Quais fatores devem ser levados em consideração no dimensionamento de fusíveis?

O dimensionamento de cabos em baixa tensão para diversas aplicações, seja ela residencial ou industrial é especificada pela NBR 5410 em sua versão de 2004. O objetivo, segundo a norma, é estabelecer condições as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. Em nosso artigo de hoje vamos abordar alguns pontos da norma NBR 5410 e os critérios estabelecidos para o dimensionamento de condutores.

1 – Aplicação da norma e conteúdo

A aplicação da NBR 5410 está descrita no item 1.2.2 que cita o limite de tensão de até 1kV para sistemas de corrente alternada até 400Hz, ou 1,5kV para sistema de corrente contínua. A NBR 5410 é amplamente utilizada por engenheiros em empreendimentos residenciais e prediais, também é aplicada em sistemas industriais e até em subestações de energia para dimensionamento de cabos de serviços e auxiliares, controle e comando.

A norma contém 9 capítulos ou seções e 12 anexos. A saber:

1 – Objetivo

2 – Referências Normativas

3 – Definições

4 – Princípios fundamentais e determinação das características gerais

5 – Proteção para garantir a segurança

6 – Seleção e instalação dos componentes

7 – Verificação final

8 – Manutenção

9 – Requisitos complementares para instalações ou locais específicos

2 – Critérios

Os critérios técnicos estabelecidos pela norma que serão abordados de forma simples nesta seção são:

·        Seção mínima;

·        Capacidade de condução de corrente;

·        Queda de tensão;

·        Sobrecarga;

·        Curto-circuito.

2.1 – Seção Mínima

A seção 6.2.6.1.1 na NBR 5410/2004 descreve que a seção dos condutores de fase, em corrente alternada, e dos condutores vivos de corrente contínua, não deve ser inferior aos valores apresentados na tabela 47 da respectiva norma.

Para condutores e cabos isolados em circuitos de força a seção mínima é de 2,5mm² para condutores de cobre. Em circuitos de sinalização e controle a seção mínima é de 0,5mm² para condutores de cobre.

2.2 – Capacidade de condução de corrente

O critério de capacidade de condução de corrente consiste na determinação da corrente corrigida fictícia que passará no condutor em certas condições de temperatura ambiente e resistividade de solo, agrupamento de condutores e o método de instalação. Assim, para se determinar a seção do cabo, alguns fatores de ajuste devem ser levados em consideração. Os fatores descritos na norma são: fator de temperatura, fator de resistividade térmica do solo, fator de agrupamento e fator de carregamento de neutro.

Assim, a corrente fictícia é calculada da seguinte forma:

2.3 - Queda de Tensão

Pela norma NBR 5410/2004 na seção 6.2.7, em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação:

a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);

b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado;

c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição;

d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio.

2.4 - Sobrecarga

O critério de sobrecarga tem por objetivo não permitir que o cabo trabalhe em temperaturas acima do permissível (em sobrecarga). As temperaturas características dos condutores podem ser encontradas na tabela 35 da norma. Assim, um dispositivo de proteção deve ser inserido para interromper uma corrente de sobrecarga antes que o cabo se danifique. Os dispositivos de proteção tratados na norma no item 5.3.4 são disjuntores, fusíveis, ou disjuntores associados a fusíveis.

Assim, o dimensionamento deve satisfazer:

2.5 – Curto-circuito

O critério de curto-circuito consiste no dimensionamento do cabo de acordo com o valor de curto-circuito do sistema, dimensiona-se o cabo para suportar os esforços térmicos e dinâmicos causados pela corrente de curto, considerando os limites de temperatura do cabo e os tempos de atuação da proteção.

Os cabos apresentam uma característica de curto-circuito dada pela equação de I²t a seguir que deve ser respeitada:

3 – Conclusões

A NBR 5410 é a principal norma nacional para dimensionamento de cabos em baixa tensão e deve ser sempre seguida para se manter a vida dos cabos e evitar que problemas futuros ocorram. Foi apresentado de forma sucinta uma visão dos critérios estabelecidos para o dimensionamento. 

Referências

[1] ABNT NBR - 5410:2004 - Instalações elétricas de baixa tensão.

Quais são os critérios de dimensionamento dos fusíveis?

Como escolher fusíveis?

O que é necessário para especificar o fusível em um determinado circuito elétrico?

Quais são as principais características dos fusíveis?