o electricista
revista técnico-profissional
PRÁTICAS DE ELECTRICIDADE 35
Jorge Beco e José Fidalgo
ficha prática n.º 1
{CÁLCULO DA QUEDA DE TENSÃO, NUM CABO QUE ALIMENTA UM MOTOR MONOFÁSICO, CUJA SECÇÃO FOI DETERMINADA EM FUNÇÃO DA CORRENTE MÁXIMA ADMISSÍVEL}
RESOLUÇÃO
INTRODUÇÃO A secção dos condutores tem de verificar duas condições: a corrente máxima admissível tem de ser igual ou superior ao valor da corrente nominal do motor e a queda de tensão tem de ser inferior a 5 % da tensão nominal, para que fique garantido o bom funcionamento dos motores e não haja grandes perdas de energia. Vejamos como determinar essa queda de tensão e garantir a queda de tensão máxima de 5%.
DADOS DO PROBLEMA Características do motor Potência útil (mecânica): 1,4 kW Tensão nominal: 230 V Factor de potência: cosϕ = 0,85 Rendimento: η = 0,83 (83 %) Características do cabo Alma condutora: cobre (Resistividade do cobre ρ = 0,022 Ω mm2/m) Secção escolhida tendo em conta a intensidade: 2,5 mm2 Distância do motor ao quadro de alimentação 120 m
Ponto 1› Cálculo da intensidade nominal do motor O rendimento de qualquer máquina é sempre igual ao quociente da potência útil pela potência absorvida: η = Pu / Pa No caso presente a potência eléctrica do motor é a potência absorvida Pa e a potência mecânica é a potência útil. Então: Pa = Pu / η Pa = 1400 / 0,83 = 1.686,75 W Num circuito monofásico a potência eléctrica absorvida é Pa = UI cosϕ. Então a intensidade de corrente é: I = Pa /U cosϕ 1686,75/(230x0,85) = 8,63 A Ponto 2› Cálculo da resistência do condutor que provoca a queda de tensão R = ρ x l / S = 0,022 x (2 x120) / 2,5 = 2,112 Ω O comprimento l é 2 x 120 m Ponto 3› Cálculo da queda de tensão ΔU = RI = 2,112 x 8,63 = 18,23 V queda admissível: 5% de 230 V = 0,05 x 230 = 11 V Como 18,23 V é maior que 11 V a secção de 2,5 mm2 não satisfaz. Teremos de aumentar a secção do cabo. Cálculo da queda de tensão com S = 4 mm2: R = 0,022 x 240 / 4 = 1,32 Ω ΔU = 1,32 x 8,63 = 11,39 V Esta secção também não satisfaz. Teremos de aumentar a secção para 6 mm2 e verificar o cumprimento da queda de tensão admissível:
- ESQUEMA ELÉCTRICO -
R = 0,022 x 240 / 6 = 0,88 Ω ΔU = 0,88 x 8,63 = 7,59 V A queda de tensão é agora inferior a 11 V A secção do cabo terá de ser 6 mm2.