Resistência e reatância elétrica de condutores de cabos elétricos

 

 

Vitor Sued Mantecon

Junho 2005

 

 

 

INTRODUÇÃO

 

Para o cálculo da queda de tensão em cabos, foram considerados os dados constantes nas normas abaixo relacionadas.Dessas normas alguns itens foram aqui reproduzidos  com o intuito de facilitar o entendimento das premissas adotadas nos cálculos da resistência elétrica dos cabos. Para mais detalhes o leitor deverá consultar diretamente essas normas.

 

 

1)       NM 280 (IEC 60228, MODConductors of insulated cables) - Condutores de cabos isolados.

1.1)    Esta norma especifica as seções nominais padronizadas de 0,5 a 2 000 , bem como o número e diâmetro dos fios e valores de resistência elétrica para condutores de cabos elétricos e cordões flexíveis isolados.

1.2)    Introdução

O número de classes de condutor foi reduzido para quatro. Existem duas classes de condutores para cabos para instalações fixas: a Classe 1 destina-se somente a condutores sólidos e a Classe 2 a condutores encordoados (stranded). Para condutores flexíveis, existem duas classes; como elas correspondem estreitamente às classes 5 e 6 da edição de 1966, esses números de classes foram mantidos para preservar a continuidade e evitar confusão. As classes 3 e 4 foram suprimidas, na medida em que elas são relativamente pouco usadas e as classes 2 e 5, respectivamente, são consideradas adequadas para a maioria das aplicações em que as classes 3 e 4 têm sido empregadas.

     Os condutores das classes 5 e 6 são destinados ao uso em cabos e cordões flexíveis, sendo a Classe 6 mais flexível que a Classe 5. São incluídos somente condutores de cobre para os condutores de flexíveis das classes 5 e 6.

 

Nota: A NM 280 baseia-se na revisão da norma IEC 60228:1978 e em sua Emenda Nº 1:1993, que substituíram a primeira edição, publicada em 1966.

 

1.3)    Materiais

                  O condutor pode consistir de:

-          COBRE MOLE COM OU SEM REVESTIMENTO METÁLICO, ou

-          ALUMÍNIO SEM REVESTIMENTO METÁLICO OU LIGA DE ALUMÍNIO.

-     O termo “revestimento metálico” significa revestimento com uma camada fina de metal apropriado, tal como estanho, liga de estanho ou liga de chumbo.

 

1.4)    Resistência elétrica a 20ºC (valores máximos) – Cabos para instalações fixas

 

1.4.1) CONDUTORE SÓLIDOS (Classe 1)

          Cu => mole c/ ou s/ revestimento metálico, ou

          Al  => sem revestimento metálico ou liga de alumínio

          Tabela 1 – pág. 9 da NM 280 Cu e Al.

 

1.4.2) CONDUTORES ENCORDOADOS CIRCULARES NÃO COMPACTADOS (Classe 2)

           Cu => mole c/ ou s/ revestimento metálico, ou

          Al  => sem revestimento metálico ou liga de alumínio

 

          Tabela 2 – pág. 10 da NM 280 Cu e Al.

 

1.4.3) CONDUTORES ENCORDOADOS CIRCULARES COMPACTADOS E ENCORDOADOS

          NÃO-CIRCULARES (Classe 2)

           Cu => mole c/ ou s/ revestimento metálico, ou

           Al  => sem revestimento metálico ou liga de alumínio

 

                   Tabela 2 – pág. 10 da NM 280 Cu e Al

        

1.5)    CONDUTORES FLEXÍVEIS (Classes 5 e 6)

         Resistência elétrica a 20ºC (valores máximos)

 

Cu => mole com ou sem revestimento metálico.

 

   Tabelas 3 e 4 págs. 11 e 12 da NM 280.

 

1.6)    Quando necessário, a correção para 20ºC e 1 km de comprimento pode ser feita por meio da seguinte equação:

 

                                          (1.1)

      

         onde:

   

    é a resistência a 20ºC, em ohms por quilômetro (W/km);

     é a resistência elétrica medida de L metros de cabo ou cordão flexível a t ºC, em ohms (W);

   L     é o comprimento do cabo ou cordão flexível, em metros (m);

   t      é a temperatura do condutor, no momento da medição, em graus Celsius (ºC)

      fator de correção dados na tabela 5 – pág. 13 da NM 280. Esses valores são baseados na

          seguinte equação (aproximada):

 

                                 (1.2)

 

As equações mais exatas para o cálculo dos fatores de correção para o Cu e o Al são:

Condutores de cobre: Com ou sem revestimento metálico

 

                 (1.3)

 

Condutores de Alumínio ou liga de alumínio:

 

                           (1.4)

 

Os valores dos coeficientes de temperatura  para correção das resistências são dados na IEC 60028: International Standard of Resistance for Copper e na IEC 60111: Recommendation for the Resistivity of Commercial Hard-drawn Aluminium Electrical Conductor Wire.

Para o cobre  e para o alumínio

 

Nota: A IEC-60028 faz referência as seguintes normas: 

         IEC- 28 25 – International standard of resistance for copper – de 1925.

                              (Spécification internationale d’un cuivre-type recuit).

          IEC = International Electrotechnical Comission

 

       

 

 

     ANEXO A = Suplemento A à norma IEC 60228:1978 – Condutores de cabos isolados –

                         Guia para os limites dimensionais de condutores circulares

 

Este suplemento trata de condutores circulares de cabos. O objetivo deste suplemento é servir de guia para os fabricantes de cabos e conectores para cabos, contribuindo para assegurar que os condutores dos cabos e os conectores se ajustem dimensionalmente.

 

 

 Limites dimensionais para condutores circulares de cobre. Tab. A1 pág. 16 da NM 280.

 

 Limites dimensionais para condutores circulares de alumínio. Tab. A2 pág. 17 da NM 280.

   

       No caso excepcional de condutores encordoados circulares não-compactados de alumínio, é conveniente que os diâmetros máximos não excedam os valores correspondentes para os condutores de cobre dados na coluna 3 da tabela A1 pág. 16 da NM 280.

 

ANEXO B = Adaptações da IEC 60228:1978 aplicáveis no âmbito do MERCOSUL

                   

Características elétricas dos fios de cobre

 

1.7)     Resistividade elétrica, a 20°C. dos fios de cobre nu não deve exceder  ou  (resistividade de massa) correspondendo à condutividade de 100% IACS (International Annealed Copper Standard)

 

1.8)    A resistividade elétrica, a 20ºC, dos fios de cobre revestido não deve exceder os valores estabelecidos na tabela B.3 – pág.19 da NM 280.

 

1.9)    Para efeitos de cálculo, a massa específica do cobre deve ser considerada igual a , a 20ºC, tanto para o fio nu quanto para o fio revestido.

 

 

 

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