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1. OBJETIVO

Este relatório tem por objetivo apresentar a relação dos principais equipamentos utilizados, o pré-dimensionamento do sistema de alimentação elétrica em C.A. , o estudo de curto circuito de baixa tensão, a descrição do sistema de iluminação e o dimensionamento básico dos cabos para o túnel Morro Alto, localizado na BR-101, trecho SC/RS-Osório entre os segmentos Km 67,376 e Km 69,213 pertencente ao DNIT.

1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Neste relatório o levantamento das cargas elétricas tem caráter preliminar, porém dentro da precisão necessária para a definição da entrada da concessionária. As potências dos equipamentos pertencentes aos sistemas de iluminação e tomadas, controle, telecom, combate ao incêndio, drenagem, ventilação, água de consumo, etc. foram baseados no dimensionamento do projeto básico. Estas potências tendem a se confirmar no desenvolvimento do projeto executivo e na compra dos respectivos sistemas. Tanto as cargas adotadas, como o regime de trabalho e a disposição dos equipamentos foram estabelecidos considerando o projeto civil já existente e dados operacionais de túneis similares.

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2. RELAÇÃO DOS PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS

Abaixo estão relacionados os principais equipamentos utilizados no túnel Morro Alto

ITEM DESCRIÇÃO QTDE

Cabine Primária Blindada 01 cj

Transformador a seco de 1250 kVA, 23,1-0,38/0,22 kV 02 cj

Quadro Geral de Distribuição (QGD) 380/220 V 01 cj

Grupo Gerador Diesel (GGD) – 380/220 V, 750 kVA 01 cj

CCM 01 cj

Painel de Distribuição do No Break (PDN) 01 cj

No Break 01 cj

Painel de Telecom 04 cj

Quadro de Iluminação e Força QLN´s, QLD´s, QLNB´s e QL´s CCO 35 cj

Quadro de Comando, Controle e Proteção (QGG) 01 cj

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3. RELAÇÃO DE CARGAS

A previsão de cargas do sistema de corrente alternada (380 / 220 Vca) e os respectivos regimes de trabalho propostos para os quadros do túnel e da CCO encontram-se nas tabelas abaixo. Estes valores de cargas deverão ser confirmados pela CONTRATADA no Projeto Executivo.

Para esta fase do projeto, foram admitidas algumas simplificações de cálculo, como a suposição de que todas as cargas têm um mesmo fator de potência (0,85), permitindo uma soma aritmética ao invés de vetorial.

As cargas apresentadas neste relatório e os respectivos regimes de operação propostos podem ser classificados da seguinte forma:

• Cargas Permanentes foram consideradas somente aquelas que estarão energizadas permanentemente ou por um período de tempo, como as de iluminação diurna e noturna, para os jato ventiladores foi utilizado um fator de demanda de 0,6 da potência total instalada;

• A demanda Máxima foi estimada considerando todas as cargas permanentes à plena carga operando simultaneamente.

3.1 CARGAS DO SISTEMA DE CORRENTE ALTERNADA

3.1.1 Tabela de Cargas não Essenciais do QGD

Potência [kVA]

Regime de Operação Permanente

Iluminação Descrição

Diurno Noturno

Total das Cargas Permanente

Demanda Máxima

QLN1 – Túnel Sul 23,98 0,82 24,8 24,8

QLN2 – Túnel Sul 27,08 0,82 27,9 27,9

QLN3 – Túnel Sul 10,4 4,10 14,5 14,5

QLN4 – Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7

QLN5 – Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7

QLN6 – Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7

QLN7 – Túnel Sul - 8,8 8,8 8,8

QLN1 – Túnel Norte 51,06 1,64 52,7 52,7

QLN2 – Túnel Norte 10,4 4,10 14,5 14,5

QLN3 – Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7

QLN4 – Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7

QLN5 – Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7

QLN6 – Túnel Norte - 8,8 8,8 8,8

Total de Cargas 216,20 216,20

3.1.2 Tabela de Cargas Essenciais (Diesel) do QGD

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Potência [kVA]



Diurno Noturno


Demanda Máxima

QLD1 – Túnel Sul - 1,4 1,4 1,4

QLD2 – Túnel Sul - 5,8 5,8 5,8

QLD3 – Túnel Sul - 5,4 5,4 5,4

QLD4 – Túnel Sul - 4,9 4,9 4,9

QLD5 – Túnel Sul - 2,1 2,1 2,1

QLD1 – Túnel Norte - 1,4 1,4 1,4





No Break - 43,6 53,6 55,0

Bomba Antiincêndio - - 7,5 15,0

CCM - - 440,64 734,4

Telecom - - 50,0 50,0

Telecom - - 50,0 50,0

QF-1 – CCO - - 3,0 3,0

QF-2 – CCO - - 3,0 3,0

Bomba Jockey - - 1,5 1,5

Total de Cargas 648,44 951,10

3.1.3 Tabela de Cargas Essenciais do No Break do QGD

Potência [kVA]



