Esquema TN (Dimensionamento)

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Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por angel_of_diablo »

Olá a todos.

Criei este tópico, apesar de haver já outros abertos, porque além de ter dúvidas sobre o TN não encontrei todas as informações que necessitava e aproveitava este tópico para reunir toda a informação necessária para o dimensionamento do mesmo.

Tenho em mãos um projecto de aumento de potência e legalização da instalação eléctrica existente de uma unidade industrial de rações.
A fábrica usa o esquema TN e é composta por 3 PT's com um total de 4,2MVA.

Nunca usei este esquema e por imposição do Ministério de Economia temos de apresentar os cálculos do TN da rede eléctrica da fábrica, uma vez que nunca foram feitos (isto desde 1989).

Ora bem, pelo que pesquisei na Internet, RTIEBT , RSIUEE e aqui no forum, o Esquema TN:
1) Pode-se dividir em 3 partes: TN-C (os condutores neutro e protecção estão confundidos, ou seja, um condutor com a função de neutro e protecção, PEN), TN-S (os ondutores de neutro e protecção estão separados, ou seja, o neutro e a terra estão em condutores diferentes, N e PE) e TN-C-S (os 2 anteriores existem na instalação eléctrica);
2) A canalização eléctrica só pode ser em TN-C se o condutor neutro for superior ou igual a 10mm2, e nunca pode estar a jusante de um TN-S e nunca pode ser cortado pelo corte geral ou protecções;
3) O TN-S usa-se sempre que as secções forem inferiores a 10mm2, sempre que se tenha de usar Diferenciais, quando o equipamento/quadro não precisar de neutro na entrada, caso o neutro seja distribuido deverá ser cortado pelo corte geral e o condutor de protecção pode vir de montante (ligado ao PEN no TN-C) ou ser ligado a um electrodo local quando se pretenda usar diferenciais locais;
4) No PT, a terra de serviço e protecção deverão estar interligadas de modo a ser uma só;
5) A protecção contra contactos indirectos e a protecção contra sobreintensidades é feita pelos dispositivos de protecção (disjuntores e fusíveis);
6) Deverão ser calculados os comprimentos máximos das canalizações usando, por exemplo, a seguinte expressão (válida para qualquer secção) de modo que o comprimento da canalização seja inferior a valor máximo cálculado (L<Lmax):
Lmax.JPG
Lmax.JPG (22.63 KiB) Visto 2810 vezes
7)Deverá ser cálculada a impedância de defeito, Zs (resistência de um condutor activo desde a fonte até ao defeito + resistência do condutor neutro desde o defeito até à fonte, excluindo a impedância do transformador por ser insignificante perto destes valores anteriores) e por sua vez a corrente de defeito (Id) para garantir que esta e superior à corrente de funcionamento do dispositivo de corte automático (Ia - Corrente magnética nos disjuntores ou corrente de fusão nos fusíveis, ambos a o,4 segundos), Id >Ifu=Ia, usando por exemplo, as seguintes expressões:
Idefeito.JPG
Idefeito.JPG (4.83 KiB) Visto 2810 vezes
(U0 é Tensão Fase-Neutro = 230V);
8 ) Garantir que que o corte automático é efectuado no tempo indicado (0,4s para 230V) através da seguinte expressão: Zs x Ifu <= U0 (U0 =230V).

Isto foi tudo o que encontrei. Se houver alguma coisa mal peço que me indiquem o quê e qual o correcto.

Agora o que não sei:
A) Se usar Interruptores diferenciais tenho de calcular as coisas indicadas acima, ou o sistema após um diferencial comporta-se como um sistema TT?
B) Na instalação em causa, muitas interligações entre quadros estão em TN-C mas com secções inferiores a 10mm2. Estando mal, pelo indicado acima, se passar um cabo para fazer de condutor de protecção e assim ter um esquema TN-S tenho de calcular tudo conforma indicado acima, mas em vez de usar o neutro nos cálculos uso o condutor de protecção, certo?
C) Qual o valor que a resistência de terra (protecção + serviço) do PT tem de ter?
D) Se confirmar pelas tabelas dos disjuntores e fusiveis que a o,4 segundos o dispositivo faz o corte automático, garanto assim que a tensão de contacto (50V) nunca é ultrapassada, certo?
E) Existe mais alguma condição a ser comprida, além das indicadas e das usuais para protecção contra sobreintensiadades e q.d.t.?

Agradeço a vossa ajuda e desculpem o testamento, mas quis fazer um 2 em 1.
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

*Respostas a azul :!:

A) Se usar Interruptores diferenciais tenho de calcular as coisas indicadas acima, ou o sistema após um diferencial comporta-se como um sistema TT?

