COPEL - Manual de Iluminação Pública

7/22/2019 COPEL - Manual de Iluminao Pblica

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Recentemente, os assuntos referentes iluminao pblica tm se tor-

nado pauta de muitas discusses em todo o pas. As principais motivaes

para isto so os avanos tecnolgicos dos materiais e equipamentos, as al-teraes nas legislaes relativas administrao dos sistemas e a mudana

do prprio conceito do que e quais os objetivos do servio de iluminao

pblica.

Diante disso, o presente manual traz um panorama geral sobre o cen-

rio, em especial paranaense, dos assuntos relativos aos sistemas de iluminao

pblica, aspectos ligados s diretivas da ANEEL Agncia Nacional de Energia

Eltrica, a relao entre a COPEL e o Poder Pblico Municipal, um apanhadosobre as tecnologias disponveis, uma metodologia bsica para elaborao de

projetos de iluminao viria, com o objetivo de orientar, em especial, os ad-

ministradores pblicos que esto recebendo os acervos e sero responsveis

pelo gerenciamento e manuteno do sistema.

CHRISTOVO CSAR DA VEIGA PESSOA JUNIORSuperintendncia de Engenharia de Distribuio

APRESENTAO


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| MANUAL DE ILUMINAO PBLICA

LISTA DE FIGURASFigura 1 - Comparativo entre duas ontes luminosas com dierentes IRCs. ................................................................................................................................6Figura 2 Classifcao das vias urbanas. ....................................................................................................................................................... ..................................................10Figura 3 Arranjo unilateral das luminrias. ................................................................................................................................................. ..................................................13Figura 4 Arranjo bilateral alternado das luminrias......................................................................................................................................................... .......................13Figura 5 Arranjo bilateral oposto das luminrias. .............................................................................................................................................................. ......................14Figura 6 Arranjo empregado em vias com canteiro central. ............................................................................................................................................................14

Figura 7 Modelo tradicional de lmpada incandescente...................................................................................................................................................................16Figura 8 Lmpada a vapor de mercrio comum em iluminao pblica. ..............................................................................................................................17Figura 9 Modelos tubular e ovide de lmpadas a vapor de sdio, comumente utilizadas em iluminao pblica..................................18Figura 10 Reator interno. ........................................................................................................................................................................................................................................22Figura 11 Modelo de reator externo para lmpada a vapor de mercrio de 250W, com tomada para rel otoeltrico ..........................23Figura 12 Exemplos de modelos de rels otoeltricos. ................................................................................................................................................ ......................24Figura 13 Luminria inadequada para utilizao em iluminao pblica. ..............................................................................................................................25Figura 14 Da esquerda para a direita est exemplifcado o aumento na efciencia luminosa das luminrias. .................................................25Figura 15 Um modelo de luminria echada sem equipamento. .................................................................................................................................................26Figura 16 Exemplo de uma luminria integrada. ....................................................................................................................................................................................27

Figura 17 Brao padro COPEL tipo BR-1. ....................................................................................................................................................................................................28Figura 18 Brao padro COPEL tipo BR-2. ....................................................................................................................................................................................................29Figura 19 Brao padro COPEL tipo BR-3. ....................................................................................................................................................................................................30Figura 20 Via local iluminada unilateralmente com luminrias abertas e lmpadas a vapor de mercrio 80W j depreciadas. ..........31Figura 21 Via coletora com canteiro central iluminada com luminrias integradas e lmpadas a vapor de sdio 250W. .......................32Figura 22 Via coletora iluminada luminrias integradas e lmpadas a vapor metlico. ..................................................................................................32

LISTA DE TABELAS

Tabela1 Temperatura de cor ................................................................................................................................................... ..............................................................................5Tabela 2 Tipo de trfco motorizado e de pedestres. ...................................................................................................................................................... ......................11Tabela 3 Limites otomtricos para vias de trego motorizado e de pedestres. ................................................................................................................12Tabela 4 Comparativo entre as tecnologias. ............................................................................................................................................. ..................................................20Tabela 5 Limites para distoro harmnica da corrente ............................................................................................................................................... ......................34


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1. Introduo 1

2. Sistemas de iluminao pblica 3

2.1. Defnies de termos luminotcnicos 3

2.1.1. Fluxo luminoso .....................................................................................................................................................................................3

2.1.2. Efcincia luminosa ............................................................................................................................................................................3

2.1.3. Iluminamento ou iluminncia.....................................................................................................................................................3

2.1.4. Fator de uniormidade .....................................................................................................................................................................4

2.1.5. Temperatura de cor............................................................................................................................................................................42.1.6. ndice de reproduo de cor .......................................................................................................................................................6

2.1.7. Vida mediana .........................................................................................................................................................................................6

2.1.8. Distoro harmnica total .............................................................................................................................................................6

2.1.9. Fator de potncia ................................................................................................................................................................................7

2.2. Projeto do sistema de iluminao pblica 8

2.2.1. Classifcao das vias.........................................................................................................................................................................9

2.2.2. Caractersticas luminotcnicas ...................................................................................................................................................11

2.2.3. Topologias de iluminao viria .................................................................................................................................................132.2.4. Relao entre a COPEL e as preeituras .................................................................................................................................15

2.3. Tecnologias aplicveis em sistemas de iluminao pblica 15

2.3.1. Fontes luminosas.................................................................................................................................................................................15

2.3.2. Reatores.....................................................................................................................................................................................................21

2.3.3. Circuitos de comando ......................................................................................................................................................................23

2.3.4. Luminrias ...............................................................................................................................................................................................24

2.3.5. Braos para iluminao pblica .................................................................................................................................................28

2.3.6. Exemplos de aplicao ....................................................................................................................................................................31

2.3.7. Equipamentos eletroeletrnicos luminrias com LEDs e economizadores ..............................................322.3.8. Aquisio de equipamentos para iluminao pblica ................................................................................................35

2.4. Padres de montagem dos sistemas de iluminao pblica 37

2.5. Iluminao pblica e a arborizao urbana 37

3. Reerncias 39

SUMRIO


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1. INTRODUO

De acordo com o Captulo IV, art. 30, inciso V da

Constituio de 1988, a organizao e a prestao do

servio de iluminao pblica de responsabilidade do

Poder Pblico Municipal, no entanto, devido falta de re-

cursos tcnicos, humanos e financeiros, vrios municpios

paranaenses, at o final da dcada de 90, optaram portransferir esta responsabilidade COPEL, atravs de licita-

es, visto que a concessionria j dispunha de mo-de-

-obra especializada, alm de equipamentos para prover a

manuteno destes sistemas.

Administrado pela concessionria de energia

eltrica, o sistema de iluminao pblica tem seus pro-

jetos e esp ecificaes de materiais voltados esp ecial -

mente para eficincia energtica, reduo de custos

e atendimento aos requisitos fotomtricos mnimos

estipulados em normas, em especial a NBR (Norma

Brasileira) 5101:2012. Entretanto, os ben efcios de uma

iluminao pblica eficiente podem ser explorados

tambm no sentido de melhorar a imagem de uma

cidade, favorecendo o turismo, o comrcio, o lazer

noturno, melhorando a segurana pblica no trfego,

sendo inclusive um indicador de desenvolvimento da

mesma, todos fatores de interesse do Poder Pblico

Municipal. Este conceito, indiretamente proposto na

prpria Constituio Federal, foi e est sendo resgata-

do por muitos administradores pblicos, favorecidos

pela disseminao de conhecimento a respeito de v-

rias alternativas tecnolgicas aplicveis aos sistemas

de iluminao pblica, apresentadas principalmentepor fabricantes e fornecedores do setor.

Com este foco, os acervos e a responsabilidade pela

gesto e manuteno dos sistemas de iluminao pblica

comeam a ser devolvidos para as municipalidades, ativi-

dade evidenciada principalmente em cidades maiores, e

que at o momento vem apresentando bons resultados,

inclusive financeiros para os prprios municpios. Em se-

tembro de 2010, a ANEEL publicou a Resoluo Normativa

n 414/2010, em substituio Resoluo n 456/2000,

que estabelece as condies gerais de fornecimento de

energia eltrica. Dentre vrias normativas, estabelecido

no Artigo 218 que os acervos de iluminao pblica que

estiverem registrados como Ativo Imobilizado em Servio

das concessionrias devem ser transferidos para a pes-

soa jurdica de direito pblico, sendo um dos argumentos

para isso o determinado na prpria Constituio Federal,

alm de garantir menor tarifa aplicvel ao consumo de


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energia para a iluminao pblica, visto que sob a respon-

sabilidade das distribuidoras a tarifa aplicada a B4b, que

cerca de 9,5% superior a B4a, utilizada onde os acervos

pertencem aos municpios, com a finalidade de remune-

rar os servios de manuteno e operao. Continua per-

mitido s distribuidoras de energia prestarem os servios

de operao e manuteno dos sistemas de iluminao,

porm mediante concesso ou autorizao por parte do

poder pblico municipal.

