ESTUDO COMPARATIVO UTILIZANDO CABOS E BARRAMENTO BLINDADO EM COLUNAS MONTANTES EM PRÉDIO DE ÚNICO CONSUMIDOR

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- Temperatura ambiente

Na NBR 5410/2004, a capacidade de condução de corrente é de 20°C para linhas subterrâneas e de 30°C para linhas não subterrâneas. Se a temperatura ambiente for diferente, devem-se aplicar os fatores correspondentes, conforme indicado na tabela 40 da NBR5410/2004.

- Agrupamento de circuitos

As tabelas 36 a 39 da NBR5410/2004 indicam a capacidade de condução quando o circuito é instalado sozinho. Quando for instalado com mais circuitos, deverá ser aplicado o fator de correção conforme as tabelas 42 a 45 da NBR5410/2004.

- Limite de queda de tensão

Após o dimensionamento da seção do condutor pela capacidade de corrente, é necessário saber se a seção está apropriada para que a máxima queda de tensão no ponto terminal do circuito seja menor ou igual aos valores estabelecidos pela norma NBR 5410/2004.

Para calcular a queda de tensão de um circuito usa-se a equação. (1).

(1)[pic 3]

Onde:

- queda de tensão [V][pic 4]

IN – corrente que o condutor está submetido [A]

L – comprimento do trecho considerado [m]

R – resistência por fase [Ω/km]

X – reatância por fase [Ω/km]

Os valores da resistência e reatância são fornecidos nos catálogos dos fabricantes.

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Condutos Elétricos

Quando se usam cabos elétricos é necessário um sistema de infraestrutura para proteger mecanicamente os condutores. Estas infraestruturas podem ser eletroduto, eletrocalha, perfilado, leito ou canaleta no piso.

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Barramento Blindado

O sistema de barramento blindado, também chamado de busway, foi inventado em 1920 pela indústria automobilística para que suas fábricas fossem altamente moduladas, facilitando a instalação e o desmanche. Embora seja uma solução muito antiga, os projetistas de instalações comerciais não a utilizam muito.

Os busway podem ser fabricados com três barras __ 3 fases __, quatro barras, __3 fases e 1 neutro __, ou com cinco barras, __3 fases, 1 neutro e 1 de proteção. A barra de neutro tem a mesma dimensão das barras de fase e a barra de proteção, a metade das de fase. Quando o busway for projetado para uma corrente muito alta, ele pode ser fabricado com mais de uma barra para cada fase e neutro. As barras podem ser de cobre eletrolítico 99% de pureza ou de alumínio 6101. As barras podem ser isoladas em toda a extensão por filme de poliéster, classe B 130°C, autoextinguível e livre de halógenos.

Entre as barras, são instalados isoladores que podem ser fabricados a base de poliéster, reforçado com fibra de vidro, ou podem ser fabricados com borrachas isolantes especiais, amortecedoras e travadas externamente por nervuras de reforço. Estes isoladores possuem uma grande resistência mecânica aos esforços de curto-circuito, além de serem não hidroscópicos.

O conjunto de barras pode ser protegido por invólucro perfurado, ou seja, ventilado. Ou por invólucro fechado, não ventilado. Nos invólucros fechados, o conjunto é montado com barras coladas, sem espaços. Desta maneira, não necessitando a instalação de barreiras corta fogo, que são exigidas pelas normas brasileiras quando a coluna montante atravessa por mais de dois pavimentos.

Os barramentos blindados são fabricados em tamanhos padronizados e possuem diversos acessórios complementares, como curvas, emendas e caixas de derivação. Existem barramentos para diversas correntes, que vão desde 160A até 6000A.

Os fabricantes fornecem uma tabela com todos os dados necessários para o dimensionamento do sistema, mas a corrente nominal indicada é para uma temperatura ambiente média de 35°C. Quando a temperatura média for diferente, deve-se aplicar o fator de correção, conforme o anexo 4.

Para o correto dimensionamento do sistema, o busway deverá atender pelo menos estes quatro itens:

- Corrente nominal

Deverá ser definida a corrente nominal de cada seção da coluna de barramento blindado, conforme a equação 2.

(2)[pic 5]

Onde:

IN – corrente nominal em [A]

Pins – potência instalada [kW]

FD – fator de demanda

VN – tensão nominal [V]

cosφ – fator de potência

- Queda de tensão

Deverá ser calculada a queda de tensão de cada seção da coluna de barramento blindado para atender os máximos valores indicados na NBR 5410/2004, conforme a equação 1. Os valores da resistência e da reatância são fornecidos pelo fabricante.

- Corrente de curto-circuito

A máxima corrente de curto-circuito da instalação não pode ser superior à fornecida pelo fabricante. Para o cálculo de curto-circuito devem ser utilizadas as seguintes equações:

(4) (5)[pic 6][pic 7]

Onde:

ICC – corrente de curto-circuito simétrica no borne secundário do transformador [kA]

VN – tensão nominal [V]

ZT – impedância do transformador [mΩ]

Z% - impedância percentual

PTRAFO – potência do transformador [kVA]

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METODOLOGIA DE PESQUISA

Para realizar o estudo comparativo, será considerado um prédio com o Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) instalado na Subestação, localizado na cobertura do edifício. Serão analisados dois casos de prédio, o primeiro com dezessete pavimentos, com o quadro de energia instalado junto