Correto após o diferencial comporta-se com um esquema de ligação à terra TT e nestes casos não precisa de calcular os comprimentos máximos protegidos à corrente de curto-circuito mínima. Mas apenas é válido para os circuitos finais :!:

B) Na instalação em causa, muitas interligações entre quadros estão em TN-C mas com secções inferiores a 10mm2. Estando mal, pelo indicado acima, se passar um cabo para fazer de condutor de protecção e assim ter um esquema TN-S tenho de calcular tudo conforma indicado acima, mas em vez de usar o neutro nos cálculos uso o condutor de protecção, certo?

Entre os quadros tem mesmo de ser TN-C mas a secção tem de ser superior a 10mm2. Ou seja, tem de ser alterado :!:

C) Qual o valor que a resistência de terra (protecção + serviço) do PT tem de ter?

1 Ohm.

D) Se confirmar pelas tabelas dos disjuntores e fusiveis que a o,4 segundos o dispositivo faz o corte automático, garanto assim que a tensão de contacto (50V) nunca é ultrapassada, certo?

A corrente de curto-circuito mínima deve estar à direita da curva caraterística dos fusíveis ou disjuntor e que o dispositivo de proteção atue num tempo máximo de 0.4s.

Deve ser verificado qual o tempo de corte na curva de segurança para a tensão de contacto presumida calculada pela fórmula seguinte (e que deve ser inferior aos 0.4s):

Tensão de contacto presumida (V) = [c x Uo x (sF / sPE)] / [ (sF / sPE) + (KL / KPE) ]

Tem ainda de fazer a verificação à fadiga térmica, ponto 434.3.2 das RTIEBT.


E) Existe mais alguma condição a ser comprida, além das indicadas e das usuais para protecção contra sobreintensiadades e q.d.t.?

No cálculo dos comprimentos máximos protegidos à corrente de curto-circuito mínima tem de deduzir na fórmula a q.d.t. a montante calculada para a resistividade dos condutores em que se verifica o defeito. Ou seja, nas alimentações do quadro geral aos quadros parciais o fator "c" da fórmula dos comprimentos máximos admite o valor de 0.95 mas nas alimentações a partir dos quadros parciais o fator "c" deve ser de 0.95 menos a q.d.t. a montante.
Curvas de Segurança.xlsx
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Cumprimentos,

João Osvaldo Sousa


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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por angel_of_diablo »

Obrigado pelas suas respostas "joaoosvaldo".
Vou ter em conta as informações por si prestadas, tendo para já uma questão no ponto seguinte:
joaoosvaldo Escreveu:*Respostas a azul :!:

B) Na instalação em causa, muitas interligações entre quadros estão em TN-C mas com secções inferiores a 10mm2. Estando mal, pelo indicado acima, se passar um cabo para fazer de condutor de protecção e assim ter um esquema TN-S tenho de calcular tudo conforma indicado acima, mas em vez de usar o neutro nos cálculos uso o condutor de protecção, certo?

Entre os quadros tem mesmo de ser TN-C mas a secção tem de ser superior a 10mm2. Ou seja, tem de ser alterado :!:
Qual o motivo pelo qual não se pode fazer a interligação entre quadros com o sistema TN-S?
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

Não foi muito correto o meu comentário :!: Pode ser TN-S mas não é comum ser dessa forma porque senão quase que deixa de fazer sentido ser instalação em esquema de ligação à terra TN e nesse caso poderia ser logo TT :!:
Cumprimentos,

João Osvaldo Sousa


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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por angel_of_diablo »

joaoosvaldo Escreveu:Não foi muito correto o meu comentário :!: Pode ser TN-S mas não é comum ser dessa forma porque senão quase que deixa de fazer sentido ser instalação em esquema de ligação à terra TN e nesse caso poderia ser logo TT :!:
A instalação em causa já foi TT, mas devido a problemas (correntes de fuga elevadas, se não estou em erro) foi passado a sistema TN. O nosso objectivo será passar a TT se tal for possível.


A) Se usar Interruptores diferenciais tenho de calcular as coisas indicadas acima, ou o sistema após um diferencial comporta-se como um sistema TT?

Correto após o diferencial comporta-se com um esquema de ligação à terra TT e nestes casos não precisa de calcular os comprimentos máximos protegidos à corrente de curto-circuito mínima. Mas apenas é válido para os circuitos finais :!:

Um dos problemas encontrados é que existe quadros de distribuição alimentados em TN-C e que alimentam quadros de máquinas com canalizações de secção inferior a 10 mm2 e protecções inferiores a 25A (TN-S).
Uma vez que o levantamento da força motriz de menor potência não será levantada (motores ligados a estes quadros de máquinas), se colocar um DD (Disjuntor Diferencial) a proteger estas canalizações de quadros de máquinas só preciso de fazer o dimensionamento das canalizações, como de um TT se tratasse, pelo que enterpretei do sistema TN.
No entanto surge-me a dúvida com a secção 413.1.3.3 das RTIEBT, que diz que Ia é a corrente diferencial-residual estipulada do dispositivo diferencial quando usado! Como assim?

