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Instalaes Eltricas Curso Completo


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SUMRIO

1 A Produo de Energia Eltrica..................................................................................71.1 Usina Hidroeltrica ..............................................................................................7

1.2 Usina Termoeltrica.............................................................................................71.3 Usina Nuclear ......................................................................................................71.4 Usina Alternativa..................................................................................................7

2 A Transmisso De Eletricidade ..................................................................................83 Distribuio De Energia Eltrica.................................................................................94 Conceito De Eletrotcnica........................................................................................10

4.1 Tenso Eltrica..................................................................................................104.2 Corrente.............................................................................................................114.3 Resistncia ........................................................................................................124.4 Potncia.............................................................................................................124.5 Lei de Ohm ........................................................................................................124.6 Circuito Em Srie...............................................................................................13

4.7 Circuito Em Paralelo..........................................................................................134.8 Circuito em Y .....................................................................................................144.9 Circuito em .....................................................................................................14

5 Condutores Eltricos Dimensionamento E Instalao...........................................155.1 Consideraes Bsicas .....................................................................................155.2 Sees Mnimas Dos Condutores .....................................................................175.3 Tipos De Condutores.........................................................................................185.4 Dimensionamento Dos Condutores...................................................................22

5.4.1 Escolha Do Condutor Segundo O Critrio Do Aquecimento ......................225.5 Nmero De Condutores Isolados No Interior De Um Eletroduto.......................38

5.5.1 Os Condutores So Iguais..........................................................................385.5.2 Os Condutores So Desiguais ...................................................................39

5.6 Clculo Dos Condutores Pelo Critrio Da Queda De Tenso...........................415.6.1 Instalaes Alimentadas A Partir Da Rede De Alta Tenso.......................425.6.2 Instalaes Alimentadas Diretamente Em Rede De Baixa Tenso............42

5.7 Aterramento.......................................................................................................475.7.1 Definies...................................................................................................475.7.2 Modalidades De Aterramento .....................................................................495.7.3 Seo Dos Condutores De Proteo..........................................................505.7.4 Aterramento Do Neutro...............................................................................505.7.5 O Choque Eltrico ......................................................................................50

5.8 Cores Dos Condutores ......................................................................................576 Sistemas De Aterramento E Proteo......................................................................58

6.1 Aterramento.......................................................................................................58

6.2 Interruptor De Corrente De Fuga.......................................................................617 Proteo De Circuitos Eltricos................................................................................62

7.1 Fusveis .............................................................................................................627.2 Disjuntores.........................................................................................................707.3 Rel De Sobrecorrente......................................................................................71

8 Circuitos Eltricos Prediais.......................................................................................748.1 Diagrama Multifilar.............................................................................................758.2 Diagrama Unifilar...............................................................................................758.3 Quadro De Distribuio E Proteo...................................................................758.4 Fator de Demanda.............................................................................................76

9 Tomadas De Corrente ..............................................................................................77

10 Iluminao Eltrica .................................................................................................7810.1 Lmpada Incandescente .................................................................................7811 Dispositivo De Controle De Circuitos Eltricos.......................................................82

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11.1 Interruptores ....................................................................................................8211.2 Controles De Iluminao .................................................................................8511.3 Contatores .......................................................................................................87

12 Motores Eltricos....................................................................................................9213 Parraio ..................................................................................................................98

13.1 Formao Dos Raios .......................................................................................9814 Trabalho De Instalao Eltrica............................................................................10215 Anexos..................................................................................................................10316 Smbolos Grficos Para Instalaes Eltricas Prediais NBR 5444 ABNT......110

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11AAPPRROODDUUOODDEEEENNEERRGGIIAAEELLTTRRIICCAA

A gerao industrial de energia eltrica pode ser usada por meio do uso da e-nergia potencial da gua (gerao hidroeltrica) ou utilizando energia potencial dos

combustveis (gerao termoeltrica).No Brasil, cerca de 90% da energia gerada, atravs de hidroeltricas.

11..11UUssiinnaaHHiiddrrooeellttrriiccaa

As usinas hidroeltricas utilizam a fora das quedas de gua para colocarem em mo-vimento as suas turbinas, movimentando assim os geradores e conseqentementegerando eletricidade. Devem se localizar prximos de rios e em lugares montanhosos,o custo desse tipo de usina apenas de manuteno em geral e instalao da mes-ma.

11..22UUssiinnaaTTeerrmmooeellttrriiccaaAs usinas termoeltricas utilizam a energia trmica para acionar os seus geradores,so compostas basicamente de turbinas acionadas pela queima de algum tipo decombustvel, (carvo, petrleo, etc...). Devem se localizar prximo dos locais de pro-duo do combustvel em regies planas de fcil acesso, o custo desse tipo de usina maior do que a anterior, pois alm do custo de manuteno em geral existe o custo daaquisio do combustvel.

11..33UUssiinnaaNNuucclleeaarr

As usinas nucleares utilizam a energia nuclear para acionar os seus geradores, pos-

suem reatores nucleares onde depositado o material radioatvo, que libera a energiautilizada para movimentar as turbinas, que por sua vez movimentam os geradores,produzido energia eltrica.

Pode se localizar em qualquer lugar, pois o material radioativo demora a sersubstitudo, (centenas de anos), seu custo principal com manuteno geral, a segu-rana um ponto que deve ser tratado com cuidado, pois o material radioativo muitopoluente causando vrios problemas ao meio ambiente caso haja um vazamento.

11..44UUssiinnaaAAlltteerrnnaattiivvaa

Entre as usinas alternativas podemos destacar as usinas elicas, utilizam a forados ventos para movimentar seus geradores e as usinas solares, utilizam a energiasolar para movimentar seus geradores.

Sua produo de energia pouca seu custo alto e sua localizao deve serespecial, ou seja, lugares onde no falte vento (usina elica), lugares onde no faltesol (usina solar).

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22AATTRRAANNSSMMIISSSSOODDEEEELLEETTRRIICCIIDDAADDEE

A transmisso de eletricidade significa o transporte da energia eltrica geradaat os centros consumidores.

Para que seja economicamente vivel a tenso gerada nos geradores trifsicosde corrente alternada normalmente de 13,8kv deve ser elevada a valores padroniza-dos em funo da potncia a ser transmitida e da distncia dos centros consumidores.

As tenses mais usuais em corrente alternada para linhas de transmisso sode: 69kv, 138kv, 230kv, 400kv, 500kv.

A partir de 500kv, somente um estudo econmico vai decidir se deve ser utiliza-da corrente alternada ou corrente contnua. Como o caso da linha de transmisso deItaipu com 600kv em corrente contnua. Neste caso, a instalao necessita de umasubestao retificadora, ou seja, transformar a tenso alternada em contnua e prxi-

mo aos centros consumidores, uma subestao inversora para transformar a tensocontnua em alternada, outra vez, antes de distribuir aos centros consumidores.

O objetivo principal da transmisso em corrente contnua ser o da diminuiodas perdas por efeito corona, que resultante da ionizao do ar em torno dos condu-tores, com tenses alternadas muito elevadas.

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33DDIISSTTRRIIBBUUIIOODDEEEENNEERRGGIIAAEELLTTRRIICCAA

A distribuio de eletricidade parte do sistema eltrico j dentro dos sistemasde utilizao (cidades, bairros, indstrias).

A distribuio comea subestao abaixadora onde a tenso de linha de trans-misso abaixada para valores padronizados nas redes de distribuio primria(11kv, 13,2kv, 15kv, 34,5kv, etc...).

A parte final de um sistema eltrico a subestao abaixadora para a baixa tenso, ouseja, na tenso de utilizao (380/220, 220/110, etc...).

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44CCOONNCCEEIITTOODDEEEELLEETTRROOTTCCNNIICCAA

Tabela 1 Grandezas eltricas

Grandeza Smbolo Unidade de medida SmboloCorrente I Ampre ATenso U ou E Volt V

Resistncia R Ohm Potncia P Watt W

44..11TTeennssooEEllttrriiccaa

Fora que impulsiona os eltrons em um circuito fechado e tambm chamado deDDP (diferena de potencial), pois conseqncia de um desequilbrio entre partcu-las atmicas de cargas negativas ou positivas.

A tenso eltrica CC (corrente contnua) quando permanece constante semvariar no tempo. Sua unidade o Volt (V) e a grandeza representada pela letra U ouE.

Figura 1 - Representao da corrente contnua

A tenso eltrica CA (corrente alternada) quando varia em intensidade ou pola-ridade no tempo.

Figura 2 - Representao Da Corrente Alternada

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44..22CCoorrrreennttee

o fluxo orientado dos eltrons num circuito fechado. A corrente chamadacontnua (CC) quando gerada por uma tenso contnua (pilhas, baterias) e alternadaquando gerada por uma tenso alternada (gerador, rede comercial). Sua unidade oampre (A) a grandeza representada pela letra I.

O valor eficaz de uma corrente ou tenso alternada equivalente a uma tensoou corrente contnua positiva que produz a mesma perda de potncia mdia em umacarga resistiva.

Para a forma de onda senoidal (rede) temos:

Vef =

A freqncia (f) de uma corrente ou tenso alternada equivale ao nmero de ve-

zes que a forma de onda repete em um intervalo de 1s. A unidade de freqncia oHz (hertz).

Perodo (T)

Intervalo de tempo (s) que a forma de onda leva para completar um ciclo. O ins-trumento utilizado para observar formas de onda o osciloscpio.

f =

Figura 3 - Osciloscpio

Vmx2

1T

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44..33RReessiissttnncciiaa

a propriedade dos materiais de se oporem circulao de corrente eltrica.Sua unidade o Ohm () e a grandeza representada pela letra R.

44..44PPoottnncciiaaUnidade de medida de converso da eletricidade em trabalho.

Exemplo:

Chuveiro converso de corrente eltrica em calor, atravs da troca de calorentre a resistncia e a gua.

Motor converso de eletricidade em energia motriz atravs da ao de campomagntico girante do estador sobre o rotor do motor.

Lmpada converso de eletricidade em luz atravs da incandescncia do fi-lamento. Sua unidade Watt (W) e a grandeza representada pela letra P.

