A dimensionamento do cabo da bomba submersível exige mais do que apenas combinar a potência do motor com uma tabela de dimensões do cabo. O cabo selecionado deve suportar a corrente nominal nas condições reais de instalação, manter a tensão de operação e de partida aceitável, ser adequado para a imersão e manuseio, compatível com os terminais e compatível com os dispositivos de proteção. Calcular a rota completa de alimentação, incluindo qualquer alimentação superficial e extensão. Usar a corrente e a disposição de partida especificados pelo motor, não um corrente assumida derivada apenas de quilowatts. Um projetista elétrico qualificado deve confirmar a seleção final em relação às instruções do equipamento e às normas de instalação aplicáveis.
Defina o circuito completo antes de escolher o cabo
Descreva a rota desde a fonte até o motor. Identifique a alimentação de superfície, o painel de controle, o cabo de alimentação, as juntas, os conectores e quaisquer extensões temporárias. Registre a distância de cada seção e o método de instalação. Um alimentador longo antes do controlador ainda contribui para a tensão disponível na bomba, mesmo que o próprio cabo submersível seja relativamente curto.
Identifique se a alimentação é monofásica ou trifásica e se o motor é iniciado diretamente, através de outra configuração de partida ou por meio de um gerador de velocidade variável. Registre a tensão e a corrente reais do motor nas documentações fornecidas. Para BorraPumps WQ bomba de esgoto, Verifique se o cabo e os controles fornecidos para essa unidade estão presentes. Não os inferir com base em uma fotografia do produto em nível familiar.
Separar a capacidade atual da queda de tensão
A capacidade atual aborda a capacidade do cabo para transportar a carga necessária sem exceder a temperatura permitida nas condições instaladas. A queda de tensão aborda a variação da tensão de alimentação ao longo do circuito. Estas são verificações distintas. Um cabo que passa pelo teste de capacidade de corrente pode ainda apresentar uma tensão inadequada num motor distante, enquanto um cálculo de queda de tensão não comprova que a instalação do cabo seja térmicamente aceitável.
Utilize as tabelas e fatores de correção aplicáveis ao tipo de cabo, ao material do condutor, ao método de instalação, às condições ambientais e ao agrupamento. Um cabo em ar livre, em uma rota fechada e em uma bandeja agrupada podem apresentar requisitos diferentes. Inclua as condições relevantes para a seção submersa e qualquer seção exposta a ar quente. Não aplique uma classificação para ar livre para toda a rota apenas porque parte do cabo está visível.
Utilize os dados do motor que correspondem à configuração fornecida
Colete a tensão nominal, a fase, a frequência, a corrente nominal, o método de partida e as condições de alimentação permitidas. Além disso, obtenha os requisitos para a terra de proteção, os dispositivos térmicos, a monitoração da umidade e quaisquer circuitos de sensores adicionais. O cabo que serve a uma circulação de potência do motor pode ter um propósito diferente dos pequenos condutores que servem como dispositivo de monitoramento. Mantenha essas informações identificadas nos registros de projeto.
O Manual de origem do sistema de motor e acionamento da DOE explica a importância de combinar os motores com as suas condições elétricas e operacionais. Utilize essa perspectiva sistemática ao revisar a seleção do cabo. Uma substituição com a mesma potência nominal ainda pode apresentar diferenças em corrente, comportamento de partida, terminais ou requisitos de alimentação.
Calcule a queda de tensão em funcionamento de forma transparente
Para um circuito trifásico equilibrado, um cálculo aproximado comumente utilizado é ΔV = √3 × I × L × (R cos φ + X sin φ). Aqui ΔV é a diferença de voltagem entre linhas em volts, I é a corrente linear em amperes, L é o comprimento da rota unidirecional em quilômetros e R e X são a resistência e a reatividade do condutor em ohms por quilômetro nas condições relevantes. O fator de potência é cos φ. Use unidades e dados consistentes com os selecionados para o cabo.
