Apostila projetos elétricos 2015 1

Componente Curricular: PROJETOS ELÉTRICOS

Docente: PEDRO PACHECO BACHETI

Módulo: III

Semestre: 2015/1

Aluno (a): ________________________________________

SÃO MATEUS – 2015

CU

RS

O T

ÉC

NIC

O E

LE

TR

OT

ÉC

NIC

A

Projetos Elétricos – Curso Técnico em Eletrotécnica – Escola Master Página 2

SUMÁRIO

1 CONCEITOS, ATRIBUIÇÕES E RESPONSABILIDADES ................................... 3

1.1 PROJETO ......................................................................................................... 3 1.2 ÉTICA ............................................................................................................... 4 1.3 RESPONSABILIDADE E COMPETÊNCIA PROFISSIONAL ............................ 5

2 PROJETO ELÉTRICO PREDIAL ......................................................................... 6

2.1 CONCEITO ....................................................................................................... 6

2.2 ETAPAS DE PROJETO .................................................................................... 6 2.3 NORMATIZAÇÃO ........................................................................................... 10 2.4 CRITÉRIOS PARA ELABORAÇÃO ................................................................ 10 2.5 FLUXOGRAMA DE ELABORAÇÃO ............................................................... 11

3 PREVISÃO DE CARGAS ................................................................................... 12

3.1 OBJETIVO ...................................................................................................... 12 3.2 ESTIMATIVA PRELIMINAR ............................................................................ 12 3.3 PREVISÃO DE CARGAS ................................................................................ 13

4 DEMANDA ......................................................................................................... 16

5 DIVISÃO EM CIRCUITOS .................................................................................. 17

5.1 LOCAÇÃO DO PONTOS ELÉTRICOS ........................................................... 17

5.2 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO EM CIRCUITOS ................................................. 19 5.3 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS .................................................. 21

5.4 DESENHO DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA ...................................................... 23 5.5 DIAGRAMAS UNIFILARES ............................................................................ 25

6 FORNECIMENTO DE ENERGIA ....................................................................... 28

6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO...................................................................... 28 6.2 DEFINIÇÕES .................................................................................................. 29

7 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS .................................. 30

7.1 OBJETIVOS ................................................................................................... 30

7.2 CRITÉRIOS .................................................................................................... 30

8 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS ...................................................... 43

8.1 DEFINIÇÕES E TIPOS ................................................................................... 43

8.2 INSTALAÇÃO DE CONDUTORES EM ELETRODUTOS ............................... 43 8.3 TAXA MÁXIMA DE OCUPAÇÃO .................................................................... 44 8.4 DIMENSIONAMENTO .................................................................................... 45

8.5 CAIXAS DE DERIVAÇÃO ............................................................................... 47

9 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTES ................... 48

10 ATERRAMENTO ............................................................................................ 49

10.1 ATERRAMENTO ............................................................................................ 49 10.2 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA SOBRE O CORPO HUMANO ............ 50

10.3 TENSÃO DE CONTATO ................................................................................. 51 10.4 PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS ............................................ 51

10.5 DISJUNTORES DR ........................................................................................ 53

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 56


1 CONCEITOS, ATRIBUIÇÕES E RESPONSABILIDADES

1.1 PROJETO

Projetar, no sentido mais geral do termo, é apresentar soluções possíveis de serem implementadas para a resolução de determinados problemas e ou aprimoramentos de implementações.

Ainda pode ser entendido como esboço de trabalho que se pretende realizar, que pode utilizar metodologia e técnicas que permitam o melhor planejamento de execução do mesmo.

O projeto elétrico se preocupa na definição da forma que a energia elétrica será conduzida da rede de distribuição até os pontos de utilização em uma determinada instalação favorecendo a segurança dos usuários e dos equipamentos presentes na mesma. É, portanto, uma mediação entre duas situações ou dois estados, conforme podemos verificar na FIG. 1.1

FIGURA 1.1

O “projeto” é, em essência, uma antecipação detalhada de uma solução que será implementada para satisfazer determinado objetivo. Por esta razão, o projetista deve preocupar-se com a sua viabilidade, tanto do ponto de vista técnico, como do ponto de vista econômico.

Outro aspecto fundamental importância é a qualidade da solução apresentada. Tendo em mente que em boa parte das ocasiões o projetista não estará presente na implantação do projeto, ele deve questionar-se objetivamente:

- O projeto é perfeitamente compreensível e esclarecedor?

- O projeto apresenta um nível de detalhamento tal que garanta aos seus executores e aos seus usuários que aquilo que está sendo executado na realidade corresponde ao que foi idealizado no projeto?

Um projeto é o resultado de uma interação dos sujeitos envolvidos: cliente, profissional projetista e entidades normatizadoras (associações normatizadoras, órgãos do poder público, concessionárias, etc.). Esta interação é dinâmica e pode ser representada pela FIG. 1.2.


FIGURA 1.2

FIGURA 1.3

A FIG.1.3 mostra o projeto como solução de engenharia para problemas da necessidade humana. Discriminando a metodologia para resolução de problemas, a interligação da necessidade com o projeto e a execução da solução.

Um projeto dinâmico, portanto, pode sofrer revisões (alterações), entretanto o ideal é que as revisões ocorram ainda na fase de projeto. Qualquer revisão, quer seja na fase de projeto ou seja na fase de execução, deve ser devidamente analisada, aprovada pelo projetista e registrada.

1.2 ÉTICA

No desempenho de suas tarefas, o Projetista assume uma postura profissional de dimensão ética. Sendo um técnico, um especialista, estará sob sua responsabilidade a análise de problemas complexos para os quais a sociedade espera soluções.


Sendo um cidadão, terá em mente o fato de que, em geral, os seus projetos poderão afetar a qualidade de vida de uma comunidade inteira ou parte dela. Daí, espera-se que as suas atividades se realizem no mais elevado nível ético e moral, com objetivos voltados para a segurança e benefício da humanidade.

Os CREA e CONFEA possuem o Código de Ética Profissional que é importante ser consultado.

1.3 RESPONSABILIDADE E COMPETÊNCIA PROFISSIONAL

Para o desempenho profissional de suas atividades, o Projetista deverá obter habilitação específica por meio de formação em centros educacionais especializados (universidades, faculdades de engenharia, centros de educação tecnológica, escolas técnicas, etc) e o registro no respectivo Conselho Profissional.

O registro profissional, no caso de cursos superiores e cursos técnicos da área de engenharia, junto ao CREA – Conselho regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia, confere ao profissional a habilitação necessária, especificando as áreas e os limites de suas atribuições profissionais.

Segundo definição do próprio CREA, a função deste é atuar em defesa da sociedade contra os maus profissionais, e não como associação de classe, como poderia nos parecer a princípio. Para a defesa dos interesses dos técnicos e engenheiros existem as Associações e Sindicatos.

Cada projeto terá o seu respectivo junto ao CREA, por meio de documento próprio intitulado ART – Anotação de Responsabilidade Técnica. Nesta ocasião, o Conselho verificará se o profissional está habilitado para aquela especialidade, fazendo a respectiva anotação que passará a constar do acervo técnico do profissional.