Figura 4 - Medio de tenso e corrente

Figura 5 - Medio de resistncia

Figura 6 - Medio de continuidade(resistncia zero)

44..55LLeeiiddeeOOhhmm

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44..66CCiirrccuuiittooEEmmSSrriiee

Em um circuito em srie a corrente que percorre as cargas do circuito a mes-ma, e a tenso se divide entre as cargas do circuito sendo a soma das quedas de ten-so igual tenso total da fonte.

Figura 7 - Circuito srieAssociao de resistores em srie: a resistncia equivalente medida entre os

pontos A e B dada pela seguinte frmula:

Req = R1+ R2+ R3+ Rn.

Figura 8 - Associao de resistores em srie

44..77CCiirrccuuiittooEEmmPPaarraalleelloo

A tenso a mesma sobre todas as cargas e a corrente se divide entre as car-

gas sendo a soma das correntes igual a corrente da fonte

Figura 9 - Circuito paraleloAssociao de resistncia em paralelo: a resistncia equivalente medida entre

os pontos A e B dada pela seguinte frmula:

1 = 1 + 1 + 1 + 1Req R1+ R2+ R3+ Rn.

Figura 10 - Associao de resistores em paralelo

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44..88CCiirrccuuiittooeemmYY

A corrente que percorre as cargas a mesma da fonte (IL) e a tenso : UL3

Figura 11 - Circuito Y (estrela)44..99CCiirrccuuiittooeemm

A tenso sobre as cargas a mesma da fonte (UL) e a corrente : IL3

Figura 12 - Circuito (tringulo)

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55CCOONNDDUUTTOORREESSEELLTTRRIICCOOSSDDIIMMEENNSSIIOONNAAMMEENNTTOOEEIINNSSTTAALLAA--OO

55..11CCoonnssiiddeerraaeessBBssiiccaass

Condutor eltrico um corpo constitudo de material bom condutor, destinado transmisso da eletricidade. Em geral de cobre eletroltico e, em certos casos, dealumnio.

Fio um condutor slido, macio, em geral de seo circular, com ou sem isola-mento.

Cabo um conjunto de fios encordoados, no isolados entre si.

Pode ser isolado ou no, conforme o uso a que se destina. So mais flexveisque um fio de mesma capacidade de carga.

Figura 13 - Construo do fio

Com freqncia, os eletrodutos conduzem os condutores de fase, neutro e terra,simultaneamente. Esses condutores so eletricamente isolados com o revestimento dematerial mau condutor de eletricidade, e que constitui a isolao do condutor. Um caboisolado um cabo que possui isolao. Alm da isolao, recobre-se com uma cama-da denominada cobertura quando os cabos devem ficar em instalao exposta, colo-cados em bandejas ou diretamente no solo.

Figura 14 - Construo do cabo

Figura 15 - cabo com isolao e cobertura Superflex 750V, da Ficap

1) Condutor (fio) slido de cobre eletroltico nu,tmpera mole.2) Condutor (cabo) formado por fios de cobreeletroltico nu, tmpera mole.3) Isolao de PVC (70C) composto termopls-tico de cloreto de polivinila, tipo BWF, com carac-tersticas especiais quanto mo-propagao eauto-extino do fogo.

1) Condutor flexvel formado por fios de cobreeletroltico nus, tmpera mole.

2) Isolao de PVC (70C) composto termo-plstico de cloreto de polivinila flexvel, emcores diferentes para identificao.3) Cobertura de PVC composto termoplsticode cloreto de polivinila flexvel na cor preta.

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Os cabos podem ser:

Unipolares, quando constitudos por um condutor de fios tranados com cober-tura isolante protetora;

Multipolares, quando constitudos por dois ou mais condutores isolados, prote-gidos por uma camada protetora de cobertura comum.

Exemplo

A Pirelli fabrica cabos uni e multipolares Sintenax antiflan0,6/1kV, e a Ficap, oscabos unipolares Noflam BWF 750V e multipolares Superflex750V.

Seo nominal de um fio a rea da seo transversal do fio ou da soma dassees dos fios componentes de um cabo. A seo de um condutor a que nos referi-mos no inclui a isolao e a cobertura (se for o caso de possuir cobertura).

At o ano de 1982, para a caracterizao das bitolas, usava-se no Brasil a esca-

la AWG/CM (American Wire Gauge circular mil). A AWG baseada numa progres-so geomtrica de dimetros expressos em polegadas at a bitola 0000 (4/0). Acimadesta bitola, as sees so expressas em circular mil CM ou mltiplo de mil circularmils MCM. Um mil a abreviatura de 1 milsimo quadrado de polegada: 1CM =5,067 x 10-6cm.

A partir de dezembro de 1982, a Norma Brasileira NB-3 da ABNT foi reformuladarecebendo do INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e QualidadeIndustrial) a designao NBR-5410/80, posteriormente substituda pelo 5410/90. Nestanorma, em vigor, os condutores eltricos so especificados por sua seo em milme-tros quadrados (mm), segundo a escala padronizada, srie mtrica da IEC (Internati-onal Electrotechinal Comission).

A seo nominal de um cabo multipolar igual ao produto da seo do condutorde cada veia pelo nmero de veias que constituem o cabo.

Material

Em instalaes residenciais s podem ser empregados condutores de cobre, ex-ceto condutores de aterramento e proteo.

Em instalaes comerciais permitido o emprego de condutores de alumniocom sees iguais ou superiores a 50mm.

Em instalaes industriais podem ser utilizados condutores de alumnio, desdeque sejam obedecidas simultaneamente as seguintes condies:

Seo nominal dos condutores seja 10mm. Potencia instalada seja igual ou superior a 50kW. Instalaes e manuteno qualificadas.

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55..22SSeeeessMMnniimmaassDDoossCCoonndduuttoorreess

Seo mnima do condutor neutro: O condutor neutro deve possuir a mesma se-o que o(s) condutor(es) fase nos seguintes casos:

Em circuitos monofsicos e bifsicos, qualquer que seja a seo. Em circuitos trifsicos, quando a seo do condutor fase for inferior ou igual a

25mm, em cobre ou em alumnio.

Tabela 2 - Sees mnimas dos condutores

Tipo de instalao Utilizao do circuito Seo mnima do condutor(mm) material

Circuitos de iluminao 1,5 Cu10 Al

Circuitos de fora 2,5 Cu10 Al

Cabos isola-dos

Circuitos de sinalizao e cir-

cuitos de controle

0,5 Cu

Circuitos de fora 10 Cu10 Al

Instalaesfixas em geral

Condutoresnus Circuitos de sinalizao e cir-

cuitos de controle4 Cu

Para um equipamento especfi-co

Como especificado nanorma do equipamento

Para qualquer outra aplicao 0,75 CuLigaes flexveis feitas com

cabos isoladosCircuitos a extrabaixa tenso 0,75 Cu

Notas

a) Em circuitos de sinalizao e controle destinados a equipamentos eletrnicos so admitidas sees de at0,1mm.b) Em cabos multipolares flexveis contendo sete ou mais veias so admitidas de at 0,1mm.c) Os circuitos de tomadas de corrente so considerados como circuitos de fora.

Em circuitos trifsicos, quando for prevista presena de harmnicos qualquer queseja a seo.

Tabela 3 - Seo do condutor neutro, em relao ao condutor fase

Sees de condutores fase(mm)

Seo mnima do condutor neutro(mm)

De 1,5 a 25mm

35507095120150185240300400

Mesma seo do condutor fase

25253550707095120150185

Notas

a) Os valores acima so aplicveis quando os condutores fase e o condutor neutro forem constitudos pelomesmo metal.

b) Em nenhuma circunstncia o condutor neutro pode ser comum a vrios circuitos.

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55..33TTiippoossDDeeCCoonndduuttoorreess

Trataremos neste captulo dos condutores para baixa tenso (0,6kV 0,75kV 1kV).

Em geral, os fios e cabos so designados em termos de seu comportamentoquando submetidos ao do fogo, isto , em funo do material de sua isolao ecobertura. Assim, os cabos eltricos podem ser:

Propagadores da chama

So aqueles que entram em combusto sob a ao direta da chama e a mantmmesmo aps a retirada da chama. Pertencem a esta categoria o etilonopropileno (E-PR) e o polietileno reticulado (XLPE).

No-propagadores de chama

Removida a chama ativadora, a combusto do material cessa. Considera-se ocloreto de polivinila (PVC) e o neoprene como no-propagadores de chama.

Resistentes chama

Mesmo em caso de exposio prolongada, a chama no se propaga ao longo domaterial isolante do cabo. o caso dos cabos Sintemax antiflam, da Pirelli, e o NoflamBWF 750V, da Ficap.

Resistentes ao fogo

So materiais especiais incombustveis, que permitem o funcionamento do cir-

cuito eltrico mesmo em presena de um incndio. So usados em circuitos de segu-rana e sinalizaes de emergncia.

No Brasil, fabrica-se uma linha de cabos que tem as caractersticas anteriormen-te descritas.

A Pirelli chamou-os de cabos Afumex e a Ficap, Afitox.

No caso dos cabos de potencia, a temperatura de exerccio no condutor de90C, a temperatura de sobrecarga de 130C e de curto-circuito, de 250C.

Vejamos as caractersticas principais dos fios e cabos mais comumente usadose que so apresentados de forma resumida em tabelas.

Da Pirelli

A tabela 4 apresenta as caractersticas principais dos fios para baixa tenso e atabela 5, as recomendaes do fabricante quanto s modalidades de instalao acon-selhveis para os vrios tipos de cabos.

Tabela 4 - Fios e cabos Pirelli

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Temp.

curto-circ.

