Instituto Federal Sul – Rio – Grandense

Campus Pelotas

Curso Eletrotécnica

Disciplina: Projetos Elétricos II

Apostila:

Projetos Elétricos Prediais

1ª Etapa

Professor: Dreifus Medeiros Costa

Clênio Böhmer

Pelotas – 26 de junho de 2011.

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Sumário

1 - Previsão de carga ......................................................................................................... 4

1.1 - Iluminação ................................................................................................................ 4

1.2 - Pontos de tomada ..................................................................................................... 4

1.2.1 - Número de pontos de tomada ................................................................................ 4

1.2.2 - Potências atribuíveis aos pontos de tomada .......................................................... 5

1.2.3 - Tomadas de uso específico: .................................................................................. 6

1.2.3.1 - Aquecimento elétrico de água ............................................................................ 6

2 - Divisões de circuitos terminais ................................................................................... 6

3 - Dimensionamento dos circuitos elétricos .................................................................... 7

3.1 – Dimensionamento dos condutores. .......................................................................... 7

3.1.1 - Seção mínima ........................................................................................................ 8

3.1.2 - Capacidades de condução de corrente ................................................................... 8

3.1.3 - Condutor neutro .................................................................................................. 13

3.1.4 - Condutor de proteção .......................................................................................... 13

3.2 - Dimensionamento dos Disjuntores Termomagnéticos ........................................... 14

3.3 - Dimensionamento dos Dispositivos Diferencial Residual. .................................... 16

3.4 - Dimensionamento do dispositivo de proteção Contra Surto (DPS). ...................... 19

4 – Cálculo de demanda.................................................................................................. 22

4.1 - Método de cálculo .................................................................................................. 22

4.2 - Método de cálculo para prédios de múltiplas unidades.......................................... 25

4.2.1 - Exemplo de demanda de um prédio .................................................................... 27

5 – Compatibilização com o RIC ................................................................................... 29

Capítulos 6 – Componentes das redes de eletrodutos..................................................... 31

6.1 – Eletrodutos ............................................................................................................. 31

6.2 - Tipos de Eletrodutos .............................................................................................. 32

6.2.1 – Eletroduto rígido metálico ................................................................................. 32

6.2.2 – Eletroduto rígido plástico (PVC) ........................................................................ 33

6.2.3 – Eletrodutos flexíveis ........................................................................................... 35

6.2.3.1 – Eletrodutos metálicos flexíveis ........................................................................ 35

6.2.3.2 – Eletrodutos PVC flexíveis (conduítes) ............................................................ 35

6.2.4 – Eletrodutos flexíveis (conduítes) reforçado ........................................................ 37

6.2.5 – Comparação entre os eletrodutos. ....................................................................... 38

6.3 - Especificações e normas......................................................................................... 39

3

6.4 - Simbologia ............................................................................................................. 41

6.4 - Caixas de passagem ................................................................................................ 42

6.5 - Traçado de eletrodutos ........................................................................................... 42

6.6 - Dimensionamentos de eletrodutos ......................................................................... 44

6.7. - Simbologia dos condutores para os diagramas elétricos ...................................... 46

6.8 - Esquemas elétricos e representações ..................................................................... 47

Referências Bibliográficas:............................................................................................. 48

Anexo A - Condutores – Fio e Cabos ............................................................................ 49

A diferença entre um fio e um cabo é a flexibilidade ..................................................... 51

Aplicação ........................................................................................................................ 51

Vida Útil ......................................................................................................................... 51

A fiação........................................................................................................................... 51

Cabo é melhor que fio? ................................................................................................... 51

Tipos de isolação (NBR 5410) ....................................................................................... 52

Anexo B - Diagramas elétricos para ligação da iluminação ........................................... 55

Ligação interruptor uma seção ....................................................................................... 55

Lâmpada comandada por interruptor paralelo ................................................................ 56

Lâmpada comandada por three-way e four-way ............................................................ 57

Diagramas elétricos para ligação das tomadas ............................................................... 58

Sensor de presença.......................................................................................................... 59

Instalação de fotocélula .................................................................................................. 62

Minuteria ........................................................................................................................ 63

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1 - Previsão de carga

1.1 - Iluminação

Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz

fixo no teto, comandado por interruptor.

