Ficha 02 · Dimensionamento, cablagem, ensaios

a) Perdas totais: - Disjuntor geral: 5 W - DR geral: 3 W - 16 × 16 A: 16 × 1,5 = 24 W - 4 × 25 A: 4 × 2,5 = 10 W - Contactores: 2 × 6 = 12 W - Fonte 24 V: 10 W - Iluminação LED: 5 W - Total = 69 W

b) Análise: - 69 W > 60 W → excede dissipação natural por 9 W (15%). - Margem muito apertada; numa caixa cheia o aquecimento pode ser superior ao previsto (cabos, calhas, agrupamento). - Decisão: instalar ventilador com termóstato activado a 35 °C interior (consumo ~5 W, custo ~40 €) ou alternativamente aumentar a caixa.

c) Temperatura interna estimada: - Diferença de 9 W em excesso → cerca de 5-8 °C acima do equilíbrio natural. - Equilíbrio natural da caixa com 60 W ≈ 50 °C interior (Δ = 20 °C típico). - Com 69 W → interior aprox. 55-58 °C. - Acima de 50 °C, factor de redução dos disjuntores entra em jogo (em datasheets Schneider/ABB perde-se ~5-10% de capacidade por cada 10 °C acima de 40 °C). Crítico para componentes próximos do limite.

a) Corrente teórica máxima: 18 × 16 A = 288 A (se todos os circuitos no limite, em simultâneo).

b) Factor de simultaneidade: 63 / 288 = 0,22 ≈ 22%.

Significa que se assume que apenas ~22% dos circuitos estarão simultaneamente perto do limite. É realista para habitação/escritório: - Iluminação não está toda acesa simultaneamente. - Tomadas não estão todas carregadas no máximo. - AC, fogão, etc., alternam.

Valores típicos RTIEBT/EN 61439: - Habitação T3: 0,15 – 0,25. - Escritório: 0,30 – 0,50. - Industrial leve: 0,50 – 0,70. - Industrial pesado contínuo: 0,80 – 1,0.

c) Factor mais elevado quando: - Cargas são contínuas e previsíveis (linhas de produção, iluminação industrial 24h). - Existem poucos circuitos, todos importantes. - Não há diversidade temporal entre cargas.

Subdimensionar o factor → disjuntor geral dispara em pico normal. Sobredimensionar → cabo de alimentação maior do que necessário (custo).

a) L1: castanho (ou preto); L2: preto (ou cinzento); L3: cinzento (ou castanho). RTIEBT permite combinações; importante: marcar com etiquetas L1/L2/L3 nos bornes para clareza.

b) Neutro: azul-claro (azul). Cor reservada — não pode ser usada para outra função.

c) Terra de protecção (PE): verde-amarelo (listrado). Cor reservada exclusivamente para terra. Nunca usar para outro propósito.

d) PEN: azul-claro com anilhas verde-amarelo nas extremidades ou verde-amarelo com anilhas azul (depende do método). Convenção mais comum: verde-amarelo com marcação azul nos terminais para identificar a função dupla.

e) 24 V CC: + vermelho ou castanho; − azul-escuro ou preto. Não há norma rígida mas convenção industrial: - Schneider: +24V vermelho, 0V azul. - Siemens: +24V castanho-claro, 0V azul-escuro.

f) Comando 230 V CA: tipicamente vermelho (fase) e azul (neutro), para diferenciar de potência. Cores definidas no projecto.

g) Circuito de segurança / paragem de emergência: laranja. Cor convencionada em automação industrial para sinalizar circuitos que não desligam com o seccionador geral (mantêm tensão para o circuito de paragem funcionar). Atenção redobrada em manutenção.

