Considerando as condições abaixo, dimensione o condutor e disjuntor para cada um dos circuitos descritos abaixo conforme norma NBR 5410.
Circuito 1 - Iluminação:
.
Circuito 2 - Força:
, carga trifásica.
Determine a bitola dos condutores dos dois circuitos, sabendo que: ambos passam em um mesmo eletroduto, embutido em alvenaria (B1) em uma instalação residencial localizada em uma região cuja temperatura média é
. Considere que a isolação dos condutores é de PVC.
Circuito 2 - Força:
Determine a bitola dos condutores dos dois circuitos, sabendo que: ambos passam em um mesmo eletroduto, embutido em alvenaria (B1) em uma instalação residencial localizada em uma região cuja temperatura média é
Passo 1
O que o enunciado pede e o que ele dá (resumo claro, sem resolver ainda):
- Pergunta: dimensionar a bitola dos condutores e o disjuntor para cada circuito, segundo a norma NBR 5410.
- Dados do Circuito 1 (iluminação):
- Potência ativa
. - Fator de potência
. - Tensão de alimentação (monofásica)
.
- Potência ativa
- Dados do Circuito 2 (força, trifásico):
- Potência (ativa)
. - Fator de potência
. - Tensão de linha
(trifásico).
- Potência (ativa)
- Condições de instalação que afetam o dimensionamento:
- Ambos os circuitos passam no mesmo eletroduto embutido em alvenaria (método de instalação B1 da NBR 5410).
- Ambiente com temperatura média
. - Isolação dos condutores: PVC.
- Observações (que usarei): temperatura
não exige correção (tabela base costuma ser ); por estarem no mesmo eletroduto, aplica-se fator de agrupamento da NBR 5410 (vou contar quantos condutores carregadores de corrente há e aplicar o fator correspondente).
Passo 2
Como calcular a corrente elétrica de cada circuito (fórmulas e significado das variáveis):
- Para circuito monofásico (iluminação) a corrente ativa é dada por
onde:
-
é a corrente efetiva do circuito em ampères; -
é a potência ativa em watts; -
é a tensão entre fase e neutro em volts; -
é o fator de potência (adimensional). -
Para circuito trifásico equilibrado a corrente de linha é dada por
onde:
-
é a corrente de linha em ampères; -
é a potência ativa trifásica em watts; -
é a tensão de linha em volts; -
aparece porque a potência trifásica ativa é .
Vou calcular numericamente agora.
Passo 3
Cálculo da corrente do Circuito 1 (iluminação):
- Primeiro calcule o denominador:
. - Agora a corrente:
Interpretação prática: a corrente de projeto do circuito de iluminação é cerca de
.
Passo 4
Cálculo da corrente do Circuito 2 (trifásico):
- Primeiro calcule
: -
. -
.
-
- Agora a corrente:
Interpretação prática: a corrente de projeto do circuito trifásico é cerca de
.
Passo 5
Escolha preliminar do disjuntor (In): regra prática e por quê
- Regra: o valor nominal do disjuntor (
) deve ser maior ou igual à corrente de projeto, escolhendo-se o próximo valor comercial normalizado. Não se escolhe um disjuntor com corrente nominal menor que a corrente de projeto. - Aplicando:
- Circuito 1:
. Valor comercial usual de disjuntor para iluminação: (bipolar para monofásico). - Circuito 2:
. Valor comercial usual: (tripolar para o circuito trifásico).
- Circuito 1:
Vou usar
e
como escolhas práticas.
Passo 6
Consideração do agrupamento (fator de correção) segundo NBR 5410:
- Quando vários condutores “portadores de corrente” passam juntos em um eletroduto, a capacidade de corrente (Iz) dos condutores diminui e deve-se aplicar um fator de agrupamento.
- Contagem dos condutores que carregam corrente no mesmo eletroduto:
- Circuito monofásico (fase + neutro) = 2 condutores portadores de corrente.
- Circuito trifásico (3 fases, assumindo neutro não utilizado como portador) = 3 condutores portadores.
- Total =
condutores portadores de corrente no mesmo eletroduto.
- Pela tabela de correção da NBR 5410, para
a condutores portadores juntos o fator de agrupamento é (ou seja, a Iz efetiva do condutor será ). - Temperatura ambiente
é inferior à referência de usada nas tabelas base, portanto não aplicamos correção de temperatura (ou seja, ).
Passo 7
Tabelas de capacidade de corrente (
) para condutores de cobre com isolação PVC em instalação B1 (valores típicos usados na prática)
(estes valores são os comuns em tabelas da NBR/IEC para instalação em eletroduto embutido em alvenaria):
(estes valores são os comuns em tabelas da NBR/IEC para instalação em eletroduto embutido em alvenaria):
-
típicos: -
. -
. -
. -
. -
.
-
Esses valores significam: sem correção, por exemplo um cabo de
suporta
quando instalado no método B1.
Passo 8
Verificação e seleção da bitola do condutor para o Circuito 1 (iluminação)
- Critério NBR 5410 aplicado: a capacidade de condução de corrente corrigida deve ser maior ou igual à corrente que circula pelo condutor ou ao valor nominal do dispositivo de proteção, conforme o caso. Vou garantir que após aplicação do fator de agrupamento
. - Para o Circuito 1 escolhemos
. Com precisamos de tal que
- Consultando a tabela de
: -
tem (insuficiente porque ). -
tem (suficiente porque ).
-
- Portanto, escolhe-se condutor de cobre com isolação PVC de
para o Circuito 1.
Passo 9
Verificação e seleção da bitola do condutor para o Circuito 2 (trifásico)
- Para o Circuito 2 escolhemos
. Com precisamos de tal que
- Consultando a tabela de
: -
tem (insuficiente). -
tem (suficiente, pois ).
-
- Portanto, escolhe-se condutor de cobre com isolação PVC de
para o Circuito 2.
Passo 10
Observações finais didáticas e recomendações (coisas que normalmente a norma também exige que verifique)
- Verificações que fizemos: cálculo da corrente, escolha do disjuntor comercial normalizado (
bipolar e tripolar) e checagem da capacidade de corrente do cabo corrigida pelo fator de agrupamento. - Outras verificações importantes que a NBR 5410 recomenda e que convém checar em projeto final (não foram pedidas explicitamente, mas é bom saber):
- Verificar queda de tensão máxima admissível (tipicamente
para circuitos de utilização geral/iluminação) e, se necessário, aumentar seção para atender à queda de tensão. Neste problema não foram dados comprimentos de cabo, logo não é possível calcular a queda de tensão; se o trecho for longo, pode ser necessário aumentar a seção. - Verificar seletividade e proteção contra curto-circuito/curto-temporário (curvas e poder de interrupção do disjuntor), e disjuntor com curva adequada à carga (por ex. motores podem exigir curva C ou D). Como não foi informado tipo de carga (motor, resistência, etc.), para circuito de força trifásico normalmente se avalia se há motor e escolhe-se curva adequada.
- Conferir se o neutro (quando existente) está dimensionado e se há condutor de proteção (PE).
- Verificar queda de tensão máxima admissível (tipicamente
- Motivação/ânimo: deu trabalho, mas o processo é sempre este: calcular corrente → escolher disjuntor normalizado ≥ corrente → garantir
. Se ficar em dúvida na prova, siga exatamente esses passos.
Resposta
Circuito 1: condutor
, disjuntor bipolar
.
Circuito 2: condutor , disjuntor tripolar
.
Circuito 2: condutor