Ficha 02 · Curtos-circuitos, terra, diferenciais e divisão de circuitos
Nos cálculos, usa ρ = 0,0225 Ω·mm²/m para o cobre, U0 = 230 V, UL = 50 V e o método simplificado (convencional, não imposto pelas RTIEBT) do capítulo 12 da sebenta para a Icc mínima.
Exercício 1 · A Icc diminui ao longo do cabo
Num edifício de serviços, a corrente de curto-circuito fase-neutro na origem de um circuito é de 6000 A (dado do operador). O circuito segue em cabo de cobre de 4 mm² com L = 55 m e é protegido por um disjuntor de 20 A. Calcula a Icc no fim do cabo e indica o poder de corte mínimo à entrada. Depois, decide se o disparo magnético no fim da linha fica garantido com uma curva C e com uma curva D.
Exercício 2 · Secção mínima para o disparo no fim da linha
Uma bomba de rega está a 95 m do quadro e é protegida por um disjuntor de 16 A. Considerando apenas o critério do disparo magnético no fim da linha, determina a secção mínima do cabo de cobre se o disjuntor for de curva B e se for de curva C, e comenta a diferença.
Exercício 3 · Energia que o cabo suporta
Uma alimentação em cabo de alumínio de 25 mm² pode ter isolamento PVC (k = 76) ou XLPE (k = 94). A Icc no ponto é de 8000 A e o fusível a montante deixa passar I²t = 4 000 000 A²s. Para cada cabo, calcula k² · S² e o tempo máximo que suporta aos 8000 A, e conclui qual deles está protegido pelo fusível.
Exercício 4 · Terra de uma moradia em regime TT
Numa moradia em regime TT, o solo tem ρ = 350 Ω·m e usam-se piquetes verticais de 2,5 m. O diferencial geral é de 30 mA e UL = 50 V. (a) Calcula RA com um piquete e verifica a condição RA · IΔn ≤ UL. (b) A moradia tem disjuntor de entrada com função diferencial: o que acrescenta a secção 801.5.6.1 das RTIEBT e o que significa para este terreno? (c) Quantos piquetes (afastados pelo menos 2,5 m) são precisos? (d) Que se faz depois de executada a terra?
Exercício 5 · Regime TN e impedância do laço
Num regime TN, medida a impedância do laço de defeito de um circuito final, obtém-se Zs = 1,05 Ω. O circuito pode ser protegido por C25, B25 ou C16? Usa Ia = limiar magnético máximo e U0 = 230 V.
Exercício 6 · Correntes de fuga numa sala de informática
Numa sala de informática há 14 postos de trabalho, cada um com uma fuga normal de 1,5 mA, ligados a circuitos protegidos por diferenciais de 30 mA. (a) Se todos os postos estivessem num só diferencial, a regra IΔn ÷ 3 cumpria? (b) Qual é o número mínimo de diferenciais e como repartes os postos? (c) A direção propõe um diferencial geral de 100 mA do tipo S a montante dos de 30 mA: há seletividade?
Exercício 7 · Repartir cargas por fases
Um quadro trifásico alimenta oito circuitos monofásicos de 18, 9, 14, 22, 6, 11, 16 e 10 A. Distribui-os pelas fases L1, L2 e L3 de modo a equilibrar, com a condição de os dois circuitos maiores não ficarem na mesma fase, e indica a diferença máxima entre fases.
Exercício 8 · Um circuito de ponta a ponta
Uma bomba de calor monofásica de 3,45 kW (cosφ = 1, 230 V) é ligada com cabo de cobre PVC em tubo (método B, 2 condutores carregados), numa zona a 40 °C (kT = 0,87) e sem agrupamento (kG = 1), L = 40 m, protegida por disjuntor C16. Limite de queda de tensão imposto pelo caderno de encargos do projeto: 4% (mais restritivo do que os 5% do Quadro 52O das RTIEBT para outros usos). Dados de Iz0: 2,5 mm² = 24 A; 4 mm² = 32 A. Dimensiona a secção e verifica a corrente admissível, a queda de tensão e o disparo no fim da linha.
Exercício 9 · Onde falha este circuito?
Numa moradia, um único circuito alimenta as 12 tomadas de uso geral do piso 1, com 52 m até à tomada mais distante. Cabo de cobre PVC de 2,5 mm² em tubo (método B, 2 condutores carregados, Iz0 = 24 A), kT = 1, com mais dois circuitos no mesmo tubo (kG = 0,70), disjuntor C16 e Ib = 14 A. O limite de queda de tensão é o do Quadro 52O para outros usos. Sem seguires qualquer roteiro, decide se o circuito cumpre e, se não cumprir, em que critérios falha e qual é a correção.
Do Quadro 52-E1 das RTIEBT, para condutores encastrados ou embebidos em elementos da construção: 1 circuito, kG = 1,00; 2 circuitos, 0,80; 3 circuitos, 0,70; 4 circuitos, 0,65.