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Alguns
erros
frequentesem
cálculos de circuitos BT
Lisardo
Recio Maíllo
www.prysmian.es
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Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis
(XLPE ou
EPR)
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Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis(XLPE o EPR)
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Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis(XLPE ou
EPR)
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Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis(XLPE o EPR)
T máx. regime
permanenteT máx
curto
circuito
Cabos termoplásticos (PVC)
70 ºC 160 ºC
Cabos termoestáveis
(XLPE o EPR)90 ºC 250 ºC
Um
cabo é
termoplástico ou
termoestável
em
função
da temperatura que podesuportar o seu
isolamento
e não
em
função
da composição
do seu
isolamento.
Se um
cabo suporta 70 ºC
será
termoplástico e procurar-se-á
a sua
intensidademáxima na
tabela
correspondente
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Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis(XLPE o EPR)
Os cabos termoplásticos (PVC) caracterizam-se pela temperatura máxima que podem
alcançar
os seus
condutores
(70 ºC) e não
pela sua
composição
(não
tem
que ser necessariamente
PVC). Por exemplo, os cabos Afumex
Plus (H07Z1-K (AS)) devem-se procurar como PVC nas
tabelas
mas, como sabemos, não
têm
PVC no seu
isolamento
AFU
MEX
PLU
S (A
S)
H07
Z1-K
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Isolamento Termoplástico (tipo
PVC) Termoestavel
(tipo
XLPE ou
EPR)
T máx. em
regime
permanente 70 ºC 90 ºC
T máx. em
curtocircuito 160 ºC 250 ºC
Exemplos
mais
comuns PVC XLPE
Poliolefinas
Z1 EPR
Silicone
Cabos mais
usuais H07V-K (Wirepol
flexible) RZ1-K (Afumex
1000 V (AS))
H05VV-F (Wirepol
Gas) XV (Retenax
Flam)
H07Z1-K (Afumex
750 V (AS)) RV-K (Retenax
Flex)
XAV (Retenax
Flam
F (armado)
LXV (Al Voltalene)
LXS (Al Polirret)
XS (Polirret
Feriex)
SZ1-K, RZ1-K mica (Afumex
Firs
(AS+))*
* Tem
isolamento
de silicone
até
25 mm², para secções
superiores, o isolamento
é
de XLPE com
fita
de vidro-mica
Cabos termoplásticos (PVC) e cabos termoestáveis
(XLPE o EPR)
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Que intensidadesuporta um
cabo?
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Que intensidade
suporta um
cabo?
Depende sempre
do tipo de cabo e das condições
de instalação:
Cabo termoplástico ou
termoestável
Monofásica ou
trifásica
Agrupamento
com
outros
circuitos
Temperatura ambiente
Profundidade
de soterramento
(cabos enterrados)
Resistividade
térmica do terreno
(cabos enterrados)
PVCXLPE ou
EPR?
o
Sistema de instalação
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Que intensidade
suporta um
cabo?
Cabo Afumex
1000 V (AS) de 3G16 mm²
em
condições
standard
Em
calha
perfurada
Afumex
1000 V (AS)
I máx. = 115 A
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Que intensidade
suporta um
cabo?
