56526887 2 Calculo de Condutores de Energia Eletrica

7/28/2019 56526887 2 Calculo de Condutores de Energia Eletrica

1/17

1

CLCULO DE CONDUTORES DE ENERGIA ELTRICA

Para calcular a seco transversal de condutores de energia eltrica de umcircuito terminal utilizaremos como exemplo os seguintes dados a seguir:

a. Potncia instalada P= 1.320 VAb. Condutores instalados em eletroduto embutido em alvenaria com dois

outros circuitos terminais.c. Temperatura ambiente T= 350Cd. Condutores de cobre isolados, Pirastic Super Antiflan 450/750Ve. Distncia ao quadro terminal de luz L=25 metrosf. Tenso de alimentao V=110 voltsg. Queda de tenso mxima permissvel segundo a NBR-5410/2004 da ABNT

RESOLUO: Para o clculo de qualquer seco de condutor de energiaeltrica o projetista deve sempre faz-lo por trs critrios:

1o CRITRIO: - MXIMA CORRENTE PERMISSVEL

a. CLCULO DA CORRENTE DE PROJETO IB. acorrente que os condutores de um circuito, seja terminal ou dedistribuio, deve suportar, levando em conta apenas as suascaractersticas nominais.

V110VA1.320IIVP

BB!v!

IB=12 A

b. CLCULO DA CORRENTE FICTCIA DE PROJETO IBTodos os fabricantes de cabos eltricos elaboram suas tabelas decapacidades de corrente eltrica a uma temperatura ambiente de

referncia (30 C para linhas no subterrneas e 20 C para linhassubterrneas, conforme as tabelas 36, 37, 38 e 39, pg. 101 a 105, NBR5410/2004). Se os condutores forem instalados em ambiente cujatemperatura difira dos valores indicados nessas tabelas (30C paracondutores no enterrados e de 20C para condutores enterrados), a NBR5410/2004 define um fator de correo de temperatura (FCT) que divideo valor da corrente nominal, para a obteno da corrente corrigida. Paratanto, aplica-se os fatores de correo dados na tabela 40, pg. 106, NBR5410/2004.Anexo 2.Alguns fabricantes trabalham com temperaturas de referncias diferentesdo padronizado pela ABNT, nesses casos devem fornecer suas prpriastabelas de correes.

Outro fator a ser levado em considerao para determinao da correntefictcia quanto ao nmero de circuitos diferentes em um mesmoeletroduto, a NBR 5410/2004 define um fator de correo deagrupamento (FCA) que divide o valor da corrente nominal pelo fator deagrupamento, para a obteno da corrente corrigida.

A Tabela 42 da NBR 5410/2004, pg. 117 , apresenta os fatores deagrupamento para Diversas Maneiras de Instalar os Condutores. Para onosso exerccio em questo utilizaremos a Referencia 1 da Forma deagrupamento de condutores exibidos na tabela 42: "Feixe de cabos ao arlivre ou sobre superfcie; cabos em condutos fechados".Anexo 3.


2/17

2

Continuandoo exerccio,temos:

FcaFct

II

v!d onde,

Fct = Fator de correo de temperatura, Norma NBR-5410/2004 (tab.40)

Fca =Fator de correo de agrupamento para condutores agrupados emfeixe: ao ar livre ou sobre superfcie; embutidos; em condutofechado

De acordo com os dados do item c, para T=35CFct = 0,94 (Tabela 40, NBR 5410/2004 ou anexo 2)

De acordo com os dados do item b, para 3 circuitos (ele e mais dois)Fca = 0,7(tab.42, NBR 5410/2004 ou anexo 3)

Portanto, I B =0,70,94

12A @

v

Em posse desse valor de corrente e consultando a tabela 36(capacidadede corrente eltrica de condutores) da NBR 5410/2004, pagina 101,para dois condutores carregados encontramos a bitola do condutor e acapacidade de conduo do condutor para o primeiro critrio:

S1 2,5mm2, bitola do condutor(rea do cobre em mm)

Iz = 24 A, capacidade de conduo do condutor

Podemos tambm utilizar as tabelas atualizadas de capacidade deconduo de corrente eltrica dos fabricantes.

