Na instalação elétrica de baixa tensão de um circuito monofásico de cobre, se a seção transversal do condutor de fase é
, Qual será a seção transversal mínima do condutor de proteção (PE) de cobre?
A
.
B
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C
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D
.
D
Passo 1
O enunciado apresenta um problema sobre dimensionamento de condutor de proteção (PE) em um circuito monofásico de baixa tensão. É fornecido que o condutor de fase é de cobre com seção transversal de 25 mm². A pergunta é: qual a seção transversal mínima do condutor de proteção (PE) de cobre? As alternativas são:
A) 4 mm²
B) 6 mm²
C) 10 mm²
D) 16 mm²
A) 4 mm²
B) 6 mm²
C) 10 mm²
D) 16 mm²
Passo 2
O condutor de proteção (PE) é o fio que leva correntes de falta para permitir que o dispositivo de proteção (fusível ou disjuntor) abra o circuito rapidamente. O dimensionamento mínimo do PE deve garantir duas coisas principais: (1) que suporte termicamente a energia térmica liberada durante a falta até o desligamento, e (2) que permita a corrente de falta necessária para provocar a atuação do dispositivo de proteção. Em vez de calcular isso sempre por fórmula complicada, as normas (por exemplo IEC/NBR) fornecem tabelas simplificadas com seções mínimas para cobre, quando o condutor de fase também é de cobre.
Qual é a regra prática usada pela norma (a forma que você verá na prova)? Para condutores de cobre, a norma adota uma tabela que relaciona a seção do condutor de fase
com a seção mínima do condutor de proteção
. A regra usual (resumida) é:
Se então
Se então
Se então
(Existem outros intervalos para seções maiores, mas eles não são necessários aqui.) Essa regra é uma simplificação prática das exigências térmicas e de eletrodinâmica.
Se
Se
Se
(Existem outros intervalos para seções maiores, mas eles não são necessários aqui.) Essa regra é uma simplificação prática das exigências térmicas e de eletrodinâmica.
Passo 3
Aplicando a regra ao nosso caso: temos
Observe em qual intervalo isso cai:
Portanto, pela regra citada, a seção mínima do condutor de proteção é
Passo 4
Uma nota rápida de compreensão (opcional, para você saber o porquê técnico): o critério térmico geral pode ser expresso por
onde
é a corrente de falta,
o tempo até o desligamento,
uma constante que depende do material e das temperaturas admissíveis, e
a seção do condutor. As normas fazem estes cálculos (ou considerações práticas) e já entregam a tabela que usamos acima — por isso, na prova é muito comum usar diretamente a tabela/regra simplificada.
Passo 5
Conclusão: para condutor de fase de cobre com
, a seção mínima do condutor de proteção (PE) de cobre é
Resposta
D