Segundo a ANEEL, em julho de 2011, 63,8% dos

municpios brasileiros j possuam os ativos de ilumina-

o pblica. No Paran este nmero 55%, sendo que a

meta da COPEL devolver os acervos a 100% dos munic -

pios at o vencimento do prazo estipulado na Resoluo

414/2010.

Os 393 municpios atendidos pela COPEL totalizam

1.157.139 pontos de iluminao pblica com uma cargainstalada de aproximadamente 188MW, dados de abril de

2011. Isto equivale, por exemplo, a 11% da capacidade de

gerao da Usina Hidreltrica Bento Munhoz da Rocha

Neto, conhecida tambm como Usina de Foz do Areia,

a maior usina da Companhia. Portanto imperativo que

os sistemas de iluminao pblica devem ser gerencia-

dos de maneira a atender s necessidades das pessoase ao mesmo tempo serem eficientes do ponto de vista

energtico, evitando tambm prejuzos financeiros aos

administradores.

Desde a dcada de 80, vrias iniciativas foram to-

madas por parte das concessionrias de energia eltrica,

prefeituras, CREA (Conselho Regional de Engenharia e

Agronomia), e outros agentes do setor, com o objetivo

de melhorar a eficincia dos sistemas de iluminao p-

blica e equalizar a qualidade dos servios prestados, den-

tre estas se destaca o mais recente programa realizado,

o Programa Nacional de Iluminao Eficiente, o ReLuz,

implantado no ano de 2000 e finalizado em 2010, de-

senvolvido pela Eletrobrs - Centrais Eltricas Brasileiras

S.A, em que foram previstos investimentos da ordem de

R$ 2 bilhes, para melhorar a qualidade e eficincia dos

acervos de iluminao pblica em todo Brasil. O progra-

ma consistia em financiar os projetos de eficientizao s

concessionrias que, em concordncia com as Prefeituras

Municipais, executavam os servios, colaborando com as

especificaes tcnicas dos materiais a serem adquiridose avaliando os projetos dos sistemas de iluminao.

Alm dos aspectos energticos, que impactam

diretamente nos custos de manuteno dos sistemas,

os administradores, em especial as prefeituras, devem

considerar os impactos que a iluminao pblica cau-

sam no cotidiano das pessoas e, consequentemente, no

desenvolvimento de uma cidade. importante ressaltarque a gesto no centralizada do servio de iluminao

pblica pode resultar em uma discrepncia muito grande

da qualidade do servio prestado em diversos municpios,


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2. SISTEMAS DE ILUMINAO PBLICA

fruto das diferentes competncias tcnicas e financeiras

existentes nas administraes pblicas. O objetivo deste

manual , ento, contribuir com as municipalidades ser-

vindo como um orientativo geral a respeito dos aspec-

tos tcnicos relacionados s configuraes dos sistemas

de iluminao pblica, fomentar a busca por sistemas

eficientes, utilizao de materiais e equipamentos de boa

qualidade, reduzindo insatisfaes por parte da popu-

lao com os servios prestados, aspectos ambientais,

desperdcios de recursos e ainda impactos negativos nas

redes de distribuio de energia, no que tange qualidade

de energia.

Nesta seo sero abordados de maneira geral os

diversos aspectos relacionados aos projetos de ilumina-

o viria e uma reviso sobre as principais tecnologias

disponveis e aplicveis para este fim.

2.1. DEFINIES DE TERMOSLUMINOTCNICOSA seguir sero definidos alguns termos luminotc-

nicos e eltricos necessrios para a compreenso das

demais sees.

2.1.1. FLUXO LUMINOSOO fluxo luminoso pode ser entendido como a quanti-

dade de energia radiante em todas as direes, emitida por

unidade de tempo, e avaliada de acordo com a sensao

luminosa produzida. A unidade de medida o lmen (lm).

2.1.2. EFICINCIA LUMINOSAA eficincia luminosa a relao entre o fluxo lu-

minoso emitido pela potncia eltrica absorvida, sendo a

unidade de medida o lmen por Watt (lm/W). Este concei-

to utilizado para comparar a diferentes fontes luminosas.

2.1.3. ILUMINAMENTO OU ILUMINNCIAIluminncia a densidade de fluxo luminoso re-

cebido por uma superfcie. Por definio a unidade de

medida o lmen por metro ao quadrado (lm/m), quepode ser denominada tambm de lux. A verificao deste

parmetro fundamental para comprovar a qualidade da

iluminao de um determinado local.


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2.1.4. FATOR DE UNIFORMIDADEO fator de uniformidade uma relao entre a ilu-

minncia mnima e a mdia de uma determinada rea.

Resulta em um valor adimensional variando entre zero e

a unidade, que indica como est a distribuio da lumi-

nosidade na superfcie aferida.

2.1.5. TEMPERATURA DE COREste parmetro no est relacionado com o calor

emitido por uma lmpada, mas pela sensao de con-

forto que a mesma proporciona em um determinado

ambiente. Quanto mais alto for o valor da temperatura

de cor, mais branca ser a luz emitida, denominada co-

mumente de luz fria e que utilizada, por exemplo, em

ambientes de trabalho, pois induz maior atividade ao

ser humano. No entanto, caso seja baixa a temperatura

de cor, a luz ser mais amarelada, proporcionando uma

maior sensao de conforto e relaxamento, chamada po-

pularmente de luz quente, utilizada preferencialmente

em salas de estar ou quartos. As fontes luminosas artifi-

ciais podem variar entre 2000K (muito quente) at mais

de 10000K (muito fria).


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Temperatura de cor (K) Aparncia

5000 Fria (branco azulado)

Tabela 1 Temperatura de cor

Fonte: adaptado de Indal (2011).


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2.1.6. NDICE DE REPRODUO DE CORO ndice de reproduo de cor (IRC) de uma fonte

luminosa a medida de cor real de uma superfcie e sua

aparncia a ser iluminada pela fonte artificial. Uma fonte

com IRC 100% a que apresenta as cores de um objeto

com a mxima fidelidade. Na Figura 1, apresentado o

mesmo local sob as mesmas condies, porm iluminado

com fontes luminosas diferentes. esquerda a iluminao

feita por LEDs (light emitting diodeou diodo emissor de

luz) de alto IRC, e direita com lmpadas a vapor de sdio

em alta presso com baixo IRC. Nota-se que na segunda

situao a definio das cores prejudicada.

2.1.7. VIDA MEDIANATempo aps o qual 50% das lmpadas de uma de-

terminada amostragem, submetidas a um ensaio de vida,

deixam de funcionar.

2.1.8. DISTORO HARMNICA TOTALEntende-se por distoro harmnica total (THD

Total Harmonic Distortion), a relao entre a soma dos

valores eficazes de todas as componentes harmnicas

de uma determinada forma de onda pelo valor eficaz de

sua componente fundamental, expresso normalmente

em termos percentuais.

Figura 1 - Comparativo entre duas fontes luminosas com diferentes IRCs.

Fonte: COPEL e GE General Eletric(2011).


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Para este manual, define-se THDi como a distoro

harmnica da corrente absorvida por uma carga no line-

ar, em geral equipamentos eletroeletrnicos, em relao

onda senoidal pura com frequncia de 60Hz, fornecida

pela concessionria. Com relativa intensidade, uma cor-

rente com elevado THDi pode provocar distores nas

formas de onda da corrente e tenso do sistema eltrico,

reduzindo a qualidade da energia entregue e prejudican-

do o funcionamento de outros equipamentos conecta-

dos mesma rede.