Informaes Importantessobre Tabelas da NBR/2004:

Toda vez ao examinarmos uma tabela de bitola de condutores sempre vamos nos deparar com algumas observaes mais comunscomo, por exemplo: maneira de instalar, nmero de condutorescarregados, tipo de Isolao, temperatura ambiente etc., portantovamos comentar um pouco mais a respeito.

Maneira de Instalar refere-se forma de instalar o condutoreltrico. Atabela 33 da NBR 5410/2004, pgina 90 a 95, Tipos deLinhas Eltricas descreve a cada tipo de instalao em baixatenso: Se uma instalao area, ou se uma instalao onde ocondutor se encontra dentro de um eletroduto e se este eletroduto

est ou no embutido etc. e referencia por uma letra (A1, B1, C1,etc.)

Para o exerccio em questo podemos utilizar oAnexo1 outabela33 pgina 90 da NBR 5410/2004, portanto temos:

y Mtodo de Instalao: Nmero 7y Descrio: Condutores isolados ou cabos unipolares em

eletroduto de seo circular embutido em alvenaria


3/17

3

y Mtodo de Referncia: B1(utilizado na determinao dacapacidade de conduo de corrente na tabela 33 da NBR5410/2004) ouAnexo 1.

Nmeros de Condutores Carregados refere-se ao nmero decondutores que efetivamente esto conduzindo corrente eltrica, tabelas de nmeros 36 a 39, pginas de 101 a 105 da NBR5410/2004,Anexo 04 ou Anexo 05.Para o nosso caso em questo

estamos trabalhando com 127 V- circuito monofsico (fase eneutro), portanto so dois condutores carregados que conduzcorrente eltrica. O condutor de proteo (terra) no entra nacontagem do numero de condutores carregados.Tipo de Isolao refere-se de como constituda a sua isolao,se de PVC (mais comum), XLPE, EPR etc.Temperatura Ambiente, j mencionado no item b (clculo dacorrente fictcia de projeto) em que os valores das capacidades decorrentes com suas respectivas bitolas so valores referenciados uma temperatura de ensaio, que geralmente de 30 0C (NBR5410/2004).

Concluso do1 critrio:

O valor de corrente real que absorvido pela carga IB = 12 A.Portanto o condutor dimensionado deve ter a capacidade de conduzir ovalor da corrente IB, porm, de acordo com as condies propostaspelo exerccio que so temperatura ambiente e o nmero decondutoresem ummesmoeletroduto, produz uma reduo real nacapacidade de conduo desse condutor. Para contornar tal situao foicalculada a corrente fictcia (IB = 18,24 A) que funo datemperaturaambiente e do fator deagrupamento.O valor de IB foi determinado somente para que pudesse serdimensionada a correta bitola do condutor eltrico que tivesse acapacidade de conduzir a corrente de projeto IB mediante ascondiespropostaspeloexerccio.

2 CRITRIO: MXIMA QUEDA DE TENSO PERMISSVEL

Introduo Terica

Um dos parmetros mais importantes para o correto dimensionamento doscondutores o clculo da seo, pelo mtodo da Mxima Queda de Tenso.

Para que a instalao eltrica, tais como: motores, aparelhos e equipamentos,funcionem de forma satisfatria, necessrio que a tenso a que osequipamentos esto submetidos estejam dentro de limites pr-definidos.

Durante o percurso entre o quadro geral ou a subestao at o ponto deutilizao de um circuito terminal, ocorre uma queda de tenso devido sresistncias dos condutores e equipamentos.

Em virtude dessa queda de tenso, necessrio que os condutores sejamdimensionados de tal maneira que limitem a queda aos valores estabelecidospela norma NBR 5410/2004, em relao ao valor da tenso nominal dainstalao:

a) 7%, calculados a partir dos terminais secundrios do transformadorMT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s)consumidora(s);


4/17

4

b) 7

c

c

s

s

m

s s

c

s

s

m

MT/T

m

s

s

buidora de eletricidade, quando o ponto de

entrega for a localizado;c) 5

, calculados a partir do ponto de entrega, nos demaiscasos de pontode entrega com fornecimento em tens

o secundria de distribui

o;

d) 7

, calculados a partir dos terminais de sada do gerador, no caso degrupo gerador prprio.