160

160

160

250

250

250

250

160

250

160

160

Temp.s

o-

brecarg

a

100

100

100

130

130

130

130

100

130

100

100

Classetrmica(C)

Temp.uso

contnuo

70

70

70

90

90

90

90

70

90

70

70

Tenso

nominal

450/750V

450/750V

0,6/1kV

0,6/1kV

0,6/1kV

0,6/1kV

0,6/1kV

450/750V

450/750V

300/300V

450/750V

Cobertu

ra

- -PVC -

PVC

PVC

Pireprene

PVC

Composto

elas-

toplstico

extraflexvel

Basedeborra-

-PVC

Pirevin

il

Isolao

PVC

PVC

PVC

XLPE

Polietileno

Reticualdo

termofixo

XLPE

(voltalene)

EPR

Etileno

Proileno

EPR

Etileno

Propileno

PVCPirevi-

nil

Flexvel

PVC

Flexvel

PVC

PVCPirevi-

nil

Tipo

Condutor

Isolado

Condutor

Isolado

Cabounipolar

Cabomultipolar

Cabounipolar

Cabounipolar

Cabomultipolar

Cabounipolar

Cabomultipolar

Cabounipolar

Cabomultipolar

Cabomultipolar

Cabomultipolar

Cordo

Cabomultipolar

Bitola

Fiosat16mm

Cabosat500mm

At700mm

At1x1000mm

ou4x300mm

At1x1000mm

At1x1000mm

ou4x300mm

At1x1000mm

ou4x300mm

At1x1000mm

ou4x300mm

At4x10mm

At4x10mm

At2x4mm

At2x6mm

At3x6mm

Nome

Pirasticsuper

TipoBWF

Antiflam

Pirastic-

superflex

TipoBWF

Antiflam

Sintemax

Antiflam

Voltalene

Voltemax

Eprotenax

Epropene

Cordplast

PB-Termocord

Plastiflex

Duplast/Triplast

Fiosecabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cabos

Cordes

Cabos

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Tabela 5 - Instalao de cabos da Pirelli para baixa tenso

CabosPirelli

Pira

sticantiflam

Pira

stic-flex

antiflam

Voltalene

Sintemax

anti-

flamVoltenax

Eprotenax

Epropene

Pira

sticantiflam

Pira

stic-flex

antiflam

Voltalene

Sintemax

anti-

flamVoltenax

Eprotenax

Epropene

Voltalene*

Sintemax

anti-

flamVoltenax

Eprotenax

Epropene

Dup

last/Triplast

Voltalene*

Sintemax

anti-

flamVoltenax

Eprotenax

Epropene

Dup

last/Triplast

Voltalene*

Sintemax

anti-

flamVoltenax

Eprotenax

Epropene

Tipodeconduto-

res

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/polares

Esq

uema

Maneirade

instalar

Estrodutos

em

canale-

tas

abertas

ou

ventila-

das

Eletrodutoas

em

canale-

tasfechadas

Canaletas

avertas

ou

ventiladas

Canaletas

fechadas

Espao

de

construo

CabosPirelli

Pirasticantiflam

Pirastic-flexantiflam

Voltalene

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Pirasticantiflam


Voltalene

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Voltalene*

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Duplast/Triplast

anti-

flam

Sintenax

Sintenax-flex

Voltalene*

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Duplast/Triplast

anti-

flam

Tipodeconduto-

res

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Esquema

Maneirade

instalar

Eletroduto

em

isntalaoapa-

rente

Eletroduto

em-

butidoem

teto,

paredeoupiso

Fixao

direta

parede

ou

teto

Molduras,

ro-

dapsoualiza-

res

Bandejas

ou

prateleiras

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Tabela 6 (Cont.) Instalao de cabos da Pirelli para baixa tenso

Ca

bosPirelli

Voltalene

Sintemaxantiflam

Voltenax

Eprotenax

Eprop

ene

Dupla

st/Triplast

Voltalene*

Sintemaxantiflam

Voltenax

Eprotenax

Eprop

ene

Voltalene

Sintemaxantiflam

Voltenax

Eprotenax

Eprop

ene

Pirasticantiflam

Voltalene

Voltenax

Pirasticantiflam

Voltalene

Voltenax

Tipodeconduto-

res

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

multiple-

xados

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

multiple-

xados

Cabos

u-

ni/polares

Esqu

ema

Maneirade

instalar

Bloco

alve-

naria

Diretamente

enterrado

Eletroduto

diretamente

enterrado

Sobreisola-

dores

Linharea

CabosPirelli

Voltalene

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Duplast/Triplast

anti-

flam

Pirasticantiflam


Voltalene

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Voltalene*

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Duplast/Triplast

anti-

flam

Voltalene*

Sintemaxan

tiflam

Voltenax

Eprotenax

Epropene

Duplast/Triplast

anti-

flam

Tipodeconduto-

res

Cabos

u-

ni/multipolares

Condutores

iso-

lados

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Cabos

u-

ni/multipolares

Esquema

Maneirade

instalar

Suportes

Calha

fe-

chada

Calha

fe-

chada

Poo

18


19/115

Da Ficap

A tabela 7 mostra, tambm de modo resumido, as caractersticas dos fios e ca-bos para usos comuns em baixa tenso. Fabrica para baixa tenso os cabos:

TCW, TCR, 750V, PVC; TCB, 750V, flexveis 2, 3, 4 condutores); FIBEP, 0,6/1kV, EPR e PVC; Cordes flexveis TWA, 300V, PVC; Cabo flexvel TCB, 750V, PVC; E outros tipos.

55..44DDiimmeennssiioonnaammeennttooDDoossCCoonndduuttoorreess

Aps p clculo da intensidade da corrente de projeto Ipde um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimento ecom uma queda de tenso predeterminada, a passagem da corrente eltrica. Alm

disso, os condutores devem ser compatveis com a capacidade de proteo contrasobrecarga e curto-circuito. Uma vez determinadas s sees possveis para o condu-tor, calculadas de acordo com os critrios referidos, escolhe-se em tabela de capaci-dade de condutores, padronizados e comercializados, o fio ou cabo cuja seo, porexcesso, mais se aproxime da seo calculada.

Em circuitos de distribuio de apartamento, em geral, suficiente a escolha docondutor com base no critrio de no haver aquecimento indesejvel. Podem-se sim-plesmente usar as tabelas 10 e 12.

Em circuitos de iluminao de grandes reas industriais, comerciais, de escrit-rios e nos alimentadores nos quadros terminais; calcula-se a seo dos condutores

segundo os critrios do aquecimento e da queda de tenso. Nos alimentadores princi-pais e secundrios de elevada carga ou de alta tenso, deve-se proceder verificaoda seo mnima para atender sobrecarga e corrente de curto-circuito.

55..44..11EEssccoollhhaaDDooCCoonndduuttoorrSSeegguunnddooOOCCrrii ttrriiooDDooAAqquueecciimmeennttoo

O condutor no pode ser submetido a um aquecimento exagerado provocado pe-la passagem da corrente eltrica, pois a isolao e cobertura do mesmo poderiam vir aserem danificadas. Entre os fatores que devem ser considerados na escolha da seode um fio oi cabo, supostamente operando em condies de aquecimento normais,destacam-se:

O tipo de isolao e de cobertura do condutor; O nmero de condutores carregados, isto , de condutores vivos, efetivamen-

te percorridos pela corrente; A maneira de instalar os cabos; A proximidade de outros condutores e cabos; A temperatura ambiente ou a de solo (se o cabo for diretamente no mesmo).

19


20/115

5.4.1.1 Tipo De Isolao

Em primeiro lugar, temos que escolher o tipo de isolao, de acordo com astemperaturas de regime constante de operaes e de sobrecarga. Podemos usar atabela 8. Em instalaes prediais convencionais, usam-se em geral os fios e caboscom isolao de PVC.

Tabela 7 Fios e cabos Ficap

Classe

trmica

70C -

80C

80C

80C

105C

Tenso

nominal

750V

750V

750V

750V

0,6/1kV

750V

Cobertura

- -

PVC(70C)

PVCflex-

vel

PVCtipo

ST1

-

Isolao

PVC

BWF

PVC

PVC

(70C)

PVC

(70C)

PVC

(70C)

PVC

(105C)

Tipo

Condu

torisoladofios

at16

mmcabosat

500mm

Condu

torisolado(no

impedeapropagao

dacha

ma)

Condu

torisolado

at2x

10mm

3x10mm

Cabounipolar

Cabomultipolar

Condu

torisolado

at4x

10mm

Condu

torisolado

At1x500mm

2x30

0mm

3x30

0mm

4x30

0mm

Condu

torisoladoat

16mm

Nome

Noflam

BWF

750

em

eletrodutos,

isoladores,painis

WPP

Instalaesareas

expostas

Caboschumbo

BWF

750(cabos

Karchumbo)insta-

laesinternas

vista,aolongo

de

paredes,forros

Cabos

superflex

(aparelhos

eletro-

domsticos)

Cabovinil

BWF

(CabosVinil-Kard)

circuitodealimen-

tao

e

distribui-

o

em

eletrodu-

tos

bandejas,ao

arlivre

CabosTPK105

Fios

e

cabos

Fios

Cabos

Fios

Cabos

Cabos

Cabos

20


21/115

Tabela 8 - Temperaturas admissveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 30C

Temperatura deoperao em regi-

me contnuo

Temperatura desobrecarga

Temperatura decurto-circuito

PVC

Cloreto de polivinila

70C 100C 160C

PETPolietileno

70C 90C 150C

XLPEPolietileno reticulado

90C 130C 250C

EPRBorracha etileno propileno

90C 130C 250C

5.4.1.2 Nmero De Condutores A Considerar

Podemos ter:

2 condutores carregados: F N (fase neutro) ou F F (fase fase); 3 condutores carregados. Podemos ter:

a) 2F N;b) 3Fc) 3F N (supondo o sistema de circuito equilibrado).

4 condutores carregados. Ser:

a) 3F N.

o caso, por exemplo, de circuito alimentando aparelhos de luz fluorescente

com fase e neutro.

5.4.1.3 Maneira Segundo A Qual O Cabo Ser Instalado

Pela tabela 9 identificamos a letra e o nmero correspondente maneira de ins-talao do cabo. Por exemplo: se tivermos cabos unipolares ou cabo multipolar colo-cados dentro de eletroduto embutido em alvenaria ou concreto, o cdigo ser B-5.

5.4.1.4 Bitola do condutor supondo uma temperatura ambiente de 30C

Entramos com o valor da corrente (ampres) na tabela 9, se a proteo for dePVC para 70C, e na tabela 12, se for de etileno-propileno (EPR) ou polietileno termo-fixo (XLPE) para 90C. Obtemos, assim, a bitola do condutor.

Ao entrarmos com o valor da corrente de projeto Ipna tabela, devemos conside-rar se os condutores so de cobre ou de alumnio; se no dois ou trs condutores; ese a maneira de instalar corresponde s letras da tabela 9 com seus respectivos n-meros, quando houver.

21


22/115

Exemplo

Suponhamos que temos:

Ip= 170A, trs condutores carregados, instalao em eletroduto, temperatura aconsiderar = 50C e temperatura ambiente = 30C.