2.1.9. FATOR DE POTNCIAO fator de potncia definido pela razo entre as potn-

cias ativa (P) e aparente (S) de um circuito, resultando em um

nmero adimensional entre zero e um. Quanto mais prximo

da unidade for o fator de potncia, indica que a energia est

sendo consumida de forma mais eficiente, visto que apenas a

potncia ativa realiza trabalho efetivamente. No entanto, quan-

to mais prximo a zero indica que a maior parte da energia

consumida reativa, necessria para o funcionamento de

elementos armazenadores de energia, como indutores e ca-

pacitores, mas que deve ser compensada, pois gera perdas e

diversas perturbaes no sistema eltrico.

A equao completa para o clculo do fator de po-

tncia dada por:

THDi = THDi(%) = 100*THDiI

1

Ij2

j = 2

n

FP = =P U1 . I1 . cos

S U . I Em que:

- Ij

o valor eficaz da componente harmnica da

corrente absorvida pela carga e.

- I1

a componente fundamental da corrente,

com frequncia de 60Hz.

- THDi(%) a distoro harmnica total da cor-

rente expressa em valores percentuais.

Onde:

- U1

eI1

so os valores eficazes das componentes

fundamentais da tenso e corrente, respectiva-

mente, de um circuito.


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Ue I so os valores eficazes totais da tenso e

corrente, respectivamente, calculados da seguinte forma:

Xk2

k = 0

n

X =

Em que:

- Xk o valor eficaz da componente harmnicaque compe a forma de onda.

- cos o co-seno do ngulo de defasamento

entre a corrente e a tenso.

Na maioria dos casos, as tenses e correntes do

sistema eltrico podem ser consideradas senoidais puras,

logo seus valores eficazes totais so iguais aos de suas

componentes fundamentais. Assim a equao para o

clculo do fator de potncia se resume ao co-seno do

ngulo :

FP = cos

No entanto, h situaes no sistema eltrico em

que as tenses e correntes no so senoidais puras. Para

estes casos a equao geral para o clculo do fator de

potncia deve ser utilizada.

Para o clculo do fator de potncia dos equipa-

mentos abrangidos por este manual, deve-se utilizar a

equao apresentada na sequncia, que resultado da

insero do conceito da total distoro harmnica da

corrente apresentada em 2.1.8. na equao geral, des-

prezando as possveis distores na forma de onda da

tenso. Observa-se que, caso a corrente absorvida pela

carga seja senoidal pura, o valor de THDi ser nulo, e o

resultado da equao ser apenas o co-seno do ngulo

de defasamento entre a tenso e a corrente.

FP =cos

1 + THDi2

2.2. PROJETO DO SISTEMA DEILUMINAO PBLICANesta seo se pretende apresentar uma metodo-

logia bsica para realizar um projeto eficiente de ilumina-

o pblica aplicada em vias, baseando-se nos critrios

estabelecidos na NBR 5101:2012. Contudo, vale lembrar

que estes critrios so os mnimos necessrios para

garantir a funcionalidade do sistema, havendo muitas


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alternativas para melhorar a qualidade da iluminao do

ponto de vista de embelezamento urbano, como j discu-

tido anteriormente.

2.2.1. CLASSIFICAO DAS VIASO ponto de partida do projeto de um sistema de

iluminao pblica a classificao da via que se pre-

tende iluminar. Conforme o Cdigo de Trnsito Brasileiro,

publicado em 1997, as vias podem ser classificadas da se-

guinte forma:a) vias urbanas:

Aquela caracterizada pela existncia de constru-

es s suas margens, com presena de trfego moto-

rizado e de pedestres em maior ou menor escala. Ruas,

avenidas, vielas ou caminhos e similares abertos circula-

o pblica, situados na rea urbana, caracterizados prin-

cipalmente por possurem imveis edificados ao longo desua extenso.

I. via de trnsito rpido;

Avenidas e ruas asfaltadas, exclusivas para trfego

motorizado, onde no h predominncia de construes.

Baixo trnsito de pedestres e alto trnsito de veculos.

Aquela caracterizada por acessos especiais com trnsito

livre, sem intersees em nvel, sem acessibilidade direta

aos lotes lindeiros e em travessia de pedestres em nvel,

com velocidade mxima de 80 km/h.

II. via arterial;

Via exclusiva para trfego motorizado, que se ca-

racteriza por grande volume e pouco acesso de trfego,

vrias pistas, cruzamentos em dois planos, escoamento

contnuo, elevada velocidade de operao e estaciona-

mento proibido na pista. Geralmente, no existe o ofus-

camento pelo trfego oposto nem construes ao longo

da via. O sistema arterial serve mais especificamente a

grandes geradores de trfego e viagens de longas distn-

cias, mas, ocasionalmente, pode servir de trfego local.

Aquela caracterizada por intersees em nvel, geralmen-

te controlada por semforo, com acessibilidade aos lotes

lindeiros e s vias secundrias e locais, possibilitando o

trnsito entre as regies da cidade, com velocidade mxi-

ma de 60 km/h.

III.

via coletora;Via exclusivamente para trfego motorizado, que

se caracteriza por um volume de trfego inferior e por

um acesso de trfego superior queles das vias arteriais.

Aquela destinada a coletar e distribuir o trnsito que te-

nha necessidade de entrar ou sair das vias de trnsito

rpido ou arteriais, possibilitando o trnsito dentro das

regies da cidade, com velocidade mxima de 40 km/h.


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IV. via local;

Via que permite acesso s edificaes e a outras

vias urbanas, com grande acesso e pequeno volume de

trfego. Aquela caracterizada por intersees em nvel

no semaforizadas, destinada apenas ao acesso local ou

a reas restritas, com velocidade mxima de 30 km/h.

b) vias rurais:

Via mais conhecida como estradas de rodagem,

que nem sempre apresenta, exclusivamente, trfego

motorizado.

I. rodovias;

Via para trfego motorizado, pavimentada, com ou

sem acostamento, com trfego de pedestres. Este tipo

de via pode ter trechos classificados como urbanos com

as seguintes velocidades mximas: 110km/h para autom-

veis, camionetas e motocicletas; 90km/h para nibus e

micro-nibus; 80km/h para os demais veculos.

II. estradas.

Vias para trfego motorizado, com ou sem acosta-

mento, com trfego de pedestres. Este tipo de via pode

ter trechos classificados como urbanos. Trata-se de via

rural no pavimentada, com velocidade mxima de 60

km/h. Vias de reas de pedestres so vias ou conjunto de

vias destinadas circulao prioritria de pedestres.

Figura 2 Classificao das vias urbanas.

Fonte: NBR 5101:2012.

Na Figura 2 apresentado um esquema geral ilus-

trando a classificao das vias.

Viaarte

rial

Viaarterial

Vialocal

Via

loc

al

Vias de ligao

Especial

Viacoleto

ra

Vias urbanas

Cidade

Vias de ligao

rea suburbana

Viasirregulares

rea suburbana

Para

ou

tra

cid

ad

e

Vias urbanas

Cidade B

A


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2.2.2. CARACTERSTICAS LUMINOTCNICASClassificada a via, deve-se consultar a NBR 5101:2012 para verificar os nveis de iluminncia e os fatores de unifor-

midades mnimos para cada situao. O tipo do trfego tambm deve ser levado em considerao, sendo classificados

como: sem, leve, mdio ou intenso tanto para pedestres quanto para veculos. Na Tabela 2 so apresentadas as carac-

tersticas de cada tipo de trfego.

Feita a classificao da via e determinado o tipo de trfego, faz-se necessrio definir os parmetros fotomtricosadequados para atender a necessidade do local. Na NBR 5101 so estipulados valores mnimos para a iluminncia Emn

e o fator de uniformidade Umn, em funo do tipo da via. Estes limites esto resumidos e apresentados na Tabela 3.

Classifcao

Tipo de trego

Motorizado* Pedestres

Sem At 500Ocupao em ruas ar teriais, exclusivas para o

trego motorizado

Leve 501 a 1200 Ocupao em ruas residenciais mdias

Mdio > 1200 Ocupao em ruas comerciais secundrias

Intenso --- Ocupao em ruas comerciais principais

*Volume de trfego noturno de veculos por hora, em ambos sentidos, em pista nica.

Fonte: adaptado da NBR 5101:2012.

Tabela 2 Tipo de trfico motorizado e de pedestres.