Regra geral: cores reservadas (azul, verde-amarelo, laranja) nunca podem ter outra função. As restantes (castanho, preto, cinzento, vermelho) podem variar conforme projecto, mas devem estar documentadas no esquema.

a) Bobina contactor 24 V: I = 5 / 24 ≈ 0,21 A. Secção 0,75 mm² ou 1 mm² (mínimo prático em quadro). Borne mola ou parafuso standard 2,5 mm² (que suporta condutores mais finos). Cabo flexível tipo H05V-K ou H07V-K com terminal pré-isolado.

b) Saída PLC para LED: 50 mA negligível em termos de bitola. Secção 0,5 mm² ou 0,75 mm² (mínimo prático para resistência mecânica e durabilidade em manuseio). Borne 2,5 mm² standard.

c) Motor 5,5 kW @ 400 V: I = 5500 / (√3 × 400 × 0,85 × 0,90) ≈ 10,4 A. Considerando agrupamento e margem (RTIEBT), usar 2,5 mm² (admite 13-21 A consoante condições). Borne parafuso 6 mm² (que aceita 2,5 mm² confortavelmente) ou borne distribuição (com saídas múltiplas) se passa por mais de um equipamento.

d) PE do mesmo motor: norma RTIEBT — PE deve ter mesma secção que o condutor de fase, até 16 mm² (acima disso, regras específicas). Aqui PE = 2,5 mm² verde-amarelo. Borne PE separado e identificado (verde-amarelo, símbolo de terra ⏚). Nunca partilhar borne com neutro em sistema TN-S.

Regra: bornes sempre um circuito por borne — não enfiar 2 fios diferentes no mesmo terminal. Pontes (jumpers) industriais para distribuir.

Ordem recomendada (de cima para baixo):

1. Etiqueta de identificação do quadro (porta interior): nome, esquema, data.
2. Disjuntor geral (entrada da rede) — topo, mais acessível para corte rápido.
3. Diferencial geral (300 mA tipicamente).
4. Disjuntores secundários distribuídos em uma ou várias linhas, agrupados por função (iluminação, tomadas, equipamentos).
5. Régua de bornes PE (terra) e N (neutro) — geralmente em baixo ou ao lado.
6. Bornes de saída para cabos dos circuitos — em baixo.
7. Espaço de manobra — fundo da caixa para curvar cabos e separar entrada/saída.

Princípios: - Cima → entrada, baixo → saída (cabos descem para os circuitos). - Disjuntor geral acessível sem abrir tampa (botão visível atrás da porta transparente). - Régua PE e N separadas e identificadas (verde-amarelo e azul). - Espaço entre fileiras ≥ 50 mm para manobra de cabos. - Identificação dos circuitos ao lado de cada disjuntor (etiqueta).

Erro comum: colocar disjuntores secundários antes do diferencial → diferencial não protege; ou ainda, misturar entrada e saída no mesmo lado → cabos cruzados, manutenção difícil.

a) Calhas (canaletas) — tipos: - Calha com dentes (slotted/aberta) — formato vertical com aberturas para tirar/colocar cabos sem desmontar. Mais usada em quadros industriais. Material PVC ou polipropileno; não-propagadora de chama. - Calha fechada (closed) — sem dentes, requer puxar cabo de uma ponta. Usada quando se quer protecção máxima de poeira. - Calhas flexíveis (anelar) — para entrada/saída de cabos entre quadros ou para máquinas.

Dimensão típica: 40 × 60 mm ou 60 × 80 mm (largura × profundidade) conforme número de cabos.

b) Separador potência/comando: - Objectivo: reduzir interferência electromagnética (EMI) entre circuitos de potência (motores, contactores activando) e sinais de comando (24 V, sensores, PLC). - Cabos de potência transportam correntes elevadas → campos magnéticos podem induzir tensão em cabos de comando próximos. - Solução: calhas separadas verticalmente ou painel divisor metálico aterrado. Ideal: separação ≥ 30 cm entre potência e comando, ou cruzamento a 90°. - Cabos blindados quando inevitável proximidade.

c) Fixação de cabos verticais: - Abraçadeiras (cable ties) na calha a cada 30-50 cm. - Suporte de cabos (cable support) no topo: cabos passam por uma barra horizontal e ficam pendurados — peso fica na barra, não nos bornes. - Régua de fixação com olhais de plástico onde os cabos são amarrados. - Curva mínima respeitada — cabos não devem dobrar bruscamente perto dos bornes (raio mínimo ~10× o diâmetro do cabo). - Reserva de comprimento — deixar ~10-15 cm de folga por cabo para facilitar substituição futura.