Usaremos trs condutores de cobre, cobertura de PVC, 70C.

Modalidade de instalao: eletroduto embutido em alvenaria.

Tabela 9 - Tipos de linhas eltricas

Ref. Descrio1 Condutores isolados, cabos unipolares ou multipolar em eletroduto embutido em

parede termicamente isolante.2 Cabos unipolares ou cabos multipolares embutidos diretamente em parede isolante.

A

3 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido

em canaleta fechada.1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente2 Condutores isolados ou cabos unipolares em calha3 Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura4 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido

em canaleta aberta ou ventilada.5 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto embuti-

do em alvenaria.

B

6 Cabos unipolares ou cabos multipolares contidos em blocos alveolados1 Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente fixado em parede ou teto2 Cabos unipolares ou cabos multipolares embutidos diretamente em alvenaria3 Cabos unipolares ou cabos multipolares em canaleta aberta ou ventilada

4 Cabo multipolar em eletroduto aparente

C

5 Cabo multipolar em calha1 Cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto enterrado no solo2 Cabos unipolares ou cabos multipolares enterrados diretamente no solo

D

3 Cabos unipolares ou cabos multipolares em canaleta fechadaE - Cabo multipolar ao ar livreF - Condutores isolados e cabos unipolares agrupados ao ar livreG - Condutores isolados e cabos unipolares espaados ao ar livreH - Cabos multipolares em bandejas no-perfuradas ou em prateleirasJ - Cabos multipolares em bandejas perfuradasK - Cabos multipolares em bandejas verticais perfuradasL - Cabos multipolares em escadas para cabos ou em suportesM Cabos unipolares em bandejas no-perfuradas ou em prateleirasN - Cabos unipolares em bandejas perfuradasP - Cabos unipolares em bandejas verticais perfuradasQ - Cabos unipolares em escadas para cabos ou em suportes

Na tabela 10 vemos que, para as condies acima e Ip= 171A (valor mais prxi-mo de 170A), deveremos usar cabo de 70mm de seo.

22


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Tabela 10 - Capacidade de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalarA, B, C e D (tabela 9)

Condutores e cabos de cobre alumnio, com isolao de PVC.

2 e 3 condutores carregados. Temperatura no condutor: 70C. Temperatura ambiente: 30C para linhas no subterrneas e 20C para li-

nhas subterrneas.

CobreManeiras de instalar definidas na tabela 8

A B C DSeesmnimas(mm) 2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados

1,01,5

2,54610162535507095

120150185

240300

1114,5

19,5263446618099

119151182210240273

320367

10,513

18243142567389108136164188216248

286328

13,517,5

2432415776101125151192232269307353

415472

1215,5

212836506889111134171207239275314

369420

1519,5

2635466385112138168213258299344392

461530

13,517,5

243241577696119144184223259294341

403464

17,522

2938476381104125148183216246278312

360407

14,518

243139526786103122151179203230257

297336

AlumnioManeiras de instalar definidas na tabela 8

A B C DSeesmnimas(mm) 2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados2 cond.

carregados3 cond.

carregados

10162535507095

120150185240300

3648637793

118142164189215252289

3243577084107129149170194227261

44597998118150181210241274323361

39536986105133161186215246289332

496683103125160195226261298352406

44597391110140170197227259305351

48628096113140166189213240277313

4052668094117138157178200230260

5.4.1.5 Bitola Do Condutor Com Isolao De Pvc Instalado Ao Ar Livre

Para cabos multipolares em bandeja perfurada, considerar esta instalao como

disposta ao ar livre. (Tabela 9 Ref. E).

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5.4.1.6 Correes A Introduzir No Dimensionamento Dos Cabos

So trs as correes que eventualmente deveremos fazer e a cada uma corres-ponder um fator de correo k:

Correo de temperatura: se a temperatura ambiente (ou do solo) for diferentedaquela para a qual as tabelas foram estabelecidas. Obtm-se o fator k1na tabela 15;

Agrupamento de condutores: quando forem mais de trs condutores carrega-dos. O fator k2se acha na tabela 16;

Agrupamento de eletrodutos: o fator k3 obtido na tabela 17.

A corrente de projeto Ipdever ser corrigida caso ocorra uma ou mais das condi-es acima, de modo que a corrente a considerar ser uma corrente hipottica Ipda-da por:

Ip= ou ou

Com esse valor de Ip, entramos na tabela 11 ou 12 para escolhermos o cabo.No h necessidade de aplicar a correo correspondente quando a soma das reastotais dos condutores contidos num eletroduto for igual ou inferior a 33% () da reado eletroduto. Ento, k2= 1. Esta exigncia atendida quando se coloca o nmero decondutores indicados na tabela 18 no interior de um dado eletroduto de ao. Em insta-laes industriais comum usarem-se bandejas perfuradas ou prateleiras para supor-te de cabos em uma camada. Na determinao do fator de correo k2, usa-se a tabe-la 19 para o caso de cabos unifilares e a tabela 20 para o de cabos multipolares dis-postos em bandejas horizontais ou verticais. Quando se colocam eletrodutos prximosuns dos outros, deve-se introduzir uma correo utilizando of ator de correo k3. Te-mos a considerar duas hipteses:

Os eletrodutos acham-se ao ar livre, podendo estar dispostos horizontal ou ver-ticalmente. Usa-se a tabela 21.

Os eletrodutos acham-se embutidos ou enterrados. Usa-se a tabela 22.

Exemplo 1.1

Um circuito de 1200W de iluminao e tomadas de uso geral, de fase e neutro,passa no interior de um eletroduto embutido, juntamente com outros 4 condutores deoutros circuitos. A temperatura ambiente de 35C. A tenso de 120V. Determinar aseo do condutor.

Soluo

Corrente Ip= = 10A.

Consideremos fio com cobertura de PVC: Pirastic superantiflam da Pirelli, ou No-flam BWF 75 da Ficap.

Correo de temperatura. Para t = 35C, obtemos, na tabela 14: k1= 0,94.

Correo de agrupamento de condutores: temos, ao todo, 6 condutores carrega-dos no eletroduto da tabela 16, vem k2= 0,69.

A corrente corrigida ser Ip(k1x k2) = 10

(0,94 x 0,69) = 15,4A. Na tabela 11temos a maneira de instalar B e dois condutores carregados, para corrente de 17,5A

(valor mais prxima de 15,4A), condutor de seo nominal de 1,5mm.

IpK1

IpK1x K2

IpK1x K2x K3

1200W120V

24


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V-se, portanto, que para circuitos internos de apartamentos de 1200W, derivan-

do do quadro terminal de luz, considerando apenas os efeitos de aquecimento e agru-pamento de condutores, o condutor de 1,5mm suficiente, dispensando o clculo decircuito por circuito.

A tabela 18 fornece o dimetro adequado de eletroduto para atender ao aqueci-mento, de modo que os condutores ocupem menos de da seo do eletroduto, nohavendo necessidade de se fazer a correo do eletroduto de proteo dos conduto-res, pois k2ser igual a 1.

Tabela 11 - capacidade de conduo de corrente (em ampres) para cabos com isolao dePVC instalados ao ar livre

Cabos de cobre e alumnio, com isolao de PVC. Temperatura no condutor: 70C Temperatura ambiente: 30C

Cabos multipo lares Cabos unipolaresE E F F F G G

3 condutores isolados ou 3 cabos unipolaresSeesnomi-nais

(mm)

Cabosbipolares

Cabostripolares etetrapolares

2 conduto-res isola-dos ou 2cabosunipolares

Condutoresisolados oucabosunipolaresem triflio

Contguos Espaadoshorizontalmente

Espaadosverticalmente

1 2 3 4 5 6 7

Cobre

1,52,546

10162535507095120150185240300

223040517094119148181232282328379434513594

18,52534436080101126153196238276319364430497

233142537195131162196251304352406463546629

192635456081110137167216264307356407482556

192636466283114143174225275320371426504582

2635476081108146181219281341396456521615709

223041527094

130162197254311362419480569659

Alumnio

10162535507095120150185240300

547389111135173210244282322380439

45617896117150182212245280330381

547398122149192235273316363430497

466284105128166203237274315375434

476587109133173212247287330392455

6284112139169217265308356407482557

547399

124152196241282326376447519

25


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Tabela 12 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalarA, B, C e D da tabela 9

Condutores e cabos de cobre e alumnio, com isolao de XLPE ou EPR. 2 e 3 condutores carregados. Temperatura no condutor: 90C. Temperatura ambiente: 30C para linhas no-subterrneas e 20 C para linhas

subterrneas.

Maneiras de instalar definidas na tabela 8A B C DSees

nominais(mm)

2 cond.carregados

3 cond.Carregados

2 cond.carregados

3 cond.carregados

2 cond.carregados

3 cond.carregados

2 cond.carregados

3 cond.carregados

Cobre

1,01,52,54610

162535507095120150185240300

151926354561

81106131158200241278318362424486

13,51723314054

7395117141179216249285324380435

182331425474

100133164198254306354412470553636

162027374866

89117144175222269312367418492565

192433455880

107138171210269328382441506599693

172230405271

96119147179229278322371424500576

212634445673

95121146173213252287324363419474

17,52229374661

79101122144178211240271304351396

Maneiras de instalar definidas na tabela 8A B C DSees

nominais

(mm)

2 cond.

carregados

3 cond.

carregados

2 cond.

carregados

3 cond.

carregados

2 cond.

carregados

3 cond.

carregados

2 cond.

carregados

3 cond.

carregados

Alumnio

10162535507095120150185240300

486484103125158191220253288338387

43587694113142171197226256300345

5879105131158200242281321366430495

527193

116140179216250286327384442

6284101126154198241280324371439507

577690112136174211245283323382440

567393112132163193220249279321364

47617894112138164186210236272308

26


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Tabela 13 - Capacidades de conduo de corrente, em ampres, para as maneiras de instalarE, F e G na tabela 9

Condutores e cabos de cobre e alumnio, com isolao de EPR ou XLPE. Temperatura no condutor: 90C. Temperatura ambiente; 30C.