Cabo Afumex
1000 V (AS) de 3G16 mm²
em
condições
standard
Entubado em
parede
Afumex
1000 V (AS)
I máx. = 91 A
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Aplicação
doscoeficientes de correcção(tendências
incorrectas)
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Aplicação
de coeficientes de correcção
1.-
Não
aplicar nenhum
coeficiente
2.-
Aplicar sempre
um
0,8
3.-
Fazer
cálculos e utilizar a secção
superior à
obtida
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Algumas
tendencias incorrectas:
3.-
Aplicar o coeficiente mais
baixo
quando
a instalação
é
afectada por varios
coeficientes
Cabo multipolar XV (Retenax
Flam) 5G10 fixado
na
parede
rodeado de outros
2 circuitos e num
ambiente
De 40 ºC
40 º
C
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Sistema de instalação
tipo C
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Aplicação
de coeficientes de correcção
I = 71 A
XV
5G10
(cobre)
O cabo XV (Retenax
Flam) de 5G10 suporta 71 A fixado
na
parede
quando
não
tem
circuitos à
volta e a T amb
= 30 ºC
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Kagrup
= 0,79
Coeficiente por agrupamento
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Aplicação
de coeficientes de correcção
40 º
C
KT amb
= 0,91
Coeficiente por temperatura ambiente
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Portanto, ao
tratar-se de dois
efeitos
conjuntos (agrupação
e
temperatura ambiente) é
necessário
aplicar ambos os
coeficientes e não
apenas o mais
baixo
I’
= I ·
Kagrup
·
KT amb
= 71 x 0,79 x 0,91 = 51 A
40 º
C
O cabo XV (Retenax
Flam) de 5G10 suporta 51 A fixado
à
parede
com
dois
circuitos em
contacto e a T amb
= 40 ºC
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Aplicação
de coeficientes de correcção
R S
T
S R
T
R S
T
S R
T
5.-
Não
aplicar coeficiente por agrupamentos
em
circuitos com
vários
condutores
por fase
Um
único circuito (as fases estão
ligadas a extremos
comuns)
Quatro
ternos de condutores
afectando-se termicamente
Portanto
precisam
de coeficiente de correcção
por
agrupamento
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Se tivessemos
um
circuito com
4 cabos por fase
tipo LXV 1x240 em
calha
não
perfurada
com
os
ternos em
contacto
R ST
S RT
R ST
S RT
30 ºC
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Um
terno de cables LXV 1x240 em
calha
não
perfurada
A 30 ºC
pode suportar 382 A
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Aplicação
de coeficientes de correcção
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Aplicação
de coeficientes de correcção
A intensidade
máxima admissivel
que pode recorrer cada um
dos condutores
do circuito é…
I’
= 382 x 0,75 = 286,5 A
25 % inferior ao
que suportariam
os condutores
se se tratasse
de um
só
terno
E a intensidade
total máxima admissivel
do circuito será…
Itotal
= 286,5 x 4 = 1146 A
R ST
S RT
R ST
S RT
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Aplicação
de coeficientes de correcção
Circuitos preexistentesna
canalização
Novos
circuitos
É
necessário
ter
em
conta
o novo agrupamento
para os
novos
circuitos e para os já
existentes
e aplicar o
factor de correcção
por agrupamento
adequado
6.-
Juntar cabos em
canalização
existentes e não
ter
em
conta
as novas condições
térmicas
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Aplicação
de coeficientes de correcção
7.-
Não
considerar a variação
do sistema de
instalação
ao
longo da linha
…
…
Aplicar-se-ão
logicamente
as condições
do sistema de
instalação
mais
restritivo
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A condutividadenos cálculos
de queda de tensão
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A condutividade
nos cálculos de queda de tensão
A condutividade
do cobre (γ) a 20 ºC
tem
um
valor de 56 m/(Ω·mm²) mas variacom
a temperatura do condutor.
γθ
= 1 / ρθρθ
= ρ20
[1 + α
(θ
-
20)]
T γ
–
ρθ
resistividade
do condutor
à
temperatura θ
en Ω
・ mm²/m.–
ρ20
resistividade
do condutor
a 20 oC
en Ω
・ mm²/m (= 1/56 para Cu e 1/35 para Al).–
α
coeficiente de variação
de resistencia específica por temperatura do condutor
em
ºC-1 (0,00392 para Cu e 0,00403 para Al).