Nota 1. 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 100 VA, comandada por interruptor de

parede.

Nota 2. 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.

Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da

ABNT NBR 5413, pode ser adotado o seguinte critério:

� Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6

m2 , deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA;

� Em cômodos ou dependências com área superior a 6 m2 , deve

ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros

6 m2 , acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2

inteiros.

Nota: Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeito de

dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas.

1.2 - Pontos de tomada

1.2.1 - Número de pontos de tomada

O número de pontos de tomada 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:

� Em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada,

próximo ao lavatório.

5

� 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 3,5 m, 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;

� Em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;

Nota. Admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu

acesso.

Nota 2. 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;

� 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;

Nota. Particularmente no caso de salas de estar, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de

tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá-lo,

portanto, com a quantidade de tomadas julgada adequada.

1.2.2 - Potências atribuíveis aos pontos de tomada

A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos

que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos:

� Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço,

lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de

tomada, até três pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes,

considerando-se cada um desses ambientes separadamente.

Nota: Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que

o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e

100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente;

6

� Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto

de tomada.

1.2.3 - Tomadas de uso específico:

É considerada uma tomada de uso especifico quando o aparelho necessitar de

uma corrente superior a 10 A.

Quando um ponto de tomada for previsto para uso específico, deve ser a ele

atribuída uma potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado ou à

soma das potências nominais dos equipamentos a serem alimentados.

Os pontos de tomada de uso específico devem ser localizados no máximo a 1,5

m do ponto previsto para a localização do equipamento a ser alimentado;

1.2.3.1 - Aquecimento elétrico de água

A conexão do aquecedor elétrico de água ao ponto de utilização deve ser direta,

sem uso de tomada de corrente.

2 - Divisões de circuitos terminais

A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo

cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação

inadvertida através de outro circuito.

Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou

virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve

constituir um circuito independente.

Os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço,

lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente

destinados à alimentação de tomadas desses locais.

A divisão da instalação em circuitos deve ser de modo a atender, entre outras, às

seguintes exigências:

� Segurança - por exemplo, evitando que a falha em um circuito prive de alimentação toda uma área;

� Conservação de energia - por exemplo, possibilitando que cargas de

iluminação e/ou de climatização sejam acionadas na justa medida das necessidades;

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� Funcionais - por exemplo, viabilizando a criação de diferentes ambientes, como os necessários em auditórios, salas de reuniões, espaços de demonstração, recintos de lazer, etc.;

� Produção - por exemplo, minimizando as paralisações resultantes de uma

ocorrência;

� Manutenção - por exemplo, facilitando ou possibilitando ações de inspeção e de reparo.

Na divisão da instalação devem ser consideradas também as necessidades futuras.

As ampliações previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação, como,

também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros de distribuição.

Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos

de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais

distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada.

As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior

equilíbrio possível.

Nota: Para facilitar a colocação dos condutores nos eletrodutos é comum utilizar a seção mínima

para condutores de iluminação e tomadas de uso geral, ou seja, utilizar condutores com bitola de seção

1,5 mm2 para circuitos terminais de iluminação e condutores de seção 2,5 mm2 para circuito terminais de

tomadas de uso geral. Com a utilização destes condutores limitamos a potência desses circuitos em até

3410 VA para circuitos de iluminação e até 4620 VA pra circuitos de tomadas de uso geral para uma

tensão nominal de 220 V.

3 - Dimensionamento dos circuitos elétricos

3.1 – Dimensionamento dos condutores.

Chamamos de dimensionamento técnico de um circuito a aplicação dos diversos

itens na NBR 5410 relativos à escolha da seção do condutor e seu respectivo

dispositivos de proteção.

� Seção mínima; (conforme 6.2.6 NBR 5410).

� Capacidade de condução de corrente; (conforme 6.2.5 NBR 5410).

� Queda de tensão; (conforme 6.2.7 NBR 5410).

� Sobrecarga; (conforme 5.3.3 NBR 5410).

� Curto-circuito; (conforme 5.3.4 NBR 5410).