Diurno Noturno


Demanda Máxima

QLNB1 – Túnel Sul - 1,9 1,9 1,9

QLNB2 – Túnel Sul - 6,2 6,2 6,2

QLNB3 – Túnel Sul - 5,8 5,8 5,8

QLNB4 – Túnel Sul - 6,2 6,2 6,2

QLNB5 – Túnel Sul - 1,7 1,7 1,7

QLNB1 – Túnel Norte - 1,9 1,9 1,9





Telecom - - 5,0 5,0

Telecom - - 5,0 5,0

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Potência [kVA]



Diurno Noturno


Demanda Máxima

reserva 1,4

Total de Cargas 53,6 * 55,00 *

* Cargas já listadas na tabela de cargas essenciais do diesel

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4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS

4.1 TRANSFORMADOR DE FORÇA 23,1 – 0,38/0,22 kV Neste estudo está apresentada a verificação do carregamento dos transformadores para as cargas de regime permanente e considerando como sobrecarga a demanda máxima provável. A verificação da capacidade do transformador em regime de sobrecarga será efetuada utilizando-se a norma ANSI C57 96/1999 “Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformers”. Esta norma estabelece que, um transformador com ventilação natural na temperatura ambiente de 40ºC e temperatura do ponto mais quente do enrolamento limitada à 150ºC, poderá admitir as seguintes sobrecargas diárias, sem redução da vida útil:

CAPACIDADE DE SOBRECARGA (Múltiplo da Potência Nominal)

Carregamento Inicial Pico de Carga em horas 90% 70% 50%

1/2 1,33 1,52 1,59

1 1,18 1,30 1,34

2 1,09 1,18 1,19

4 1,04 1,10 1,11

8 1,00 1,03 1,04

Verificação da Capacidade do Transformador para Atender o Ciclo de Carga Previsto: Cargas de regime permanente: 216,20 kVA (não essencial) + 648,44 kVA (essencial) = 864,64 kVA Demanda máxima provável em 1 hora: 216,20 kVA (não essencial) + 951,10 kVA (essencial) = 1.167,30 kVA Para um transformador de 1.250 kVA, as cargas de regime permanente equivalem a 0,70% da potência nominal do transformador. O carregamento inicial é inferior a 70% da capacidade nominal do transformador, a capacidade de sobrecarga, conforme tabela a de capacidade se sobrecarga é de: 1.250 x 1,30 = 1.625 kVA, o qual atende a demanda máxima provável. Será escolhido um transformador de 1.250 kVA que atende com folga as cargas de regime permanente e a possível sobrecarga imposta pela demanda máxima provável.

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4.2 GERADOR DIESEL DE EMERGÊNCIA – 380/220 V Para o dimensionamento do gerador diesel, analisaremos a pior condição de carga, ou seja, com o gerador diesel alimentando a demanda máxima provável, e teremos a partida do jato ventilador. Nesta condição temos:

− Demanda máxima provável: 648,44 kVA

− Demanda antes da partida do jato ventilador: 648,44 – 30,6 = 617,84 kVA; fator de potência = 0,85

− Potência aparente na partida do jato ventilador: 3 x 30,6 = 91,8 kVA; fator de potência = 0,6

− Potência ativa total na partida do jato ventilador:

− P = 617,84 x 0,85 + 91,8 x 0,6 = 580,24 kW

− Potência reativa total na partida do jato ventilador: P = 617,84 x 0,53 + 91,8 x 0,8 = 400,9 kVAr

− Potência aparente total na partida do jato ventilador:

P = kVA26,7059,40024,580 22 =+

Para o dimensionamento do gerador Diesel é necessário que a seguinte relação seja satisfeita, conforme manual de grupos geradores MWM Diesel:

Paparente de partida / Pgerador ≤ 1,33 Verificando a relação de potência: Pgerador ≥ 705,26 / 1,33 ≥ 530,27 kVA Será considerado a utilização de um grupo diesel gerador com potência contínua de 750 kVA, o qual atende com folga a demanda permanente provável 648,44 kVA e a condição de sobrecarga na partida do jato ventilador.