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Descrio da via Volume detrego Emn

(lux)U

mn

Vias de trnsito rpido; vias de alta velocidade de trego, com separao de pistas, sem cruza-

mentos em nvel e com controle de acesso; vias de trnsito rpido em geral; auto-estradas

Intenso 30 0,4

Mdio 20 0,3

Vias arteriais; vias de alta velocidade de trego com separao de pistas; vias de mo dupla,

com cruzamentos e travessias de pedestres eventuais em pontos bem defnidos; vias rurais de

mo dupla com separao por canteiro ou obstculo

Intenso 30 0,4

Mdio 20 0,3

Vias coletoras; vias de trego impor tante; vias radiais e urbanas de interligao entre bairros,

com trego de pedestres elevado

Intenso 20 0,3

Mdio 15 0,2

Leve 10 0,2

Vias locais; vias de conexo menos importante; vias de acesso residencial

Intenso 10 0,2

Mdio 5 0,2

Vias de uso noturno intenso por pedestres (por exemplo, calades, passeios de zonas comerciais) 20 0,3

Vias de grande trego noturno de pedestres (por exemplo, passeios de avenidas, praas, reas de lazer) 10 0,25

Vias de uso noturno moderado por pedestres (por exemplo, passeios, acostamentos) 5 0,2

Vias de pouco uso por pedestres (por exemplo, passeios de bairros residenciais) 3 0,2

Fonte: adaptado da NBR 5101:2012

Tabela 3 Limites fotomtricos para vias de trfego motorizado e de pedestres.


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2.2.3. TOPOLOGIAS DE ILUMINAO VIRIADefinidos os nveis luminotcnicos, devem-se es-

pecificar os materiais a serem utilizados e a topologia

de distribuio dos pontos de iluminao, de maneira a

atingir os valores mnimos exigidos para cada situao

sem perder de vista os custos envolvidos e principalmen-

te diversidade construtiva do local, como por exemplo

as estruturas das redes eltricas existentes, postes, pr-

dios, marqueses, arborizao ou quaisquer componen-

tes que possam interferir na montagem do sistema de

iluminao. Na sequncia so apresentados os arranjos

comumente encontrados na montagem de pontos de ilu-

minao em vias. Outras configuraes podem ser obti-

das com o auxlio de programas especficos para clculos

luminotcnicos, ou a aplicao direta de mtodos dispo-

nveis nas literaturas, como por exemplo: mtodo das cur-

vas isolux, mtodo ponto-por-ponto, mtodo do fator de

utilizao ou do fluxo luminoso, mtodo das iluminncias.

Entretanto, como em vrios casos as estruturas das redes

eltricas j existem, estas so aproveitadas para monta-

gem dos componentes.

Figura 3 Arranjo unilateral das luminrias.

Figura 4 Arranjo bilateral alternado das luminrias.

Fonte: COPEL (2012).


O arranjo unilateral das luminrias, apresentado na

Figura 3, o mais comumente utilizado, atendendo ge-

ralmente a vias coletoras e locais, com largura mxima da

pista de rolamento igual ou menor que 9m, com trfego

motorizado leve ou mdio.

Rua

Calada

Calada

l

l

l

Calada

Na Figura 4 apresentado o arranjo bilateral al-

ternado das luminrias. Este sistema utilizado geral-mente em vias com trfego motorizado intenso e largura

de pista de rolamento de at 16m. Para vias com trfego


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Figura 5 Arranjo bilateral oposto das luminrias.

Figura 6 Arranjo empregado em viascom canteiro central.



Alm da topologia empregada na configurao

do sistema de iluminao, o fluxo luminoso da fonte lu-

minosa e a distribuio fotomtrica da luminria so as

variveis restantes e necessrias para concluir o projeto

luminotcnico com o intuito de verificar se os nveis de

iluminncia e fator de uniformidade definidos pelo critrio

estabelecido na NBR 5101 foram atendidos. Estas vari-

veis sero tratadas na seo em que sero discutidas as

tecnologias disponveis para os sistemas de iluminao

pblica.Para o projeto de iluminao de espaos pblicos

com predominncia de pedestres, tais como praas, par-

ques, calades, no possvel indicar um critrio genri-

co que atenda a todas as situaes. Para tanto, cada caso

deve ser analisado individualmente. O sistema de ilumi-

nao dever ser projetado com base nas caractersticas

especficas do espao pblico, como por exemplo, a ar-quitetura local, diferenas de nveis, necessidade de ilumi-

nao decorativa para itens como monumentos, jardins,

quadras e tipo de uso do local, seja lazer ou comercial.

l

l

motorizado intenso e largura de pista de rolamento de

at 18m, pode-se empregar o arranjo bilateral oposto, al-

ternativa apresentada na Figura 5. E por fim na Figura 6

apresentada uma opo para vias em que h um can-

teiro central.


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2.2.4. RELAO ENTRE A COPEL E ASPREFEITURAS

Conforme apresentado na seo 1. deste manual,

est definido pela ANEEL que os acervos de iluminao

pblica devem ser repassados pessoa jurdica de direito

pblico. Esta transferncia est ocorrendo gradualmente

por solicitao da COPEL e em alguns casos pelas pr-

prias prefeituras municipais.

Nas situaes em que a responsabilidade pela

gesto do sistema de iluminao pblica do municpio,

cabe ao mesmo manter atualizado o cadastro do acer-

vo junto COPEL, para fins de faturamento, conforme

definido no Manual de Instrues Comerciais Ttulo 14

Mdulo 6 Sistemas de Iluminao Pblica. Contudo,

com a evoluo tecnolgica, esto disponveis no merca-

do diversos equipamentos que ainda no foram padroni-

zados nacionalmente. Para estes casos, a atualizao do

cadastro se dar aps a comprovao da potncia ativa

em funo da tenso de alimentao do equipamento,

medida no ponto de entrega, mediante a ensaios realiza-

dos, em laboratrios independentes e de comum acordo

com a COPEL, com uma amostra escolhida aleatoriamen-

te dentro do lote fornecido. No sero aceitos ensaios fei-

tos em prottipos.

A verso original do relatrio, com o resultado do

ensaio, dever ser enviada diretamente do laboratrio es-

colhido COPEL, sendo que a mesma, a seu critrio, se

reserva o direito de escolher a amostra a ser ensaiada. O

valor obtido ser utilizado na atualizao do cadastro do

acervo de iluminao pblica.

2.3. TECNOLOGIAS APLICVEIS EM

SISTEMAS DE ILUMINAOPBLICANesta seo sero apresentadas de maneira sim-

plificada algumas tecnologias dos principais equipamen-

tos que compem os sistemas de iluminao pblica,

bem como as normativas aplicveis para a especificao

dos mesmos.

2.3.1. FONTES LUMINOSASNa sequncia sero apresentadas as fontes artifi-

ciais de luz comumente utilizadas em iluminao pblica .

a) Lmpada incandescente:

Comercializadas desde 1907, a lmpada incandes-

cente a mais popular dentre todas as tecnologias de fon-

tes luminosas disponveis. A produo da luz ocorre pelo

aquecimento de um filamento, normalmente fabricado


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em tungstnio, por corrente eltrica. Para que no haja a

queima precoce do filamento, o mesmo montado den-

tro de um bulbo com gases inertes, como o argnio e o

nitrognio.

Para os sistemas de iluminao pblica esta lm-

pada no indicada devido sua baixa eficincia lumi-

nosa, em torno de 20lm/W, e baixa vida mediana, que

cerca de 1000 horas. No entanto ainda so aplicadas em

grande escala em residncias, devido principalmente ao

baixo custo de aquisio, em comparao com as demais

fontes luminosas. Alem disso, o ndice de reproduo de

cor de 100% e a temperatura de cor 2400K, conside-

rada quente, o que proporciona ao ambiente uma maior

sensao de conforto.

b) Lmpada a vapor de mercrio

em alta presso:

A lmpada a vapor de mercrio, comercializada a

partir de 1908, tem sua produo de luz atravs da excita-

o de gases provocada por corrente eltrica.

Na partida desta lmpada h a ionizao de umgs inerte, em geral o argnio, provocando um aqueci-

mento no bulbo fazendo evaporar o mercrio e produ-

zindo uma luz amarelada pela migrao de eltrons. Na

sequncia h a ionizao do mercrio e as colises entre

os eltrons livres deste com o argnio produz uma luz

azulada, e a composio das duas o resultado obtido

desta lmpada.

Figura 7 Modelo tradicional de lmpada incandescente.



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Figura 8 Lmpada a vapor de mercrio comum em

iluminao pblica.


