Uma viagem pelas instalações elétricas.
Conceitos & aplicações
Dimensionamento de Condutores Elétricos
Dimensionamento de Condutores Elétricos
 Dimensionamento técnico – baixa tensão
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Seção mínima
Capacidade de corrente
Queda de tensão
Sobrecarga
Curto-circuito
 Dimensionamento econômico de condutores elétricos
 Dimensionamento ambiental de condutores elétricos
 Dimensionamento técnico – média tensão
 SDN
 Simulação de dimensionamento
Dimensionamento técnico – baixa tensão
NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão (U ≤ 1000 V)
Dimensionamento técnico de circuitos
 Seção mínima: Tabela 47
 Capacidade de corrente: 6.2.5
 Queda de tensão: 6.2.7
 Sobrecarga: 5.3.4
 Curto-circuito: 5.3.5
Seção mínima
Restrições – O uso de condutores de Al só é admitido nas condições abaixo:
 Estabelecimento industrial ≥16 mm²
 Estabelecimento comercial ≥ 50 mm²
 Locais BD4 não é permitido, em nenhuma circunstancia, o emprego de condutores de Al.
Seção mínima
Capacidade de condução de corrente
I
1

Δt  Wd  T1  T23  T4 
2

R.T1  R1  .T23  T4 
∆t = diferença de temperatura entre condutor e o ambiente (°C)
I = corrente no condutor (A)
R = resistência elétrica do condutor (Ω/cm)
Wd = perdas no dielétrico (W/cm)
 = perdas nas proteções metálicas
perdas no condutor
T1 = resistência térmica entre o condutor e a blindagem metálica da isolação (°C.cm/W)
T2-3 = resistência térmica do enchimento, capa interna e cobertura (°C.cm/W)
T1 = resistência térmica entre a superfície do cabo e o meio ambiente (°C.cm/W)
NBR 11301 – Cálculo da capacidade de condução de corrente de cabos isolados em regime permanente (fator de carga
100%).
Capacidade de condução de corrente
Objetivo: Garantir condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes.
Utilização das tabelas:
 Tabela 33: Tipos de linhas elétricas (Métodos de referência A1, A2, B1, B2, C, D, E, F e G).
 Tabela 35: Temperaturas características dos condutores.
 Tabelas 36, 37, 38 e 39: Capacidade de condução de corrente para os métodos de referência e diversos tipos de
linhas indicados na tabela 33.
Capacidade de condução de corrente
Exemplo: Condutor de cobre, isolamento PVC, método
B1, dois condutores carregados, 41A
Capacidade de condução de corrente
 Fator de correção (temperatura): Os valores de capacidade
de condução de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39
são referidos a uma temperatura ambiente de 30°C para
todas as maneiras de instalar, exceto as linhas enterradas,
cujas capacidades são referidas a uma temperatura (no solo)
de 20°C.
 Para temperaturas diferentes devemos aplicar os seguintes
fatores de correção encontrados na tabela 40.
 Corrente 41 A, PVC, temperatura ambiente de 40°C:
41 x 0,87 = 35 A
Capacidade de condução de corrente
 Fator de correção (Resistividade térmica do solo): Nas tabelas 36 e 37, as capacidades de condução de corrente indicadas
para linhas subterrâneas são válidas para uma resistividade térmica do solo de 2,5 K.m/W. Quando a resistividade térmica do
solo for superior a 2,5 K.m/W, caso de solos muito secos, os valores indicados nas tabelas devem ser adequadamente
reduzidos.
 Para valores de resistividade térmica do solo diferentes, devemos aplicar os seguintes fatores de correção encontrados na
tabela 41:
 O valor de 2,5 K.m/W é o recomendado pela IEC quando o tipo de solo e a localização geográfica não são especificados.
Capacidade de condução de corrente
 Fator de correção (Agrupamento de circuitos): Os valores de capacidade de condução de corrente fornecidos pelas tabelas
36 a 39 são válidos para o número de condutores carregados que se encontra indicado em cada uma de suas colunas.
Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior, a capacidade de condução de corrente dos condutores de
cada circuito deve ser corrigida, com a aplicação dos fatores de correção dados nas tabelas 42 a 45.
Capacidade de condução de corrente
Capacidade de condução de corrente
Capacidade de condução de corrente
Queda de tensão
Limites de Queda de Tensão
A- Calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de
propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);
7%
B- Calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de
eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado;
7%
C- Calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em
tensão secundária de distribuição;
5%
D- calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio.
7%
Notas:
1. Estes limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos de utilização previstos for coincidente com a
tensão nominal da instalação;
2. Ponto de entrega (definição): ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidade com a instalação elétrica
da(s) unidade(s) consumidora(s) e que delimita as responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora;
3. Nos casos das alíneas A, B e D, quando as linhas principais da instalação tiverem um comprimento superior a 100m, as quedas de
tensão podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100 m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a
0,5%;
4. Para circuitos de motores, ver também capítulo específico de motores elétricos (6.5.1) da NBR 5410;
5. Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%.
Queda de tensão
ΔU(%)xU
ΔUp.u. 
LxIx100
ΔU  ΔUp.u. xLxI
∆U = queda de tensão (V)
∆U p.u. = queda de tensão unitária (V/A.km)
∆U (%) = limite de queda de tensão em A, B, C ou D – tabela slide anterior
U = tensão nominal fase-fase (V)
L = comprimento do circuito (km)
I = corrente a ser transportada por condutor (A)
Sobrecarga
I = corrente a ser transportada por condutor (A)
Para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada, as características de atuação do dispositivo
destinado a provê-la devem ser tais que:
a) IB ≤ In ≤ Iz; e
b) I2 ≤ 1,45 Iz
Onde:
IB é a corrente de projeto do circuito;
In é a corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste, para dispositivos ajustáveis), nas condições
previstas para sua instalação;
Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condições previstas para sua instalação;
I2 é a corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis.
Sobrecarga
Aplicável quando for possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores não venha a ser mantida por um
tempo superior a 100 h durante 12 meses consecutivos, ou por 500 h ao longo da vida útil do condutor.
Curto-circuito
Condutor
Fórmula
Cobre
 T2  234 
 I 