Nota:Estes limites de queda de tens o s o vlidos quando a tens o nominal dosequipamentos de utiliza

o previstos forcoincidente com a tens

o nominal

da instalao.

Em nenhumcaso a queda de tens o noscircuitos terminais pode sersuperior a 4

.

Na ta!ela 1 esto listados os valores m

" #imos de queda de tenso para os

diversos tipos de entrada.$

ipo da instalao Iluminao etomadas

Outros usos

Instala% es alimentadas diretamentepor um ramal de ! aixa tenso, apartir de uma rede de distri

!uio

p ! lica de ! aixa tenso.

5% 5%

Instala%

es alimentadas diretamentepor su ! estao transformadora, apartir de uma instalao de altatenso.

7% 7%

Instala% es que possuam fonteprpria.

7% 7%

$

a!

ela 1 Limites de queda de

$

enso

Figura 1- Queda de&

enso a considerar (Alta&

enso)

Figura 2- Queda de&

enso a considerar ('aixa

&

enso)


5/17

5

Para dimensionar os condutores necessrio conhecer anteriormente:

Corrente de projeto, IB (A)

O fator de potncia, cos A queda de tenso admissvel para o caso, em porcentagem ( ( )

O comprimento do circuito L (m)

A tenso entre fases U (V)Com esses parmetros pode-se calcular o valor da seo do condutor necessria limitao da queda de tenso atravs da equao dada:

Sendo que,

S = rea do condutor em [mm2]

L = Distncia em metros [m] do quadro terminal carga considerada

IB = Corrente de projeto [A]

Cos =Fator de Potencia

= Resistividade do cobre O nmero 2 presente nesta equao referente a tenso de alimentao quandoesta for 110V (monofsica) ou 220V (bifsica). Para circuitos trifsicossubstituiremos por .

Com esses parmetros, pode-se deduzir que o fator crucial para odimensionamento a distncia do ponto de utilizao ao Quadro Geral, terminal esubestao.

Quanto maior a distncia, maior ser a seo necessria do condutor paratransmitir a mesma quantidade de energia. Portanto, de interesse prtico eeconmico que se procure alternativas no projeto para limitar as distncias entre ospontos de utilizao, com o objetivo de que no sejam dimensionadas sees

elevadas.Por isso, ao verificar em seu projeto que a seo calculada foi elevada em razo daQueda de Tenso, analise o trabalho procurando caminhos alternativos, quediminuam a distncia entre os diversos pontos dos circuitos.

Atravs deste critrio,voltemosaanalisaro nossoexerccio.

L = distncia em metros da carga considerada (L=25 m)

IB= Corrente de projeto (12 A)V= Tenso da alimentao da carga (dado V=110 volts)

V = Resistividade do cobrem

mm2

57

1 v;v

(V ! Para circuitos terminais 2)

(NBR 5410/2004)Cos 1!U (quando no for dado adota-se igual a 1 resistivo)

2

2

2mm4,78

m

mm

57V1100,02

1A12m252S !

v;

vv

vvv!


6/17

6

Voltemos novamente anlise da tabela 36, pg. 101 da NBR-5410/2004ou Anexo 04:

i. Mtodo de refernciaPara que o mtodo de referncia seja identificado primeiramenterecorre-se tabela 33 NBR-5410/2004 Tipos de Linhas ouAnexo 1:B1 - Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de

seo circular embutido em alvenaria em acordo com os dadosdo exerccio

ii. Nmero de condutores carregados:2 condutores (1 fase + 1 Neutro)

iii. Sees nominais (mm):A seo calculada foi de 4,78 mm, o mais prximo (sempre paramais) na tabela 6mm2que corresponde pela tabela a umacapacidade de corrente de I z= 41A

Conclusoentreos dois Critrios Utilizados

Comparando as duas seces calculadas o projetista SEMPRE deveadotar aquela que apresentou a MAIORseo, portanto S2 > S1.