4.3 NO BREAK – 380/220 V Para o dimensionamento do No Break, serão utilizadas as cargas relacionadas na tabela do item 3.1.3 do Painel de Distribuição do No Break (PDN).

− Total de cargas= 53,6 kVA

− Potência do No Break= 55 kVA

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5. CRITÉRIOS PARA O PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE CABOS DE BAIXA TENSÃO

5.1 CRITÉRIOS PARA O CALCULO O dimensionamento dos circuitos consiste na determinação da seção dos condutores e dos dispositivos de proteção obedecendo aos critérios estabelecidos pela NBR 5410 da ABNT – Instalações Elétricas de Baixa Tensão, conforme:

• Determinação da corrente de projeto (In);

• Determinação da seção dos condutores pelo critério da seção mínima;

• Determinação da seção dos condutores para condições de aquecimento normal, ou seja, capacidade de condução de corrente;

• Determinação da seção dos condutores para atender a queda de tensão;

• Escolha das proteções e coordenação entre condutores e dispositivos de proteção contra sobre corrente e curtos-circuitos;

• Determinação da seção dos condutores para proteção contra contatos indiretos; O critério de escolha será a seção normalizada, que corresponda à maior das seções determinadas pelos critérios acima.

5.2 PARÂMETROS UTILIZADOS

5.2.1 Características do Sistema

Suprimento em corrente alternada:

• Tensão: 380/220 Vca

• Freqüência: 60 Hz

• Sistema: Trifásico com neutro aterrado (TN-S)

Características dos Cabos

• Tensão Nominal: 0,6/1 kV

• Material: Isolação – EPR, Condutor – Fios cobre nu, temp. mole, encord.cl

5. Cobertura – Composto termo fixo EPR não

halogenado

• Temperatura: 90ºC – Máxima de serviço contínuo, 130ºC – Sobrecarga, 250ºC – Curto-circuito,

• Norma específica: NBR-13248

• Seção mínima: 2,5 mm2

• Formação: Multipolar até 25 mm² Unipolar acima de 25 mm²

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Instalação

• Cabos em canaleta fechada embutida no piso. (Método nº 24 ou 25, ref. B1 ou B2)

• Cabos em leito. (Método de instalação nº 16, ref. E ou F)

• Cabos em eletroduto aparente ou embutido em alvenaria. (Método de instalação nº 3, 4, 7 ou 8, ref. B1 ou B2)

• Cabos unipolares em eletroduto enterrado. (Método de instalação nº 61 ou 61A, ref. D)

5.3 DIMENSIONAMENTO PELA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE

5.3.1 Determinação da Corrente de Projeto

A corrente de projeto será determinada pela expressão:

Iprojeto = f x In

Onde:

Iprojeto = corrente de projeto [A]; In = corrente nominal do circuito [A]; f = fator para compensar desequilíbrios de fases e eventuais variações e acréscimos de cargas.

Os valores adotados para o fator “f” são os seguintes:

• Motores 1,15

• Transformadores 1,25

• Painéis CA/CC 1,10

• Painéis PL – Aliment. CA 1,25

5.3.2 Capacidade de Condução de Corrente dos Cabos

A capacidade de condução de corrente requerida para os cabos será determinada pela expressão:

]A[K

II projetoC =

K = F agrup x F ta

Onde: Ic = capacidade de condução de corrente [A]; Iprojeto = corrente de projeto do circuito [A]; F ta = fator de correção de temperatura; F agrup = fator de agrupamento.

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As capacidades de condução de corrente dos cabos utilizados, para a temperatura ambiente de 30ºC e de acordo com o tipo de instalação, são dadas pela norma NBR 5410 da ABNT, tabelas 37 e 39.

5.3.3 Fator de Correção de Temperatura Ambiente

Os fatores de correção de temperatura ambiente (Fta) estão indicados a seguir:

• Solo (25ºC) 0,96

• Ambiente (40ºC) 0,91

5.3.4 Fator de Agrupamento

Os fatores de correção de agrupamento (Fa), utilizados neste projeto estão indicados na Tabela 42 da NBR-5410/2004.

5.4 DIMENSIONAMENTO PELA QUEDA DE TENSÃO A máxima queda de tensão entre a origem de instalação e os pontos de consumo serão de, no máximo, 7% em regime. Serão consideradas como origem da instalação: Os terminais do secundário, dos transformadores de 23.100-380/220 V; Os terminais do grupo gerador diesel de emergência; Os terminais do No Break. Os valores parciais de queda de tensão a serem utilizados no projeto estão indicados a seguir.

