Dimensionamento de Condutores para motores.pdf

4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores 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%.

4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores 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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4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores Capacidade máxima da corrente de falta ‐ PVC

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4 – Dimensionamento de Circuitos de Motores 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)


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.

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