3o CRITRIO:COORDENAO DA PROTEO COM A SECO TRANSVERSAL DOCONDUTOR DE ENERGIA ELTRICA PARA SOBRECARGAS

Devemos sempre satisfazer as duas seguintes condies:

a. I I IB N Ze e b. Iz1,45I

2ve

(ver protees eltricas)

I. PROTEES ELTRICAS

Antes de darmos seqncia ao nosso exerccio vamos estudar algumascondies anormais que podem ocorrer em um circuito.Sobrecarga: a parcela da potncia absorvida de um circuito queexcede a potncia nominal do sistema.Sobrecorrente: quando a corrente de um circuito ultrapassa amxima permitida para um sistema ou um equipamento, podendoocorrer um grande aquecimento nos condutores.Corrente de Curto-Circuito: quando ocorre uma ligao acidentalentre dois condutores de potenciais diferentes, ocorrendo uma correntede grande intensidade.

i. Fusveis de Baixa TensoConsideramos como elemento de proteo em baixa tenso os fusveisque podem ser utilizados at uma tenso de 1kV em CA e 1,5 kV emCC.

So dispositivos usados com o objetivo de limitar o efeito de umaperturbao, proporcionando a sua interrupo. Os fusveis (figura 3)so os elementos mais frgeis que so propositadamente intercaladosnum determinado ponto do circuito eltrico para interromper corrente desobrecargas violentas.


7/17

7

Os fus0veis so indicados para proteo contra curtos-circuitos, cuja

capacidade de interrupo varia com a tenso de tra1alho chegando a

100 kA em4402

, sendo que sua proteo contra so1recarga pouco

precisa.

Figura 3. Fus0veis tipos NH e Diazed em portas fus

0veis e em

diversos tamanhos.

a. PrincipaisElementos que Constituem osFusveis de BTElo fus

3

vel ou elemento fus3

vel: feito4asicamente de co

4re

reco4erto com zinco, que com a passagem de corrente com valor acima

do valor nominal do fus5vel, provoca um aquecimento e este elo se

funde em ummeio extintor, interrompendo esta corrente.6

eio extintor7

Esse material pode ser de areia de quartzo que temcomo finalidade de retirar a energia calorfera do arco provocada pela

fuso do elo fusvel.Corpo: So feitos de material isolante (porcelana no caso dosindustriais, mas existem tambm de papelo de vidro e de plstico)Serve para sustentar o elemento fusvel , o meio extintor e os terminais.Terminais: So feitos de metal com robustez bastante para que nosofrer com a corrente que flui pelo fusvel Fazem o contato do elementofusvel com o porta fusvel.Porta fus

8

vel: umcompartimento que fica fixo no circuito e serve deencaixe para o fusvel.

b. Caracterstica de DesligamentoFusvel de efeito r

9

pi@

o: destina-se a circuitos em que a variao dacorrente entre a partida e o regime normal defuncionamento pequena(ex.:cargas resistivas, cargas que funcionamcomsemicondutores);

Fusvel de efeito retar@

a@

o: destina-se a circuitos em que acorrente departida vrias vezessuperior corrente nominal(ex.:motores).

c. Faixa de interrupA oOs dispositivosfusveis podemser do tipogG, gM, aM.

Aprimeiraletra indica a faixa deinterrupo:Fusveis tipo g-fusveis de capacidade de interrupo em todafaixa;Fusveis tipo a-fusveis de capacidade de interrupo emfaixaparcial.


8/17

8

A segunda letra indica a B ategoria de utili C ao e define compreciso a caracterstica tempo-corrente, tempos e correntesconvencionais, e regies de atuao.

gG indica fusveis, comcapacidade deinterrupoemtodaafaixa ,para aplicaogeral;gM indica fusveis, comcapacidade deinterrupoemtodaafaixa,para proteo de circuitos demotores;aM indica fusveis, comcapacidade deinterrupoemfaixaparcial para proteo de circuitos demotores.

a) Tipos de FusD

veisa.Fusvel Rolha

Fusvel de baixa tenso em que um doscontatos uma pearoscada,que se fixa no contato roscado da base correspondente, aindafacilmente encontrados no mercado, porm no so admitidos pelasnormasNBRdevido a pouca ou nenhuma segurana, no faremosreferncias ao seu estudo.