A ART descreve o objeto do projeto, o qual, na forma da legislação em vigor, estará sob responsabilidade do técnico.


2 PROJETO ELÉTRICO PREDIAL

2.1 CONCEITO

Projetar uma instalação elétrica de um edifício consiste basicamente em:

- quantificar, determinar os tipos e localizar os pontos de utilização de energia elétrica;

- dimensionar, definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos;

- dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios.

O objetivo de um projeto de instalações elétricas é garantir a transferência de energia desde uma fonte, em geral a rede de distribuição da concessionária ou geradores particulares, até os pontos de utilização (pontos de iluminação, tomadas, motores, etc.). Para que isto se faça de maneira segura e eficaz é necessário que o projeto seja elaborado, observando as prescrições das diversas normas técnicas aplicáveis.

2.2 ETAPAS DE PROJETO

Sendo a representação escrita de uma instalação, o projeto consiste basicamente em desenhos e documentos. De uma maneira geral, em um projeto de instalações de edifícios coletivos, são necessários:

- ART

- Carta de Solicitação de Aprovação à Concessionária

- Memorial Descritivo

- Memorial de Cálculo:

Cálculo de Demanda

Dimensionamento dos Condutores

Dimensionamentos dos Condutos

Dimensionamento das Proteções

- Plantas:

Planta de Situação

Planta dos Pavimentos

- Esquemas Verticais (Prumadas):

Elétrica

Antena Coletiva

Porteiro Eletrônico

Outras Instalações Complementares (alarme, segurança, iluminação de emergência, etc.)

- Quadros:

Quadros de Distribuição de Cargas

Diagramas Multifilares (ou Unifilares)

- Detalhes:

Ramal de entrada


Caixa Seccionadora

Centros de medição

SPDA

Caixas de Passagem

Aterramentos

Outros (conforme necessidade)

- Convenções

- Especificações

- Lista de Materiais

Para satisfazer os documentos requisitados, o projeto pode ser dividido em etapas, seguem algumas sugeridas a serem seguidas.

2.2.1 Informações Preliminares

Nesta etapa, projetista procurará obter das diversas fontes todas as informações necessárias para a formação da concepção geral do projeto a ser desenvolvido, por meio de:

- Planta de Situação:

Localização dos acessos à instalação, bem como da rede de distribuição de energia elétrica da concessionária que atende o local, verificando a existência, tipo de fornecimento, localização da mesma em relação à instalação e possíveis pontos de derivação para o atendimento.

- Projeto arquitetônico:

Plantas, cortes, detalhes, fachadas, etc. Obtêm-se a partir daí todas as dimensões, inclusive pé direito, de todos os recintos e áreas externas, bem como a sua respectiva utilização.

- Projetos complementares:

Projeto estrutural, projetos de instalações sanitárias, de águas pluviais, de combate a incêndio, de sonorização e outros. Neste ponto, devem ser observadas possíveis restrições e interferências com vigas, pilares, espessura de lajes, cruzamento de tubulações, localização de prumadas e quadros. Devemos ter em mente que o projeto de instalações elétricas deve ser elaborado em harmonia com os demais projetos de utilidades da instalação.

- Informações obtidas com o proprietário, arquiteto ou responsável:

Localização preferencial dos pontos de utilização conforme as necessidades do proprietário;

Previsão de cargas ou aparelhos especiais como ar condicionado, aquecedor, etc;

Previsão de utilização de determinadas linhas de materiais e sistemas de instalações;

Previsão para futuros acréscimos de cargas e sistemas, previsão para utilização de alimentação elétrica de segurança e/ou de substituição para determinadas situações, locais ou cargas.


2.2.2 Quantificação do Sistema

Com os dados obtidos nas informações preliminares, e de pose das normas técnicas aplicáveis, no caso a NBR 5410/2004, o projetista estará em condições de fazer um levantamento da previsão de cargas do projeto, tanto em termos da quantidade de pontos de utilização, quanto da potência nominal dos mesmos.

- Previsão de tomadas;

- Previsão de iluminação;

- Previsão de cargas especiais: elevadores, bombas de recalque d’água, bombas de drenagem, bombas de combate a incêndio, etc.

2.2.3 Determinação do Padrão de Atendimento

Concluída a etapa anterior, e tendo às mãos as normas técnicas da concessionária local, o projetista determinará a demanda de cada consumidor da instalação e sua respectiva categoria de atendimento conforme os padrões da concessionária. Determinará igualmente a provável demanda e o padrão de entrada.

- Determinação da Demanda e da Categoria de Atendimento de cada consumidor

- Determinação da provável Demanda da Instalação e Classificação da Entrada de Serviço.

2.2.4 Desenho das Plantas

Esta etapa compreende basicamente:

- Desenho dos pontos de utilização;

- Localização dos quadros de distribuição de luz (QL) e quadros de força (QF);

- Divisão de cargas em circuitos terminais;

- Desenho das tubulações dos circuitos terminais;

- Traçado da fiação dos circuitos terminais;

- Localização das caixas de passagem dos pavimentos e da prumada;

- Localização do Quadro Geral de Baixa Tensão, centros medidores, da caixa seccionadora, do Ramal de Entrada e do Ponto de Entrega;

- Desenho das tubulações dos circuitos alimentadores;

- Desenho do Esquema Vertical (Prumada);

- Traçado da fiação dos circuitos alimentadores.

2.2.5 Dimensionamentos

Nesta etapa, serão feitos os dimensionamentos de todos os componentes do projeto, calculados com base nos dados registrados nas etapas anteriores, nas normas técnicas aplicáveis a cada caso e nas tabelas de fabricantes.

- Dimensionamento dos condutores;

- Dimensionamento das tubulações;

- Dimensionamento dos dispositivos de proteção;

- Dimensionamento dos Quadros.


2.2.6 Quadros de Distribuição e Diagramas

Nesta etapa serão elaborados os Quadros de Distribuição de carga (tabelas), que têm a função de representar a distribuição e o dimensionamento dos circuitos.

- Quadros de Distribuição de Carga;

- Diagramas Unifilares (ou multifilares) dos QL;

- Diagramas de Força e Comando dos Motores (QF);

- Diagrama Unifilar Geral.

2.2.7 Elaboração dos Detalhes Construtivos

O objetivo da elaboração dos detalhes construtivos é facilitar a interpretação do projeto, permitindo, desta maneira, eu o mesmo seja fielmente executado. Vale lembrar que quanto melhor detalhado está um projeto, melhor poderá ser a sua execução.

2.2.8 Memorial Descritivo

O memorial descritivo tem por objetivo fazer uma descrição sucinta do projeto, justificando, quando necessário, as soluções adotads. Ele é composto basicamente dos seguintes itens:

- Dados básicos de identificação do projeto;

- Dados quantitativos do projeto;

- Descrição geral do projeto;

- Documentação do projeto.

2.2.9 Memorial de Cálculo

Neste documento, serão apresentados o resumo dos principais cálculos e dimensionamentos:

- Cálculos das previsões de cargas;

- Determinação da provável Demanda;

- Dimensionamento de Condutores;

- Dimensionamento de Eletrodutos;

- Dimensionamento dos dispositivos de proteção.

