983148983139983157983148983151
A Figura 3 eacute uma planilha para verificaccedilatildeo
da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
Nota os ldquo inputsrdquo da planilha estatildeo nas
ceacutelulas em amarelo demais valores satildeo
resultados da programaccedilatildeo
C983151983150983139983148983157983155983267983151
Para instalaccedilotildees em leitos e bandejas no
Brasil eacute necessaacuterio verificarcalcular o volume
do material natildeo-condutor dos cabos sobre
estes leitos ou bandejas conforme a ABNT
NBR 5410 e considerando as atuais normas
de ensaios de queima (propagaccedilatildeo de chama
vertical) de cabos da seacuterie NBR NM IEC
60332-3 Apresentamos uma forma de fazer
isso para diferentes configuraccedilotildees de cabos
Plantas quiacutemicas sideruacutergicas faacutebricas de
papel e celulose oacuteleo e gaacutes e similares que em
geral possuem ldquopipe-racksrdquo conteacutem grande
ou maior parte da instalaccedilatildeo de cabos em
leitos e bandejas natildeo raro alta concentraccedilatildeo
de cabos por bandeja ou leito e natildeo raro
projetistas dimensionam bandejas focando a
ocupaccedilatildeo de aacuterea desejada pelo cliente ou por
seus criteacuterios de projeto ou por um legado
cultural de normas como o NEC poreacutem se
esquecem de verificar se o volume de material
natildeo condutor satisfaz os requisitos da ABNT
NBR 5410 da ABNTCumpre ressaltar tambeacutem que esse
criteacuterio pode prevalecer em alguns casos em
que a bandeja pode ter espaccedilo disponiacutevel e
aparentar adequadamente dimensionada
mas o volume do material natildeo condutor
limite foi superado e portanto estaria em natildeo
conformidade com a ABNT NBR 5410 Neste
caso a soluccedilatildeo seria adicionar uma nova
linha de leitos ou bandejas paralelas agrave linha
existente o que pode natildeo ser muito agradaacutevel
em termos de impacto na obra e sobretudo
no custo caso seja detectado em uma fase
tardia assim eacute conveniente ir observando
o fato desde uma fase inicial de projeto dos
caminhamentos principais de cabos
R983141983142983141983154983274983150983139983145983137983155 983138983145983138983148983145983151983143983154983265983142983145983139983137983155
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Figura 2 ndash Exemplo de cabos eleacutetricos uni e multipolares
O volume de material natildeo condutor do
cabo eacute
V = (S t ndash S c) L
Em que
V = volume do material natildeo condutor
St = aacuterea total da seccedilatildeo transversal do cabo
Sc = aacuterea dos condutores
L = comprimento do cabo
Seja Vnc = VL (dm3m) o volume natildeo
condutor em dm3 (deciacutemetro cuacutebico) por
metro linear de cabo entatildeo
Vnc = (Stndash Sc) 1000 (dm3m)
Em que
St = π De2 4 (mm2) ndash para cabos com seccedilatildeo
circular
Nota para cabos ldquochatosrdquo(por exemplo
os tipicamente empregados em maacutequinas
moacuteveis) eacute necessaacuterio determinar St analisandoa geometria especiacutefica de cada cabo
De = diacircmetro externo do cabo (mm) para
cabos redondos
Caso 1 condutores redondos
Sc = n π Dc 2 4 (mm2)
Em que
Dc = diacircmetro nominal do condutor (mm)
Caso 2 condutores setoriais
Podemos considerar
Sc = n Snc (mm2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal do condutor (mmsup2)
Caso 3 cabo tipo ldquoneutro-concecircntricordquo
(usual para alimentaccedilatildeo de motores
acionados por conversores de frequecircncia)
Podemos considerar
Sc = n Snc + Sncn (mmsup2)
Em que
Snc = seccedilatildeo nominal de um condutor
Sncn = seccedilatildeo nominal do condutor ldquoneutro-
concecircntricordquo
Figura 3 ndash Planilha para verifcaccedilatildeo da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
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P983148983137983150983145983148983144983137 983155983157983143983141983154983145983140983137 983152983137983154983137
983139983265983148983139983157983148983151
A Figura 3 eacute uma planilha para verificaccedilatildeo
da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
Nota os ldquo inputsrdquo da planilha estatildeo nas
ceacutelulas em amarelo demais valores satildeo
resultados da programaccedilatildeo
C983151983150983139983148983157983155983267983151
Para instalaccedilotildees em leitos e bandejas no
Brasil eacute necessaacuterio verificarcalcular o volume
do material natildeo-condutor dos cabos sobre
estes leitos ou bandejas conforme a ABNT
NBR 5410 e considerando as atuais normas
de ensaios de queima (propagaccedilatildeo de chama
vertical) de cabos da seacuterie NBR NM IEC
60332-3 Apresentamos uma forma de fazer
isso para diferentes configuraccedilotildees de cabos
Plantas quiacutemicas sideruacutergicas faacutebricas de