Figura 04-Fusvel Cartucho tipo Virola e Fusvel tipo Rolha

b.Fusvel Cartucho

Fusvel de baixa tenso cujo elemento fusvel encerrado em um tuboprotetor de material Isolante e pode conter cristais de slica comoelemento extintor, comcontatos nas extremidadesfechando o tubo.Os fusveis cartuchos cujos invlucros so somente de papeloimpregnado de verniz sem o meio extintor no so admitidos pelaNBR

Nota: De acordo com a forma doscontatos, este fusvel designado:a)fusvel (cartucho) tipo virola;b)fusvel (cartucho) tipo faca.


9/17

9

FusE

velTipo Virola FusE

velTipo FacaCorrenteNominal (A) CorrenteNominal (A)6 12 25 40 100 60 4008 16 30 50 100 60010

20 32 60 200

F

abela 1 Correntes Nominais dosFusveisCartucho

c.Fusvel Diazed

Os fusveis Diazed so de alta confiabilidade e utilizadas em basescalibradas, isto , em uma substituio somente poder ser trocado poroutro de mesmo valor nominal e podem ser encontrados em duasverses, r

G

pidoeretardadosendo que o ltimo de uso exclusivo proteo de motores.Quando instalado fica em um invlucro completamente fechado noexpondo partes vivas. Possui tambm um dispositivo indicador de fusoque se solta quando o elo se funde.

F

em uma elevada capacidade de interrupo emcurto circuito de at 70kA, e pode ser utilizados em circuitos cuja tenso nominal noultrapasse 600 V.


10/17

10

FUSVEL DIAZEDCorrenteNominal

CorrenteNominal

Corrente Nominal CorrenteNominal

do Fusvel(A) da Base( A ) do Fusvel( A ) da Base ( A )2 354 50 636 6310 25 8016 100 10020 12525 160 200

200Tabela 2

d.Fusvel NH

So fusveis de alta confiabilidade, porm mais caros, predomina emutilizaes industriais onde suporta elevadas correntes de partida demotores eltricos. Possui elevada corrente de ruptura de curto circuito,chegando at 100kA.Uma das vantagens que possui em relao aos demais alm de suagrande eficcia, que os elos fusveis podem ser renovados quando sefundem dando um sinal atravs de um pino indicador de fuso.

FUS VEIS TIPO NHCorrenteNominaldo

Corrente Nominalda Base (A)

Corrente Nominal Corrente Nominal

Fusvel

(A)

do Fusvel ( A ) da Base ( A )

6 3610 5016 6320 80 25025 10036 125 12550 16063 20080 224100 250125 300 400

355

400425500 6306308001000 1000

Tabela 3


11/17

11

Concluso:seu valor de especificao de corrente dever ser sempre maior que o

do dispositivo fusvel e sua tenso dever ser sempre maior que atenso da rede eltrica.Recomenda-se que as facas se abram quando puxadas para baixo.

(continuaodo exerccio Utilizandoo Fusvel como Elemento

de Proteo)

a.Como IB = 12 A (calculado )

Iz = 41 A (Anexo 4 )

Substituindo os valores de IBe IZna expresso I I IB N Ze e ,

O projetista deve escolher IN, corrente nominal do fusvel, (tab. 1 ou 2dos Fusveis)um valorque deve ser igual ou imediatamente superior a12 A. Na tabela o valor encontrado de 16 A, portanto:

12A 16A 41Ae e , (satisfeitooitem a).

b. Uma nova condiotambm dever sersatisfeita

I2 1,45 IZ ,substituindo IZ = 41A na expresso dada,temos:

I 1,45 41A2

e v , portantoI 59,45A

2e

O passo seguinte do projeto calcular o valor da corrente I2, para tanto necessrio consultar a Tabela Fatores de Multiplicao deCorrente(K) que relaciona aos tempos de atuao de um determinadodispositivo de proteo (fusveis e disjuntores). TABELA 4.