2.2.10 Elaboração das Especificações Técnicas

As especificações técnicas detalham os tipos de materiais que serão empregados, chegando ao nível de especificação do fabricante, prevendo, porém, o uso de similares com a mesma qualificação técnica. Neste documento, também, em alguns projetos, relacionam-se os serviços a executar, bem como os procedimentos de sua execução, com a citação das respectivas normas técnicas.

2.2.11 Elaboração da Lista de Material

Listagem de todos os materiais que serão empregados na execução do projeto, com as suas respectivas especificações e quantidades.


2.2.12 ART

Anotação de Responsabilidade Técnica do responsável técnico pelo projeto junto à jurisdição do CREA local.

2.2.13 Análise da Concessionária

Análise, pelo órgão técnico da concessionária local, da adequação do projeto às normas técnicas e padrões de fornecimento. Em geral, esta análise fica limitada ao cálculo da demanda, ao padrão de fornecimento, à entrada de serviço e à rede de alimentadores até a chegada nos quadros terminais (prumada). É importante observar que, em hipótese alguma, a análise e posterior aprovação por parte da concessionária exime o projetista de sua responsabilidade técnica.

2.2.14 Revisão do Projeto (se necessário)

Possíveis adequações ou modificações para atender à padronização e normas da concessionária.

2.2.15 Aprovação da Concessionária

Termo técnico que atesta que o projeto das instalações está de acordo com os padrões e normas técnicas da concessionária, e com o qual o consumidor poderá efetivar o pedido de ligação das instalações à rede de distribuição de energia.

2.3 NORMATIZAÇÃO

Um projeto e instalações elétricas de baixa tensão deve observar as normas técnicas, de acordo com a atividade, segue algumas normas técnicas básicas sugeridas:

ABNT:

- NBR 12483/1992 – Chuveiros elétricos – Padronização

- NBR 13418/1995 – Cabos resistentes ao fogo para instalações de segurança – Especificação;

- NBR 13570/1996 – Instalações elétricas em locais de afluência de público – Requisitos específicos;

- NBR 14011/1997 – Aquecedores instantâneos de água e torneiras elétricas – Requisitos;

- NBR 5410/2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão;

- NBR 5419/2005 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas;

- NBR 13534/2008 – Instalações Elétricas de Baixa tensão – Requisitos específicos para instalação em estabelecimentos assistenciais de saúde.

- NBR ISSO/CIE 8995-1/2013 – Iluminação de ambientes de trabalho.

2.4 CRITÉRIOS PARA ELABORAÇÃO

Na concepção do projeto de instalações elétricas, o projetista deve estar atento a alguns critérios importantes, no que se refere à utilização das instalações projetadas:

- Acessibilidade:


Todos os pontos de utilização projetados, bem como os dispositivos de manobra e proteção, devem estar em locais perfeitamente acessíveis, que permitam manobra adequada e eventuais manutenções.

- Flexibilidade e reserva de carga:

A instalação deve ser projetada de forma a permitir uma certa reserva para acréscimos de cargas futuras e alguma flexibilidade para pequenas alterações.

- Confiabilidade:

As instalações devem ser projetadas em estreito atendimento às normas técnicas, visando garantir o perfeito funcionamento dos componentes do sistema e a integridade física dos seus usuários.

2.5 FLUXOGRAMA DE ELABORAÇÃO

O fluxograma básico de elaboração de um projeto é mostrado na FIG. 2.1. Observe-se que o Anteprojeto contém apenas diretrizes gerais que serão seguidas no projeto. Ele é o resultado do estudo preliminar feito pelo projetista com base nas solicitações gerais do cliente e das condições locais. A partir daí, caso haja concordância do cliente, inicia-se a fase de projeto propriamente dita.

FIGURA 2.1


3 PREVISÃO DE CARGAS

3.1 OBJETIVO

Cada aparelho de utilização (lâmpadas, aparelhos de aquecimento d’água, aparelhos eletrodomésticos, motores para máquinas diversas) solicita da rede elétrica uma determinada potência. O objetivo da previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. Ao final da previsão de cargas, estarão definidas a potência, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.

3.2 ESTIMATIVA PRELIMINAR

Consiste em um dado preliminar que poderá ser utilizado para consultas prévias às concessionárias e também para subsidiar anteprojetos e orçamentos preliminares para definir a viabilidade da obra.

A estimativa preliminar de cargas é feita com base na utilização da instalação (residencial, comercial ou industrial) e na densidade de carga (W / m²). As tabelas 3.1 e 3.2, podem ser utilizadas como base para efetuar este levantamento preliminar de cargas.

É importante ressaltar que os valores apresentados nas tabelas são estatísticos e referem-se às cargas de iluminação e tomadas de uso geral (TUG), não incluindo, portanto, as cargas de uso específico tais como, chuveiro e torneiras elétricas, aparelhos e centrais de ar condicionado, e motores diversos (elevadores, bombas de recalque d’água, etc.).


TABELA 3.1

TABELA 3.2

3.3 PREVISÃO DE CARGAS

A carga a considerar para um equipamento de utilização é a potência nominal por ele absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência, nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.

3.3.1 Iluminação

Para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares.

Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.

- Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100VA, comandada por interruptor de parede.


- Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente.

3.3.2 Pontos de tomada

Em locais de habitação, os pontos de tomada devem ser determinados e dimensionados de acordo com:

- Número de pontos:

O número de pontos de tomadas deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios:

a) Em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório.

b) Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos.

c) Em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada.

d) Em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.

e) Em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos:

- um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m². Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m no máximo de sua porta de acesso;

- um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25 m² e igual ou inferior a 6m²;

- um ponto de tomada para cada 5m, ou fração, de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m², devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.

- Potências atribuíveis aos pontos de tomadas:

A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos:

a) Em banheiros, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até 03 pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a 06 pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente;

b) Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto de tomada.

Segue abaixo a TAB. 3.3 contemplando potências típicas de alguns aparelhos eletrodomésticos.


TABELA 3.3


4 DEMANDA

Se observarmos o funcionamento de uma instalação elétrica, seja ela residencial, comercial ou industrial, poderemos constatar que a potência elétrica consumida pela mesma é variável a cada instante. Tal fato ocorre porque as diversas cargas que compõe esta instalação não estarão todas em funcionamento simultâneo. A potência total solicitada pela instalação à rede a cada instante, será portanto, função da quantidade de cargas em operação e da potência elétrica absorvida por cada uma delas.

Desta forma, para a análise de uma instalação e a determinação da capacidade (dimensionamento) dos condutores elétricos que alimentam os quadros de distribuição e os quadros terminais, bem como o dimensionamento de seus respectivos dispositivos de proteção, não seria razoável do ponto de vista técnico econômico que se considerasse a carga utilizada como a instalada.