Esta expressão é uma estimativa de projeto com base nos pressupostos do circuito especificados, não substitui o método de instalação aplicável nem uma revisão detalhada do sistema elétrico. Não deve ser utilizada sem modificações para circuitos monofásicos. As alterações na resistência com a temperatura do condutor devem ser compatíveis com as condições de cálculo pretendidas. O projetista deve determinar quais efeitos são significativos para a disposição do circuito e da alimentação.
Um exemplo prático com pressupostos explícitos
Considere um circuito equilibrado e trifásico ilustrativo de 400 V, com 20 A de corrente durante uma distância de 0,15 km em sentido único. Assuma que os dados de cálculo selecionados são R = 1,5 Ω/km, X = 0,08 Ω/km e um fator de potência de 0,85, com um valor aproximado de sin φ de 0,527. Estes são exemplos de entradas, não a especificação de um motor BorraPumps ou de um tamanho de cabo recomendado.
A queda estimada é √3 × 20 × 0,15 × [(1,5 × 0,85) + (0,08 × 0,527)], ou aproximadamente 6,84 V. Em comparação com 400 V, isso corresponde a cerca de 1,71%. Este resultado descreve apenas a seção e o caso de operação incluídos no cálculo. Não estabelece conformidade ou valores de referência aceitáveis para a tensão de partida. Adicione a rota upstream e use os critérios de conformidade e aceitação reais do projeto antes de escolher o cabo.
Revisão do funcionamento do motor como um caso separado
O valor de corrente de partida e o fator de potência podem diferir dos valores em funcionamento. A tensão de origem também pode variar durante a carga inicial, especialmente quando um gerador ou uma fonte de alimentação limitada é utilizada. Portanto, um cálculo baseado apenas no valor nominal de corrente de partida pode não levar em consideração a condição que determina se o motor acelera com sucesso ou não.
Obtenha os dados iniciais para o motor e o comutador selecionados. Verifique a fonte, o alimentador e o motor como um circuito completo para o arranque pretendido. Evite utilizar um multiplicador de corrente arbitrário como valor de projeto garantido. Quando um motor for instalado, siga as instruções do motor e do comutador relativas ao comprimento do cabo, à construção do cabo, à filtragem de saída e à compatibilidade electromagnética, em vez de considerar a configuração como um alimentador de frequência fixa comum.
Use uma lista de verificação de seleção que separa as verificações.
| Verificar | Ingredientes necessários | O que deve ser confirmado |
|---|---|---|
| Capacidade atual | Corrente do motor, tipo do cabo e condições de instalação | Classificações aplicáveis e fatores de correção |
| Voltagem de funcionamento | Rota completa, dados do condutor e carga em funcionamento | Condições do terminal de motor dentro do intervalo permitido |
| Voltagem de partida | Dados de partida do motor e comportamento da fonte | Condições de aceleração e partida aceitáveis |
| Imersão e ambiente | Liquidez, profundidade, temperatura e manuseio | Compatibilidade do cabo e do conjunto |
| Proteção e término | Dispositivos de proteção, condutores de terra e terminais | Coordenamento e compatibilidade física |
A tabela é um fluxo de trabalho de design. Ela não substitui as normas elétricas locais nem fornece um tamanho universal de fio para uma determinada potência de bomba.
Especificar imersão, juntas e proteção mecânica
Confirme que o cabo, as conexões, os conectores e as juntas são adequados ao ambiente pretendido. A exposição à água não é a única consideração: a contaminação química, a temperatura, o movimento, a abrasão e a tensão também podem ser importantes. Registre as condições esperadas durante a instalação, operação e retirada. Um cabo fornecido para um ambiente específico não deve ser considerado adequado para todas as composições de águas residuais ou profundidades de instalação.
