Dimensionmento de circuito



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DIMENSIONMENTO DE CIRCUITO
Divisão de Circuitos
Pode-se considerar circuito elétrico como o conjunto de componentes, condutores e cabos, ligados ao mesmo equipamento de proteção (disjuntor).

Então, cada circuito será composto pôr todos os condutores, eletrodutos, tomadas, luminárias ligados a um mesmo disjuntor.

Tem-se dois tipos básicos de circuito:

Circuito de Distribuição – liga o quadro do medidor ao quadro de distribuição.

Circuito Terminal – é aquele que parte do quadro de distribuição e alimenta diretamente lâmpadas, tomadas de uso geral(TUG) e tomadas de uso específico(TUE).

Segundo a NBR 5410/04, deve-se :

Prever circuitos de iluminação separados dos circuitos de TUGs, procurando limitar a corrente total do circuito a 10A.

Prever circuitos independentes, exclusivos para cada equipamento que possua corrente nominal superior a 10A.

Limitar a potência total para 1.270VA em instalações 127V e 2.200 VA em 220V.

Isso pressupõe que, para uma instalação predial residencial , tem-se, no mínimo, três circuitos terminais: um para iluminação, um para uso geral e um para uso específico (chuveiro).

No entanto,um bom projeto de circuitos terminais levará em conta:

Recomenda-se para os circuitos de iluminação, separá-los em:

- Área Social: sala, dormitórios, banheiro, corredor e hall.

- Área de Serviço: copa, cozinha, área de serviço e área externa.

E para os circuitos de tomada de uso geral, separa-los em:

- Área Social: sala, dormitórios, banheiro, corredor e hall.

- Área de Serviço 1: Copa.

- Área de Serviço 2: Cozinha.

- Área de Serviço 3: Área de serviço.

Com relação aos circuitos de tomada de uso específico, deve-se ter um circuito independente para cada carga que possua uma corrente nominal superior a 10 A, portanto um disjuntor para cada tomada que alimentará o equipamento específico.

Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser

distribuídas entre as fases de modo que se obtenha o maior equilíbrio possível.

EXEMPLO
Para uma casa básica com sala, cozinha, dois dormitórios, uma área de serviço e um banheiro, para o qual faremos um projeto dentro da Norma técnica , sem preocupação com economias que trazem prejuízos futuros.

Solicitações:

Nos dormitórios haverá um aparelho de ar condicionado em cada um (220V, 5A ) e um computador (127V, 4A) em um deles.
Na sala não haverá nenhuma tomada de uso específico.

Na cozinha haverá uma geladeira (127V, 4A), um forno de microondas (127V,

6A) e uma torneira elétrica (220V, 15A).

Na área de serviço serão instaladas uma lavadora (127V, 6A) e uma secadora (127V, 12A).

No banheiro haverá um aquecedor para a torneira da pia (220V, 20A) e um chuveiro (220V, 25A).

Com relação às tomadas de uso específico, a NBR 5410, prevê um circuito para cada equipamento que possua corrente acima de 10A, ou seja, no exemplo term-se:

Circuito 1 - Torneira elétrica da cozinha (15A);220V

Circuito 2 - Chuveiro elétrico no banheiro (25A);220V

Circuito 3 - Aquecedor para a torneira da pia do banheiro (20A);220V

Circuito 4 - Secadora (12A);

Os circuitos restantes foram assim agrupados:

Circuito 5 – Dois aparelhos de ar condicionado para os dormitórios (2 x 5A);

Circuito 6 – Uma geladeira (4A) e um forno de microondas (6A) na cozinha.

Circuito 7 - Lavadora (6A), na lavanderia e demais TUGs da lavanderia

Circuito 8 – Computador (4A) e demais TUGs dos dormitórios;

Circuito 9 – TUGs da sala e copa.

Circuitos 10 em diante – Iluminação

Cálculo da corrente elétrica dos circuitos

Sabe-se que existe uma relação direta entre a Potência elétrica, tensão e a corrente através da fórmula: P = V x I, onde P = Potência elétrica; V = Tensão elétrica; e I = Corrente elétrica, isto é, para se obter a potência, é só multiplicar a tensão pela corrente.