Tipo Corrente nominal IN(A) Corrente convencional

de no atuao INA

(A)Corrente convencional de

atuao IA(A) = I2

Fusvel gI I2 44 < I2 10

10 < I2 2525 < I2 100

100 < I2 1000

1,5 IN1,5 IN1,4 IN1,3 IN1,2 IN

2,1 IN1,9 IN

1,75 IN1,6 IN1,6 IN

Fusveis gII Todas 1,2 IN 1,6 IN

Fusveis gG Todas 1,25 IN 1,6 IN

Disjuntores emcaixa moldada tipo

L

IN

10

10 < IN

25

IN

> 25

1,5 IN

1,4 IN

1,3 IN

1,9 IN

1,75 IN

1,6 IN

Disjuntores emcaixa moldada tipo

G

Todas 1,05 IN

1,35 IN

Disjuntores emgeral

IN

63

IN

> 63

1,05 IN

1,05 IN

1,35 IN

1,25 IN


12/17

12

Corrente Convencional de No Atuao: Valor especificado pelacorrente de um disjuntor ou fusvel que pode ser suportado durante umtempo especificado (tempo convencional)

Corrente Convencional de Atuao (I2): Valor especificado pelacorrente de um disjuntor ou fusvel que atua dentro de um tempoespecificado (tempo convencional)

I2 =If = kv IN

A Tabela 5 mostra os tempos convencionais para os principaisdispositivos de proteo contra sobrecorrentes de baixa tenso.

TIPO CORRENTECONVENCIONAL

IN(A)

TEMPOCONVENCIONAL

(h)FusveisgI,gII e

gGIN

IN 160 IN 400

IN 1000

1234

Disjuntores ININ

12

TABELA 5

Na TABELA 4 para fusveis gI e IN = 16A (valor encontrado no item a),encontramos na coluna corrente AtuaoI2 = 1,75 IN.

Portanto I2 = 1,75v16AI2 = 28AComo no item anterior encontramos que I 59,45A

2e

substituindo o valor de I2 encontrado temos que:

(I228A) < 59,45A(Satisfeitooitemb)

CONCLUSO FINAL: - A seco transversal dos condutores de energiaeltrica do circuito terminal do problema ser:2 v # 6 mm2 , IZ = 41 A , fusvel= 1 v 16 AComo se trata de um circuito monofsico 110 V , utilizamos fusvelsomente para proteo da fase.

(continuao do exerccio Utilizando o Disjuntor comoElementode Proteo)


13/17

13

I. DISJUNTORES

DISJUNTOR TIPO AMERICANO DISJUNTOR TIPO EUROPEU

DISJUNTOR DE DISJUNTOR DEALTA TENSOCAIXA MOLDADA

Os disjuntores podemser encontradoscomomonopolar,Hipolare

tripolar , normalmente possuem doissistemas de proteo :Proteo contra Sobrecorrente - trata-se de um dispositivo

trmico (lmina bimetlica) sensvel s condies de sobrecarga.Quando por este dispositivo circular uma corrente superior nominal,este se aquece curvando a lmina e desarmando o disjuntor.

Proteo contra curtoI

circuito - trata-se de um dispositivoeletromagntico cuja armadura encontra-se presa a uma mola , quandopelos fios da bobina circular uma corrente alta suficiente, acima dacorrente deoperao(I),capaz de vencer ao da mola a armaduraento ser tracionada pelo ncleo promovendo ento abertura doscontatos desarmando o disjuntor.

Esta corrente deoperao(I)pode ser fixa ou ajustvel(dentrode uma faixa), mas para isto necessrio que o disjuntor j venha comtal dispositivo de ajuste.


14/17

14

Temos dispositivos eletromagnticos de disparo so classificados emtrs grupos:instantneo, extrar

P

pidoe deretardo, sendo que esteltimo ao passar uma corrente superior a sua corrente de operao oseu disparo ocorrer aps umtempo de retardo ocasionado por umcircuito temporizador.

Os disjuntores que operam em baixa tensQo e geralmente

trabalham com proteo trmica e eletromagntica so chamados deR

isjuntores termomagnS

ticos.