Localize as juntas e planifique a sua acessibilidade e inspeção. Evite arranjos de extensão que introduzam uma ligação inadequada numa zona submersa ou frequentemente inundada. Provee o apoio necessário pelas instruções do equipamento e mantenha as forças de elevação longe do cabo. Revisão da instalação da guia de orientação é um controle relacionado à acessibilidade mecânica, enquanto a rotulagem do cabo permanece como um item de projeto elétrico separado.
Verifique a proteção e compatibilidade do terminal
A escolha do cabo final deve ser compatível com a disposição de proteção e as condições de desconexão exigidas. Verifique o condutor de terra protetor e os requisitos de terminologia do fabricante. Um condutor maior não é automaticamente utilizável se o terminal não o permitir ou se o raio de curvatura e a disposição da glândula se tornarem inadequadas. Resolva essas interrupções físicas antes de realizar a encomenda.
Documente as configurações de proteção e a base para a seleção. Não altere as configurações de dispositivo de proteção apenas para esconder um problema inicial ou uma ocorrência recorrente. Investigue primeiro o circuito, o motor e a condição de operação. Orientação da HSE para inspeção e testes elétricos refere para a necessidade de testes competentes e precauções adequadas na verificação de equipamentos elétricos.
Verifique a instalação e mantenha uma referência de referência
Antes do serviço, complete as verificações de instalação prescritas por pessoal qualificado. Registre as dimensões reais do cabo e as identificações, juntas, terminações e configurações de proteção. Quando forem realizadas medições, mantenha as leituras em condições operacionais para que uma comparação posterior seja significativa. Uma tensão medida em um painel descarregado não indica a tensão disponível no motor carregado.
Use o guia de manutenção de bombas submersíveis para o registro de inspeção contínua. Quando for necessário uma verificação de isolamento, utilize o separador Guia de testes de resistência de isolação Após isso, a página programada ficará disponível. O dimensionamento do cabo, a condição da isolação e o resfriamento do motor abordam questões diferentes; registre os resultados separadamente.
Prepare um pedido de aquisição completo
Envie aos projetistas elétricos ou aos fornecedores os dados do motor, o desenho da rota, as dimensões das seções, a disposição da fonte de alimentação, os detalhes do comutador ou do motor, o ambiente e os requisitos locais. Informe se o cabo será fornecido junto com a bomba ou será adquirido separadamente. Solicite as suposições, os casos de cálculo e as limitações de instalação com o tamanho proposto, em vez de aceitar uma designação do condutor sem base.
Para uma instalação de substituição, inclua a condição original do cabo e o histórico de falhas. Se a rota tiver sido estendida ou a fonte de alimentação alterada, recalcular o circuito. Manter o tamanho antigo, pois o motor substituído possui a mesma potência, pode deixar de lado a mudança que causou um arranque deficiente ou uma tensão inaceitável. Conservar o projeto aprovado no registro do ativo para futuras modificações.
Recursos de aprendizagem
A demonstração de testes de isolamento elétrico do Hull College ilustra uma parte do processo de verificação de uma instalação elétrica. Complementa a discussão sobre a comissionação; não é uma tabela de dimensionamento de cabos nem uma instrução sobre a conexão de um motor submersível.
Perguntas frequentes
É possível selecionar o tamanho do cabo com base apenas nos quilowatts do motor?
Não. Use a corrente de motor real, a fonte de alimentação, a rota, as condições de instalação, a disposição de partida, o ambiente e os requisitos de proteção.
A passagem do teste de capacidade atual prova que a queda de tensão é aceitável?
Não. Calcule as condições de tensão separadamente para a rota completa e para os casos de funcionamento e partida relevantes.
A distância entre os cabos é a distância unidirecional no exemplo de três fases?
Sim. O exemplo utiliza a distância da rota em quilômetros, a resistência do condutor e a reativação em ohms por quilômetro.
Deve-se reutilizar um cabo existente após a substituição de uma bomba?
Somente após a verificação da condição e adequação da máquina para a configuração de substituição é que as alterações no funcionamento atual, no método de partida, na rota e no ambiente podem ser verificadas novamente.