Uma indústria em Porto Alegre precisa alimentar um motor de 13600VA, operando a 220 V trifásico com fator de potência de 0,85 . A instalação ocorre em uma área externa com temperatura ambiente de 40^circ C e o condutor está agrupado com mais 2 circuitos em eletrocalha metálica (método D). O circuito possui 3 condutores carregados (duas fases + neutro).
Determine:
a) A corrente nominal do motor.
b) A seção mínima do condutor levando em conta temperatura e agrupamento.
c) O disjuntor adequado para o circuito.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A pergunta fala sobre uma indústria que precisa alimentar um motor de 13.600 VA, operando a 220 V em sistema trifásico, com fator de potência de 0,85. Estamos lidando com elétrica industrial aqui, e vamos precisar usar conceitos como corrente nominal, dimensionamento de condutores considerando temperatura e agrupamento, e seleção de disjuntores. Vamos resolver as partes a, b e c passo a passo.

Passo 2

Parte a) Determinar a corrente nominal do motor.
Primeiro, vamos calcular a corrente que o motor vai puxar. Para isso, usamos a fórmula da potência aparente em sistemas trifásicos:
S = raiz3 times V times I
Onde:
  • $ S $ é a potência aparente em VA (13.600 VA),
  • $ V $ é a tensão em volts (220 V),
  • $ I $ é a corrente em amperes que queremos encontrar.
Vamos rearranjar a fórmula para isolar $ I $:
S
Agora, substituímos os valores:
V
Então, a corrente nominal do motor é aproximadamente 35,72 A.

Passo 3

Parte b) Determinar a seção mínima do condutor levando em conta temperatura e agrupamento.
Para dimensionar a seção dos condutores, precisamos considerar vários fatores: a temperatura ambiente, o agrupamento dos condutores e a corrente que vai passar por eles.
Primeiro, identificamos que a temperatura ambiente é de 40^circ C e os condutores estão agrupados com mais 2 circuitos na eletrocalha metálica. Isso influencia na capacidade de condução dos cabos.
Usamos tabelas de capacidade de corrente para condutores elétricos que levam em conta:
  • Tipo de condutor (material, geralmente cobre ou alumínio),
  • Número de condutores no agrupamento,
  • Temperatura ambiente.
Para simplificar, vamos supor que estamos usando condutores de cobre. Consultando uma tabela padrão (como a da NBR 5410), para uma corrente de aproximadamente 36 A e considerando um agrupamento com 3 condutores, precisamos aumentar a capacidade para evitar superaquecimento.
Por exemplo, se uma tabela indicar que para 3 condutores o fator de correção é 0,8, então a capacidade real do condutor será:
Icorrente = Inominal times fator = 36 times 0,8 = 28,8 A
Agora, buscamos na tabela a seção que suporta pelo menos 28,8 A. Supondo que um cabo de 6 mm² suporte até 30 A nessas condições, essa seria a seção mínima recomendada.

Passo 4

Parte c) Determinar o disjuntor adequado para o circuito.
O disjuntor deve proteger o circuito contra sobrecargas e curtos-circuitos. Para selecionar o disjuntor adequado, consideramos a corrente nominal do motor e aplicamos um fator de proteção.
Normalmente, usamos um fator multiplicador de 1,25 para motores:
Idisjuntor = Inominal times 1,25 = 36 times 1,25 = 45 A
Assim, escolhemos um disjuntor com uma corrente nominal próxima e que esteja disponível comercialmente. O disjuntor de 50 A seria adequado para garantir proteção sem desarmar em condições normais de operação.

Resposta

a) A corrente nominal do motor é aproximadamente 35,72 A.
b) A seção mínima do condutor deve ser de 6 mm².
c) O disjuntor adequado para o circuito é de 50 A.

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