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5.4.1 Diagrama das Quedas de Tensões

´

´´

5.4.2 Circuitos em Corrente Alternada

Dos terminais do transformador de 23.100-380/220 V até o Quadro Geral de Distribuição (QGD) ≤ 0,7%;

Do Grupo Gerador Diesel (GGD) até o Quadro Geral de Distribuição (QGD): ≤ 0,7%;

Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até os QL’s: ≤ 4%;

Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até o CCM dos Jato Ventiladores: ≤ 0,3%;

Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até o No Break: ≤ 4,5%;

Do No Break até o Painel de Distribuição do No Break (PDN): ≤ 0,5%;

Dos Quadros QL’s 380/220 V até o ponto de consumo suprido diretamente por estes quadros: ≤ 2,3%;

Do CCM dos Jato Ventiladores até o ponto de consumo suprido diretamente por este: ≤ 6,0%;

Do Painel de Distribuição do No Break (PDN) até os QF´s : ≤ 4%;

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Dos QF´s até o ponto de consumo suprido diretamente por este: ≤ 2,5%;

Os valores acima poderão ser alterados, em casos específicos, para atendimento às reais necessidades das diversas cargas.

5.4.3 Cálculo da Queda de Tensão

Para o cálculo de queda de tensão, serão utilizadas as seguintes expressões:

3 U3 =∆ φ . Iprojeto. L. (r. cos ϕ + x. sen ϕ) (circuitos trifásicos)

U1 =∆ φ 2. Iprojeto. L. (r. cos ϕ + x. sen ϕ) (circuitos bifásicos)

Uref

100 L. .I Upu. %U projeto∆

=∆

Onde:

∆U = queda de tensão no circuito [V];

∆U% =percentual de queda de tensão;

∆Upu =queda de tensão unitária, para a corrente da 1A e comprimento do circuito de 1 km;

Uref = tensão de referência [V]; Iprojeto =corrente de projeto do circuito [A]; L = comprimento do circuito [km]; r = resistência do condutor [ohm/km]; x = reatância do condutor [ohm/km];

ϕ = ângulo, cujo cosseno é o fator de potência da carga.

Tabela 37 – Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência B1 , B2 e D Condutores: cobre Isolação: EPR; Temperatura no condutor: 90ºC

Valores corrigidos para a temperatura ambiente de 40ºC (ar) e 25ºC (solo)

Métodos de instalação definidos na tabela 33 (NBR 5410)

B1 (Unipolar) (Canaleta/Eletroduto)

B2 (Multipolar) (Canaleta/Eletroduto)

D (Eletroduto Enterrado) Seções

Nominais mm2 2

condutores carregados

3 condutores carregados





(1) (6) (7) (8) (9) (12) (13) 2,5 - - 27 24 33 28 4 - - 36 32 42 36 6 - - 46 40 54 44 10 - - 63 55 70 59 16 - - 83 73 91 76 25 - - 108 96 116 97 35 149 131 - - 140 117 50 180 159 - - 166 138

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70 230 202 - - 204 171 95 278 245 - - 242 203

120 322 284 - - 276 230 150 370 324 - - 311 260 185 422 371 - - 348 292 240 497 378 - - 402 367

Tabela 39 – Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E e F Condutores: cobre Isolação: EPR; Temperatura no condutor: 90ºC Valores corrigidos para a temperatura ambiente de 40ºC.

Métodos de instalação definidos na tabela 33 (NBR 5410) E (Multipolar)

(Leito para Cabos) F (Unipolar)

(Leito para Cabos) Seções Nominais

mm2 2

condutores carregados


2 condutores carregados alinhados

3 condutores carregados alinhados

(1) (2) (3) (4) (6)

2,5 33 29 - -

4 45 38 - -

6 57 49 - -

10 78 68 - -

16 105 91 - -

25 136 116 - -

35 - - 182 160

50 - - 220 197

70 - - 282 254

95 - - 343 311

120 - - 398 364

150 - - 459 422

185 - - 523 485

240 - - 617 576

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Tabela 2 – Os valores de resistências e reatâncias dos condutores utilizados são os seguintes:

Seção do Condutor

[mm2]

Resistência

do Condutor

a 90ºC

r [ohm/km]

Reatância

do Condutor

a 90ºC

x [ohm/km]

2,5 9,4485 0,1231

4 5,8783 0,1151

6 3,9274 0,1087

10 2,3336 0,1017

16 1,4666 0,0980

25 0,9274 0,0975

35 0,6685 0,1240

50 0,4939 0,1216

70 0,3425 0,1189

95 0,2471 0,1159

120 0,1965 0,1135

150 0,1598 0,1134

185 0,1285 0,1120

240 0,0990 0,1103

Os valores da queda da tensão unitária [V/A.km] considerados para os alimentadores de força serão calculados para um fator de potência médio de 0,85 e os alimentadores dos painéis de iluminação serão calculados para um fator de potência médio de 0,92.