(mm)

Cabosbipolares






1 2 3 4 5 6 7

Cobre

1,52,546

10162535507095120150185240

300

2636496386115149185225289352410473542641

741

2332425475100127157192246398346399456538

620

2737506590121161200242310377437504575679

783

2129405274101135169207268328382443509604

699

2231425577105141176215279341395462531631

731

30415673101137182226275353430500577661781

902

2535486388

120161201246318389454527605719

833



(mm)

Cabosbipolares






1 2 3 4 5 6 7

Alumnio

10162535507095120150185240

6791108135164211257300346397470

587797120147187227263302346409

6690121150184237289337389447530

5676103129159209253296343395471

5879107135165215264308358413492

75103138172210251332387448515611

6590

122153188246300351408470561

27


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Tabela 14 - Capacidade de conduo de corrente de cabos diretamente enterrados. Correnteem ampres.

Tipos de instalaoA B C D E F G

Seonominal(mm)

Cabos a 4

condutoresisoladosPVC/70

Cabos a 4

condutoresisoladosXLPE ouEPR

3 cabos

unipolaresisoladosPVC, emtringulo

Cabos a 3

condutoresisoladosXLPE ouEPR

Cabos a 2

condutoresisoladosPVC/70

3 cabos

unipolaresisolados,XLPE ouEPR, emtringulo

Cabos a 2

condutoresisoladosem XLPE

1,52,54610162535507095

1201501852403004005006308001000

243241527190

114138166204245

280313353409

------

2837486082104132159191236283

323362408472

------

------

133161193238286

3273654124775406227037958951005

3042536792115147177212262314

359401452524

------

3041536791115146176212261313

358400451522

------

-154186223275330378421475550624

71881191510301160

-----

35486177105133168203244302361

413462520602

------

Tabela 15 - Fatores de correo para temperaturas ambientes diferentes de 30C para cabosno enterrados e de 20C (temperatura do solo) para cabos enterrados - k1

Isolao IsolaoTemperatu-ra (C) PVC EPR ou XL-

PE

Temperatu-ra (C) PVC EPR ou XL-

PE

Ambiente

10152025354045505560657075

80

1,221,171,121,060,940,870,790,710,610,50

---

-

1,151,121,081,040,960,910,870,820,760,710,650,580,50

0,41

Dosolo

10152530354045505560657075

80

1,101,050,950,890,840,770,710,630,550,45

---

-

1,071,040,960,930,890,850,800,760,710,650,600,530,46

0,38

28


29/115

Tabela 16 - Fatores de reduo k2da capacidade de conduo de corrente de mais de trscabos isolados singelos (no-multipolares), aplicveis as tabelas 10 e 12

40 0,36

36 0,38

32 0,39

28 0,41

24 0,43

20 0,46

16 0,51

12 0,55

10 0,59

8 0,62

6 0,69Vriascamadas,semespaamentoentrecabo

sda

mesm

acamadaououtrosagrupamento

Nmerodecondutorescarregados

4 0,80

>12 - 0,65 0,60

12 - 0,67 0,63

9 - 0,70 0,66

6 - 0,76 0,72

Cam

adanica,sem

esp

aamentoentre

cabos

Nm

erodeconduto-

rescarregados

4 - 0,82 0,80

Tiposdecabose

condiesde

instalao

Cabosisolados

no-multipolarese

dentrodeeletro-

dutos,dutosou

calhas.Fatora

aplicaraosvalores

para2condutores

nastabelas10e

12.

Cabosisolados

no-multipolares

sobrebandejasou

prateleiras.

Disposiohori-

zontal.Fatora

aplicaraosvalores

para2condutores

nastabelas10e

12.Disposioverti-

cal.Fatoraaplicar

aosvalorespara2

condutoresnas

tabelas10e12

Tabela 17 - Fatores de correo k3, para agrupamento de um circuito ou mais de um cabo mul-

tipolar instalado em eletrodutos ou calha, ou agrupados sobre uma superfcie

Fatores de correoNmero de circu itos ou de cabos multipo laresDisposio dos cabos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16Agrupados sobre uma superfcieou contidos em eletrodutos oucalha

1,00 0,8 0,7 0,65 0,6 0,55 0,55 0,5 0,5 0,5 0,45 0,45 0,4

Contguo 1,00 0,85 0,8 0,75 0,75 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,7 0,65Camada nica emparede ou piso Espaados 1,00 0,95 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9

Contguo 0,95 0,8 0,7 0,7 0,65 0,65 0,65 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,55Camada nica noteto Espaados 0,95 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85 0,85

29


30/115

Tabela 18 - Ocupao mxima dos eletrodutos de ao por condutores isolados com PVC. (Ta-bela de cabos Pirastic superantiflam da Pirelli)

Nmero de condutores no eletroduto2 3 4 5 6 7 8 9 10

Seonominal(mm) Tamanho nominal do eletroduto (mm)

1,52,54610162535507095

120150185240

161616162020252531414141475959

161616202025313141414759597575

161620202525314141475959757588

1620202525314141475959757588100

1620202531314141597575758888100

16202525314141475975757588

100113

202025253141475959757588

100100113

202525313141475975758888100113

-

202525314141475975758888100113

-

30


31/115

Tabela 19 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um circuito com cabosunipolares

N de circui tostrifsicos

N de bandejas,prateleiras ou

camadas de su-

portes

1 2 3

Usar como mul-tiplicador para

1 0,95 0,95 0,85

2 0,92 0,85 0,8

Bandejas noperfuradas ouprateleiras 3 0,9 0,8 0,75

3 cabos em for-mao horizontal

1 0,95 0,9 0,852 0,95 0,85 0,8

Bandejasperfuradas

3 0,9 0,85 0,8


1 0,95 0,85 -Bandejasperfuradas navertical

2 0,9 0,85 -


1 1,0 0,95 0,95

2 0,95 0,9 0,9

Bandejas tipoescada ou

suportes 3 0,95 0,9 0,85

3 cabos em trif-lio

1 1,0 0,95 0,95

2 0,95 0,9 0,85

Bandejas noperfuradas ouprateleiras 3 0,95 0,9 0,85

3 cabos em trif-lio

1 1,0 1,0 0,952 0,95 0,95 0,9

Bandejasperfuradas

3 0,95 0,9 0,85

3 cabos em trif-lio

1 1,0 0,9 0,9Bandejasperfuradas navertical

2 1,0 0,9 0,85

3 cabos em trif-lio

1 1,0 1,0 1,02 0,95 0,95 0,95

Bandejas tipoescada ousuportes 3 0,95 0,95 0,9

3 cabos em trif-lio

31


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Tabela 20 - Fatores de correo k2, para o agrupamento de mais de um cabo multipolar embandejas, prateleiras ou suportes

N de bandejas, prateleiras ou cama-das de suportes

Nmero de cabos

1 2 3 4 5 6

1 0,95 0,85 0,8 0,75 0,7 0,72 0,95 0,85 0,75 0,75 0,7 0,853 0,95 0,85 0,75 0,7 0,65 0,6

1 1,0 0,95 0,95 0,95 0,9 -2 0,95 0,95 0,9 0,9 0,85 -

Bandejasno perfura-das ou pra-teleiras

3 0,95 0,95 0,9 0,9 0,85 -

1 1,0 0,9 0,8 0,8 0,75 0,752 1,0 0,85 0,8 0,75 0,75 0,73 1,0 0,85 0,8 0,75 0,7 0,65

1 1,0 1,0 1,0 0,95 0,9 -2 1,0 1,0 0,95 0,9 0,85 -

Bandejas

perfuradas

3 1,0 1,0 0,95 0,9 0,85 -

1 1,0 0,9 0,8 0,75 0,75 0,72 1,0 0,9 0,8 0,75 0,7 0,7

1 1,0 0,9 0,9 0,9 0,85 -

Bandejasverticaisperfuradas

2 1,0 0,9 0,9 0,85 0,85 -

1 1,0 0,85 0,8 0,8 0,8 0,82 1,0 0,85 0,8 0,8 0,75 0,753 1,0 0,85 0,8 0,75 0,75 7

1 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 -2 1,0 1,0 1,0 0,95 0,95 -

Bandejastipo escadaou suportes

3 1,0 1,0 0,95 0,95 0,95 -

Exemplo 1.2

Em uma instalao industrial, em local onde a temperatura de 45C, devempassar, em um eletroduto aparente, dois circuitos de trs cabos unipolares, sendo acorrente de projeto, em cada condutor, de 36A. O eletroduto fixado, junto com outrosquatro, horizontalmente, em bandejas. Dimensionar os condutores.

Soluo

Consideremos o cabo com cobertura de PVC/70, Noflam BWF 75 da Ficap, Pi-rastic superantiflam da Pirelli, TW TRC da Ficap.

Correo de temperatura. Para t = 50C, obtemos na tabela 15, k1= 0,70.

Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo seis condutores carre-gados no eletroduto. Na tabela 15, obtemos k2= 0,69.

32


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Tabela 21 - Fatores k3de correo em funo do nmero de eletrodutos ao ar livre

Nmero de eletrodutosdispostos horizontalmente

Nmero de eletrodutos

dispostos verticalmente

1 2 3 4 5 6

1 1,00 0,94 0,91 0,88 0,87 0,862 0,92 0,87 0,84 0,81 0,80 0,793 0,85 0,81 0,78 0,76 0,75 0,744 0,82 0,78 0,78 0,73 0,72 0,725 0,80 0,76 0,72 0,71 0,70 0,706 0,79 0,75 0,71 0,70 0,69 0,68

Correo de agrupamento de eletrodutos aparentes. Na tabela 21 vemos que,para quatro eletrodutos dispostos horizontalmente, k3= 0,88.

Corrente de projeto, corrigida.

Ip= Ip(k1x k2x k3) Ip= 36 (0,70 x 0,69 x 0,88) Ip= 36 0,425 = 84,7A

Seo do condutor. Pela tabela 9, referente a PVC/70, vemos que para a manei-ra de montagem B (cabos isolados dentro de eletroduto, em montagem aparente) edois condutores carregados, o condutor de 25mm tem capacidade para 101A, valorque, por excesso, mais se aproxima do valor calculado de 84,7A.