� Contatos indiretos; (conforme 5.1.3 NBR 5410).

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3.1.1 - Seção mínima

A seção dos condutores de fase, em circuitos de corrente alternada, e dos

condutores vivos, em circuitos de corrente contínua, não deve ser inferior ao valor

pertinente dado na tabela 1.

Tabela 1 – Seção mínima dos condutores. NBR 5410 – Tabela 47.

3.1.2 - Capacidades de condução de corrente

Este tópico é destinado a garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações

submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às

suas capacidades de condução de corrente durante períodos prolongados em serviço

normal.

Outras considerações intervêm na determinação da seção dos condutores, tais

como a proteção contra choques elétricos, proteção contra efeitos térmicos, proteção

contra sobrecorrentes, queda de tensão, bem como as temperaturas máximas admissíveis

pelos terminais dos componentes da instalação aos quais os condutores são ligados.

Em uma instalação elétrica, é necessário definir a maneira como os condutores

serão instalados (em eletrodutos embutidos ou aparente, em canaletas ou bandejas, com

cabos unipolares e multipolares, etc).

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A maneira de instalar exerce certa influência no que se refere a capacidade de

troca térmica entre os condutores e o ambiente, e em consequência, na sua capacidade

de condução de corrente elétrica.

Tabela 2 – Tipos de linhas elétricas. NBR 5410 – Tabela 33.

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Corrente nominal do projeto

É a corrente que os condutores de um circuito de distribuição ou circuito

terminal deve suportar, levando-se em consideração as suas características nominais.

nV

PI np .cos. ϕ= (1)

em que:

Ip = Corrente de Projeto, em Ampère (A).

V = tensão nominal, em Volt (V).

Pn = Potência Ativa, em Watt (W).

cos φ= FP – Fator de Potência do equipamento.

n = rendimento. Para circuitos trifásicos equilibrados.

nV

PI np

.cos..3 ϕ= (2)

Número de condutores carregados.

Entende-se por condutores carregados aquele que são efetivamente percorridos

pela corrente elétrica no funcionamento normal do circuito. Os condutores de fase e

neutro são, neste caso, considerados condutores carregados.

Tabela 3 – Número de condutores carregados a ser considerado em função do tipo de circuito. NBR 5410 –Tabela 46.

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Seção de um condutor para uma temperatura ambiente de 30oC

Tabela 4 – Capacidade de condução de corrente, em ampères. Condutores: cobre

Isolação: PVC Temperatura no condutor: 70oC

Temperatura de referência do ambiente: 30oC (ar), 20oC (solo). NBR 5410- Tabela 36.

Tabela 5 – Capacidade de condução de corrente, em ampères.

Condutores: cobre Isolação: EPR ou XLPE

Temperatura no condutor: 70oC Temperatura de referência do ambiente: 30oC (ar), 20oC (solo). NBR 5410 - Tabela 37.

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Exemplo:

1. Dimensionar os condutores para um chuveiro, tendo como dados Pn=5400 W,

V= 220V, cos φ=1, isolação de PVC, eletroduto de PVC embutido de alvenaria,

temperatura ambiente 30oC.

Solução:

Pelo critério da capacidade de condução da corrente:

a) tipo de isolação: PVC

b) método de instalação: analisando a tabela 2 conclui-se que o método de

instalação é: 7 – B1

ϕcos

pSe

V

SI p == (3)

em que:

Ip = Corrente de Projeto, em Ampère (A).

S = Potência Aparente, em Volt-Ampère (VA).

V = tensão nominal, em Volt (V).

P = Potência Ativa, em Watt (W).

cos φ= FP – Fator de Potência do equipamento.

VAp

S 54001

5400

cos===

ϕ (4)

c) Cálculo da corrente de projeto

AV

SI p 5,24

220

5400=== (5)

d) número de condutores carregados: como a ligação do chuveiro é fase-neutro temos

dois condutores carregados.

e) escolha do condutor: consultando tabela 4, para dois condutores carregados e método

de instalação é B1, obtemos um valor imediatamente superior a Ip:

Pela tabela obtemos 32 A – seção dos condutores fase e neutro e proteção 4 mm2.

