4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores

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2. Critério do limite da queda de tensão (qualquer carga):
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4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores
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 Exemplo de aplicação 4.4(3.7):
4 4(3 7): Calcular a seção do condutor que liga um QGF ao CCM,
CCM
sabendo‐se que a carga é composta por dez motores de 10 cv, IV polos, 380V, fator de
serviço unitário, e o comprimento do circuito é de 150 m. Adotar o condutor unipolar
isolado em PVC, instalado no interior de canaleta não ventilada, admitindo uma queda de
tensão máxima de 3%.
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3. Critério da capacidade de corrente de curto‐circuito:
Limitação da seção do condutor para uma determinada corrente de curto‐circuito
Sc 
Te  I cs
 234  T f 
0,34  log 

234

T
i 

(mm 2 )
I cs : Corrente simétrica de curto-circuito trifásico (kA)
Te : Tempo de eliminação da falta (s)
T f : Temperatura máxima de curto-circuito suportada pela isolação do condutor (C)
Ti : Temperatura máxima admissível pelo condutor em regime normal de operação (C)
Nota: Os valores
Os valores de T
de Tf e T
e Ti são estabelecidos por norma, ou
norma, ou seja:
‐ Condutor com isolação PVC 70o C – Tf=160oC e Ti=70oC
ç
Tf=250oC e Ti=90oC ‐ Condutor com isolação EPR ou XLPE –
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Capacidade máxima da corrente de falta ‐ PVC
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Capacidade máxima da corrente de falta – EPR‐XLPE
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 Critérios para Dimensionamento da Seção Mínima do Condutor Neutro (NBR‐5410:2004)
•
O condutor neutro deve possuir a mesma seção que os condutores fase nos seguintes
casos:
1. Circuitos monofásicos;
2. Circuitos bifásicos com neutro ((2 fases + neutro),
), q
quando a taxa de 3ª harmônica e
seus múltiplos não for superior a 33%.
3. Circuitos trifásicos com neutro, quando a taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos não
f superior
for
i a 33%.
33%
•
Conforme a NBR
NBR‐5410,
5410, apenas nos circuitos trifásicos é admitida a redução do condutor
neutro. Tal procedimento deve atender, simultaneamente, as três condições seguintes:
1. O circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal.
2. A corrente das fases não contiver uma taxa de 3ª harmônica e seus múltiplos superior
a 15%.
3 O condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes.
3.
sobrecorrentes
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 Critérios para Dimensionamento da Seção Mínima do Condutor Neutro (NBR‐5410:2004)
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Harmônicos
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Harmônicos
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Harmônicos
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Harmônicos
•
Efeitos provocados por harmônicos:
1. Operação indevida de equipamentos – eletrônicos, de controle, proteção;
2. Erros de leitura em equipamentos
q p
de medição.
3. Sobretenções.
4 Sobrecorrentes.
4.
Sobrecorrentes
5. Interferência em sistemas de comunicação – principalmente sinais de rádio.
6. Redução da vida útil dos equipamentos.
7. Perdas excessivas em cabos e transformadores.
8. Ruídos audíveis.
9. Ressonâncias série e paralela, entre outros.
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 Critérios para Dimensionamento da Seção Mínima do Condutor Neutro (NBR‐5410:2004)
•
Quando, num circuito trifásico com neutro ou num circuito com duas fases e neutro, a taxa
de 3ª harmônica e seus múltiplos for superior a 33%, a corrente que circula pelo neutro é
superior à corrente das fases. A seção do condutor neutro pode ser determinada
calculando‐se a corrente no neutro como:
I N  Fcn  I c (A)
nh
2
2
2
2
2
I

I

I

I

...

I
h 2 3 4
nhh (A)
i 2
nh
I c  I12   I h 2 (A)
i 2
Fcn : Fator
F t dde correção
ã de
d corrente
t de
d neutro
t
I c : Corrente de projeto em valor eficaz
I h : Corrente harmônica de ordem h
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 Critérios para Dimensionamento da Seção Mínima do Condutor Neutro (NBR‐5410:2004)
33%
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 Exemplo de aplicação 4.5 (3.4): Determinar a seção dos condutores fase do circuito trifásico
mostrado na figura abaixo.
abaixo Na instalação são utilizados cabos isolados em PVC,
PVC dispostos em
eletroduto aparente. Considere que o nível de 3ª harmônica não ultrapasse 33%.
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 Critérios para Dimensionamento da Seção Mínima do Condutor de Proteção:
1. Utilizando a equação a seguir quando o tempo de atuação da proteção for < 5s.
Sp 
I 2fft max  Tc
K
((mm 2 )
I ft max : Valor eficaz da corrente de falta fase-terra máxima que pode atravessar
o dispositivo de proteção (A)
Tc : Tempo de eliminação da falta (s)
K : Fator que depende da natureza do metal do condutor de proteção,
proteção das isolações e outras
coberturas e temperatura inicial e final
2. Critério da seção mínima dos condutores de proteção (tabela 3.25).
Critério da seção mínima dos condutores de proteção (tabela 3.25).
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Nota: A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou não
esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase não deve ser inferior a:
a) 2,5 mm2 em cobre/16 mm2 em alumínio, se for provida proteção contra danos mecânicos.
2 em alumínio, se não for provida proteção contra danos b) 4 mm2 em cobre/16 mm
/
mecânicos. 4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores
Sistema de Aterramento Industrial
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 Exemplo de aplicação 4.6: Considere que no exemplo 4.4 foi utilizado um cabo de 2,5 mm2
com isolação de PVC para o dimensionamento dos circuitos terminais dos motores. Sabe‐se
que a corrente de curto‐circuito trifásica simétrica calculada no barramento do CCM é de 1000
A e que o fusível utilizado para a proteção dos motores demora 0,5 s para eliminar o defeito.
Determine a seção mínima do condutor pelo critério da capacidade de corrente de curto‐
circuito.
Exemplo de aplicação 4.7: Considere ainda que no exemplo 4.4 foi utilizado um cabo de 95
mm2 com isolação de PVC para o dimensionamento do circuito entre o QGF e CCM.
CCM Sabe
Sabe‐se
se
que a corrente de curto‐circuito trifásica simétrica calculada no barramento do QGF é de
10000 A e que o fusível utilizado para a proteção do circuito demora 0,5 s para eliminar o
defeito. Determine a seção mínima do condutor pelo critério da capacidade de corrente de
curto‐circuito.
 Exemplo
E
l de
d aplicação
li ã 4.8
4 8 (3.13):
(3 13) Determinar
D t
i
o condutor
d t de
d proteção
t ã de
d um circuito
i it de
d
distribuição que liga o QGF ao CCM, sabendo‐se que os condutores fase são 70 mm2 , isolados
em PVC a temperatura de 70oC. A corrente fase‐terra máxima (curto‐circuito franco) é 9500 A
e o tempo de atuação da proteção é de 80 ms.
ms O condutor de proteção será instalado no
mesmo eletroduto dos condutores de fase.