Formação: artigo técnico formativo n.º5

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o electricista Hilário Dias Nogueira (Eng.º) com o patrocínio de:IXUS, Formação e Consultadoria, Lda.

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{ARTIGO TÉCNICO FORMATIVO Nº. 5}

Neste número, apresentamos a resolução do exercício colocado na revista anterior e um novo exercício cuja resolução será incluída na revista 26.

Inclui-se ainda a correcção de erro no exercício da revista anterior (24).

RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO 5 Quadro Q 52-C3.

Enunciado proposto na revista 24: - Determinar a corrente de curto-circuito numa canalização que alimenta um quadro de Distribuição a montante do quadro de coluna de um edifício, utilizando os dados que se indicam na tabela seguinte.

No Q. Colunas - Pressupor que a Potência de C.C a jusante do Q .C é infinita (z = 0).

- Protecção da canalização gG 50 A - Icc do fusível gG de In = 50 A é 250 A - Protecção da canalização gG 63 A - Icc do fusível gG de In = 63 A é 320 A

No Q. Distribuição - Potência alimentar é 30 kVA - Distância do Q. distribuição: 1ª hipótese -165 m 2ª hipótese - 50 m

Na Canalização - Cabo VV _________ - Modo de Instalação - Instalado a vista sobre braçadeiras e fixado a parede.

A calcular: › Icc para a distância 165 metros? › Icc para a distância 50 metros? › Está garantida a protecção a 165 metros? E a 50 metros? ›Q ual a corrente de fadiga térmica da canalização?

1º Determinação da corrente de serviço por fase, IB Utilizando a fórmula: SD 30000 IB = = = 43,3 A 3xU 3 x 300 2º Encontrar o Método de Refª e determinar a corrente admissível e respectiva secção dos condutores do cabo.

Segundo as Regras Técnicas (RTIEBT), na Secção 5.2, encontra-se o modo de instalação da canalização escolhida (cabo instalado à vista em braçadeiras fixado a parede), que é classificado como, Método de Referência C A tabela a consultar para determinação da corrente admissível e da secção no cabo e que corresponde ao Método adoptado é a tabela do,

A corrente admissível, IZ, deverá ser de valor superior ao da corrente de serviço, IB: IZ t IB : IZ t 43,30 A Consultando o quadro, encontramos a corrente admissível, IZ= 57 A.

(RTIEBT 523)

A correspondente secção será, S = 10 mm2.

Calculando a protecção, encontramos o valor da corrente estipulada (calibre) possível sendo o fusível de In=50 A e que verifica as duas condições das protecções.

1ªcondição I B d IN d IZ , --> 43,3 d 50 d 57 2ªcondição I 2 d 1,45 x IZ --> 80 d 82,65

(RTIEBT 523)

3º Verificação da queda de tensão absoluta e percentual (RTIEBT 525)

Utilizando a fórmula simplificada, para circuitos trifásicos equilibrados, sabendo que o comprimento é 165 metros determina-se a queda de tensão, u em volt, e em percentagem ('u%), UxL 0,0226 x 165 u= x IB = x 43,3 = 16,14 V S 10 u 16,14 'u% = 100 x = 100 x = 7,01% 230 U0 Como a queda de tensão se situa abaixo de 5%, a secção da canalização, para aquele comprimento, estará correcta.

A secção, deverá ser de valor superior à escolhida e assim o valor da corrente admissível também o será: S =16 mm²com a correspondente corrente admissível de I z = 76 A Verificando novamente a queda de tensão absoluta e percentual teremos

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O fusível com In=50 A terå como referência Icc = 250 A, que nos permite concluir que o fusível actuarå antes de atingir o valor de 396,55 A. 6º Determinação de Icc a 50 metros para a mesma secção.

O valor calculado serĂĄ: 0,80 x 23 Icc = = 1314,28 A 50 50 0,0225 + 0,0225 16 16

seja do fusível gG de In=50 A que tem uma Icc=250 A e assegura a protecção contra curto circuitos.

2º Qual o tempo limite a partir da qual canalização poderia sofrer danos irremediåveis se o fusível só actuasse para o valor de Icc=396,55 A. s 16 t=k t = 115 = 4,64 Icc 396,55 t = 4,64

t = 21,5 segundos

(Superior a quatro vezes o tempo que seria necessårio para 822,8 A) Em relação à Q ueda de tensão os valores calculados serão mais baixos cerca de 30%, portanto a canalização estarå favorecida.