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A condutividade
nos cálculos de queda de tensão
Termoplásticos
Termoestáveis
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A condutividade
nos cálculos de queda de tensão
239,95,11569,070482cos2 mm
xxxx
UILS ==Δ⋅⋅⋅⋅
=γ
ϕ
295,115,11449,070482 mm
xxxxS ==
Cabo Afumex
1000 V
Monofásica com
U = 230 V
Intensidade
de corrente: I = 70 A
cosφ
= 0,9Comprimento
da linha: 48 m
Máxima queda de tensão
admitida: 5 % 11,5 V
Exemplo
de cálculo de secção
por queda de tensão
10 mm²
16 mm²
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A reactâncianos cálculos
de queda de tensão
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A reactância
nos cálculos de queda de tensão
Norma francesa UTE C 15-105
Com
carácter geral
para cabos de BT sem
blindagem:
Para todas as secçõesPara Cu ou
Al
Para todas as disposições
de instalação
Para todos os sistemas de instalação
X ≈ 0,08 Ω/km
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A reactância
nos cálculos de queda de tensão
Se observarmos
a fórmula geral
de cálculo da queda de
tensão
veremos que tendo
em
conta
que em
geral
o cos φ
é
elevado se R é
elevado o efeito
de X é
desprezível
R
X
desprezível
ΔU =
I ·
(R·cosφ
+ X·senφ) [V]
ΔU ≈
I·R·cosφ
Esta aproximação
pode ser válida para cabos até
95 mm²
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R (95 mm
²
cobre a 90 ºC) = 0,264 Ω/km
R (95 mm²
aluminio a 90 ºC) = 0,411 Ω/km
A reactância
nos cálculos de queda de tensão
ΔU95
Cu
= I ·
(R·cosφ
+ X·senφ) = I ·
(0,264 x 0,8 + 0,08 x 0,6) = I ·
(0,2112 + 0,048) ≈
0,2112 I [V/km]
ΔU95 Al
= I ·
(R·cosφ
+ X·senφ) = I ·
(0,411 x 0,8 + 0,08 x 0,6) = I ·
(0,3288 + 0,048) ≈
0,3288 I [V/km]
Se tivessemos
um
cosφ
relativamente baixo
de 0,8 senφ =
0,6 na fórmula…
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A reactância
nos cálculos de queda de tensão
As fórmulas gerais
para cálculo de queda de tensão
em
BT
são
portanto:
)102(cos2
3 ϕγϕ
senILxUILS
⋅⋅⋅⋅⋅−Δ⋅⋅⋅⋅
= −
)10732,1(cos33 ϕγ
ϕsenILxU
ILS⋅⋅⋅⋅⋅−Δ⋅
⋅⋅⋅= −
Monofásica
Trifásica
x: reactância
do condutor
em
Ω/km
ΔU: máxima queda de tensão
em
V
NOTA: Se x se iguala a zero
obtemos
as expressões
gerais
sem
influência
da reactância
(secções
≤
95 mm²
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Colocação
de condutoresquando
são
necessários
vários
por fase
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Colocação
de condutores
quando
são
necessários
vários
por fase
R S SR
R R S S
TT
TT
Se necessitamos
utilizar mais
que um
condutor
por fase, nunca
se devem
agrupar os condutores
da mesma
fase
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Colocação
de condutores
quando
são
necessários
vários
por fase
R S
T
S R
T
R S
T
S R
T
Colocação
em
trevo
R S T S RT R S T RST
Colocação
na
horizontal
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R S
T
S R
T
R S
T
R S T
S RT
R S T
RST
Colocação
vários
niveis
Em
trevo
Colocação
vários
niveis
Na
horizontal
Colocação
de condutores
quando
são
necessários
vários
por fase
![Page 40: Alguns erros frequentes em cálculos de circuitos BT · de cálculo de secção por queda de tensão. ... para cabos de BT sem blindagem: Para todas as secções. Para Cu ou Al. Para](https://reader031.vdocuments.pub/reader031/viewer/2022020415/5be334ef09d3f2382f8cc2bf/html5/thumbnails/40.jpg)
Colocação
de condutores
quando
são
necessários
varios por fase
Colocação
de neutros
N R S
T
S R
T
N N R S
T
S R
T
N
N R S T S RT N N R S T S RT N
Em
trevo
Na
horizontal
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Grato pela sua
atenção