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Cálculo de Centro de Carga para Alocação de Quadros Elétricos

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Não onere sua obra! Economize em condutores verificando, por meio de cálculos, o melhor posicionamento dos quadros elétricos de sua planta.

Durante o projeto de uma nova fábrica é fundamental que o engenheiro projetista leve em consideração em seus cálculos o centro de carga para a alocação dos quadros elétricos na indústria. Esse cuidado garante que o lugar escolhido para o posicionamento do quadro seja o mais adequado tecnicamente e também, o mais econômico, uma vez que há diminuição dos gastos com condutores e infraestrutura.

Para saber o correto posicionamento, basta empregar uma simples fórmula de média ponderada, onde se dá um peso maior para as cargas com maior potência. Abaixo é apresentado o passo a passo para o equacionamento.

1 – Levantar um ponto de referência na instalação que será denominado ponto zero: a partir deste ponto será medido o posicionamento de cada carga na fábrica. É importante observar que este ponto de referência deve ser o mesmo para todas as cargas, ou seja, não pode variar no decorrer dos cálculos e mapeamento dos pontos de carga.

2 – Fazer o levantamento e o posicionamento das cargas elétricas no gráfico: com o levantamento das cargas, as mesmas devem ser posicionadas em um gráfico de coordenadas X e Y, o que pode ser visto na figura abaixo.

Neste exemplo, existem 5 cargas que são nomeadas de C1, C2, C3, C4 e C5, e suas potências são respectivamente 100 kVA, 50 kVA, 40 kVA, 125 kVA e 75 kVA. Suas localizações foram inseridas no gráfico onde as coordenadas do eixo X e do eixo Y representam suas posições em metros a partir do ponto 0 de referência.

3 – Definir a quantidade de quadros elétricos que serão fabricados para alimentar as cargas: de acordo com as cargas, o projetista deverá definir quantos quadros serão fabricados para alimentar as cargas elétricas da fábrica. Essa definição está a critério do projetista e, para este exemplo, foi considerado a criação de 2 quadros de força. O quadro de força QF1 será fabricado para a alimentação das cargas C1, C2 e C3, já o quadro de força QF2 será fabricado para a alimentação das cargas C4 e C5.

4 – Emprego da fórmula de posicionamento: como apresentado anteriormente, o simples emprego da média ponderada será suficiente para encontrar as posições ideias para QF1 e QF2. As fórmulas apresentas abaixo poderão ser aplicadas para uma quantidade n de cargas de acordo com a necessidade do projetista.

Começando pelo QF1, onde haverá a alimentação de 3 cargas, C1, C2 e C3. Para encontrar a posição deste quadro no eixo X, faz-se:

Onde multiplica-se cada carga por seu respectivo posicionamento em X, soma-se todos os resultados dessas multiplicações e divide-se pela soma das cargas. Assim:

Dessa maneira, o posicionamento do quadro QF1 em X será na posição de aproximadamente 26 m com relação ao ponto zero de referência.

Para a posição no eixo Y procede-se da mesma maneira, entretanto, agora com as posições das cargas no respectivo eixo. Então:

Assim, o posicionamento do quadro QF1 faz-se em 26 m no eixo X e 72 m no eixo Y.

Partindo do mesmo princípio de equacionamento, a posição do quadro QF2 será em aproximadamente 84 m no eixo X e 57 m no eixo Y. A figura abaixo apresenta a alocação dos quadros.

É muito importante levar em consideração que os resultados obtidos neste modelo de cálculo apresentam as coordenadas X e Y ideias para o posicionamento dos quadros, porém, o local exato para o posicionamento deverá considerar parâmetros como depósito de combustíveis, construção civil e qualquer outro fator que influencie na alocação dos quadros.

Pequenos cuidados e simples equacionamentos durante a fase de projeto auxiliam e muito na redução de custos, na complexidade, na facilidade de instalação, entre outros aspectos que não oneram tanto a instalação.