papel e celulose oacuteleo e gaacutes e similares que em
geral possuem ldquopipe-racksrdquo conteacutem grande
ou maior parte da instalaccedilatildeo de cabos em
leitos e bandejas natildeo raro alta concentraccedilatildeo
de cabos por bandeja ou leito e natildeo raro
projetistas dimensionam bandejas focando a
ocupaccedilatildeo de aacuterea desejada pelo cliente ou por
seus criteacuterios de projeto ou por um legado
cultural de normas como o NEC poreacutem se
esquecem de verificar se o volume de material
natildeo condutor satisfaz os requisitos da ABNT
NBR 5410 da ABNTCumpre ressaltar tambeacutem que esse
criteacuterio pode prevalecer em alguns casos em
que a bandeja pode ter espaccedilo disponiacutevel e
aparentar adequadamente dimensionada
mas o volume do material natildeo condutor
limite foi superado e portanto estaria em natildeo
conformidade com a ABNT NBR 5410 Neste
caso a soluccedilatildeo seria adicionar uma nova
linha de leitos ou bandejas paralelas agrave linha
existente o que pode natildeo ser muito agradaacutevel
em termos de impacto na obra e sobretudo
no custo caso seja detectado em uma fase
tardia assim eacute conveniente ir observando
o fato desde uma fase inicial de projeto dos
caminhamentos principais de cabos
R983141983142983141983154983274983150983139983145983137983155 983138983145983138983148983145983151983143983154983265983142983145983139983137983155
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Duacutevidas sugestotildees e comentaacuteriospodem ser encaminhados para
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983139983265983148983139983157983148983151
A Figura 3 eacute uma planilha para verificaccedilatildeo
da ocupaccedilatildeo de cabos em uma bandeja
Nota os ldquo inputsrdquo da planilha estatildeo nas
ceacutelulas em amarelo demais valores satildeo
resultados da programaccedilatildeo
C983151983150983139983148983157983155983267983151
Para instalaccedilotildees em leitos e bandejas no
Brasil eacute necessaacuterio verificarcalcular o volume
do material natildeo-condutor dos cabos sobre
estes leitos ou bandejas conforme a ABNT
NBR 5410 e considerando as atuais normas
de ensaios de queima (propagaccedilatildeo de chama
vertical) de cabos da seacuterie NBR NM IEC
60332-3 Apresentamos uma forma de fazer
isso para diferentes configuraccedilotildees de cabos
Plantas quiacutemicas sideruacutergicas faacutebricas de
papel e celulose oacuteleo e gaacutes e similares que em
geral possuem ldquopipe-racksrdquo conteacutem grande
ou maior parte da instalaccedilatildeo de cabos em
leitos e bandejas natildeo raro alta concentraccedilatildeo
de cabos por bandeja ou leito e natildeo raro
projetistas dimensionam bandejas focando a
ocupaccedilatildeo de aacuterea desejada pelo cliente ou por
seus criteacuterios de projeto ou por um legado
cultural de normas como o NEC poreacutem se
esquecem de verificar se o volume de material
natildeo condutor satisfaz os requisitos da ABNT
NBR 5410 da ABNTCumpre ressaltar tambeacutem que esse
criteacuterio pode prevalecer em alguns casos em
que a bandeja pode ter espaccedilo disponiacutevel e
aparentar adequadamente dimensionada
mas o volume do material natildeo condutor
limite foi superado e portanto estaria em natildeo
conformidade com a ABNT NBR 5410 Neste
caso a soluccedilatildeo seria adicionar uma nova
linha de leitos ou bandejas paralelas agrave linha
existente o que pode natildeo ser muito agradaacutevel
em termos de impacto na obra e sobretudo
no custo caso seja detectado em uma fase
tardia assim eacute conveniente ir observando
o fato desde uma fase inicial de projeto dos
caminhamentos principais de cabos
R983141983142983141983154983274983150983139983145983137983155 983138983145983138983148983145983151983143983154983265983142983145983139983137983155
bull Cataacutelogo de cabos Prysmian Nexans e
General Cable ndash Phelps Dodge
bull ABNT NBR 54102004 ndash Instalaccedilotildees eleacute-
tricas de baixa tensatildeo
bull Normas da seacuterie IEC 60332-3
bull Revista O Setor Eleacutetrico ediccedilatildeo 64 maiode 2011
ANEXO 1 ndash L IMITES DE VOLUME DE MATERIAL NAtildeO CONDUTOR CONFORME A IEC 60332-3
CONTINUA NA PROacuteXIMA EDICcedilAtildeO
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Duacutevidas sugestotildees e comentaacuteriospodem ser encaminhados para
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Edson Bittar Henriques eacute engenheiro
eletricista pela Unesp ndash Ilha Solteira eacute
poacutes-graduado em Energia e Automaccedilatildeo e
proprietaacuterio da empresa de consultoria e
engenharia Edson Bittar Henriques
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