A caracterstica da impedncia desta lmpada

aps a partida de alta condutncia, sendo necessria

a utilizao de reatores para limitar a corrente eltrica de

alimentao. Estes equipamentos so mais eficientes que

as incandescentes e possuem maior vida mediana, sendo

muito empregadas em sistemas de iluminao pblicas

at os dias de hoje.

c) Lmpada a vapor de sdio em alta presso:

A lmpada a vapor de sdio em alta presso, co-

mercializada a partir de 1955, tem princpio de funciona-

mento muito similar vapor de mercrio, tendo como

diferena bsica a adio do sdio, e que devido suas ca-

ractersticas fsicas exige que a par tida seja feita mediante

a um pico de tenso da ordem de alguns quilo Volts com

durao da ordem de micro segundos.

Atualmente a tecnologia mais eficiente para apli-

cao em sistemas de iluminao pblica, sendo larga-mente empregadas. Inclusive, uma das principais aes

do Programa Reluz, citado em 1. , foi a substituio de v-

rias lmpadas incandescentes e a vapor de mercrio pe-

las a vapor de sdio. A grande desvantagem desta fonte

luminosa seu baixo ndice de reproduo de cor (IRC), e

a cor amarelada da luz emitida.


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Figura 9 Modelos tubular e ovide de lmpadas a vapor de sdio, comumente utilizadas em iluminao pblica.


d) Lmpada a multivapores metlicos:

Esta lmpada, comercializada a partir de 1964,

uma evoluo da tecnologia a vapor de mercrio, sen-

do fisicamente semelhante a vapor de sdio. O princpio

o mesmo, porm a adio de iodetos metlicos, con-

feriu fonte luminosa maior eficincia luminosa e IRC.A luz produzida extremamente brilhante, realando e

valorizando espaos; por estes motivos esta lmpada

empregada em sistemas de iluminao pblica em locais

em que se busca tambm o embelezamento urbano.

e) Lmpada fluorescente de induo magntica:

Esta tecnologia foi desenvolvida recentemente e

o princpio bsico de funcionamento a excitao domercrio e dos gases nobres em seu interior atravs da

aplicao de um campo magntico externo oscilante


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de altssima freqncia, da ordem de 250kHz. Devido

sua alta vida mediana, em torno de 6000 0 horas, esta

fonte luminosa pode ser utilizada em lugares de difcil

acesso, como por exemplo tneis. No entanto, devido

ao alto custo e as baixas potncias disponveis (meno-

res que 200W), a aplicao em iluminao viria ainda

invivel.

f) LED:

Tem-se observado a crescente evoluo da tecno-

logia das luminrias para iluminao pblica utilizando

como fonte luminosa o LED. Diferentemente das lm-

padas incandescentes ou de descarga, que emitem luz

atravs da queima de um filamento ou pela ionizao de

alguns gases especficos, o LED produz sua luminosidade,

basicamente, atravs da liberao de ftons provocada

quando uma corrente eltrica flui atravs deste compo-

nente. Por se tratarem de fontes luminosas com facho

de luz bem direcionado, livres de metais pesados, com

alta vida mediana, cerca de 50.000 horas, alta eficincia

cerca de 80lm/W, resistentes a vibraes, elevado IRC, e

com flexibilidade na escolha da temperatura de cor, h a

expectativa de que os equipamentos empregando estes

componentes sejam no futuro a alternativa mais vivel

para sistemas de iluminao.

Atualmente existem duas normativas nacionais re-

lacionadas apenas aos dispositivos de controle eletrni-

cos que acionam os Leds, a NBR 16026:2012 e a NBR IEC

61347-2-13:2012, conhecidos tambm por drivers, contudo

estas normas ainda no so suficientes para definir um

nvel mnimo de qualidade para um equipamento mais

complexo como uma luminria, por exemplo. Portanto,

para uma aplicao em uma escala maior, deve ser es-

tudada uma padronizao mais eficaz e, como o custo

desta tecnologia ainda elevado em comparao com as

lmpadas tradicionais, como as de descarga, uma anlise

econmica criteriosa, envolvendo pelo menos os custos

com a aquisio, manuteno e economia de energia

propiciada por estes equipamentos, deve ser feita para se

comprovar a viabilidade de se empregar luminrias com

LED na iluminao pblica.

Na Tabela 4 apresentado um resumo com as

principais caractersticas das fontes luminosas utilizadas

em sistemas de iluminao pblica, apresentadas nesta

seo. Os valores indicados so apenas uma referncia

para comparao entre as tecnologias.

Atualmente, a COPEL utiliza as lmpadas a vapor

de sdio em alta presso, especificadas na NTC (Norma

Tcnica COPEL) 810040, em novas instalaes de ilu-

minao pblica, ou em substituio a sistemas pouco


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eficientes como as lmpadas incandescentes. A norma

nacional vigente para estes equipamentos a NBR IEC

(International Electrotechnical Commission) 60662:1997 Lmpadas a vapor de sdio.

A COPEL tambm conta com a NTC 810039,

na qual esto especificadas as lmpadas a vapor de

mercrio em alta presso, utilizadas em eventuais ma-

nutenes nos sistemas de iluminao pblica mais

antigos, onde ainda existem equipamentos com esta

tecnologia. Nestes casos no recomendvel a subs-tituio por sdio, pois a discrepncia entre as fontes

luminosas muito grande, podendo causar ofusca-

mentos alm de esteticamente no serem adequadas

para operarem prximas, haja vista a grande diferenana temperatura de cor e IRC. Tambm no se faz ne-

cessria a substituio das lmpadas a vapor de mer-

crio em parques de iluminao j existentes, pois a efi-

cincia luminosa e a vida mediana destas no so to

inferiores aos das lmpadas a vapor de sdio, alm do

custo de aquisio ser inferior. A norma nacional vigen-

te para estes equipamentos a NBR IEC 60188:1997 -Lmpadas a vapor de mercrio de alta presso.

TecnologiaTemperatura de cor

(K)IRC (%)

Efcincia luminosa

(lm/W)Vida mediana (horas)

Incandescente 2700 100 10-20 1000

Vapor de mercrio 3000-4000 40-55 45-58 9000-15000

Vapor de sdio 2000 22 80-150 18000-32000

Vapor metlico 3000-6000 65-85 65-90 8000-12000

Induo 4000 80-90 80-110 60000

Fonte: adaptado de Guerrini (2007) e Silva (2006).

Tabela 4 Comparativo entre as tecnologias.


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2.3.2. REATORESAs lmpadas, cujos princpios de funcionamento se

baseiam na produo de luz pela excitao de gases, tm

uma caracterstica de acionamento eltrico mais elabo-

rado que as incandescentes, por exemplo, que se com-

portam como resistncias puras e funcionam conectadas

diretamente a rede eltrica. Em geral, antes de entrarem

em funcionamento, a carga das lmpadas de descarga

enxergada pela alimentao como um circuito aberto,

com altssima impedncia, no entanto depois de ionizado

os gases, a impedncia atinge valores muito baixos, fa-

zendo com que a lmpada se comporte como um curto

circuito.

Para vencer a alta impedncia inicial da partida,

algumas lmpadas so dotadas internamente de eletro-

dos auxiliares, que o caso, por exemplo, da lmpada a

vapor de mercrio. Em outros casos, como por exemplo

a lmpada a vapor de sdio, necessrio aplicar por um

curto perodo, da ordem de micro segundos, uma eleva-

da tenso, que pode chegar a alguns quilo Volts. Para isto

comumente utilizado um componente chamado ignitor.

Aps o acendimento da lmpada de descarga, sua

impedncia cai a valores muito baixos. Ento, para que

limitar a corrente de alimentao, utilizado um reator.Basicamente existem duas tecnologias disponveis para

reatores, os magnticos e os eletrnicos.

Os reatores eletrnicos so fontes chaveadas em

alta frequncia, da ordem de quilo Hertz, que controlam

a corrente de alimentao da lmpada. Estes equipamen-tos, diferentemente dos reatores magnticos, dispensam

o uso de ignitores e de grandes capacitores externos para

a correo do fator de potncia. Possibilitam tambm o

controle de outros parmetros eltricos da lmpada, con-

ferindo maior vida til para a mesma e maior rendimento

em todo o conjunto. Contudo, devido ao alto custo e a

menor robustez, se comparado ao magntico, ainda noforam amplamente empregados.