1. Continuidade do condutor de protecção (PE): - Quê: verificar que todos os pontos metálicos do quadro (porta, painel, suporte, caixa) estão ligados à terra com resistência baixa. - Como: ohmímetro (ou multímetro) entre borne PE e cada peça metálica. - Critério: R < 0,1 Ω (típico). - Porquê: garantir que em caso de falha à massa, a corrente passa pela terra e não pela pessoa.

2. Resistência de isolamento: - Quê: verificar que entre condutores e entre cada condutor e a terra, o isolamento é íntegro. - Como: megóhmetro (megger) a 500 V CC ou 1000 V CC. - Critério: R ≥ 1 MΩ entre fases e PE (EN 61439-1). - Porquê: garantir ausência de fugas pelo isolante (cabos rebentados, contactos sujos, condensação).

3. Tensão suportada (dieléctrica): - Quê: aplicar tensão CA elevada (1500-2500 V) entre condutores e terra durante 1 segundo (ou 1 minuto em ensaio de tipo). - Como: equipamento HIPOT (gerador de alta tensão). - Critério: nenhuma ruptura nem arco. - Porquê: verificar que o isolamento aguenta sobretensões transitórias (descargas atmosféricas, comutações).

4. Funcionamento dos diferenciais (RCD): - Quê: verificar que cada DR dispara à corrente nominal e no tempo correcto. - Como: equipamento de teste de DR específico (Fluke, Metrel) ou botão TEST. - Critério: dispara a I_Δn ≤ 30 mA em t ≤ 300 ms (DR convencional) ou 40 ms (DR rápido). - Porquê: protecção contra electrocussão é vital.

5. Inspecção visual + verificação documental: - Quê: verificar que esquema corresponde à montagem real, etiquetas presentes, bornes apertados, cabos identificados. - Como: checklist completa + foto do interior. - Critério: 100% de conformidade com projecto. - Porquê: erro de montagem ou de documentação compromete segurança e manutenção futura.

Ensaios adicionais (recomendados): - Aperto de bornes com chave dinamométrica (binário recomendado pelo fabricante). - Termografia (após 30 min em carga) — detecta pontos quentes. - Medição de queda de tensão em circuitos críticos. - Ensaio de funcionamento — ligar e verificar cada circuito.

a) Documentação obrigatória com marcação CE: - Placa de identificação afixada no exterior do quadro com: - Nome do fabricante (ou marca registada). - Designação/tipo do quadro. - Número de série. - Tensão nominal de operação (Ue), corrente nominal (Ie), frequência (50 Hz). - Grau de protecção (IP/IK). - Conformidade com EN 61439-X. - Marcação CE. - Declaração CE de conformidade (documento separado, em arquivo). - Manual de operação e manutenção entregue ao cliente.

b) Responsável pela marcação: - O fabricante (ou integrador que monta o quadro a partir de componentes) é o responsável. - Em quadros industriais montados pelo electricista local: o electricista/integrador torna-se "fabricante" e assume responsabilidade legal. - Componentes individuais (disjuntores, etc.) já vêm com CE próprio dos seus fabricantes — o integrador é responsável pelo conjunto.

c) Dossier técnico (mantido em arquivo pelo fabricante 10 anos após última unidade produzida): 1. Esquema eléctrico completo (unifilar + multifilar). 2. Lista de componentes (BOM) com referências comerciais e certificados. 3. Cálculos de dimensionamento (térmico, cabos, queda V, selectividade, curto-circuito). 4. Relatório de ensaios (continuidade, isolamento, dieléctrico, DR, visual). 5. Documentação dos componentes (datasheets dos disjuntores, DR, etc.). 6. Análise de riscos (Directiva Máquinas se aplicável). 7. Declaração CE assinada.

d) Registos de manutenção a manter no quadro (dossier interno plastificado, geralmente colado na porta interior): - Histórico de intervenções: data, técnico, acção realizada (re-aperto, substituição componente, modificação). - Resultados de ensaios periódicos (continuidade, isolamento, termografia) com datas. - Modificações de circuitos com data e responsável. - Próxima revisão prevista (rótulo destacado). - Contactos de emergência (electricista responsável, fabricante).

Bom hábito: dossier digital também (PDF na cloud com QR code no quadro) para acesso rápido em emergência.