O dimensionamento do TN-S é tal como o TN-C só que em vez de usar a secção do neutro uso o de protecção, certo?


D) Se confirmar pelas tabelas dos disjuntores e fusiveis que a o,4 segundos o dispositivo faz o corte automático, garanto assim que a tensão de contacto (50V) nunca é ultrapassada, certo?

A corrente de curto-circuito mínima deve estar à direita da curva caraterística dos fusíveis ou disjuntor e que o dispositivo de proteção atue num tempo máximo de 0.4s.

Deve ser verificado qual o tempo de corte na curva de segurança para a tensão de contacto presumida calculada pela fórmula seguinte (e que deve ser inferior aos 0.4s):

Tensão de contacto presumida (V) = [c x Uo x (sF / sPE)] / [ (sF / sPE) + (KL / KPE) ]

Tem ainda de fazer a verificação à fadiga térmica, ponto 434.3.2 das RTIEBT.


Se cumprir a secção 413.1.3.3 e com base na secção 413.1.1.1 (comentários finais a azul dos 3 últimos paragrafos) não estou a cumprir o que me está a indicar?
A fórmula que me indicou está escrita em algum lado onde eu posso indicar como referência?

Grato pela sua ajuda. Certamente irei ainda precisar de mais esclarecimento.
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

*Respostas a azul.
No entanto surge-me a dúvida com a secção 413.1.3.3 das RTIEBT, que diz que Ia é a corrente diferencial-residual estipulada do dispositivo diferencial quando usado! Como assim?
Sim. Se for um diferencial de 300mA utiliza este valor para o Ia porque é a uma corrente em que existe certeza de funcionamento do diferencial desde que não esteja avariado.
O dimensionamento do TN-S é tal como o TN-C só que em vez de usar a secção do neutro uso o de protecção, certo?
No TN-S é como no TT porque utiliza diferenciais.
Se cumprir a secção 413.1.3.3 e com base na secção 413.1.1.1 (comentários finais a azul dos 3 últimos paragrafos) não estou a cumprir o que me está a indicar?
Isso é o que está nas RTIEBT mas se quiser fazer um dimensionamento mais "aprimorado" é dessa forma. E nos casos em que a proteção de pessoas é realizada pelos disjuntores aconselho a fazer dessa forma.
A fórmula que me indicou está escrita em algum lado onde eu posso indicar como referência?
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por angel_of_diablo »

joaoosvaldo Escreveu:*Respostas a azul.
O dimensionamento do TN-S é tal como o TN-C só que em vez de usar a secção do neutro uso o de protecção, certo?
No TN-S é como no TT porque utiliza diferenciais.

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No TN-S tenho sempre de usar diferenciais?
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

Se for entre quadros não precisa tal como no TT.
Cumprimentos,

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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por angel_of_diablo »

joaoosvaldo Escreveu:Se for entre quadros não precisa tal como no TT.
Se os quadros forem de classe II, certo?
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

Estamos a falar de instalações industriais por isso a questão da classe II não é obrigatória. Mas se tiver tanto melhor.
Cumprimentos,

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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por parreirajoao »

Apenas para referir que numa obra industrial onde eu estive na Alemanha, tivemos de calcular a impedância da malha de defeito de cada circuito e verificar que as proteções disparavam em caso de defeito fase-terra.

Alguém tem conhecimento que a CERTIEL ou as DREs também solicitam estas medidas, de acordo com a seção 6 das RTIEBT (IEC 60364-6)?
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por joaoosvaldo »

parreirajoao Escreveu:Apenas para referir que numa obra industrial onde eu estive na Alemanha, tivemos de calcular a impedância da malha de defeito de cada circuito e verificar que as proteções disparavam em caso de defeito fase-terra.

Alguém tem conhecimento que a CERTIEL ou as DREs também solicitam estas medidas, de acordo com a seção 6 das RTIEBT (IEC 60364-6)?
Se não o fazem deveriam fazer :!:
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Re: Esquema TN (Dimensionamento)

Mensagem por parreirajoao »

Minhas duvidas:

1 - É obrigatória a medida da malha de defeito apenas no regime TN? TN-C?

2 - Em TODOS os circuitos da instalação elétrica? Ou pode ser efetuada uma amostragem?

3 - Se o TN-S utilizar RCDs, não é obrigatória a medição da malha de defeito, correto?

4 - Alguém tem um protocolo de medida para a medição da malha de defeito?

joaoosvaldo Escreveu:
parreirajoao Escreveu:Apenas para referir que numa obra industrial onde eu estive na Alemanha, tivemos de calcular a impedância da malha de defeito de cada circuito e verificar que as proteções disparavam em caso de defeito fase-terra.

Alguém tem conhecimento que a CERTIEL ou as DREs também solicitam estas medidas, de acordo com a seção 6 das RTIEBT (IEC 60364-6)?
Se não o fazem deveriam fazer :!:
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