DEFINIÇÕES FUNDAMENTAIS

a) Carga ou Potência Instalada

É a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema. Entende-se por potência nominal aquela registrada na placa do aparelho ou máquina. Na ausência deste dado, será considerada como potência nominal, a potência atribuída no projeto para aquele determinado ponto elétrico.

b) Demanda

É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho ou um sistema.

c) Demanda média

É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo de tempo determinado. Para este intervalo podem-se tomar 10 minutos, 15 minutos (mais comum), 30 minutos, etc., obtendo-se demandas de 10, 15, 30 minutos, etc.

d) Demanda máxima

É a maior de todas as demandas ocorridas em um período de tempo determinado. A demanda máxima representa, portanto, a maior média de todas as demandas (10, 15 ou 30 minutos) verificadas em um dado período (um dia, uma semana, um mês, um ano).

e) Demanda provável

É a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para o dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos dispositivos de proteção.

f) Fator de Demanda (FD)

É a razão entre a demanda máxima e a potência instalada. Mostrada na equação abaixo:


5 DIVISÃO EM CIRCUITOS

5.1 LOCAÇÃO DO PONTOS ELÉTRICOS

Ao fazer a locação dos pontos em plana, o projetista deverá estar atento às seguintes recomendações:

a) Observar o projeto arquitetônico, o projeto estrutural e os demais projetos de utilidades do edifício, evitando locar pontos elétricos sobe elementos estruturais (pilares ou vigas de concreto) ou interferência com outras instalações (por exemplo, com pontos dos projetos de instalações telefônicas, hidráulicas, sanitárias, de combate a incêndio, de segurança patrimonial, etc.);

b) Observar o layout detalhado no projeto de ambientação, ou, na ausência deste, manter uma interlocução com o cliente, visando localizar os pontos de maneira a:

- Distribuir uniformemente os pontos de iluminação geral e prever pontos de iluminação para destaques específicos;

- Distribuir uniformemente as tomadas de uso geral;

- Prever a localização de tomadas sobre as eventuais bancadas existentes em copas, cozinhas, áreas de serviço e banheiros (recomenda-se que sobe cada bancada seja previsto no mínimo uma tomada de uso geral a 0,30 m de altura da mesma);

- Localizar de maneira apropriada os comandos dos pontos de iluminação, prevendo interruptores simples, duplos, triplos, paralelos ou intermediários onde se fizer necessário.

c) No que se refere às instalações do condomínio, definir:

- A localização dos motores para elevadores, bombas de recalque d’água, bombas de drenagem, bombas do sistema de combate a incêndio, bombas para piscinas, portões de acesso, etc, bem como a localização dos seus respectivos quadros de comando, observando as áreas específicas destinadas a estes fins e as recomendações dos fabricantes destes equipamentos;

- Prever a utilização de minuteiras e/ou interruptores temporizados para o comando dos pontos de iluminação de escadas, hall’s e circulações;

- Prever a utilização de interruptores diversos e/ou comandos nos próprios quadros para os pontos de iluminação do subsolo, pavimento térreo, portaria, áreas externas, jardins, piscinas, quadras esportivas, etc;

- Prever a utilização de porteiros eletrônicos, sinalizadores para acesso de veículos, sinalizadores de obstáculos, alarmes, etc.

Exemplo:

As FIG. 5.1 e 5.2, e TAB. 5.1, exemplificam a locação dos pontos elétricos em um pequeno apartamento.


FIGURA 5.1

FIGURA 5.2


TABELA 5.1

5.2 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO EM CIRCUITOS

A divisão em circuitos terminais facilitará a operação e manutenção da instalação, além de reduzir a interferência entre os pontos de utilização. Como consequência, os circuitos terminais individualizados terão reduzidas a queda de tensão e a corrente nominal, o que possibilitará o dimensionamento de condutores e dispositivos de proteção de menor seção e capacidade nominal.

Cada Circuito terminal será ligado a um dispositivo de proteção. No caso das instalações residenciais, poderão ser utilizados disjuntores termomagnéticos ou disjuntores residuais diferenciais (DR).

OBJETIVOS

- Limitar as consequências de uma falta (curto circuito), a qual provocará apenas o seccionamento do circuito defeituoso;

- Facilitar as verificações, os ensaios e a manutenção;

- Evitar os perigos que possam resultar da falha de um circuito único, como no caso de iluminação.

RECOMENDAÇÕES

- Toda instalação deve ser dividida em circuitos, de forma que cada um possa ser seccionado, sem risco de realimentação inadvertida por meio de outro circuito;

- Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos distintos para iluminação e tomadas de serviço;

- Devem ser previstos circuitos independentes para as tomadas de uso geral da cozinha, copa e área de serviço;

- Equipamentos que absorvam corrente igual ou superior a 10 A devem possuir tomada de uso específico;

- Deve ser previsto um circuito individual para cada tomada de uso específico (TUE);

- A potência dos circuitos, com exceção de circuitos exclusivos para TUE deve estar limitada a 1200 VA em 127 V, ou 2200 VA em 220 V;

- Em instalações com 02 ou 03 fases, as cargas devem ser distribuídas uniformemente entre as fases de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.

TENSÃO DOS CIRCUITOS


As FIG. 5.3, 5.4 e 5.5 ilustram as ligações dos circuitos presentes no quadro de distribuição.

FIGURA 5.3

FIGURA 5.4


FIGURA 5.5

5.3 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS

Concluída a divisão de cargas em circuitos terminais, será identificado na planta, ao lado de cada ponto de luz ou tomada, o número do seu respectivo circuito.

Os circuitos terminais terão sua origem, comando e proteção nos quadros. As partes componentes de um quadro são:

- Disjuntor Geral;

- Barramento de interligação das fases;

- Disjuntores dos circuitos terminais;

- Barramento de neutro;

- Barramento de proteção;

As FIG. 5.6 e 5.7 mostram exemplos de quadros de distribuição.


FIGURA 5.6

FIGURA 5.7


5.4 DESENHO DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA

Alguns exemplos de representações de circuitos e quadros de distribuição localizados na planta baixa de instalações estão presentes nas FIG. 5.8, 5.9 e 5.10.

FIGURA 5.8


FIGURA 5.9


FIGURA 5.10

5.5 DIAGRAMAS UNIFILARES

Os diagramas unifilares são desenhos esquemáticos com objetivo de efetuar a representação das ligações elétricas por meio de uma linha. Já os diagramas multifilares utilizam mais de uma linha ou traço para efetuar a mesma representação.

Tais diagramas podem ser utilizados para indicar as ligações de quadros de distribuição ou ainda o próprio sistema elétrico de entrada da concessionária que chega a instalação.

As FIG. 5.11, 5.12 e 5.13 mostram alguns exemplos destes diagramas.


FIGURA 5.11 - Diagrama Multifilar de um quadro de distribuição de circuitos

FIGURA 5.12 - Diagrama unifilar do quadro de distribuição de um apartamento


FIGURA 5.13 - Diagrama unifilar geral da instalação elétrica de um edifício de apartamentos


6 FORNECIMENTO DE ENERGIA

6.1 SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

As companhias concessionárias de energia estabelecem, por meio de suas normas técnicas, os padrões, limites e tipos de fornecimento para unidades consumidoras individuais e edificações coletivas, em função de suas potências instaladas e das demandas máximas previstas.

