Queda de tensão na partida (afundamento)

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Resposta direta: Queda de tensão na partida (afundamento) é a redução temporária da tensão na barra e no terminal do motor causada pela corrente de rotor bloqueado na impedância de fonte, transformador e cabo. Calcula-se por divisor fasorial; limites usuais: 15 % (barra), 20 % (terminal) e 85 % (contatores).

O que é

No instante da partida o motor é uma impedância quase constante, Z_motor = V/(√3·Ip) com o fator de potência de rotor bloqueado, em série com a rede a montante (pela potência de curto-circuito), o transformador (pela impedância percentual) e o cabo. A tensão que sobra no terminal é o divisor:

V_term = |Z_motor| / |Z_fonte + Z_cabo + Z_motor|   [pu]        ΔV = 100·(1 − V_term)  [%]

O mesmo divisor dá a tensão na barra (antes do cabo), que é a que as demais cargas enxergam. No caso real da plataforma — motobomba de 1 050 kW em 4 kV, transformador de 6,25 MVA com Z = 8 %, cabo 2×95 mm² por fase e 400 m — a partida direta afunda 10,5 % na barra e 11,4 % no terminal, com corrente real de 967 A; estrela-triângulo, compensadora, soft-starter e inversor reduzem o afundamento (3,8 % · 4,7–7,0 % · 5,5 % · 1,2 %), ao custo de conjugado.

Por que importa no estudo

Três critérios convivem e governa o mais restritivo: o de projeto da planta (usualmente ≤ 15 % na barra), o de conjugado (prática IEEE: até ~20 % no terminal a partida ainda é garantida, porque T ∝ V²) e o dos contatores (IEC 60947-4-1: bobinas de comando operam na faixa de 85–110 % da tensão — 85 % é o piso prático). Um afundamento excessivo desliga contatores, perturba cargas sensíveis e pode travar a máquina, porque o conjugado disponível é multiplicado por (V_term)².

A queda de tensão é o primeiro dos três cheques do estudo de partida — ao lado do conjugado acelerante e do térmico de rotor bloqueado — e o que exige atenção à base: num sistema de 4,16 kV com motor de 4,0 kV, 11,4 % na base do sistema é outro número na base do motor.

Onde aparece na norma

• IEEE Std 3002.7-2018 — prática recomendada de estudos de partida; verificação de afundamento, conjugado e tempo de aceleração.
• IEC 60947-4-1 — faixa de operação garantida das bobinas de contatores (85–110 % da tensão de comando).
• ABNT NBR 17094-1 — características de partida do motor (Ip/In, conjugados) usadas no cálculo.
• Limite de 15 % na barra: critério usual de projeto industrial, não valor de norma.

Veja também

• Corrente de partida de motor (Ip)
• Relação X/R · Corrente de curto-circuito simétrica (Ik″)
• Serviço: Partida de motores · Ferramenta: Estudo de partida de motores — calculadora