FTt

TIlu

Utr

Vtiv

V

W- P

Vrte Extern

V, term

Tpl

Utic

V

X-

Yermin

Vl

Uuperi

Tr

- Cm

Vr

V

a

e extinT

a

eVrc

T

b- B

Tbin

Vre

Up

Tn

Uvel pel

T

a

iUp

Vr

Tin

Ut

Vntne

T(m

Vgntic

T)

c - Al V vV ncV :d

- DeUlig

V

a

T: ver

a

e viUvel

I - LigV

a

T: vermelh

Tvi

Uvel

e- C

Tnt

Vt

Tfix

T

f- C

Tnt

Vt

Tmvel

8 - Gui V pV rV T V rcT - U T b cT na

ieU a

e fV lt V , T c T ntV t T mvel

Ue

Vf

V Ut

V

a

Tc

Tnt

Vt

Tfix

Te

T

Vrc

Tre

Uult

Vnte gui

V

a

T

pVr

V

Vcm

Vr

V

a

e extinT, evit

Vn

a

T

a

Vn

T Un

Tbimet

Vl, em

cV U T

a

eVlt

V Uc

Trrente

U(curt

T-circuit

T)

g- Bimet

Vl - re

Up

Tn

Uvel pel

T

a

iUp

Vr

Tp

Tr

U Tbrec

Vrg

V

(trmicT)

W d-

Yermin

Vl inferi

Tr

W W - Clip pV rV fix V T n T trilhT DIh

A cTmbin

V

T

a

Vb

Tbin

Vm

Vgntic

V,

Vrc

Tgui

Ve

Vcm

Vr

V

a

e extinT

a

eVrc

Tg

Vr

Vntem r

Vpi

a

ez nT

a

eU V

rme,Vlt

V

cVp

Vci

a

V

a

ea

e rupturV,

Vlt

V

Ueletivi

a

V

a

e ea

urVbili

a

V

a

ea

T

a

iUjunt

Tr

Tais disjuntores possuemboa confiabilidade na proteo contrasobrecargas devido o seu dispositivo trmico trabalhar prximo aoseu valor nominal de corrente. Enquanto que o seu dispositivoeletromagntico opera dentro de uma faixa, cujo valor inicial superiorao valor de sobrecorrente e o seu valor final o valor da capacidade deinterrupo do disjuntor.

Os minidisjuntores termomagnticos de caixa moldada (caixaplstica hermeticamente fechada)comcorrentes nominais de 5a 100Aso para ns osmais empregados, portanto a estes vamos dedicar osnossos estudos.

Osminidisjuntoresso divididos em duasclasses:tipoeuropeuetipoamericano.

a. Minidisjuntortipo Americano (NEMA)

geralmente mais robusto, sua caixa de baquelite preta, seudispositivo eletromagntico no bobinado o que o torna sensvelapenas a altascorrentes de opera

io (I)de 10a 30IN, isto , para um

disjuntor cuja corrente nominal ( IN = 15A) a faixa de atuao de seudispositivo eletromagntico de 150 a 450A.

b. MinidisjuntorestipoEuropeu (DIN)Possuemmecanismos de alta preciso, sua caixa no de baquelite

e geralmente possui cor clara. O seu dispositivo eletromagntico bobinado, o que o torna mais sensvel a pequenos valores acima dacorrente de opera

po (I).


15/17

15

Tais disjuntores so classificados em dois tipos: L e G1. Tipo L: possuem os disparadores eletromagnticos ajustadospara atuar entre 3,5 e 5vezesa corrente nominal, sendoindicados para proteo de instalaes residenciais ,circuitos deiluminaoe comando,etc.2. Tipo G: Possuem os disparadores eletromagnticosajustados para atuar entre 7 e 10vezesa corrente nominal,

sendo indicados para proteo de circuitos nos quaisexistem cargas motrizes, j que suportam a corrente departida de motores que da ordem de 6 IN.

Portanto para um disjuntor cuja corrente nominal seja 15A a faixade atuao para tipo L varia de 52,5 A a 75 A, enquanto que para otipo G a faixa de atuao varia de 105 A a 150 A.