5.5 COORDENAÇÃO ENTRE CONDUTORES E DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTE Deverão ser atendidas as condições de:

IB ≤ In ≤ IZ; e

I2 ≤ 1,45 x IZ Onde: IB = corrente de projeto do circuito (Iprojeto) [A]; In = corrente nominal do dispositivo de proteção ou corrente de ajuste, para os dispositivos ajustáveis [A]; IZ = capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condições previstas para sua instalação [A];

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I2 = corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis [A].

5.6 DIMENSIONAMENTO PELO CURTO CIRCUITO O Curto-Circuito na origem dos cabos deverá atender a seguinte expressão:

J ≤ k².S², ou:

Smin = k

J

Onde: J = integral de Joule que o disjuntor ou fusível deixa passar [A².s]; S = seção do condutor [mm²]; Smin = seção mínima do condutor [mm²] protegido pelo disjuntor ou fusível; k = 143 (condutores de cobre com isolação de EPR).

5.7 RESULTADOS As correntes nominais dos circuitos, as distâncias em metros, os níveis de curto circuito dos painéis e as seções dos cabos verificadas pelos métodos abordados neste relatório estão indicados nas planilhas de cálculo no ANEXO 3.

5.8 CURTO CIRCUITO DO SISTEMA DE CORRENTE ALTERNADA Neste estudo serão apresentadas as correntes de curto circuito simétrico, trifásico nas barras do Quadro Geral de Distribuição (QGD), Quadros de Iluminação e Tomadas (QL´s), CCM e PDN, e demais pontos alimentados pelo quadro QGD, quando supridos pelo sistema de 23,1 kV. Com o objetivo de simplificar os cálculos de curto-circuito e obter valores mais conservativos para os dimensionamentos necessários, adotamos o sistema de 23,1 kV como fonte ideal (barramento infinito), desprezando demais impedâncias do sistema da concessionária de energia local e dos cabos de alimentação em 23,1 kV.

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5.8.1 Diagrama Unifilar Simplificado das Impedâncias

5.8.2 Dados do Sistema

Transformador de serviços auxiliares

Potência nominal: 1250 kVA; Z (aproximado): 5%; Relação de transformação: 23.100 – 380/220 V; X/R (aproximado): 5,59

Contribuição dos Motores

De acordo com o IEEE Std 241-1990, será considerada uma contribuição de motores igual a 50% da potência do transformador de 23.100-380 V, na barra de 380 V do QGD.

Considerando a potência dos motores utilizados, a impedância sub-transitória adotada será de: Z”=28%, relação X/R=6 conforme IEEE Std 141-1993 e IEEE Std 666-1991.

A impedância equivalente dos cabos alimentadores do motor equivalente foi considerada nula.

Potência nominal: 625 kVA; Z (aproximado): 28%; Tensão: 380 V X/R (aproximado): 6

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Cabos de Baixa Tensão

Para os cabos de baixa tensão, foram considerados os parâmetros (resistências e reatâncias) conforme tabela 1.

5.8.3 Desenvolvimento do Cálculo do Curto – Circuito

Será considerado que os disjuntores D4, D7 e D8 estarão fechados e os disjuntores D5 e D6 estão abertos.

Dados de base

Sb= 1250 kVA

Vb= 380 V

Formulário básico

)(SbVb

Zb2

Ω=

)kA(Vb3

SbIb

⋅=

)pu(Snom

Sb100(%)Z

Z ⋅=

)pu(Zeq

1,1Icc 3 =ϕ

Onde “Z” é a impedância equivalente de sequência positiva, em “pu”, no trecho considerado.