Os reatores magnticos so indutores dimensiona-

dos para operarem na frequncia da rede eltrica. Podem

ser subdivididos em externos e internos, dependendo da

aplicao. Os externos so geralmente fixados na estrutu-

ra de sustentao e se necessrio possibilitam a conexo

com os rels fotoeltricos. Junto com o indutor, no inte-rior do reator so instalados o ignitor e um capacitor para

correo do fator de potncia.

Um fator muito importante na especificao dos

reatores magnticos o seu rendimento, pois depende

diretamente da qualidade da matria-prima utilizada nos

fios de cobre e chapas de ferro silcio, do processo pro-

dutivo e da otimizao do projeto do indutor. O uso dereatores com baixo rendimento aumenta o consumo de

energia do ponto de iluminao desnecessariamente.


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Com vistas na eficincia energtica, o Ministrio de Minas

e Energia publicou em dezembro de 2010 a Portaria

Interministerial n 959, que determina um valor mximoadmissvel para as perdas dos reatores magnticos, utili-

zados em lmpadas a vapor de sdio em alta presso e

a vapor metlico, fabricados e comercializados no Brasil.

Segundo a portaria, a data limite para a comercializao,

por parte de atacadistas e varejistas, de equipamentos

que no atendam as determinaes 31 de dezembro de

2012, para os fabricantes e importadores o prazo 30 dejunho de 2012 e a fabricao e importao ser permit ida

at 31 de dezembro de 2011.

Na COPEL a preferncia pela utilizao de lumi-

nrias integradas e consequentemente reatores internos,

pois simplificam a manuteno visto que todos os com-ponentes necessrios ficam instalados na luminria. As

especificaes da Companhia para os reatores externos

para lmpada a vapor de sdio esto na NTC 810042, j

para os internos utilizada a NTC 810038. As perdas es-

pecificadas nestas normas j estavam em conformidade,

e em alguns casos, so at mais rgidas do que o exigi-

do na Portaria 959. A norma nacional vigente para estesequipamentos a NBR 13593:2011 - Reator e ignitor para

lmpada a vapor de sdio a alta presso Especificao

e ensaios.

Figura 10 Reator interno.



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Figura 11 Modelo de reator externo para lmpada avapor de mercrio de 250W, com tomada para relfotoeltrico


2.3.3. CIRCUITOS DE COMANDONo incio do desenvolvimento dos sistemas de ilu-

minao pblica, o acionamento dos circuitos era feito

por uma pessoa designada para tal. Hoje, devido a enor-

me quantidade de pontos de iluminao, esta prtica

inimaginvel. Ento, ao longo dos anos vrios equipa-

mentos foram desenvolvidos e aperfeioados para efetu-

ar esta tarefa automaticamente.Popularmente no mercado h diversos equipa-

mentos disponveis para comutar uma carga automa-

ticamente, tendo como referncia um horrio pr-de-

terminado, movimento ou nvel de iluminncia. Como o

objetivo principal da iluminao pblica prover luz aos

ambientes pblicos no perodo noturno, os sensores ba-

seados em nveis de iluminncia foram amplamente em-pregados, tambm por apresentarem baixo custo. A estes

equipamentos se d a nomenclatura de rel fotoeltrico.

Os rels fotoeltricos podem ter princpios de fun-

cionamento denominados trmicos, magnticos e eletr-

nicos. O acionamento por princpio trmico se d atravs

da deformao de lminas bimetlicas, devido passa-

gem de uma corrente eltrica, que s ocorre quando o

nvel de iluminncia atinge valor suficiente para sensibi-

lizar o sensor fotoeltrico. No rel magntico utilizada

uma chave eletromecnica, que alterna a posio de seus

plos atravs da fora gerada por um campo magntico

induzido por uma corrente eltrica fluindo em sua bobi-

na; esta corrente tambm originada pela sensibilizao

da clula fotoeltrica. Rels com acionamento eletrnico

tambm utilizam chaves eletromecnicas, porm a cor-

rente de acionamento das chaves provm de circuitos

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eletrnicos que, a partir das alteraes da fotoclula, po-

dem ser projetados de maneira a prover temporizaes,

protees de sobrecorrentes e sobretenses ou estres-ses na prpria chave, conferindo maior durabilidade ao

equipamento.

Figura 12 Exemplos de modelos de rels fotoeltricos.


Devido ao baixo custo de fabricao e razovel du-

rabilidade, os rels com acionamentos magnticos e ele-

trnicos so os mais utilizados atualmente nos sistemas

de iluminao pblica, tanto para comandos individuais

quanto para comandos em grupo de circuitos. Na COPEL

estas duas tecnologias esto padronizadas atravs da

NTC 810035, e na grande maioria dos casos so utiliza-dos para comandos individuais de pontos de iluminao.

A expectativa em breve utilizar apenas os rels com

acionamento eletrnico, caso se confirme melhora na re-

lao custo e benefcio. A norma nacional vigente para

estes equipamentos a NBR 5123:1998 - Rel foteltrico

e tomada para iluminao - Especificao e mtodo de

ensaio.

2.3.4. LUMINRIASInicialmente as luminrias tinham por funo ape-

nas servir de sustentao e interface de conexo entre as

lmpadas e a rede eltrica. Na Figura 13 apresentada

uma luminria antiga e inadequada, utilizada em ilumina-

o pblica, nesta situao possvel observar que a fon-

te luminosa est exposta a intempries e outros agentes

como vandalismo, insetos, alm de no prover o direcio-

namento do fluxo luminoso adequado para o local onde

se deseja iluminar.


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Figura 13 Luminria inadequada para utilizao emiluminao pblica.

Figura 14 Da esquerda para a direita est exemplificado o aumento na eficiencia luminosa das luminrias.

Conjunto ptico eficiente.



Objetivando aumentar a eficincia luminosa da lu-

minria, foram desenvolvidos diversos tipos de conjuntos

pticos, com a funo de direcionar a maior parte do flu-xo luminoso emitido pelas lmpadas para iluminar ape-

nas as reas de interesse, reduzindo consequentemente

a poluio luminosa causada pela disperso de lumino-

sidade, exemplificada na Figura 14. Ainda hoje se en-

contram muitas luminrias que tm um conjunto pti-

co razovel, porm so abertas, deixando as lmpadas

expostas a choques trmicos e incidncia de insetos,reduzindo sua vida til. Ento, evoluindo o conceito

de projeto das luminrias, foram desenvolvidos equi-

pamentos fechados em materiais polimricos ou vidro,

exemplificado na Figura 15.

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Com a luminria apresentada na Figura 15, os equi-

pamentos necessrios para o funcionamento da lmpada

reatores e rels fotoeltricos devem ser instalados nospostes. Alm da poluio visual causada pelos prprios

equipamentos e as fiaes, a distncia fsica entre estes

e a luminria dificulta a manuteno, visto que em caso

de falhas, todos os componentes devem ser verificados.

Figura 15 Um modelo de luminria fechada sem equipamento.


Frente a isto, a mais recente evoluo no projeto das lumi-

nrias, so equipamentos que, alm do dimensionamento

adequado do conjunto ptico e proteo das lmpadas,tm espao interno suficiente para instalao dos reato-

res e na parte superior uma tomada para os rels fotoel-

tricos, ilustrado na Figura 16, denominada popularmente

de luminria integrada.


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Figura 16 Exemplo de uma luminria integrada.


A COPEL ainda utiliza as luminrias fechadas sem equipamento, especificadas na NTC 810037, no entanto a

preferncia pelo uso de luminrias integradas, sob NTC 810038. A norma nacional para ambos os equipamentos a

NBR 15129:2004 Luminrias para iluminao pblica - Requisitos particulares.



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2.3.5. BRAOS PARA ILUMINAOPBLICA

Os braos para iluminao pblica so equipamen-

tos metlicos e tm por funes bsicas servirem de sus-

tentao para as luminrias e de eletroduto para a fiao

necessria para a conexo do ponto de iluminao rede

eltrica.

No que diz respeito distribuio de luminosidade,

o ngulo de fixao da luminria em relao horizontal,

proporcionada pelo brao, tem fundamental importncia,pois pode comprometer o desempenho do conjunto pti-

co. Sendo assim as especificaes de ambos equipamen-

tos devem estar de acordo neste quesito. A COPEL utiliza

braos com inclinao de 15.

Os braos devem ser suficientemente resistentes

mecanicamente para suportar o peso das luminrias e

tambm os esforos provocados pelas mesmas sob aode ventos ou chuvas, alm de serem fabricados em mate-

riais com proteo contra corroso.