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3.1.3 - Condutor neutro

O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito. Sendo o condutor

neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase, desde

que a seção dos condutores de fase não ultrapasse 25 mm2. Os valores para seção de

condutores neutro são visualizados na tabela 6.

Tabela 6 – Seção do condutor neutro. NBR 5410 - Tabela 48.

3.1.4 - Condutor de proteção

Em alternativa ao método de cálculo, a seção do condutor de proteção pode ser

determinada através da tabela 7. Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não

padronizadas, devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima.

A tabela 7 é valida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal

que os condutores de fase.

Tabela 7 – seção mínima do condutor de proteção. NBR 5410 – Tabela 58.

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3.2 - Dimensionamento dos Disjuntores Termomagnéticos

Segundo a norma NBR-5410, devem ser previstos dispositivos de proteção para

interromper toda a corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta

possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, às ligações, aos terminais ou às

vizinhanças das linhas.

Um disjuntor é constituído pelo relé, com um órgão de disparo (disparador) e um

órgão de corte (o interruptor) e dotado também de convenientes meios de extinção do

arco elétrico (câmaras de extinção do arco elétrico).

Como disjuntor mais vulgar fabrica-se o disjuntor magnetotérmico que possui

um relé eletromagnético que protege contra curto – circuitos e um relé térmico,

constituído por uma lâmina bimetálica, que protege contra sobrecargas.

A figura abaixo mostra as zonas de operação de um disjuntor.

Figura 1 – Curva característica de funcionamento de um disjuntor (catálogo Siemens).

O disjuntor é um dispositivo que, além de poder comandar um circuito, isto é,

ligá-lo e desligá-lo, mesmo com carga, desliga-o automaticamente, quando a corrente

que circula ultrapassa um determinado valor, em razão de um curto-circuito ou de uma

sobrecarga.

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Figura 2 – Disjuntores termomagnéticos Siemens e Lorenzetti.

Para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada, as

características de atuação do dispositivo destinado a provê-la devem ser tais que:

zznb xIIIII 45,1; 2 ≤≤≤ (6)

Onde,

Ib – corrente de projeto.

In – corrente nominal do disjuntor.

Iz - é a capacidade de condução de corrente dos condutores.

I2 – corrente que assegura efetivamente a atuação do dispositivo de proteção; na prática,

a corrente I2 é considerada a corrente convencional de atuação para disjuntores.

Aplicações:

Curva B: Para proteção de circuitos que alimentam cargas com características

predominantemente resistivas ,como lâmpadas incandescentes, chuveiros , torneiras e

aquecedores elétricos, além dos circuitos de tomadas de uso geral.

Curva C: Para proteção de circuitos que alimentam especificamente cargas de natureza

indutiva que apresentam picos de corrente no momento de ligação, com o micro-ondas,

ar condicionado , motores para bombas, além de circuitos com cargas de características

semelhantes a essas.

Curva D: Para proteção de circuitos que alimentam cargas altamente indutivas que

apresentam elevados picos de corrente no momento de ligação, como grandes motores ,

transformadores, além de circuitos com cargas de características semelhantes a essas.

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Tabela 8 – Catálogo de Disjuntores Termomagnéticos GE.

Tabela 9 – Catálogo de Disjuntores Termomagnéticos Siemens.

3.3 - Dimensionamento dos Dispositivos Diferencial Residual.

São dispositivos que detectam a corrente diferencial-residual (DR) num circuito,

e atuam desligando-o, quando essa corrente ultrapassa um valor prefixado. A corrente

diferencial-residual é produzida, num circuito, por fuga para terra ou por falta, e pode

ser entendida como a corrente medida por um amperímetro alicate, extremamente

sensível, envolvendo todos os condutores vivos do circuito (fase e neutro, se existirem).

Os dispositivos DR são destinados à proteção de pessoas contra choque elétrico

O uso de dispositivos de proteção de corrente diferencial-residual com variação

de corrente I∆n igual ou inferior a 30 mA é reconhecido como proteção adicional contra

choques elétricos.