)kA(IccIbIcc 33 ϕϕ ⋅=

Portanto:

Ib= 1899,18 A

Zb= 0,11552 Ω

Impedância do transformador TR-1 (1250 kVA, 21,3 - 0,38/0,22 kV)

ZTr1= 0,0088 + j0,0492 pu

Impedância dos cabos de baixa tensão do transformador TR-1 até o QGD

Zc1 = 0,0036728 + j0,0040920 pu ( 30 metros, 7x240 mm2 )

Impedância de motor equivalente

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ZMeq = 0,0933 + j0,56 pu

Com as impedâncias acima, obteremos a impedância equivalente no barramento do QGD, considerando a contribuição de motores:

ZeqQGD = (ZTR1 + Zc1) // ZMeq

ZeqQGD = 0,0111 + j0,048678 pu

)pu(049927,0ZeqQGD =

Corrente de curto circuito no barramento do QGD

)pu(Zeq

1,1Icc

QGD3 =ϕ

Adotando uma margem de segurança de 10%, temos:

1,1IccIbIcc 33 ⋅⋅= ϕϕ

kA46Icc3 =ϕ

Corrente de curto circuito nos barramento ou circuitos finais Considerando-se os valores de impedância acima descritos e os valores adotados como base, temos as correntes de curto-circuito calculadas de cada barramento ou circuito final, apresentadas na tabela a seguir:

QUADRO Icc (kA) QUADRO Icc (kA) QGD 46,00 Servidor DAI 16,44 CCM 43,55 DGO 16,44 No Break 19,29 QF1-CCO 1,12 PDN 11,29 QF2-CCO 1,39 QLN1-norte 2,67 QLN1-sul 1,31 QLN2-norte 0,69 QLN2-sul 1,53 QLN3-norte 0,55 QLN3-sul 0,80 QLN4-norte 0,7 QLN4-sul 0,58 QLN5-norte 0,62 QLN5-sul 0,63 QLN6-norte 0,21 QLN6-sul 0,61 QLD1-norte 0,11 QLN7-sul 0,23 QLD2-norte 0,35 QLD1-sul 0,10 QLD3-norte 0,27 QLD2-sul 0,31 QLD4-norte 0,25 QLD3-sul 0,25 QLD5-norte 0,10 QLD4-sul 0,28 QLNB1-norte 0,15 QLD5-sul 0,10 QLNB2-norte 0,34 QLNB1-sul 0,14 QLNB3-norte 0,27 QLNB2-sul 0,30 QLNB4-norte 0,33 QLNB3-sul 0,33 QLNB5-norte 0,09 QLNB4-sul 0,28 QLNB5-sul 0,09

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6. INTERLIGAÇÃO COM A CONCESSIONÁRIA DE ENERGIA ELÉTRICA. Na ocasião adequada de execução das obras, deverá ser encaminhado um Pedido de Estudos para a Concessionária de Energia Elétrica, com o objetivo de confirmar a contratação do fornecimento de energia em Média Tensão (23,1 kV) no montante previsto no projeto, bem como instruir a concessionária sobre o ponto de entrega de energia. Neste projeto, está previsto 2 ramais de entrada, sendo o primeiro ponto de captação de energia (ultimo poste da concessionária) foi colocado no emboque norte do túnel na posição mais adequada ao empreendimento, ou seja, junto ao CCO onde fica próxima da cabine de entrada em Média Tensão e o segundo ponto de captação de energia será no outro extremo do túnel junto ao emboque sul, sendo da Contratada o dever de projetar, fornecer e instalar toda a infra-estrutura e cabos da interligação da rede de 23,1 kV, da CCO até o poste da concessionária. Durante os estudos técnicos da concessionária de energia esta posição do último poste poderá sofrer pequenas variações que não vão afetar as soluções previstas neste projeto e as condições comerciais da concessionária estarão vinculadas às disponibilidades de atendimento de demanda de energia a ser contratada pelo DNIT.

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7. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO

Este item tem como objetivo apresentar o dimensionamento do sistema de iluminação normal e essencial do CCO e do Túnel rodoviário Morro Alto, localizado na BR-101, trecho SC/RS-Osório pertencente DNIT.

Iluminação Normal

Este sistema será destinado a garantir a iluminância de 100 lux médio em toda extensão do túnel, durante o período noturno. No período diurno é previstos no emboque de cada túnel três trechos de acomodação visual, conforme a norma NBR 5181.

• Para o primeiro trecho de 70 m, a iluminância média requerida é de 2700 lux.

• Para o segundo trecho de 35 m, a iluminância média requerida é de 900 lux.

• Para o terceiro trecho de 35 m, a iluminância média requerida é de 300 lux.

• Para o meio do túnel a iluminância média requerida é de 100 lux.

Iluminação Essencial

Este sistema é destinado à iluminação de emergência, entrando em operação na falta de energia elétrica da concessionária, possuindo como alimentação essencial o Gerador Diesel e o No Break

• O Gerador Diesel entra em operação na falta de energia elétrica de energia da concessionária, com 50% da iluminação normal sem as luminárias dos trechos de acomodação visual, chegando a uma iluminância média de 50 lux.