Existem infinitas possibilidades de construo de

braos para iluminao pblica, dependendo da neces-

sidade. No entanto, para a maioria dos casos a COPEL

utiliza basicamente os trs tipos apresentados a seguir,

especificados na NTC 810044:

a) Tipo BR-1:

Aplicveis para a instalao de luminrias do tipo

LM-1R e LM-70, com lmpadas de sdio at 70W.

Figura 17 Brao padro COPEL tipo BR-1.


Sem cantos vivos erebarbas (passagem

de condutores isolados)

Base

F1


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b) Tipo BR-2:

Aplicveis para a instalao de luminrias do tipo LM-100, LM-150, LM-250 e LM-3, com lmpada a vapor de

sdio de at 250W.

Sem cantos vivos erebarbas (passagem

de condutores isolados)

Tubo de aocomprimento total

3000:80

Base



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c) Tipo BR-3:

Aplicveis para a instalao de luminrias do tipo LM-400 e LM-8, com lmpada a vapor de sdio de 400W.



Sem cantos vivos erebarbas (passagemde condutores isolados)

Tubo de aocomprimento total

4000:100

Base

Atualmente no h normas nacionais especficas para os braos de iluminao pblica. No entanto, existem

vrias normas relativas aos produtos de ferro ou ao fundido, que so aplicveis a estes equipamentos. Provavelmentena prxima verso da NBR 8159:1984 Ferragens Eletrotcnicas para Redes Areas, Urbanas e Rurais de Distribuio

de Energia sero padronizados alguns modelos de braos.


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2.3.6. EXEMPLOS DE APLICAONa sequncia sero apresentados alguns exem-

plos de aplicao dos equipamentos descritos anterior-

mente, com o objetivo de evidenciar o resultado de boas

e ms prticas nos projetos e manuteno dos sistemas

de iluminao pblica.

Na Figura 20 apresentado uma via local com

iluminao deficiente. O arranjo da disposio das lumi-

nrias unilateral. As lmpadas utilizadas so a vapor de

mercrio de 80W, depreciadas e instaladas em luminriasabertas com braos tipo BR-1. Observa-se que entre os

pontos de iluminao existem regies mais escuras, pro-

duzindo um efeito conhecido por zebramento,

Uma via coletora iluminada de maneira eficiente

apresentada na Figura 21. Nesta situao so utilizadas

luminrias integradas instaladas em braos do tipo BR-2,

com lmpadas a vapor de sdio de 250W. Os pontos deiluminao esto no canteiro central. possvel notar que

a distribuio da luminosidade uniforme inclusive nas

caladas.

Um exemplo de iluminao utilizando lmpadas a

vapor metlico apresentado na Figura 22. Observa-se

uma significativa melhora na definio das cores do lo-

cal, em comparao com a situao da Figura 21. Isto

consequncia direta das caractersticas fsicas de cada

tecnologia de fonte luminosa resumida na Tabela 4, visto

que o IRC das lmpadas a vapor metlico se situa entre65% e 85%, valor elevado se comparado aos 22% dos

equipamentos a vapor de sdio. utilizada a topologia

unilateral nas pistas de rolamento destinadas aos vecu-

los e bilateral alternada para as pistas exclusivas para o

trfego de nibus.


Figura 20 Via local iluminada unilateralmente com

luminrias abertas e lmpadas a vapor de mercrio 80Wj depreciadas.



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Figura 21 Via coletora com canteiro central iluminada com luminrias integradas e lmpadas a vapor de sdio250W.

Figura 22 Via coletora iluminada luminrias integradas e lmpadas a vapor metlico.


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33 |

2.3.7. EQUIPAMENTOSELETROELETRNICOS LUMINRIAS COM

LEDs E ECONOMIZADORESComo base para a especificao de qualquer mate-

rial ou equipamento, sugere-se buscar informaes priorita-

riamente nas normativas oficiais publicadas por organismos

regulamentadores, como a ABNT Associao Brasileira de

Normas Tcnicas, por exemplo. Caso no existam normas

para um determinado equipamento, como ainda o caso

das luminrias com LEDs e dos economizadores, algunscuidados, mencionados a seguir, devem ser tomados para mi-

nimizar a possibilidade de aquisio de produtos de baixa qua-

lidade no que tange a pelo menos seu desempenho eltrico,

o que pode acarretar em problemas na rede eltrica na qual

estaro instalados, comprometendo inclusive o funcionamen-

to de outros equipamentos conectados mesma rede.

Na ausncia de uma normativa efetiva, o desem-penho funcional de equipamentos de iluminao pblica

podem ser estudados a partir de testes de durabilidade,

em campo ou que simulem as reais condies de ope-

rao. J a verificao do desempenho eltrico deve ser

feita avaliando no mnimo dois parmetros bsicos: a dis-

toro harmnica total da corrente absorvida (THDi) e o

fator de potncia (FP).

O primeiro parmetro a ser verificado o THDi,

apresentado em 2.1.8. A propagao de uma corrente

com elevada THDi na rede eltrica pode afetar o fun-

cionamento de outros equipamentos conectados ao

sistema, especialmente os de caractersticas eletrnicose de preciso, prximos a fonte de distoro atravs de

interferncias eletromagnticas ou ainda por rudos pro-

pagados por conduo. H tambm a possibilidade de as

capacitncias e indutncias presentes na rede formarem

circuitos ressonantes nas frequncias das componentes

harmnicas da corrente distorcida, gerando picos de cor-

rente e sobretenses prejudicando outros componentes

do sistema eltrico.

Portanto, recomenda-se, que medida no ponto de

entrega, a distoro harmnica total da corrente consu-

mida pelo equipamento no seja superior a 33% de sua

componente fundamental (60Hz). Esta recomendao

uma adaptao do critrio estabelecido na IEC 61000-3-

2:2005, e deve ser verificada para todos os valores de ten-

so de alimentao especificados pelos seus respectivos

fabricantes ou fornecedores. Tambm possvel utilizar

diretamente a tabela de referncia para os equipamentos

de iluminao, constante na norma supracitada, em que

so limitados os valores de THDi para cada ordem espe-

cfica de harmnico gerado, haja visto que cada compo-

nente harmnica tem seu efeito particular e indesejvel

na rede eltrica.



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Ordem da componente harmnica (n)

Mximo valor efcaz da componente harmnica da corrente expresso em

termos percentuais (%) da componente undamental (60Hz)

2 2

3 30xFP*

5 10

7 7

9 5

11 n 39 (apenas os harmnicos mpares) 3

* O mximo valor admitido trinta multiplicado pelo fator de potncia absoluto da carga, que pode assumir valores entre zero e um.

Nota: a composio deste valores, considerando um fator de potncia de 0,92, resulta em uma distoro harmnica total mxima de 33%.

Fonte: adaptado da norma IEC 61000-3-2 (2005).

Tabela 5 Limites para distoro harmnica da corrente


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O segundo parmetro que se deve verificar o fa-

tor de potncia (FP), pois assumindo valores muito baixos,

pode causar os seguintes problemas na rede eltrica:a) Aumento na corrente que flui atravs do neutro,

causando sobreaquecimento nos condutores.

b) Distoro na tenso de alimentao do sistema,

afetando o funcionamento de outros equipamen-

tos conectados a rede.

c) Reduo da capacidade de fornecimento da ener-

gia ativa, pois a energia reativa solicitada por car-

gas com baixo fator de potncia tambm deman-

da ocupao dos condutores.

d) Aumento das perdas nos transformadores. Alm

do aumento da corrente que f lui atravs do neutro,

outra fonte de perda, ocasionada por cargas combaixo fator de potncia, a e levao das correntes

de fuga.

e) Com caracterstica capacitiva, um baixo fator de

potncia pode ocasionar sobretenses.

Assim sendo, medido no ponto de entrega, o fa-

tor de potncia do equipamento no pode ser inferior a0,92, conforme a Resoluo Normativa n 414 de 2010

ANEEL, e deve ser verificado para todos os valores de

tenso de alimentao especificados pelos seus respecti-

vos fabricantes ou fornecedores.Como se trata de equipamentos de caractersti-

cas eletroeletrnicas, a verificao do fator de potncia

s ser eficaz se a medio for realizada utilizando ana-

lisadores de qualidade de energia, pois a medio tradi-

cional deste parmetro, que avalia apenas o ngulo de

defasamento entre a tenso e a corrente, desconsidera

o efeito das distores harmnicas (THDi). Alm disto, averificao de ambos os parmetros deve ser feita em

laboratrios independentes.

