( 4,0 pontos) Dimensione uma proteção DTM contra sobre carga de acordo com a NBR5410 de um circuito com carga resistiva com as seguintes especificações
e
. O dimensionamento pela máxima correte permitida com
e
resultou em um condutor com área de
. As capacidades máximas de condução dos condutores de acordo com a Tabela
da NBR5410 são dados por:
Seção
1,5
2,5
4,0
6,0
10
16
17,5
24
32
41
57
76
Considere os seguintes critérios :
a)
b)
, onde:
é a corrente de projeto do circuito,
Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condicoes previstas para sua instalação;
é a corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste, para dispositivos ajustáveis), nas condições previstas para sua instalação;
é a corrente convencional de atuação, para disjuntores.
| Seção
|
1,5 | 2,5 | 4,0 | 6,0 | 10 | 16 |
|
|
17,5 | 24 | 32 | 41 | 57 | 76 |
a)
b)
Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condicoes previstas para sua instalação;
Passo 1
O enunciado pede para dimensionar a proteção tipo DTM (disjuntor termomagnético) contra sobrecarga segundo a NBR5410 para uma carga resistiva. Dados fornecidos e critérios a observar:
- Tensão da rede:
. - Potência aparente da carga:
. - Resultado do dimensionamento do condutor (pela máxima corrente permitida com fatores): seção do condutor escolhida
. - Tabela de capacidades máximas de condução (
) extraída da Tabela 36 da NBR5410 (peguei esses valores da tabela do enunciado): - Seção
- Seção
- Seção
- Seção
- Seção
- Seção
- Seção
Critérios a obedecer (fornecidos):
a) .
b) , sendo para disjuntores convencionais
.
a)
b)
O objetivo: escolher a corrente nominal do disjuntor
que satisfaça as condições acima (dimensionamento contra sobrecarga).
Passo 2
Calcular a corrente de projeto do circuito
. Para carga resistiva (fator de potência
) a corrente é dada por:
Substituindo os valores:
Vamos calcular passo a passo:
Arredondando de forma prática para comparar com valores comerciais:
Explicação rápida do porquê: potência aparente
em VA dividida pela tensão dá a corrente elétrica quando a carga é puramente resistiva.
Passo 3
Determinar a capacidade de condução
do condutor já escolhido. Pelo enunciado a seção do condutor é
e da tabela pegamos:
Explicação:
é a corrente máxima que o condutor pode conduzir nas condições de instalação previstas; é o limite superior para a corrente nominal do disjuntor segundo a condição (a).
Passo 4
Aplicar o critério (a):
.
Temos:
Logo
deve estar entre
e
.
Explicação didática: o disjuntor não pode ser menor que a corrente de projeto (caso contrário dispara em serviço normal) nem pode ser maior ou igual à corrente que o cabo suporta (caso contrário o cabo poderia sobreaquecer sem que o disjuntor proteja).
Passo 5
Aplicar o critério (b) relativo à atuação do disjuntor: para disjuntores a corrente convencional de atuação é
e a norma exige
. Substituindo:
Isolando
:
Calculemos o fator:
Então, numericamente:
Portanto o limite imposto por (b) seria aproximadamente
. Mas já tínhamos por (a) a restrição superior
(igual a
), que é mais rígida. Assim o teto real para
continua sendo
.
Explicação: o segundo critério garante que o disjuntor realmente atue antes que o condutor sofra aquecimento excessivo; ao transformar a desigualdade para
obtemos um limite superior adicional que aqui não é o dominante.
Passo 6
Escolher
dentre as correntes nominais comerciais, respeitando as desigualdades. Valores comerciais típicos de disjuntores (exemplos) são
, etc.
-
não serve porque (16 < 17,32) → dispara em regime normal. -
atende: .
Verificação do critério (b):e . Então → satisfeito. -
não é permitido porque (violaria ). -
não é um valor comercial comum para disjuntor; mesmo que fosse, não deve ser igual a segundo (a norma pede , e na prática evita-se igualar exatamente).
Portanto, o valor comercial que satisfaz todos os requisitos é
.
Passo 7
Resumo didático das verificações finais com
:
- Verificação a):
- Verificação b):
Conclusão:
é a corrente nominal correta do DTM para proteger contra sobrecarga esse circuito com condutor
.