A partir destes dados, define-se o atendimento será em tensão primária ou em tensão secundária e, neste caso, o número de condutores que interliga a unidade consumidora ao sistema de distribuição da concessionária, conforme sejam consumidores monofásicos, bifásicos ou trifásicos.

Os sistemas de distribuição são caracterizados por sua tensão nominal, número de condutores fases e neutro e pela frequência nominal, padronizada em 60 Hz no Brasil.

A FIG. 6.1 apresenta exemplos de sistemas de distribuição em tensão secundária mais usuais em nosso país.

FIGURA 6.1


6.2 DEFINIÇÕES

As normas das concessionárias estabelecem as definições dos termos técnicos utilizados, de forma a tornar clara a aplicação das recomendações nelas estabelecidas. Estas definições têm por base as normas nacionais da ABNT, que são complementadas por definições específicas de cada concessionária. São as normas de referência nacional:

- NBR 5460: Eletrotécnica e Eletrônica – Sistemas Elétricos de Potência – Terminologia;

- NBR 5463: Tarifas de Energia Elétrica – Terminologia;

- NBR 5473: Instalação Elétrica Predial – Terminologia.

Seguem abaixo alguns termos presentes na norma técnica da EDP – ESCELSA:

- Caixa de barramentos: caixa destinada a receber os condutores do ramal de distribuição principal alojando barras de cobre em seu interior.

- Caixa de derivação: caixa destinada a receber os condutores do ramal principal de distribuição alojando condutores flexíveis em seu interior.

- Circuito alimentador: condutores isolados, instalados entre a proteção geral e o quadro de distribuição da unidade consumidora.

- Concessionária de Energia Elétrica: pessoa jurídica detentora de concessão federal para explorar a prestação de serviços públicos de distribuição de energia elétrica.

- Consumidor: Pessoa física ou jurídica de direito público ou privado, legalmente representada que solicite o fornecimento, a contratação de energia ou o uso do sistema elétrico à distribuidora, assumindo as obrigações decorrentes deste atendimento à(s) sua(s) unidade(s), segundo disposto nos padrões e nos contratos.

- Edificação de Uso Individual: toda e qualquer construção em imóvel reconhecido pelos poderes públicos constituindo uma única unidade de consumo.

- Edificações de Uso Coletivo: toda edificação com mais de uma unidade de consumo e que dispõe de área de uso comum cujo consumo de energia elétrica desta área comum seja de responsabilidade do condomínio juridicamente constituído.

- Entrada de Serviço: conjunto de equipamentos, condutores e acessórios compreendidos entre o ponto de derivação da rede secundária e a medição e proteção, inclusive da unidade consumidora.

- Medidor de Energia Elétrica: aparelho destinado a medir e registrar o consumo de energia elétrica ativa e/ou reativa, instalado pela concessionária.

- Ponto de Entrega: é o ponto de conexão do sistema elétrico da distribuidora com a unidade consumidora e situa-se no limite da via pública com a propriedade onde esteja localizada a unidade consumidora.

- Ramal de distribuição: conjunto de condutores e acessórios entre o barramento da caixa de seccionamento até a caixa de medição.

- Ramal de Entrada: conjunto de eletrodutos, condutores elétricos e acessórios instalados entre o ponto de entrega e a medição e proteção, inclusive.

- Ramal de Ligação: conjunto de condutores e seus acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede de distribuição secundária da concessionária e o ponto de entrega.


7 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ELÉTRICOS

7.1 OBJETIVOS

Dimensionar um circuito é definir a seção mínima dos condutores, de forma a garantir que os mesmos suportem satisfatoriamente e simultaneamente as condições de:

- Limite de temperatura, determinado pela capacidade de condução de corrente;

- Limite de queda de tensão;

- Capacidade dos dispositivos de proteção contra sobrecargas;

- Capacidade de condução da corrente de curto-circuito por tempo limitado.

Uma vez determinadas as seções dos condutores pelos critérios da capacidade de corrente e do limite de queda de tensão, adota-se como resultado a maior seção, e escolhe-se o condutor padronizado comercialmente, cuja seção nominal seja igual ou superior à seção calculada.

A seguir veremos como analisar cada critério.

7.2 CRITÉRIOS

7.2.1 Capacidade de condução de corrente

Este critério, normalmente, é o ponto de partida natural do processo de dimensionamento de condutores, considerado muitas vezes critério pivô.

Na seção 6.2.5 da NBR 5410/2004 encontramos as informações pertinentes a aplicação deste critério de forma genérica, mas para fins didáticos serão utilizadas quatro tabelas que estão identificadas neste documento como TAB. 7.2a, 7.2b, 7.2c e 7.2d as quais mostram os valores de corrente elétrica já calculados para algumas condições específicas.

A nível de projetos mais simples é suficiente para o dimensionamento, contudo, em situações que possuam condições muito diferentes das prescritas nas tabelas, é recomendado consultar a norma NBR 5410 e NBR 11301.

Como tais cálculos fogem do escopo do curso, eles não serão abordados.

A TAB. 7.1 mostra as temperaturas características dos condutores classificados quanto ao tipo de isolação.

TABELA 7.1


TABELA 7.2a – Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D

A TAB. 7.2a respeita as seguintes condições:

Condutores: cobre e alumínio

Isolação: PVC

Temperatura do condutor: 70ºC

Temperaturas de referência do ambiente: 30ºC (ar), 20ºC (solo)


TABELA 7.2b – Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D

A TAB. 7.2b respeita as seguintes condições:


Isolação: EPR ou XLPE


Temperaturas de referência do ambiente: 30ºC (ar), 20ºC (solo)


TABELA 7.2c – Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E, F e G

A TAB. 7.2c respeita as seguintes condições:


Isolação: PVC


Temperaturas de referência do ambiente: 30ºC


TABELA 7.2d – Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E, F e G

A TAB. 7.2d respeita as seguintes condições:


Isolação: EPR ou XLPE


Temperaturas de referência do ambiente: 30ºC


7.2.2 Limite de queda de tensão

A queda de tensão provocada pela passagem de corrente elétrica nos condutores dos circuitos de uma instalação deve estar dentro de determinados limites máximos, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos de utilização ligados aos circuitos terminais.

Os efeitos de uma queda de tensão acentuada nos circuitos alimentadores e terminais de uma instalação levarão equipamentos a receber em seus terminais, uma tensão inferior aos valores nominais. Isto é prejudicial ao desempenho dos equipamentos, que além de não funcionarem satisfatoriamente (redução de iluminância em circuitos de iluminação, redução de torque ou impossibilidade de partida de motores, etc.), poderão ter sua vida útil reduzida.

A NBR 5410/2004 estabelece as faixas nominais de tensão dos sistemas elétricos, conforme tabela 7.3 (anexo A da NBR5410/2004).

TABELA 7.3

A queda de tensão em uma instalação, considerada desde a origem da mesma até o último ponto de utilização de qualquer circuito terminal, deverá estar dentro dos limites prefixados pela TAB. 7.4. A referida tabela fixa os valores percentuais máximos admissíveis para a queda de tensão, em função do valor da tensão nominal, para os diversos tipos de instalação e cargas.