Tabela 22 - Fatores k3de correo em funo do nmero de eletrodutos enterrados ou embuti-dos

Nmero de eletrodutos

dispostos horizontalmenteNmero de eletrodutosdispostos verticalmente

1 2 3 4 5 6

1 1,00 0,87 0,77 0,72 0,68 0,652 0,87 0,71 0,62 0,57 0,53 0,503 0,77 0,62 0,53 0,48 0,45 0,424 0,72 0,57 0,48 0,44 0,40 0,385 0,68 0,53 0,45 0,40 0,37 0,356 0,65 0,50 0,42 0,38 0,35 0,32

Exemplo 1.3

Em um eletroduto passam trs circuitos carregados. Um dos circuitos trifsicostransporta uma corrente de projeto de 25A. O eletroduto acha-se embutido horizontal-mente e espaadamente ao lado de trs outros. A temperatura ambiente de 40C.Dimensionar o condutor do referido circuito.

33


34/115

Soluo

Tipo de cabo. Cobertura PVC/70, Pirastic-superflex antiflam da Pirelli, ou NoflamBWF 750 da Ficap.

Correo de temperatura. Para t= 40C, obtemos na tabela 14, k1= 0,87.

Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo, 9 condutores carre-gados, no eletroduto. Na tabela 16, obtemos, para 10 condutores, k2= 0,59.

Correo de agrupamento de eletrodutos embutidos. Na tabela 22, vemos que,para 4 eletrodutos embutidos, um ao lado do outro, o fator de correo k3= 0,72.

Corrente do projeto, corrigida.

Ip= Ip(k1x k2x k3) Ip= 25 (0,87 x 0,59 x 0,72) = 67,6A

Seo do condutor. Para tabela 10 referente a PVC/70, para a maneira de mon-

tagem B (cabos isolados dentro de eletrodutos embutidos) e 2 condutores carrega-dos, o condutor de 16mm, podemos usar, como alternativa, o cabo Pirastic-superflexantiflam da Pirelli.

Exemplo 1.4

Em uma instalao industrial pretende-se colocar, instalado em uma bandejaventilada horizontal, um cabo tripolar ao lado de quatro outros. A temperatura ambien-te de 50C. A corrente de projeto de 86A.

Soluo

Consideremos o cabo PVC/70, tripolar de cobre, Eprotenax da Pirelli, ou VinilBWF 0,6/1kV da Ficap.

Correo de temperatura. Para t= 50C, pela tabela 15, k1= 0,71.

Correo de agrupamento de condutores. Temos, ao todo, 5 condutores carre-gados, na bandeja. Pela tabela 20, vemos que, para 5 cabos multipolares em bandejasperfuradas horizontais e colocadas espaadamente, k2= 0,90.

Corrente de projeto corrigida.

Ip= Ip(k1x k2) = 86 (0,71 x 0,90) = 134,5A

Seo do condutor. Na tabela 9, cabos multipolares em bandejas perfuradasso designadas pela letra J. Conforme nota anterior, devemos considerar esta comodisposio ao ar livre multiplicada pelo fator de correo inerente ao problema. Ento,na tabela 11, vemos que, na coluna referente aos cabos tripolares, o cabo com seonominal de 50mm o que por excesso mais se aproxima do valor Ip= 134,5A. Comodevemos ainda multiplicar este valor pelo fator de correo k2, ento 153A x 0,90 =137,7A, que ainda nos leva a usar o condutor de seo ortogonal de 50mm.

34


35/115

55..55NNmmeerrooDDeeCCoonndduuttoorreessIIssoollaaddoossNNooIInntteerriioorrDDeeUUmmEElleettrroodduuttoo

O eletroduto um elemento de linha eltrica fechada, de seo circular ou no,destinado a conter condutores eltricos, permitindo tanto a enfiao como a retiradapor puxamento e caracterizado pelo seu dimetro nominal ou dimetro externo (emmm). Existem:

Eletrodutos flexveis metlicos, que no devem ser embutidos; Eletrodutos rgidos (de ao PVC), e semi-rgidos (de polietileno), que podem

ser embutidos.

No permitida a instalao de condutores sem isolao no interior de eletrodu-tos. S podem ser colocados, num mesmo eletroduto, condutores de circuitos diferen-tes quando se originarem do mesmo quadro de distribuio, tiverem a mesma tensode isolamento e as sees dos condutores fases estiverem num intervalo de trs valo-res normalizados (por exemplo: 1,5, 2,5 e 4mm). Podemos considerar duas hipteses.

55..55..11OOssCCoonndduuttoorreessSSooIIgguuaaiiss

Neste caso, se o eletroduto for de ao, podemos usar a tabela 18 da Pirelli paracabos Pirastic superantiflam. Se o eletroduto for de PVC rgido, podemos aplicar atabela 23 da Pirelli para cabos Pirastic superantiflam.

Tabela 23 - Nmero de condutores isolados com PVC, em eletroduto de PVC

Nmero de condutores no eletroduto2 3 4 5 6 7 8 9 10

Seonominal(mm) Tamanho nominal do eletroduto

1,5

2,54610162535507095120150185240

16

1616162020252532404050505060

16

1616202025323240405050607575

16

1620202525324040506060757585

16

20202525324040505060757585-

16

20202532324050506075758585-

16

202525324040506060757585--

20

202532

40505060757585---

20

2525324040505060758585-

--

20

25253240405060707585--

--

35


36/115

55..55..22OOssCCoonndduuttoorreessSSooDDeessiigguuaaiiss

Deve-se verificar se a soma das sees transversais dos cabos inferior a 33%() da rea do eletroduto. Caso isso verifique, no h necessidade de se fazer cor-reo de agrupamento de condutores e, portanto, de se determinar o fator de correok2.

A somas das reas totais dos condutores contidos num eletroduto no deve sersuperior a 40% da rea til do eletroduto.

Para clculo da seo de ocupao do eletroduto pelos cabos, podemos usar astabelas 24 e 25.

Tabela 24 - Eletrodutos rgidos de ao

Tamanho nominal dimetroexterno (mm)

Ocupao mxima40% da rea (mm)

33% da rea (mm)

162025314147597588100113

53901522464305679321525214728163642

4475

1252033544687691258177123233005

Tabela 25 - Dimenses totais dos condutores isolados

Pirastic superantiflam Pirasti-superflex antiflamSeonominal(mm)

Dimetro exter-no*

rea total* (mm) Dimetro exter-no

rea total (mm)

1,52,5461016253550

7095120150185240

2,8/3,03,4/3,73,9/4,24,4/4,85,6/5,96,5/6,9

8,59,5

11,0

13,015,016,518,020,023,0

6,2/7,19,1/10,711,9/13,815,2/18,124,6/27,333,2/37,4

56,771,095

133177214254314415

3,03,64,24,76,17,89,610,913,2

15,0-----

7,110,213,817,329,247,872,493,3136,8

176,7-----

* Fio/cabo

36


37/115

Exemplo 1.5

Clculo doe eletroduto de ao para conter 10 cabos Pirastic superantiflam de1,5mm de dimetro.

10 cabos pirastic superantiflam de 1,5mm de dimetro nominal tem rea igual a10 x 7,1mm = 71mm.

Na tabela 18, vemos que o eletroduto de 20mm de dimetro comporta 10 condu-tores de 1,5mm.

Como 33% da rea livre de eletroduto de 20mm de dimetro nominal (externo) igual a 75mm, na tabela 24, vemos que no h necessidade de calcular o efeito doagrupamento dos condutores, se for obedecida a tabela 18.

Exemplo 1.6

Num eletroduto de ao devero ser instalados trs circuitos terminais, assim dis-criminados:

Circuito 1 F-N; Ip1= 15A; Circuito 2 F-N-PE (condutor de proteo); Ip2= 30A; Circuito 3 F-F- PE; Ip3= 25A.

Determinar o menor eletroduto de modo que no haja necessidade de calcular oefeito de agrupamento dos condutores aplicando o fator k2.

Soluo

Admitamos cabos Pirastic-superflex antiflam da Pirelli, ou Noflam BWF 750 daFicap.

Na tabela 10, temos para dois condutores carregados em cada circuito.

Circuito 1 15A 2,5mm (2 cabos); Circuito 2 30A 6mm (3 cabos); Circuito 3 25A 4mm (3 cabos).

Mas, pela tabela 25, vemos que:

2,5mm corresponde d acabo com rea total de 10,2mm; 4mm corresponde a cabo com rea total de 13,8mm; 6mm corresponde a cabo com rea total de 17,3m.

A rea transversal ocupada pelos condutores de:

Circuito 1 2 x 10,2 = 20,4mm Circuito 2 3 x 17,3 = 51,9mm Circuito 3 3 x 13,8 = 41,4mm

Total... 113,7mm

Pela tabela 24, vemos que para o valor mais prximo, isto , 125mm o dimetro

eletroduto de 25mm, para que os condutores no ocupem mais de 33% da reatransversal.

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Exemplo 1.7

Em uma indstria, devero correr em uma bandeja perfurada horizontal trs cir-cuitos de distribuio, trifsicos, sob tenso de 220V entre fases, sendo de 30C atemperatura ambiente. Dimensionar os condutores, sabendo-se que:

O circuito 1 alimenta motores. Ip1= 150A, 3F. O circuito 2 serve iluminao, com ligaes entre fases de 220V. Ip2= 120A,

3F-N. O circuito 3 alimenta um forno de induo. Ip3= 200A, 3F. Os cabos so dispostos contiguamente, multipolares, PVC/70C e so de co-

bre.

Soluo

Fator de correo, devido ao agrupamento de condutores de mais de um circuitocom cabos multipolares contguos, em uma bandeja perfurada horizontal; na tabela 20,vemos que k2= 0,8, para trs circuitos trifsicos.

Corrente corrigidas.

Circuito 1 Ip1= 150 0,8 = 187,5A; Circuito 2 Ip2= 120 0,8 = 150,0A; Circuito 3 Ip3= 200 0,8 = 250,0A.

Tratando-se de disposio de cabos em bandejas, v-se na tabela 8 que a letracorrespondente J, porm segundo o item 5.4.1.5 os cabos multipolares em bandejaperfurada devem ser calculados pela tabela 9 ref. E.

Entrando na tabela 11, coluna 2, letra E, vemos o seguinte:

Para Ip1= 187,5A temos Sp1= 70mm.Ip2= 150,0A temos Sp2= 50mm.Ip3= 250,0A temos Sp3= 1200mm.

Observe que no circuito 2 devemos dimensionar o neutro.

Podemos usar a tabela 2 para obtermos o dimetro do cabo neutro.

Vemos que para o condutor fase de 50mm do circuito 2, o neutro ser de25mm.

