Dimensionamento de Redes de Distribuição PDF

09/03/21 Condição de aquecimento Esta condição indica que a secção a utilizar deverá estar associada a uma intensidade de corrente de serviço. A necessidade de impos...

09/03/21 Condição de aquecimento Esta condição indica que a secção a utilizar deverá estar associada a uma intensidade de corrente de serviço. A necessidade de imposição desta condição resulta de os cabos, tendo em conta os seus aspetos construtivos e problemas térmicos associados, possuírem uma intensidade de corrente máxima que podem veicular em regime permanente sem sofrerem qualquer degradação. 𝐼! ≤ 𝐼" Orlando Soares 37 37 Intensidades de correntes máximas admissíveis - Iz Orlando Soares 38 38 1  09/03/21 Fatores de correção Se as condições de instalação de uma canalização forem diferentes das que presidiram à elaboração de uma tabela de corrente máximas admissíveis em uso, há que corrigir estas correntes usando a expressão: (I Z )real = I Z ´ Ka ´ Kb ´ Kc ´... IZ – Intensidade de corrente retirada da tabela (IZ)real – Intensidade de corrente corrigida Ki (i=a, b, c,…) – fatores (ou coeficientes de correção. Orlando Soares 39 39 Fatores de correção (cont.) Os fatores de correção, eventualmente a considerar, contemplam as seguintes situação: a. Temperatura ambiente (só para canalizações ao ar); b. Temperatura do solo (só para canalizações enterradas); c. Profundidade de enterramento (só para canalizações enterradas); d. Resistividade térmica do solo (só para canalizações enterradas); e. Agrupamento de canalizações; f. Cabos entubados; g. Outras situações particulares de instalação. Sempre que, relativamente a qualquer um destes itens se verificar a concordância com as condições na tabela em uso, será de usar um Ki=1, na expressão anterior. Orlando Soares 40 40 2  09/03/21 Fatores de correcção (cont.) Orlando Soares 41 41 Fatores de correção (cont.) Orlando Soares 42 42 3  09/03/21 Fatores de correção (cont.) Orlando Soares 43 43 Fatores de correção (cont.) Orlando Soares 44 44 4  09/03/21 Características de Cabos Cabos subterrâneos (0,6/1 kV), armados normalizados em Portugal para redes subterrâneas (0,6/1 kV) e respetivos comprimentos máximos para uma queda de tensão de 1% e 8% Orlando Soares 45 45 Características de Cabos (cont.) Orlando Soares 46 46 5  09/03/21 Quedas de tensão lineares Quedas de tensão lineares (V/Axkm) Secções (mm2) Cabos tipo Cabos tipo VV/VAV LVV/LSVV/LVAV/LSVAV 4 7,74 - 6 5,19 - 10 3,12 - 16 1,99 3,28 25 1,28 2,09 35 0,946 1,53 50 0,718 1,15 70 0,520 0,821 95 0,393 0,614 120 0,326 0,502 150 0,279 0,424 185 0,238 0,354 240 0,198 0,288 300 0,172 0,245 Orlando Soares 47 47 Resistência e Indutância de cabos Cabos tipo VAV e VV Cabos tipo LSVAV e LSVV Secção R20º L Secção R20º L (mm2) (W/km) (mH/km) (mm2) (W/km) (mH/km) 10 1,83 0,29 25 1,2 0,25 16 1,15 0,26 35 0,858 0,24 25 0,727 0,25 50 0,641 0,24 35 0,534 0,24 70 0,443 0,23 50 0,387 0,24 95 0,320 0,23 70 0,268 0,23 120 0,253 0,22 95 0,193 0,23 150 0,206 0,22 120 0,153 0,22 185 0,164 0,22 150 0,124 0,22 240 0,125 0,22 185 0,0991 0,22 240 0,0754 0,22 Orlando Soares 48 48 6  09/03/21 Condição de queda de tensão Para uma rede radial com n troços, a diferença do módulo das tensões, entre as tensões na extremidade de emissão e a tensão