TABELA 7.4

Alínea Queda de tensão Descrição

a 7% Calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s)

b 7% Calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado

c 5% Calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição

d 7% Calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio

Notas:

1 Estes limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos

2 Nos casos das alíneas a, b,e d, quando as linhas principais da instalação tiverem comprimento superior a 100m, as quedas podem ser aumentadas de 0,005% por metro de linha superior a 100m, sem que, no entanto, essa suplementação seja superior a 0,5%.

3 Em caso algum a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%.


ROTEIRO PARA DIMENSIONAMENTO PELA QUEDA DE TENSÃO

a) Dados necessários

- Maneira de instalar do circuito

- Material do eletroduto (magnético ou não magnético)

- Tipo do circuito (monofásico, ou trifásico)

- Corrente de projeto (IP), em ampères

- Fator de potência médio, do circuito

- Comprimento (l), do circuito, em km

- Tipo de isolação do condutor

- Tensão (V) do circuito, em Volts

- Queda de tensão (e(%)), admissível

b) Cálculo da queda de tensão unitária

A queda de tensão unitária ( ), em Volts/ Ampère.km, do circuito, é calculada pela expressão:

c) Escolha do condutor

Com o valor de calculado, entramos em uma das tabelas de queda de tensão para condutores (ver tabelas 7.5, 7.6 e 7.7) que apresente as condições de instalação indicadas no item a, e nesta encontramos o valor cuja queda de tensão seja igual ou imediatamente inferior à calculada, encontrando daí a bitola nominal do condutor correspondente.


TABELA 7.5 - Queda de tensão unitária, em Volt/Ampère.km, condutores com isolação em PVC


TABELA 7.6 - Queda de tensão unitária, em Volt/Ampère.km, condutores com isolação em EPR


TABELA 7.7 - Queda de tensão unitária, em Volt/Ampère.km, condutores com isolação em EPR

7.2.3 Seções mínimas dos condutores

a) Seção mínima do condutor fase

A TAB. 7.8 (NBR 5410/2004) define os valores mínimos das seções para os condutores fase, neutro e condutor de proteção (PE).


TABELA 7.8 - Seções mínimas dos condutores

b) Seção do condutor neutro

O condutor neutro, se existir, deve possuir a mesma seção que o(s) condutor(es) fase nos seguintes casos:

- Em circuitos monofásicos a 2 ou 3 condutores e bifásicos a 3 condutores, qualquer que seja a seção;

- Em circuitos trifásicos, quando a seção dos condutores fase for inferior ou igual a 25 mm², em cobre ou alumínio;

- Em circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicos, qualquer que seja a seção.

A TAB. 7.9 (tabela 48 da NBR 5410/2004) define as seções mínimas do condutor neutro em função do(s) condutor(es) fase. Os valores da tabela são aplicáveis quando os condutores fase e neutro forem constituídos do mesmo metal.


TABELA 7.9 – Seção reduzida do condutor neutro

c) Seção do condutor de proteção (PE)

Em um circuito terminal, o condutor de proteção liga as massas dos equipamentos de utilização e, se for o caso, o terminal “terra” das tomadas de corrente ao terminal de aterramento do quadro de distribuição respectivo.

A TAB. 7.10 (tabela 58 da NBR 5410/2004) apresenta a seção do condutor de proteção em função dos condutores fase. Neste caso, os condutores fase e de proteção tem que ser do mesmo material condutor.

TABELA 7.10 - Seção mínima do condutor de proteção

A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou mesmo invólucro que os condutores vivos, devem ser, em qualquer caso, não inferior à:

- 2,5 mm² em cobre / 16 mm² em alumínio, se possuir proteção mecânica;

- 4 mm² / 16 mm² em alumínio, se não possuir proteção mecânica.

Um condutor de proteção pode ser comum a vários circuitos.


d) Seção do condutor de aterramento

O condutor de aterramento fará a interligação da barra de aterramento principal ao(s) eletrodo(s) de aterramento, garantindo a continuidade elétrica do sistema de aterramento.

As seções convencionais (circulares) dos condutores de aterramento enterrados no solo estão definidas na TAB. 7.11 (tabela 44ª da NBR 5410/90).

TABELA 7.11 - Seções convencionais de condutores de aterramento

É importante salientar que apesar da TAB. 7.11 ter sido retirada da NBR 5410/1990 a qual não está mais em vigência, estes valores podem ser utilizados como referência, tendo em vista que são valores convencionais e não fogem dos cálculos sugeridos pela atualização da norma NBR 5410/2004.


8 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS

8.1 DEFINIÇÕES E TIPOS

O componente de uma instalação que propicia um meio envoltório, ou invólucro, aos condutores elétricos é chamado conduto. Dentre os diversos tipos de condutos, destacam-se os eletrodutos, como aqueles que tem maior aplicação nas instalações elétricas, sobretudo nas instalações prediais. Em instalações comerciais ou industriais, além dos eletrodutos, podemos encontrar outros tipos de condutos, tais como calhas e bandejas metálicas, prateleiras, blocos alveolados, canaletas, etc.

Tipos:

a) Quanto ao material

- Não metálicos: PVC, plástico com vibra de vidro, polipropileno, polietileno de alta densidade e fibrocimento;

- Metálicos: aço carbono galvanizado ou esmaltado, alumínio e flexíveis de cobre espiralado.

b) Quanto a flexibilidade

- Rígidos;

- Flexíveis.

c) Quanto à forma de conexão:

- Roscáveis;

- Soldáveis.

d) Quanto à espessura da parede:

- Leve;

- Semipesado;

- Pesado.

8.2 INSTALAÇÃO DE CONDUTORES EM ELETRODUTOS

Os eletrodutos, calhas e blocos alveolados podem conter condutores de mais de um circuito, nos seguintes casos:

a) Quando as 03 condições seguintes forem simultaneamente satisfeitas:

- Os circuitos pertençam à mesma instalação, isto é, originem-se do mesmo dispositivo geral de manobra e proteção, sem a interposição de equipamentos que transformem a corrente elétrica;

- As seções nominais dos condutores fase estejam contidas em um intervalo de 03 valores normalizados sucessivos;

- Os condutores isolados e os cabos isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviço contínuo.

b) No caso dos circuitos de força e do comando e/ou sinalização de um mesmo equipamento:

Nos eletrodutos, só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares, admitindo-se a utilização de condutor nu em eletroduto isolante exclusivo, quando tal condutor destinar-se a aterramento.


8.3 TAXA MÁXIMA DE OCUPAÇÃO

As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores ou cabos após a instalação dos eletrodutos e acessórios.

Desta forma, a taxa máxima de ocupação em relação à área de seção transversal dos eletrodutos não deverá ser superior a:

- 53% no caso de 01 condutor ou cabo;

- 31% no caso de 02 condutores ou cabos;

- 40% no caso de 03 ou mais condutores ou cabos.

A FIG 8.1 ilustra a ocupação de eletrodutos.