Cada circuito é responsável pôr alimentar uma certa carga (potência).

Normalmente nos equipamentos, encontra-se o valor da Potência e da tensão, então para encontrar a corrente basta inverter a fórmula ⇒ I = P/V

Por exemplo, se o cliente tiver um forno elétrico que consome 1100W, com tensão de 127V, a corrente elétrica será: I = P/V = 1100/127 = 8,66 A

A bitola do condutor e o dispositivo de proteção (disjuntor) são dimensionados a partir do valor da corrente Então: soma-se a potência de um dado circuito, divide-se pela tensão do mesmo

e chega-se à corrente.


DIMENSIONMENTO DE CONDUTORES.

É através dos condutores elétricos que a corrente elétrica circula, dissipando uma quantidade de calor (efeito Joule). Esse efeito, apesar de não poder ser evitado, pode ser minimizado através da escolha correta do tipo e bitola do condutor.

Fabricados com materiais condutores, entre os quais os mais utilizados são o cobre e o alumínio. Cada um desses materiais apresentam vantagens e desvantagens em sua utilização.

Atualmente o condutor de cobre é o mais utilizado nas instalações elétricas residenciais, comerciais e industriais, e o condutor de alumínio é mais empregado em linhas de transmissão pôr ser mais leves, gerando maior economia estrutural.

Como já foi explanado, quando o condutor é constituído de apenas um fio é denominado de fio rígido, quando é constituído de vários fios , chama-se cabo e é bem mais flexível do que um fio de mesma seção, facilitando a instalação.

A NBR5410/04 determinou que os fios e cabos:

• usem nova escala de seções padronizadas em mm2 e

• empreguem materiais isolantes com nova temperatura-limite, aumentando de 60 ºC para 70ºC.


Materiais isolantes com resistência maior a temperatura permitem o aumento da

densidade de corrente (ampères por mm2 ).



Isolação
Para a proteção do condutor contra choques mecânicos, umidade e elementos corrosivos, é utilizada uma capa de material isolante denominada isolação, que tem como principal propriedade a separação entre os diversos condutores.

A camada isolante deve suportar a diferença de potencial entre os condutores e

terra e à temperaturas elevadas.

Alguns condutores possuem duas camadas de materiais diferentes, nesse caso, a camada interna (isolação) é constituída por um composto com propriedades de proteção elétricas, e a externa



(cobertura) é constituída por um material com características de proteção mecânicas elevadas.


Como já se sabe, os condutores devem estar protegidos contra sobrecargas e curtos circuitos através de disjuntores adequados que também são dimensionados de acordo com sua capacidade de condução de corrente , especificada pelo fabricante.
Dimensionar o condutor (fio ou cabo) de um circuito é definir a bitola(seção nominal) dos cabos alimentadores do circuito de forma que seja garantido que a corrente que circular por ele, durante um tempo ilimitado, não provocará superaquecimento.”
Seção Minima de condutores
A NBR 5410/04 estabelece as seções mínimas dos condutores de um circuito

em função do uso e determina a unidade da seção em mm2. Para circuitos de iluminação, a seção mínima de um condutor de cobre é de 1,5mm2 e para circuitos de tomadas (TUE E TUG) a seção mínima de um condutor de cobre é de 2,5 mm2 .



Também especifica a seção mínima dos condutores neutro e de aterramento para circuitos monofásicos e bifásicos.

Para o dimensionamento dos condutores, a NBR 5410/04 estabelece dois métodos:

• Dimensionamento pelo critério da máxima condução de corrente;

• Dimensionamento pelo critério da queda de tensão admissível nos condutores.

O critério da máxima condução de corrente, é o método mais utilizado em projetos elétricos prediais e residenciais.

Segundo esse método deve-se :

• Calcular a corrente elétrica de cada circuito (corrente de projeto);

• Determinar o fator de agrupamento de cada circuito;

• Calcular a corrente corrigida de cada circuito;

• Determinar o condutor em função da máxima capacidade de condução de corrente.


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