• O No Break, entra em operação após a falta de energia elétrica do Gerador Diesel, com 25% da iluminação normal sem as luminárias dos trechos de acomodação visual, chegando a uma iluminância média de 25 lux.

7.1 TIPOS DE LUMINÁRIAS

• Tipo A – Luminária de embutir no forro modular 625 X 1250 mm para 2 lâmpadas fluorescentes de 32 W cada, para instalação interna, corpo em chapa de aço, refletor e aletas parabólicas em alumínio anodizado de alto brilho.

• Tipo B – Luminária pendente para 2 lâmpadas fluorescente de 32 W cada, com grau de proteção IP-65, corpo em policarbonato e refletor em chapa de aço. Difusor em policarbonato texturizado com acabamento liso.

• Tipo C – Luminária pendente tipo industrial para 2 lâmpadas fluorescente de 32 W cada, corpo em chapa de aço tratada com acabamento em pintura epóxi-pó na cor branca. Refletor em aluminínio anodizado ou chapa especular de alto brilho.

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Alojamento do reator no corpo e instalação em perfilado através de duas suspensões tipo gancho.

• Tipo D – Luminária arandela 45º à prova de tempo, fechada fundido em liga de

alumínio para 1 lâmpada a vapor de sódio de 70 W, com grau de proteção IP-66.

• Tipo E – Projetor retangular fechado, corpo em alumínio, para 1 lâmpada a vapor de sódio de 150 W tubular, com pintura epóxi preta, alojamento para equipamentos auxiliares, sistema óptico composto por refletores em alumínio anodizado.

• Tipo F – Projetor retangular fechado, corpo em alumínio, para 1 lâmpada a vapor

de sódio de 400 W tubular, com pintura epóxi preta, alojamento para equipamentos auxiliares, sistema óptico composto por refletores em alumínio anodizado.

7.2 NÍVEIS DE ILUMINÂNCIA

As iluminâncias médias mantidas, requeridas no plano de trabalho, estão indicadas na Tabela 2:

Tabela 2 – Iluminâncias médias requeridas na CCO e Túneis

Tipo Área Iluminância

média requerida (lux)

Tipo de Luminária

Sala de MT e BT 350 C

Salas dos transformadores 250 D

Sala do grupo gerador diesel 250 B

CCO 500 A

Copa e refeitório 200 C

Sanitário e vestiário 150 C

Áreas Técnicas e Operativas

Sala de material de limpeza e consumo 200 C

Trecho 1 de acomodação 2700 E/F



Iluminação Normal do

Túnel Meio do Túnel / período noturno 100 E

Diesel 50 E Iluminação Essencial do Túnel No Break 25 E

7.3 CÁLCULOS LUMINOTÉCNICOS

Os cálculos luminotécnicos para as áreas internas serão efetuados pelo método das cavidades zonais, complementado pelo método ponto a ponto e, para as áreas externas, será utilizado apenas o método ponto a ponto. Estes cálculos foram efetuados utilizando-se o programa RELUX, versão professional 2007 da RELUX INFORMATIK AG., que considera a curva de distribuição da luminária empregada e múltiplas reflexões na área em estudo.

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Os cálculos foram realizados utilizando-se os seguintes coeficientes:

• - reflexão dos tetos de concreto aparente: 30%;

• - reflexão das paredes de alvenaria revestida: 50%;

• - reflexão de tetos constituídos de forros falsos: 70%;

• - reflexão para pisos em geral: 10%;

• - depreciação: 70%. O plano de trabalho será considerado a 75 cm do piso. Os fluxos luminosos das lâmpadas utilizadas, após 100 (cem) horas de operação, são os seguintes:

Lâmpada fluorescente de 32W, tipo TLDRS 32/84: 2.700 lm Lâmpada vapor de sódio alta pressão 70W, tipo SON: 5.600 lm Lâmpada vapor de sódio alta pressão 150W, tipo SON T: 15.000 lm Lâmpada vapor de sódio alta pressão 400W, tipo SON T: 48.000 lm

Obs.: Para lâmpadas fluorescentes e vapor de sódio foram considerados os fluxos luminosos fornecidos pela PHILIPS.

7.4 DEFINIÇÃO DOS CONTROLES POR ÁREA O controle do sistema de iluminação será efetuado da seguinte forma:

• Os circuitos dos trechos de acomodação visual presente no emboque de cada um dos túneis serão controlados através de fotocélulas instaladas do lado de fora do túnel, para somente ligarem as luminárias no período diurno.

