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
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES DE REDES BT
56,05
8,02,0
8,02,0
nC
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES DE REDES BT
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
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES DE REDES BT
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 ?
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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)
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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
Condutores de alumínio e
Borracha
Condutores de alumínio e
PEX
Ligações a condutores de cobre
soldadas a estanho
115 135 143 74 87 94 115
Expressão da curva de fadiga térmica da canalização
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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.
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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 4×35 mm2 > Zcc= 2,620 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
LSVAV 4×70 mm2 > Zcc= 1,356 Ω/km
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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.
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
• 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 (
CÁLCULO DE CANALIZAÇÕES
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