55..66CCllccuullooDDoossCCoonndduuttoorreessPPeellooCCrriittrriiooDDaaQQuueeddaaDDeeTTeennssoo

Para que os aparelhos, equipamentos e motores possam funcionar satisfatoria-mente, necessrio que a tenso, sob a qual a corrente lhes fornecida, esteja den-tro de limites prefixados.

Ao longo do circuito, desde o quadro geral ou a subestao at o ponto de utili-zao em um circuito terminal, ocorre uma queda na tenso.

Assim, necessrio dimensionar os condutores para que esta reduo na ten-so no ultrapasse os limites estabelecidos pela norma NB 5410, da ABNT.

Estes limites so os seguintes:

38


39/115

55..66..11IInnssttaallaaeessAAll iimmeennttaaddaassAAPPaarrtt ii rrDDaaRReeddeeDDeeAAll ttaaTTeennssoo

Isto , partir da subestao.

Iluminao e tomadas: 7%; Outros usos: 7%.

55..66..22IInnssttaallaaeessAAll iimmeennttaaddaassDDii rreettaammeenntteeEEmmRReeddeeDDeeBBaaiixxaaTTeennssoo

Iluminao e tomadas: 4%; Outros usos: 4%.

Para qualquer dos dois casos, a queda de tenso, a partir do quadro terminal ato dispositivo ou equipamento consumidor de energia, dever ser, no mximo, de 4%.

A figura 16 mostra como as quedas de tenso devem ser consideradas.

Para o dimensionamento do condutor, pode-se adotar o procedimento a seguirdescrito.

Conhecem-se

Material do eletroduto. Se magntico ou no-magntico. Corrente de projeto, Ip(em ampres). O fator de potencia, cos . A queda de tenso admissvel para o caso, em porcentagem (%). O comprimento de circuito (em km).

A tenso entre fases U(em volts).Calcula-se:

A queda de tenso admissvel, em volts. U = (%) x (V). Dividindo U por (Ipx ), tem-se a queda de tenso em (volts/ampres) x km. Entrando na tabela 26 com este valor, Obtm-se a seo nominal do condutor.

Exemplo 1.8

Um circuito trifsico em 230V, com 45 metros de comprimento, alimenta um qua-dro terminal, e este serve a diversos motores. A corrente nominal total de 132A. Pre-

tende-se usar eletroduto de ao. Dimensionar os condutores do circuito de distribui-o, desde o quadro at o quadro terminal.

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Figura 16 - Queda de tenso a considerar

Tabela 26 - Quedas de tenso unitrias. Condutores isolados com PVC (Pirastic superantiflame Pirastic-superflex antiflam) em eletroduto ou calha fechada

Eletroduto ou calha de material no-magntico Eletroduto ou calha dematerial magntico

Circuito monofsico Circuito trifsico Circuito monofsico outrifsico

Seonominal(mm)

cos = 0,8(V/A x km)

cos = 0,95(V/A x km)

cos = 0,8(V/A x km)

cos = 1(V/A x km)

cos = 0,8(V/A x km)

cos = 0,95(V/A x km)

1,52,54610162535507095120150185240

23,0314,038,96,03,62,31,51,10,850,620,480,400,350,300,26

27,616,910,67,14,22,71,71,20,940,670,500,410,340,290,24

20,212,47,85,23,22,01,30,980,760,550,500,360,310,270,23

24,014,79,26,13,72,31,51,10,820,590,430,360,300,250,21

23,014,09,05,93,52,31,51,10,860,640,500,420,370,320,29

27,416,810,57,04,22,71,71,20,950,670,510,420,350,300,25

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Soluo

Conhecemos:

Material do eletroduto: ao, material magntico. I

p= 132A.

cos = 0,80 (trata-se de motores). % de queda de tenso admissvel.Podemos considerar essa queda igual a 2%, de modo a sobrarem 2% entre o

quadro terminal e os motores, perfazendo o total admissvel de 4%.

Comprimento do circuito: = 45m = 0,045km. Tenso entre fases: U = 230V.

Calculemos:

A queda de tenso admissvel. U = 0,02 x 230V = 4,6V.

Queda de tenso em V/A x km.

U = 4,6 = 0,774V/A x kmIpx 132 x 0,045

Entrando com este valor ou o mais prximo na tabela 26, coluna de eletroduto dematerial magntico e cos = 0,80, achamos para 0,64 um condutor de seo nominalde 70mm, que podemos adotar.

Exemplo 1.9

Em um prdio de apartamentos temos uma distribuio de carga tal como indi-cada na figura 17. Vejamos os ramais at o quadro terminal:

U = 0,02 x 120V = 2,4V.

Podemos usar um mtodo mais simples e prtico do que o anterior quando setrata de circuitos com cargas bem pequenas, consiste no emprego das tabelas 27 e 28referentes, respectivamente, as tenses de 110V e 220V, e que indicam, para os pro-dutos watts x metros, os condutores a empregar. A seo S foi calculada pela frmulaabaixo:

S = 2 x = P(watts) x (m), sendo:

U x U

= resistividade do cobre = 0,0172ohms x mm/m;U = tenso;U = queda de tenso percentual

Exemplo 1.10

Em um apartamento de um edifcio, temos uma distribuio de carga tal comoindicado na figura 5. Dimensionar os condutores segundo o critrio da queda de ten-so.

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Soluo

A queda de tenso permitida nos ramais de 2%, como vemos no item 1.6.2. Atenso nos circuito dos ramais de 110V. Calculemos, para cada circuito, o produtopotncias x distncias (P x ).

Circuito 1

1500W x 8m = 12000 watts x metros.

Vemos na tabela 26 que, para queda de tenso de 2% e produto P x = 17456, ocondutor dever ser o de 2,5mm, pois o de 1,5mm s atende ao valor P x =10526W x m.

Figura 17 - Dimenses dos condutores a considerar

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Tabela 27 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m)U = 110volts

% da queda de tenso1% 2% 3% 4%

Condutor sriemtrica (mm)

S (P(watts)x (m))1,52,54610162535507095120150185240300400500

52638773

1403621054350905614487225122815175450245630333355421080526350649165842160105270014036001745500

1052617546280724210870100112288175450245630350900491260666710842160105270012983301684320210540028072003509000

1578926319421086316210527016843226317536844552635073689010000651263240157905019474952526480315810042108005263500

2105235092561448412614036022457635090049126070180098252013334201604320210540025966603368640421080056144007018000

Tabela 28 - Soma dos produtos potncias (watts) x distncias (m)U = 220volts

% da queda de tenso1% 2% 3% 4%

Condutor sriemtrica (mm)

S (P(watts)x (m))

1,52,54610162535507095120150185240300400500

21054350905614484216140360224576350900491260701800982520

13334201684320210540025966603368640421080056144007018000

4210870180

112288168432280720449152701800982520140360019650402666840336864042108005196320673728084216001122880014036000

6316310527016843225364842108067372810527001473780210540029475604000260505296063162007789980

1010592012632400168432002105400

84126140360224576336864561440898304

14036001965040280720039300805333680673728084216001036064013474560168432002245760028072000

Circuito 2

150 x 4 = 600200 x 14 = 2800150 x 18 = 2700

6100 (watts x metros)

Na tabela 27, obtemos condutor de 1,5mm.

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Circuito 3

1000 x 16 = 16000 (watts x metros)

Condutor de 2,5mm

Circuito 4

100 x 6 = 60060 x 16 = 960

100 x 21 = 2100600 x 25 = 15000

18660 (watts x metros)

Condutor de 4mm.

Al imentador geral

A carga total no quadro terminal de:

1500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1000 = 3860W.

O alimentador dever ser trifsico.

Admitindo que haja um balanceamento de carga entre as trs fases, podemosdividir a carga por 3 e aplicar a mesma tabela 27, usando a coluna referente a quedade tenso de 1%.

Assim, teremos 3860 3 = 1286,6W.

Px = 1286,6 x 30 = 38600 (watts x metros).

O condutor a usar ser o de 16mm.

Pela tabela 17, vemos que o neutro dever ser de mesma seo.

Portanto, teremos como condutores (3 x 16mm + 1 x 16mm).

55..77AAtteerrrraammeennttoo

55..77..11DDeeffiinniieess

O aterramento a ligao de um equipamento ou de um sistema terra, por mo-tivo de proteo ou por exigncia quanto ao funcionamento do mesmo.

Essa ligao de um equipamento terra realiza-se por meio de condutores deproteo conectados ao neutro, ou massa do equipamento, isto , s carcaas me-tlicas dos motores, caixas dos transformadores, condutores metlicos, armaes decabos, neutro dos transformadores, neutro da alimentao de energia a um prdio.

Com o aterramento objetiva-se assegurar sem perigo o escoamento das corren-tes de falta e fuga para terra, satisfazendo as necessidades de segurana das pesso-

as e funcionais das instalaes.O aterramento executado com o emprego de um:

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Condutor de proteo: condutor que liga as massas e os elementos condutores

estranhos instalao entre si e/ou a um terminal de aterramento principal. Eletrodo de aterramento: formado por um condutor ou um conjunto de conduto-

res (ou barras) em contato direto com a terra, podendo constituir a malha de terra,ligados ao terminal de aterramento. Quando o eletrodo de aterramento constitudopor uma barra rgida, denomina-se haste de aterramento. Uma canalizao de guano pode desempenhar o papel de eletrodo de aterramento, conforme o item 6.4.2.2.5da NBR 5410/90.

O condutor de proteo (terra) designado por PE, e o neutro, pela letra N.

Quando o condutor tem funes combinadas de condutor de proteo e neutro, designado por PEN.

Quando o condutor de proteo assegura ao sistema uma proteo eqipotenci-al, denomina-se condutor de eqipotencialidade.

Os sistemas eltricos de baixa tenso, tendo em vista a alimentao e as mas-sas dos equipamentos em relao terra, so classificados pela NB 5410, de acordocom a seguinte simbologia literal:

A primeira letra indica a situao da alimentao em relao terra.

T para um ponto diretamente aterrado;

I isolao de todas as partes vivas em relao terra ou emprego de uma im-pedncia de aterramento, a fim de limitar a corrente de curto-circuito para a terra.

A segunda letra indica a situao das massas em relao terra.

T para massas diretamente aterradas, independentemente de aterramento e-ventual de um ponto de alimentao;

N massas ligadas diretamente ao ponto de alimentao aterrado (normalmen-te, o ponto neutro).