Em relação à protecção e de acordo com a corrente de serviço IB podemos manter a mesma jå determinada, ou seja um In de 50 A e que nos garante uma margem muito maior de protecção do fusível relativamente a Icc calculada anteriormente (1314,28 A).

Grandezas e caracterĂ­sticas determinadas

Protecção por fusível gG

ST = 30 kVA IB = 43,3 A C Q52-C3 IZ= 76 A (Q 52-C3) VV 5G 16 mm² u= 10,09 V 'u% =4,38 % IN = 50 A

Icc do fusível segundo CEI 269 Icc a 165 m Icc a 50 m Fadiga tÊrmica da Canalização

Icc = 250 A Icc = 396,55 A Icc = 1314,28 A Icc = 822,8 A

Potência total Corrente de dimensionamento MÊtodo de referência Quadro Corrente admissível Tipo e Secção do cabo Queda de tensão em serviço

7º Determinação da corrente de fadiga tÊrmica da canalização (434.3.2) uando se då um curto-circuito, a corrente resultante que se Q produz em qualquer ponto do circuito, não deve ser superior ao tempo necessårio para elevar a temperatura da canalização ao seu limite admissível.

Para curto-circuitos de duração não superior a 5 segundos que Ê o tempo necessårio para que a corrente de curto circuito eleve a temperatura dos condutores da temperatura måxima admissível em serviço normal atÊ ao valor limite tÊrmico, este tempo, pode ser calculado com aproximação atravÊs da fórmula: s

t=k Icc Em que: t Ê o tempo em segundos, s Ê a secção dos condutores em mm² Icc Ê a corrente de curto-circuito efectiva (valor eficaz) em amperes, isto Ê, corrente de curto-circuito franco verificado no ponto mais afastado do circuito considerado.

K Ê uma constante cujo valor varia com o Tipo de condutores, Tipo de isolamento e Ligaçþes (soldadura a estanho, com temperaturas correspondentes a 160º).

Valor do k conforme referido:

No tempo de (5s)

Exercício para resolução no próximo número (Revista 26) Sugere-se que o resolvam antecipadamente, comparando depois com a solução a apresentar na próxima revista.

EXERC�CIO Nº 6 Enunciado: Q ual o tipo e a secção do condutor de protecção, para ligação do barramento de terras (PE) do Q . Colunas ao Terminal Principal de Terra da instalação elÊctrica de um edifício com uma potência de dimensionamento de 150 kVA. O edifício poderå distar cerca de 15 metros do ponto de Entrega.

Dados a Utilizar

PotĂŞncia Total

PD = 150 kVA

Canalização: cabo VV (enterrado)

L =15 m

Nota: Sugere-se a consulta das RTIEBT, nomeadamente a parte 543.

Bom trabalho!

9DORUHV GH N &RQGXWRUHV GH &RQGXWRUHV GH &RQGXWRUHV GH FREUH H 39& FREUH H %RUUDFKD FREUH H 3(;

&RQGXWRUHV GH DOXP½QLR H 39&

&RQGXWRUHV GH DOXP½QLR H %RUUDFKD

&RQGXWRUHV GH DOXP½QLR H 3(;

/LJD¸ÆHV D FRQGXWRUHV GH FREUH VROGDGDV D HVWDQKR

Então neste caso e como uma 2ªcondição vamos calcular: 1º A fadiga tÊrmica desta canalização S Icc = K t

Icc = 115

16 = 822,8 A 5

Perante este valor verifica-se que a fadiga tÊrmica (822,8 A) para t=5 seg. Ê ainda superior à corrente de actuação da protecção, ou

ERRATA: Correcção ao ExercĂ­cio nÂş 4, publicado na Revista 24 Para o segundo modo de colocação de cabo (em calha) e na leitura da tabela 52-C14, por erro de “paralaxeâ€?, foi correctamente identificada a corrente admissĂ­vel de Iz = 35 A, mas na leitura da secção foi incorrectamente atribuĂ­do o valor de S= 6 mm2, quando deveria ter sido atribuĂ­do S = 4 mm2.

ApĂłs esta anĂĄlise, verifica-se que a secção S = 4 mm2, se revela insuficiente, pelo que se deve passar para S = 6 mm2, tal como inicialmente proposto, por engano, na resolução publicada, ainda que neste caso tenha existido outro erro no cĂĄlculo do fusĂ­vel, por arredondamento de um valor, que acabou por passar incĂłlume e transformar em “correctaâ€? uma anĂĄlise errada.

Os valores da tabela final estão todos correctos, mas a resolução do exercício em causa, não foi feita pela via correcta. Tudo faremos para que esta situação não se repita.