2.3.8. AQUISIO DE EQUIPAMENTOSPARA ILUMINAO PBLICA

Devido ao grande nmero e diversidade de fabri-cantes e fornecedores de equipamentos para iluminao

pblica e ao fato de que a maioria das instituies respon-

sveis pela gesto do sistema de administrao pblica,

o processo de aquisio dos materiais se torna um dos

pontos chaves para se garantir a qualidade dos mesmos.

Segundo a Lei Federal n 8.666, junho de 1993, os

processos de aquisio para empresas pblicas devemser feitos via licitao, em que o critrio de escolha dos



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|

fornecedores , em geral, o menor preo. Ento, deve

haver alguma estrutura para se garantir que os equi-

pamentos adquiridos atendam a requisitos mnimos dequalidade.

Para contornar este problema, recomenda-se que

pelo menos trs aes bsicas de motivao tcnica se-

jam tomadas em concordncia com os processos licitat-

rios, listadas a seguir:

a) Especificao tcnica

Nesta etapa se deve estudar profundamente o

que se deseja adquirir, observar as normativas vigentes,

e elaborar uma especificao de maneira a contemplar a

funcionalidade principal, caractersticas fsicas desejadas

para o equipamento em questo e os ensaios necess-

rios para verificar a qualidade do mesmo.

b) Pr-qualificao

Em geral, os equipamentos destinados ilumina-

o pblica necessitam de pelo menos alguns meses para

serem avaliados de forma adequada. Ento, para que isto

no implique em atrasos nos processos licitatrios, reco-

menda-se que os fornecedores ou fabricantes sejam ava-

liados antes das licitaes atravs de, por exemplo, testes

em campo com amostras, atestados de fornecimentos,

apresentao de relatrios de ensaios realizados em labo-

ratrios independentes que comprovem o atendimentodos equipamentos especificao elaborada.

O objetivo deste processo limitar a participao

nas licitaes apenas para os fornecedores ou fabrican-

tes com prottipos pr-qualificados. Com isto, possvel

ter uma noo prvia das caractersticas dos equipamen-

tos que possivelmente sero adquiridos.

c) Inspeo de recebimento

Nas normas nacionais vigentes so especificados

vrios ensaios de recebimento, possveis de serem rea-

lizados em tempo hbil, para verificar a qualidade dos

materiais, reduzindo as chances de que, mesmo havendo

uma pr-qualificao dos prottipos, sejam fornecidos

equipamentos similares aos previamente avaliados, po-

rm de baixa qualidade.

Um fator que pode dificultar a inspeo de rece-

bimento a falta de recursos humanos para execut-la.

Uma alternativa vivel para isto solicitar, na especifica-

o do equipamento a ser adquirido, a realizao dos

ensaios de recebimento em laboratrios independentes,

sendo apresentados apenas os laudos.


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37 |

2.4. PADRES DE MONTAGEM DOSSISTEMAS DE ILUMINAO

PBLICADevido grande diversidade de equipamentos

existentes para aplicao em iluminao pblica, im-

possvel estipular um padro de montagem que abranja a

todas as situaes. No entanto, para os materiais apresen-

tados nas sees anteriores, a COPEL dispe em seu ban-

co de dados um conjunto de NTCs a partir da 848500

at 848688 relativas montagem dos mesmos.Nestas normas so apresentados detalhadamente

os posicionamentos dos componentes envolvidos na

montagem do sistema de iluminao pblica, as diver-

sas possibilidades de arranjos de montagem indicada

para cada situao ou topologia escolhida para o pro-

jeto do sistema, as listas de materiais necessrios para

cada configurao e os espaamentos mnimos de se-gurana a serem respeitados entre os equipamentos e

a rede eltrica.

2.5. ILUMINAO PBLICA E AARBORIZAO URBANAA arborizao urbana, caracterizada pela vegeta-

o que compe o cenrio ou a paisagem das cidades,

tem uma funo fundamental na melhoria da qualidade

de vida da populao, proporcionando aos municpios

benefcios ecolgicos, estticos, econmicos e sociais. No

entanto, em especial as rvores de mdio e grande porte

competem fisicamente com a arquitetura, com as estrutu-

ras de rede eltrica, telefonia e a iluminao pblica.Na relao entre a iluminao pblica e a arboriza-

o, alm da interferncia desta no funcionamento das

redes eltricas, a obstruo das luminrias um fato que

deve ser tratado minuciosamente, pois pode compro-

meter a eficincia e qualidade do servio de iluminao.

Existem equipamentos especficos para aplicao em

locais densamente arborizados, no entanto a ao maisefetiva o planejamento cuidadoso e a manuteno ade-

quada da arborizao.



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| 38

Para tanto, com o objetivo de auxiliar os municpios

a planejar a arborizao urbana e minimizar os conflitos

das rvores com as redes areas e consequentementecom a iluminao pblica, a COPEL criou o Programa

de Responsabilidade Socioambiental de Arborizao

Urbana. Com este programa a Companhia pode firmar

convnios com os municpios interessados, mediante

anuncia da Casa Civil do Estado do Paran, visando

a substituio de rvores inadequadas sob redes de

energia. Os municpios interessados em aderirem ao

programa, devem apresentar um plano de arborizao

para a COPEL. Em cada um dos cinco escritrios re-

gionais da concessionria, h tcnicos florestais que

podero melhor orientar as prefeituras interessadas naparceria, e em sua pgina oficial, cujo endereo www.

copel.com, est publicado o Guia de Arborizao de

Vias Pblicas, que tem por objetivo oferecer informa-

es tcnicas e prticas sobre espcies mais indicadas

para utilizao em projetos de embelezamento e pai-

sagismo nas vias pblicas, orientando o processo de

escolha de espcies de maneira a minimizar, no futuro,

conflitos com as redes de distribuio de energia.


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39 |

ABNT. NBR 5101 Iluminao pblica. 2012.

ANEEL. Nota tcnica n 021/2011-SRC/ANEEL, de 25 de agosto de 2011. Disponvel em:

Acesso em: outubro de

2011.

ANEEL. Portaria Interministerial n 959, 9 de dezembro de 2010. Disponvel em:

Acesso em: outubro de 2011.

ANEEL. Resoluo Normativa n 414, 9 de setembro de 2010. Disponvel em:


BRASIL. Constituio , 1988.

BRASIL. Lei n 8.666, 21 de junho de 1993.

BRASIL. Lei n 9.503 Cdigo de Trnsito Brasileiro, 23 de setembro de 1997. Dirio Oficial da Unio de 24 de setembro de

1997.

COPEL. Arborizao de vias pblicas. Guia para os municpios. 2008. Disponvel em:


COPEL. Manual de instrues comerciais n 14 Mdulo 6: Iluminao Pblica . Documento interno. 2009.

COPEL. Norma Tcnica COPEL n 810044 Braos de Iluminao Pblica . 2009. Disponvel em: Acesso em: novembro

de 2011.

3. Referncias



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| 40

CPFL Energia. Projeto Iluminao Pblica. 2006. Disponvel em:


GUERRINI, Dlio Pereira. IluminaoTeoria e Projeto. 1 Edio. So Paulo: rica Ltda, 2007.

MARTINS, Jos M. V. Eficincia energtica em iluminao pblica . 2002. 218 f. Dissertao (Mestrado). Universidade de So

Paulo, 2002.

PALESTRA DE EFICINCIA ENERGTICA PARA ILUMINAO PBLICA. Curitiba: Indal. 2011.

PORTUGAL, Secretaria de Estado da Energia e da Inovao, Ministrio da Economia, da Inovao e do Desenvolvimento,

Associao das Agncias de Energia e Ambiente, Agncia para a Energia, EDP Distribuio, Lighting Living-Lab, Centro

Portugus de Iluminao Pblica, Associao Nacional de Municpios. Eficincia energtica na iluminao pblica documento de referncia. 2011. Disponvel em:


SCHULZ NETO, Willy. Iluminao Pblica. Srie de cadernos tcnicos da agenda parlamentar. CREA-PR. Disponvel em:


SILVA, Loureno L. F. de. Iluminao pblica no Brasil: aspectos energticos e institucionais . 2006. 172 f. Dissertao

(Mestrado em Planejamento Energtico). Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2006.

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