  t  115679.log


S
 T1  234 
Alumínio
 T2  234 
 I 

  t  48686.log


S
 T1  234 
2
2
I = Corrente de curto-circuito (A)
S = Seção transversal (mm²)
t = tempo de duração do curto-circuito (s)
T1 = Máxima temperatura admissível no condutor em operação normal (°C)
T2 = Máxima temperatura admissível para o condutor no curto-circuito (°C)
Dimensionamento econômico de condutores elétricos
 Aspecto Econômico: Quanto menor a seção nominal de um condutor elétrico, menor é o
seu custo inicial de aquisição e instalação e maior é o seu custo operacional (perda joule)
durante a sua vida útil.
$
Custo Total
Custo Inicial
Custo de Operação
ST
SE
mm²
 Para a determinação da seção econômica de um condutor para um dado circuito, seja ele
em baixa ou média tensão, deve-se utilizar a norma ABNT NBR 15920.
Dimensionamento ambiental de condutores elétricos
 Quando em operação, devido à sua resistência ôhmica, os condutores elétricos aquecem (efeito joule) e dissipam uma
parte da energia transportada, de modo que essa perda resulta na geração de uma energia adicional que contribuirá
para o acréscimo da emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, notadamente o dióxido de carbono (CO2).
 Como resultado, é possível então reduzir as perdas nos cabos elétricos e as suas emissões de CO2 através do aumento
da seção nominal dos condutores elétricos.
 Aumentar a seção dos condutores elétricos contribui para a redução da emissão de CO2 na atmosfera.
Dimensionamento técnico – média tensão
NBR 14039 – Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV
Dimensionamento técnico de circuitos
 Capacidade de corrente: 6.2.5
 Queda de tensão: 6.2.7
 Sobrecarga: Tabela 27
 Curto-circuito: 6.2.6
SDN
WEB: www.sdnexans.com.br
Simulações de Dimensionamento
OBRIGADO
Leonel Rodrigues
[email protected]
www.nexans.com.br