FIGURA 8.1

A FIG. 8.2 representa o corte longitudinal e o corte transversal de um eletroduto, onde temos:

- DE: Diâmetro externo;

- DI: Diâmetro interno;

- e: Espessura da parede; (e = DE – DI)

FIGURA 8.2


8.4 DIMENSIONAMENTO

Roteiro para dimensionamento de eletrodutos

a) Determina-se a seção total ocupada pelos condutores, aplicando-se taelas de fabricantes de condutores e cabos (ver TAB. 8.1);

b) Determina-se o diâmetro externo nominal do eletroduto (mm), consultando as tabelas de fabricantes (ver TAB. 8.2 e 8.3) com o valor encontrado no item anterior;

c) Caso os condutores instalados em um mesmo eletroduto sejam do mesmo tipo e tenha seções nominais iguais, podem-se eliminar os itens “a” e “b”, encontrando-se o diâmetro externo nominal do eletroduto em função da quantidade e seção dos condutores, diretamente por tabelas específicas (ver TAB. 8.4 e 8.5).

TABELA 8.1 – Dimensões totais dos condutores isolados

TABELA 8.2 - Eletrodutos de PVC rígido roscável


TABELA 8.3 - Eletrodutos de aço carbono roscável - leve

TABELA 8.4 - Ocupação máxima dos eletrodutos de PVC por condutores de mesma bitola

(Fios ou Cabos unipolares 450/750 V BWF Antichama)


TABELA 8.5 - Ocupação máxima dos eletrodutos de aço por condutores de mesma bitola (Fios ou cabos unipolares 450/750 V BWF Antichama)

8.5 CAIXAS DE DERIVAÇÃO

As caixas de derivação têm funções de abrigar equipamentos, abrigar emendas de condutores, limitar o comprimento de trechos de tubulação, ou ainda limitar o número de curvas entre os diversos trechos de uma tubulação.

A FIG. 8.3 mostra alguns tipos de caixas de derivação.

FIGURA 8.3 - Caixas de Derivação


9 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTES

DEFINIÇÕES

a) Dispositivos de manobra ou de comando

São equipamentos elétricos destinados a ligar ou desligar um circuito em condições normais de operação. Portanto, os dispositivos de manobra são dispositivos capazes de estabelecer, conduzir e interromper a corrente elétrica de um ou mais circuitos, dentro de seus valores nominais.

Como exemplo de dispositivos de manobra temos os interruptores, os disjuntores, as chaves seccionadoras, os contatores, as chaves faca, os botões de comando (botoeiras), etc.

É importante observar que tais equipamentos não têm a função de proteger os circuitos, mas apenas e tão somente, comandá-los. Desta forma, a atuação destes equipamentos não é automática, isto é, depende sempre da intervenção direta ou indireta do operador.

Estes equipamentos são dimensionados, tomando-se por base as características nominais do circuito ao qual estão conectados, tais como: tensão nominal, corrente nominal, capacidade de ruptura, frequência, regime de carga, etc.

b) Dispositivos de proteção contra sobrecorrentes

São equipamentos elétricos capazes e estabelecer, conduzir e interromper em condições normais de operação de um circuito, bem como estabelecer, conduzir e interromper automaticamente correntes em condições anormais, de forma a, dentro de condições especificadas, limitar a ocorrência desta grandeza em módulo e tempo de duração.

Os dispositivos de proteção contra sobrecorrentes são capazes de proteger os circuitos contra correntes de curto-circuito e/ou correntes de sobrecarga.

Como exemplos destes dispositivos podemos citar os disjuntores, os fusíveis, os relês térmicos, etc.

c) Corrente nominal

A corrente nominal (In) de um dispositivo de manobra ou de proteção é o valor eficaz da corrente de regime contínuo que o dispositivo é capaz de conduzir indefinidamente, sem que a elevação de temperatura de suas diferentes partes exceda os valores especificados em norma.

d) Sobrecorrentes

São correntes elétricas cujos valores excede o valor da corrente nominal. As sobrecorrentes podem ser originadas por solicitação do circuito acima de suas características de projeto (sobrecargas) ou por falta elétrica (curto-circuito).

e) Correntes de sobrecarga

As sobrecargas caracterizam-se por provocar no circuito correntes superiores à corrente nominal, oriundas de solicitações dos equipamentos acima de suas capacidades nominais. Este é o caso de motores acionando cargas permanentes ou transitórias acima de sua potência nominal. As sobrecargas produzem a elevação da corrente do circuito a valores, em geral, de algum percentual acima do valor nominal e trazem efeitos térmicos prejudiciais ao sistema.

f) Correntes de curto-circuito


10 ATERRAMENTO

10.1 ATERRAMENTO

Aterramento é a ligação elétrica intencional com a terra. Esta ligação visa propriciar um meio favorável e seguro (de baixíssima resistência elétrica e robustez mecânica conveniente) ao percurso de correntes elétricas perigosas e indesejáveis. É o caso das descargas elétricas produzidas por fenômenos atmosféricos (raios) ou ainda por ocasião das faltas elétricas.

Falta (elétrica) é o contato ou arco acidental entre as partes sob potenciais diferentes, e/ou de uma ou mais dessas partes para terra, num sistema ou equipamento elétrico energizado. Nesta ocasião e neste percurso, flui a correte de falta, função da diferença de potencial para a terra e da resistência de falta.

As instalações elétricas estão sujeitas a defeitos como falhas de isolamento de condutores ou partes energizadas que, em contato com superfícies condutoras, poderão coloca-las sob um potencial elétrico diferente do da terra.

Por outro lado, algumas instalações utilizam a propriedade condutora da superfície da terra como meio funcional.

TIPOS DE ATERRAMENTO

Em uma instalação elétrica, poderemos ter 02 tipos de aterramento:

a) Aterramento Funcional

O aterramento por razões funcionais deve ser utilizado para garantir o funcionamento correto dos equipamentos, ou para permitir o funcionamento adequado da instalação, o condutor neutro, assim denominado pois o seu potencial elétrico é (teoricamente) nulo em relação ao potencial da terra.

b) Aterramento de Proteção

Ligação das massas (carcaças metálicas de quadros de distribuição, de transformadores de motores, eletrodutos metálicos, etc.) e de elementos condutores estranhos à instalação à terra, com o objetivo de garantir a proteção contra contatos indiretos.

O condutor de proteção é representado pelas letras PE (Protection to Earth) e, em condutores isolados, deve-se usar a cor verde ou verde-amarela.

COMPONENTES DE UM SISTEMA DE ATERRAMENTO

Conforme NBR 5410, todo e qualquer tipo de instalação elétrica predial deve possuir um sistema de aterramento.

A FIG. 10.1 mostra os principais componentes do sistema de aterramento.


FIGURA 10.1 - Componentes de um sistema de aterramento

10.2 EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA SOBRE O CORPO HUMANO

A TAB. 10.1 apresenta os efeitos fisiológicos da corrente elétrica alternada de frequência 15 a 100 Hz, trajeto mão esquerda – pés, em pessoas de, no mínimo, 50 kg.