• Os circuitos do meio do túnel serão controlados por um CLP através do CCO e permanecerão 100% do tempo ligados.

7.5 RESULTADOS As características das luminárias empregadas e o detalhamento dos resultados obtidos para as principais áreas estão apresentados, respectivamente, nos anexos 1 e 2.

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A Tabela 3 apresenta o resumo dos dados obtidos: Tabela 3 – Iluminação – Túnel Morro Alto e CCO

Tipo Área Iluminância

média requerida (lux)

Iluminância média obtida

(lux)

Tipo de Luminária

Salas de MT e BT 350 363 C

Salas dos transformadores 250 250 D

Sala do grupo gerador diesel 250 264 B Áreas Técnicas

e Operativas

CCO 500 519 A

E Trecho 1 de acomodação 2700 2730

F


F


F

Iluminação Normal do Túnel

Meio do Túnel / período noturno 100 101 E

Diesel 50 50 E Iluminação Essencial do

Túnel No Break 25 26 E

Obs: Nos estudos e análises técnicas e econômicas de Sistema de Iluminação Híbrido em todas a extensão do Túnel, foram utilizados luminárias do tipo LED com características técnicas de iluminação correspondentes a 56 W – 4.200 lumens.

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8. ANEXOS

8.1 ANEXO 1 – CARACTERÍSITICAS DAS LUMINÁRIAS UTILIZADAS

LUMINÁRIA ITAIM 2001 - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO

- LCD

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LUMINÁRIA ITAIM LPT18 - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO

- LCD

32

LUMINÁRIA PHILIPS SWF305 400 ASY - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO

- LCD

33

LUMINÁRIA PHILIPS SWF235 150 ASY - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO

- LCD

34

LUMINÁRIA PETERCO Y-16/2 - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO

- LCD

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8.2 ANEXO 2 – FOLHAS DE CÁLCULO - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – CCO

36

- RESUMO DOS RESULTADOS – CCO

37

- TABELA PONTO A PONTO – CCO

38

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – CCO

39

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – SALA DO TRAFO

40

- RESUMO DOS RESULTADOS – SALA DO TRAFO

41

- TABELA PONTO A PONTO – SALA DO TRAFO

42

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – SALA DO TRAFO

43

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – SALA DO GGD

44

- RESUMO DOS RESULTADOS – SALA DO GGD

45

- TABELA PONTO A PONTO – SALA DO GGD

46

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – SALA DO GGD

47

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – SALA MT

48

- RESUMO DOS RESULTADOS – SALA MT

49

- TABELA PONTO A PONTO – SALA MT

50

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – SALA MT

51

- RESUMO DOS RESULTADOS – ZONAS DE ACOMODAÇÃO

Primeiro Trecho

52

Segundo Trecho

53

Terceiro Trecho

54

- TABELAS PONTO A PONTO – ZONAS DE ACOMODAÇÕES Primeiro Trecho

55

Segundo Trecho

56

Terceiro Trecho

57

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – ZONAS DE ACOMODAÇÕES Primeiro Trecho

Segundo Trecho

58

Terceiro Trecho

59

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA

60

- RESUMO DOS RESULTADOS – MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA

61

- TABELA PONTO A PONTO – MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA

62

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA

63

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – EMERGÊNCIA / DIESEL

64

- RESUMO DOS RESULTADOS – EMERGÊNCIA / DIESEL

65

- TABELA PONTO A PONTO – EMERGÊNCIA / DIESEL

66

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – EMERGÊNCIA / DIESEL

67

- DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS – EMERGÊNCIA / NO BREAK

68

- RESUMO DOS RESULTADOS – EMERGÊNCIA / NO BREAK

69

- TABELA PONTO A PONTO – EMERGÊNCIA / NO BREAK

70

- DENSIDADE LUMINOSA 3D – EMERGÊNCIA / NO BREAK

8.3 ANEXO 3 – PLANILHA DE CÁLCULOS

Legenda:

In - Corrente nominal do circuito; Cosφ - Fator de potência em regime; L - Comprimento do cabo de fase; f - Fator de projeto; K - Fator de agrupamento; Ip - Corrente de projeto; Ic - Corrente de condução requerida para o cabo; Iz - Corrente máxima admissível no cabo, em regime; ∆V - Queda de tensão em regime; DJ - corrente nominal do disjuntor.

1. objetivo 1.1 consideraÇÕes iniciais · de curto circuito de baixa tensão, a descrição do...

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