na extremidade de receção, pode ser dada por: D U = U e - U r » å Riq I ni n a 20 = 3,93 ´10 -3 /º C q Ri = R 20º [1 + a 20 (q - 20º )] Cu a 20 = 4,03 ´10 -3 /º C Al No cálculo da queda de tensão considera-se que o q = 70 º C condutor em PVC se encontra a funcionar em regime permanente, optando-se pela temperatura de 70º C Orlando Soares 49 49 Exemplo 4 Cabo VAV enterrado com 70 mm2 de secção dos condutores de fase, que alimenta um conjunto de instalações de utilização ligadas nos pontos A, C e D. Calcule a queda de tensão relativamente aos recetores mais desfavoráveis. 50 m A 20 m B 50 m D I n1 = 50 A I n2 = 100 A 20 m I1 I3 I n3 = 50 A I2 C Nota: Uma vez que a rede é passiva, as intensidades de corrente circulam desde o PT em direção aos pontos C e D. Por esta razão estes serão os pontos da rede em que a tensão será mais baixa, sendo necessário realizar o cálculo para se verificar qual o ponto mais desfavorável (onde Δ|U| é maior). Orlando Soares 50 50 7  09/03/21 Exemplo 4 (cont.) 𝑅#$%° = 𝑅 '%° 1 + 𝛼'%°!" × 70° − 20° = 0,268 1 + 3,93×10()× 70° − 20° = 0,32066 Ω7𝑘𝑚 ∆ 𝑈 ! = 0,32066× 0,05×200 + 0,02×150 + 0,02×100 =4,68V D U » å Ri I ni q n ∆ 𝑈 " = 0,32066× 0,05×200 + 0,02×150 + 0,05×50 =4,97V Pior Situação!!! ∆𝑈 4,97 ∆𝑈 ≤ ×100% = ×100% = 2,16% 230 230 ∆ 𝑈 ≤ 8%𝑈!" Recomenda-se ±5% nos centros urbanos Orlando Soares 51 51 Exemplo 4 (cont.) Pode, também, ser usada a seguinte fórmula prática para o cálculo da queda de tensão r ´ I ´ l ´ cos j DU = DU ´ 100% DU = (V) S 230 S- secção dos condutores em mm2 l- comprimento dos condutores em metros r - resistividade à temperatura de serviço (70ºC) –> 1,25 vezes acima do valor a 20ºC -> 0,0225W.mm2/m (Cu) e 0,036 W.mm2/m (Al) cos j - fator de potência da instalação I – intensidade de serviço em Ampere Orlando Soares 52 52 8  09/03/21 Exemplo de um esquemático de uma rede subterrânea Orlando Soares 53 53 Exemplo de um esquemático de uma rede subterrânea Caso do edifício A – Para o dimensionamento da rede de uso exclusivo destinada a alimentar este edifício (troço L3), deve ser usado o valor da potência requisitada (PA), calculada de acordo com as regras definidas no RSICEE), selecionando-se (e montando-se) o cabo adequado a essa potência, tendo em atenção não só a queda de tensão nesse troço L3 mas também a queda de tensão no troço L1 (ΔU1+ΔU3 ≤ 8 %) Caso do edifício B – A alimentação do edifício B apenas difere da alimentação do edifício A na medida em que há mais troços da rede que poderão ter que ser modificados para o alimentar, devendo ser tidas em conta as cargas em jogo, não só a do edifício a alimentar como igualmente as que contribuírem para a queda de tensão no final da rede que alimenta este cliente (ΔU1+ΔU2+ΔU5 ≤ 8 %) Caso do edifício C – A alimentação do edifício C apenas difere da alimentação do edifício A na medida em que aquele é um edifício unifamiliar, devendo ser consideradas as quedas de tensão até à instalação a alimentar (ΔU1+ΔU2+ΔU4 ≤ 8 %) Caso do edifício D – O edifício C está alimentado diretamente do PT, com elemento de rede de uso exclusivo, pelo que, para este caso, também não há lugar a considerar, como para a parte de uso exclusivo do cliente A, situações de sobredimensionamento por se tratar de uma instalação de uso exclusivo. Orlando Soares 54 54 9