Outras letras (eventualmente), para indicar a disposio do condutor neutro e docondutor de proteo.

S quando as funes de neutro e de condutor de proteo so realizadas por

condutores distintos;

C quando as funes de neutro e condutor de proteo so combinadas numnico condutor (que , alis, o condutor PEN).

Quando a alimentao se realizar em baixa tenso, o condutor neutro deve sem-pre ser aterrado na origem da instalao do consumidor.

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55..77..22MMooddaall iiddaaddeessDDeeAAtteerrrraammeennttoo

Os casos mais comuns dos diversos sistemas acham-se esquematizados na fi-gura 18.

Figura 18 - Sistema de aterramento (NBR 5410/90)

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Em princpio, todos os circuitos de distribuio e terminais devem possuir umcondutor de proteo que convm fique no mesmo eletroduto dos condutores vivos docircuito. O condutor de proteo poder ser um condutor isolado (Pirastic superanti-flam; BWF 750W Fiacp) ou uma veia de um cabo multipolar que contenha os condu-tores vivos (Sintenax antiflam multipolar Pirelli; Fisec 0,6/1 Ficap). dispensado ocondutor de proteo em instalaes de residncias, nos circuitos terminais de ilumi-nao e tomadas, em locais de pisos e paredes no-condutoras (tacos, alvenaria),como em quartos e salas.

55..77..33SSeeooDDoossCCoonndduuttoorreessDDeePPrrootteeoo

A seo mnima dos condutores de proteo pode ser determinada pela tabela29.

Tabela 29 - Seo mnima de condutores de proteo

Seo dos condutores fases (S) (mm) Seo mnima dos condutores de proteo (S)(mm)

S 16mm16 < S 35

S > 35

S16

S S/2

Na aplicao da tabela 29, podero surgir resultados na determinao da seodo condutor de proteo (a diviso da seo da fase por 2) que no correspondam aum condutor existente na escala comercial. Nesse caso, devemos aproximar para aseo mais prxima, imediatamente superior. Por exemplo:

Condutor fase: S = 90mm

Condutor de proteo: PE = S/2 = 45mm 50mm, uma vez que no dispomosdo condutor de 45mm (tabela 9 e 10).

55..77..44AAtteerrrraammeennttooDDooNNeeuutt rroo

No caso do alimentador de um prdio, se a energia for fornecida em alta tenso,o ponto neutro de transformador em estrela aterrado com um eletrodo de terra. Oneutro, chegando ao quadro geral de entrada, dever ser aterrado, no podendo essaligao terra realizar-se por meio de uma ligao ao encanamento abastecedor degua do prdio, conforme determina a NBR 5410/90.

55..77..55OOCChhooqquueeEEllttrriiccoo

O contato entre um condutor vivo e a massa de um elemento metlico, a correntede fuga normal, ou ainda uma deficincia ou falta de isolamento em um condutor ouequipamento (mquina de lavar roupa, chuveiro, geladeira, etc) podem representarrisco. Uma pessoa que neles venha tocar recebe uma descarga de corrente, em virtu-de da diferena de potencial entre a fase energizada e a terra. A corrente atravessa ocorpo humano, no sentido da terra. O choque eltrico e seus efeitos sero tanto maio-res quanto maiores forem a superfcie do corpo humano em contato com o condutor ecom a terra, a intensidade da corrente, o percurso da corrente no corpo humano e otempo de durao do choque.

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Figura 19 - Ligao terra do alimentador predial

Para evitar que a pessoa receba essa descarga, funcionando como um condutorterra, as carcaas dos motores e dos equipamentos eltricos so ligadas terra. As-sim, quando houver falha no isolamento ou um contato de elemento energizado com a

carcaa do equipamento, a corrente ir diretamente terra, curto-circuito que provoca-r a queima do fusvel de proteo da fase ou o desligamento do disjuntor.

Apesar do cuidado que existe no isolamento, muitos equipamentos, esmo emcondies normais de funcionamento, apresentam correntes de fuga atravs de suasisolaes. Esta corrente, caracterizada pela chamada corrente diferencial-residual,seria nula se no houvesse fugas. Quando essa corrente atinge determinado valor,provoca a atuao de um dispositivo de proteo denominado dispositivo de proteo corrente diferencial-residual(dispositivo DR). Em geral, o dispositivo DR vem incor-porado ao disjuntor termomagntico que protege o circuito. No entanto, existem dispo-sitivos DR isolados, que so instalados nos quadros terminais, mas s proporcionamproteo contra choques e no contra sobrecarga e curtos-circuitos.

O choque eltrico pode produzir na vtima o que se denomina morte aparente,isto , a perda dos sentidos, a anoxia (paralisao da respirao por falta de oxignio),a asfixia (ausncia de respirao), a anoxemia (ausncia de oxignio no sangue comoconseqncia da anoxia). A violenta contrao muscular devida ao choque pode afetaro msculo cardaco, determinando sua paralisao e a morte. No havendo fibrilaoventricular, o paciente tem condies de sobreviver, se socorrido a tempo.

As alteraes musculares e outros efeitos fisiolgicos da corrente (queimaduras,efeitos eletrolticos, etc) iro depender da intensidade e do percurso da corrente pelocorpo humano. A corrente poder atingir partes vitais ou no. Um dos mais graves aquele em que a pessoa segura com uma das mos o fio fase e com a outra o fio neu-tro, pois a corrente entra por uma das mos e, antes de sair pela outra, passa pelotrax, onde se acham os rgos vitais para a respirao e a circulao (figura 9.a).

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Se a pessoa segurar um fio desencapado ou apert-lo com um alicate sem iso-lamento, a corrente segue das mos para os ps, descarregando na terra. A correntepassa pelo diafragma e pela regio abdominal, e os efeitos podem ser graves (figura9.b).

Quando se pisa num condutor desencapado, a corrente circula atravs das per-nas, coxas e abdmen. O risco , no caso, menor que o anterior (figura 9.c).

Tocando-se com os dedos a fase e o neutro, ou a fase e a terra, o percurso dacorrente pequeno, e as conseqncias no so graves (figura 9.d).

Figura 20 - Percurso da corrente no corpo humano quando ocorre um choque eltrico

O organismo humano mais sensvel corrente alternada do que correntecontnua. Na freqncia de 60Hz, o limiar de sensao de corrente alternada de1mA, ao passo que, no caso da corrente contnua, de 5mA. As perturbaes orgni-

cas so mais acentuadas em acidentes com correntes de baixa freqncia, denomina-das industriais, do que para as freqncias elevadas. O corpo humano comporta-secomo condutor simples e complexo, mas, numa simplificao, podemos assimil-lo aum condutor simples e homogneo. Suponhamos, portanto, que interposto a um circui-to energizado sob uma tenso U, o corpo seja percorrido por uma corrente eltrica i,denominada por:

i = URcont. 1+ Rcont. 2+ Rcorpo

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Rcont. 1e Rcont. 2so resistncias de contato do corpo com os condutores ou entrecondutor e terra. So da ordem de 15000por cm de pele. Rcorpo a resistncia docorpo passagem da corrente. Depende do percurso, isto , dos pontos de ligao docorpo com as partes energizadas dos circuitos. Rcorpo 500, desde a palma da mo outra ou planta do p.

Quando a pele se acha molhada, a resistncia de contato torna-se menor porquea gua penetra em seus poros e melhora o contato.

A tabela 30 indica valores de resistncia total para o caso de freqncia de 60Hze diversas hipteses de contato do corpo com elementos energizados.

A partir de uma corrente de 9mmA, os choques vo se tornando cada vez maisperigosos, conforme se pode observar pela tabela 31.

Tabela 30 - Resistncia total, incluindo as resistncias por contatos para corrente alternada -60Hz

Situao Resistncia total ohms(ordem de grandeza)

Corrente no corpo sob atenso de 100volts (mA)

1 A corrente entra pela pontado dedo de uma das mos esai pela ponta do dedo daoutra mo (dedos secos)

15700 6

2 A corrente entra pela palmade uma das mos e sai pelapalma da outra mo (secas)

900 111

3 A corrente entra pela pontado dedo e sai pelos ps cal-ados

18500 5

4 A corrente entra pela moatravs de uma ferramenta esai pelos ps calados

15500 6

5 A corrente entra pela moatravs de uma ferramenta esai pelos ps calados

600 116

6 A corrente entra pela momolhada e sai por todo ocorpo mergulhado em umabanheira

500 200

50


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Tabela 31 - Efeitos do choque eltrico em pessoas adultas, jovens e sadias

Result

adofinal

maisp

rovvel

Normal

Normal

Restabe

lecimen-

to Restabe

lecimen-

tooum

orte.Mui-

tas

ve

zes

h

tempodesalvar,

eamorteocorre

em

poucosminu-

tos.

Morte

Morte

Salvamento

-

Desnecessrio

Respirao

artificial

Respirao

artificial

Muitodifcil

Praticamente

impossvel

Estadopossvel

apsocho

que

Normal

Normal

Morteaparen

te

Morteaparen

te

Morte

aparente

oumorteimedia-

ta Morte

aparente

oumorteimedia-

ta

Perturb

aespossveis

dura

nteochoque

Nenhum

a

Sensaocadavezmais

desagra

dvel,medida

quea

intensidade

au-

menta.

Contraesmus-

culares

Sensaes

dolorosas.

Contra

es

violentas.

Asfixia.

Anoxemia.Per-

turbaescirculatrias

Sensao

insuportvel.

Contra

es

violentas.

Anoxia.

Anoxemia.Asfi-

xia.Per

turbaescircula-

trias

graves,inclusive,

sveze

s,fibrilaoven-

tricular.

Asfixiaimediata.Fibriala-

ove

ntricular.

Altera-

esm

usculares.Quei-

maduras.

Asfixia

imediata.

Quei-

madurasgraves.

Intensidade

dacorrentealternada

queperco

rreocorpo(60Hz)

1mA(lim

iardesensao)

1a9mA

9a20mA

20a100mA

Acim

ade100mA

Vriosampres

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Exemplo 1.11

Suponhamos que haja uma passagem de corrente para a estrutura externa deuma mquina de lavar roupa, repousando em ps isolados e alimentada de gua,

Documents

instalacoes_eletricas_curso_completo.pdf