TABELA 10.1 - Efeitos da corrente elétrica sobre o corpo humano


10.3 TENSÃO DE CONTATO

Como já vimos anteriormente, na TAB. 10.1, a corrente elétrica e o tempo de sua circulação através do corpo humano são grandezas mais consideráveis nos efeitos dos choques elétricos sobre as pessoas.

Porém, o valor da corrente depende, naturalmente, da diferença de potencial a que fica submetido o corpo humano por ocasião do choque elétrico, bem como da impedância elétrica deste percurso, para a qual contribuem resistência do corpo humano e a resistência de contato.

A tensão que pode existir acidentalmente entre 02 pontos simultaneamente acessíveis é conhecida como Tensão de Contato. Em choque elétrico, a tensão de contato é a diferença de potencial a que um pessoa fica sujeita ao tocar, simultaneamente, em dois pontos que se encontram sob potenciais elétricos diferentes.

A FIG. 10.2 ilustra esta situação.

FIGURA 10.2 - Tensão de contato e tensão de falta

10.4 PROTEÇÃO CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS

Os choques elétricos podem ocorrer basicamente de 02 maneiras:

a) Contato direto

Contato de pessoas ou de animais domésticos com partes vivas da instalação.

A FIG. 10.3 ilustra o contato direto.


FIGURA 10.3 - Choque elétrico por contato direto

b) Contato indireto

O contato de pessoas ou de animais domésticos com massas que ficaram acidentalmente sob tensão.

A FIG. 10.4 ilustra o contato indireto.

FIGURA 10.4 - Choque elétrico por contato indireto

As medidas de proteção contra os choques elétricos podem ser classificadas como:

- Medidas de proteção ativas:

Ocorrerá o seccionamento automático da alimentação, visando impedir que uma tensão de contato se mantenha por um tempo que possa resultar em risco de defeito fisiológico perigoso para as pessoas ou animais domésticos.


- Medidas de proteção passivas:

Visam limitar o valor da corrente elétrica que possa atravessar o corpo humano, através de um eficiente aterramento das massas, bem como impedir, por meio da isolação das partes vivas, de colocação de barreiras, de obstáculos e de distanciamento, o contato com as partes energizadas.

10.5 DISJUNTORES DR

É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções.

- Proteção dos condutores do circuito contra sobrecarga e curto-circuito

- As pessoas contra choques elétricos

FIGURA 10.5

TIPOS DE DISJUNTORES DIFERENCIAIS RESIDUAIS

Os tipos mais usuais de disjuntores residuais de alta sensibilidade (no máximo 30 mA) existentes no mercado são:

- Bipolar

- Tetrapolar

Conforme mostrado na FIG. 10.6.


FIGURA 10.6

A utilização de proteção diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a:

- Pontos de tomadas de corrente de uso geral e específico e pontos de iluminação em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens;

- Pontos de tomadas de corrente em áreas externas;

- Pontos de tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em áreas externas;

- Pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro.

* Embora os circuitos não relacionados acima possam ser protegidos apenas por disjuntores termomagnéticos, dependendo da realização de alguns cálculos, é mais seguro e recomendável realizar a proteção contra choques elétricos de todos os circuitos por meio do emprego de dispositivos DR.

A FIG. 10.7 ilustra o esquemático do quadro de distribuição com disjuntores DRs instalados.


FIGURA 10.7 - Desenho esquemático do quadro de distribuição


REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

FILHO, Domingos L. L., Projetos de Instalações Elétricas Prediais. 6ª edição, 2001 Ed. Érica.

CAVALIN, Geraldo.CEVERLIN Severino. Instalações Elétricas Prediais. 5ª edição, 2001 Ed. Érica.

NBR-5410 edição 2004

PRYSMIAN, Instalações Elétricas Residenciais, 2006


NORMAS TÉCNICAS E SIMBOLOGIA

Normas Técnicas

Sigla Significado e natureza

ABNT

Associação Brasileira de Normas Técnicas

Atua em todas as áreas técnicas do país. Os textos das normas são adotados pelos órgãos governamentais (federais, estaduais e municipais) e pelas firmas. Compõe-se de normas NB, TB (terminologia), SB (simbologia), EB (especificação), MB (método de ensaio) e PB (padronização).

NBR 5410 Instalações elétricas em baixa tensão

NBR 5361 Disjuntores de baixa tensão

NBR 5419 Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas

NBR 5444 Símbolos gráficos p/instalações elétricas prediais

NBR 5461 Iluminação

NBR 5431 Caixas de derivação para uso em instal. Elétricas domésticas e análogas

NBR 6235 Caixas de derivação para uso em instalações elétricas domésticas e análogas

NBR 6689 Requisitos gerais para condutores de instalações elétricas domésticas e análogas.

NBR 6150 Eletroduto de PVC rígido

NBR 8302 Luvas sem rosca e terminais sem rosca interna para eletroduto

NBR 5597 Eletroduto rígido de aço-carbono e acessórios com revestimento protetor,com rosca

DIN

Deutsche Industrie Normen

Associação de normas industriais alemãs. Suas publicações são devidamente coordenadas com as da VDE.

IEC

International Electrotechnical Comission

Comissão formada por representantes de todos os países industrializados. As recomendações da IEC, publicadas por esta Comissão, são parcialmente adotadas na íntegra pelos diversos países ou, em outros casos, está se procedendo a uma aproximação ou adaptação das normas nacionais ao texto destas internacionais.

NEMA National Electrical Manufactures Association

Associação nacional dos fabricantes de material elétrico (EUA).

VDE

Verband Deutscher Elektrotechniker

Associação de normas alemãs, que publica normas e recomendações da área de eletricidade.


Simbologia

Tomada baixa a 300mm do piso acabado

Tomada média 1100 a 1300mm do piso acabado

Tomada alta a 2000mm do piso acabado

Tomada média fase/fase

Antena para rádio e TV

Cigarra

Campainha

Quadro anunciador

Condutor fase no eletroduto

Condutor neutro no eletroduto

Condutor de retorno no eletroduto

Condutor terra no eletroduto

Condutor fase no eletroduto (campainha)

Condutor de retorno no eletroduto (campainha)

Condutor neutro no eletroduto (campainha)

Condutores fase, neutro e terra, seção 2,5mm², pertencentes ao circuito dois no eletroduto.

Caixa de passagem na parede

Eletroduto que sobe

Eletroduto que desce

Circuito que desce

Circuito que sobe

QLF terminal aparente

QLF terminal embutido

QLF geral aparente


QLF geral embutido

Interruptor simples de uma seção

Interruptor simples de duas seções

Interruptor simples de três seções

Interruptor simples de uma seção conjugado com tomada

Interruptor paralelo de uma seção

Interruptor paralelo de duas seções

Interruptor paralelo de três seções

Interruptor bipolar

Interruptor intermediário

Pulsador de campainha

Botão de minuteria

Ponto de luz incandescente no teto

Ponto de luz incandescente na parede

Ponto de luz fluorescente no teto

Ponto de luz fluorescente na parede

Lâmpada de sinalização

Apostila projetos elétricos 2015 1

Engineering

Transcript of Apostila projetos elétricos 2015 1