CAPACIDADE DERUPTURA:A capacidade de interrupo de umdisjuntor representa o valormximo da corrente de curto circuito(Icc) que o fabricante do disjuntor assegura que o mesmo podesuportar sem sofrer avarias. Se tais valores forem superados naocorrncia de um curto circuito, o respectivo disjuntor de proteo,

ao invs de manter a integridade da instalao poder colar seusterminais mantendo a destruidora corrente de curto circuito ou, atmesmo, "explodir.

O projetista encontrar vrios disjuntores com a mesma correntenominal e do mesmo fabricante, porm com preos diferentes, poissaibam que quanto maior a capacidade de ruptura, que pode variarde 5KA at 65KA, maior ser o preo cobrado, pois o disjuntor temque ser mais robusto.A corrente de curto circuito depende do transformador quealimenta a instalao (ou o transformador da sua cabine primria, ouo que est no poste da Concessionria de energia eltrica) e docomprimento dos cabos desde o seu quadro eltrico at estetransformador. Quanto mais longe estiver o quadro eltrico dotransformador da instalao, menor ser o valor da Icc neste quadro.Desta forma, o clculo de Icc para cada quadro da suainstalaopode representar umaeconomia, pois o seu quadrogeral pode exigir, por exemplo, 25KA/220VCA, mas os demais podemexigir apenas 5KA/220VCA.

A tabela 7 nos d os valores das correntes convencionais dosprincipais dispositivos de proteo contra sobrecorrentes em acordo comas normas NBR, portanto no se trata de valores obtidos de tabelas defabricante.

Nota:Quando se trata de instalaes comerciais e industriais

onde circuitos terminais de iluminao ficam ligados por mais detrs horas, isto faz com que a temperatura do quadro terminal subapor muitas vezes a valores superiores a 40 C. Uma vez que osdisjuntores so calibrados a uma temperatura que no ultrapassa40 oC de se esperar ento que passe a responder a valores decorrentes inferior a sua capacidade nominal. Por exemplo, umdisjuntor monopolar da EATON de 16 A calibrado a umatemperatura ambiente de 40 oC ,de acordo com sua tabela decorrente nominal em funo da temperatura, temos que 50 oC oseu valor nominal cai para 14,9 A. Por normas , os disjuntores no


16/17

16

devem trabalhar a mais de 80% de sua capacidade nominal,portanto muitos fabricantes j fornecem uma tabela para escolhaapropriado do disjuntor mediante a sua utilizao em temperaturasdiferentes das de calibrao. TABELA 6

TABELA 6- Tabela de Correo de Temperatura (Disjuntores Eaton)

TEMPERATURA CORRENTENOMINAL(A)

a 40C 16 20 32 40 50 63 80 100a 50C 14,9 18,6 29,8 37,2 46,5 58,6 74,4 93,0a 50C 13,6 17,0 27,2 34,0 42,5 53,6 68,0 85,0

Continuaodo Exerccio

As condies anteriormente descritas para os fusveis so tambmvlidas para os disjuntores:

1a condio: I I IB N Z

e e

2a condio:Z2

I1,45I ve

Anlise para a primeira condio:I I IB N Z

e e Sendo:IB = 12 A(calculado)IZ = 41 A(Anexo 4)

12A I 41AN

e e Analisando a tabela 7 encontramos um disjuntor de IN =16A(imediatamente superior ao valor calculado IB), portanto:

12A 16A 41A,primeira condio satisfeita

IN (A) IN (A) IN(A)5 30 6310 35 7016 40 8020 45 9025 50 100

TABELA 7- Esta uma tabela geral de valores de disjuntores semespecificar o fabricante.

Anlise para a segunda condio:

Z2I1,45I ve

Sabendo que 59,45AI41A1,45I 22 e@ve Agora em posse da tabela 4escolhemos que para os disjuntores deuso geral, IN =16A (tipo americano (NEMA) e tipo europeu (DIN)),temos:

NA2I1,35II v!!

I2 = IA= corrente deatuao do disjuntor dentro deum tempo convencional TC.


17/17

SubstituindoIN = 16A, temos:21,60AI161,35I

22!@v!

59,45A21,60AI2

e!

A 2a condio tambm se verifica podemos ento utilizar o disjuntor

de 16A.

Documents

56526887 2 Calculo de Condutores de Energia Eletrica