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Interruptores residuais

São dispositivos que só protegem contra choques (podem ligar e desligar

circuitos manualmente, como um interruptor comum). A corrente nominal é o maior

valor que pode circular continuamente pelo dispositivo e que pode ser interrompido sem

danificar seus componentes internos.

Dispositivo de proteção residual

Consistem num disjuntor comum, com um “módulo DR” acoplado, que protege

contra choques e contra sobrecarga. A corrente nominal é o maior valor que pode

circular continuamente pelo dispositivo sem provocar seu desligamento automático,

nem danificar seus componentes internos.

A figura abaixo ilustra os tipos de ligações básicas de dispositivos de proteção

residual.

Figura 3 – Catálogo Siemens para colocação de dispositivo residual na residência. Siemens.

Casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade

como proteção adicional é obrigatório.

� circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo

banheira ou chuveiro.

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� circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à

edificação;

� circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a

alimentar equipamentos no exterior;

� circuitos que, em locais de habitação, sirvam a pontos de utilização situados

em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e

demais dependências internas molhadas em uso normal ou sujeitas a

lavagens;

� circuitos que, em edificações não-residenciais, sirvam a pontos de tomada

situados em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço,

garagens e, no geral, em áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a

lavagens.

Para o dimensionamento do dispositivo diferencial-residual adotamos a seguinte

procedimento.

ndr II ≥ (7)

Onde,

Idr – corrente nominal do dispositivo de proteção residual.

In – corrente do disjuntor termomagnético.

Tabela 10 – Catálogo de Dispositivo de proteção residual. Siemens.

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3.4 - Dimensionamento do dispositivo de proteção Contra Surto (DPS).

Este dispositivo protege diversos equipamentos dentro de residências,

escritórios, salas comerciais, etc., tais como: equipamentos de áudio e vídeo,

computadores, sistemas de alarme, alarme de incêndio, ar condicionado, servidores,

entre outros equipamentos ligados na rede elétrica.

A NBR 5410:2004 item 6.3.5, estabelece as prescrições para o uso e localização

dos DPS. É um dispositivo de proteção contra - sobretensões transitórias (surtos de

tensão) “anulando as descargas indiretas na rede elétrica causadas por descargas

atmosféricas”.

Nos casos em que for necessário o uso de DPS, como previsto na NBR 5410-04

no item 5.4.2.1.1, e nos casos em que esse uso for especificado, independentemente das

considerações deste item, a disposição dos DPS deve respeitar os seguintes critérios:

a) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões de origem atmosférica

transmitidas pela linha externa de alimentação, bem como a proteção contra

sobretensões de manobra, os DPS devem ser instalados junto ao ponto de entrada da

linha na edificação ou no quadro de distribuição principal, localizado o mais próximo

possível do ponto de entrada; ou

b) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões provocadas por descargas

atmosféricas diretas sobre a edificação ou em suas proximidades, os DPS devem ser

instalados no ponto de entrada da linha na edificação.

Os DPS devem atender à IEC 61643-1 e ser selecionados com base no mínimo

nas seguintes características:

� Nível de proteção,

� Máxima tensão de operação contínua,

� Suportabilidade a sobretensões temporárias,

� Corrente nominal de descarga e/ou corrente de impulso;

� Suportabilidade à corrente de curto- circuito.

Além disso, quando utilizados em mais de um ponto da instalação (em cascata),

os DPS devem ser selecionados levando-se em conta também sua coordenação.

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Os DPS são divididos quanto a sua aplicação em três tipos, I, II e III, sendo

dispostos ao longo da instalação, a partir da sua origem até o equipamento que se deseja

proteger. Os DPS tipo I protegem toda a instalação contra os efeitos de uma descarga

atmosférica direta na edificação, na rede de distribuição da concessionária ou no

aterramento da instalação. Os DPS tipo II são colocados nos quadros de distribuição,

para proteger os circuitos que se originam deste quadro contra as sobretensões residuais

do DPS tipo I ou sobretensões induzidas na instalação causadas por descargas

atmosféricas remotas.

Os DPS tipo III têm a função de proteger os equipamentos eletrônicos contra

sobretensões originadas dentro da própria instalação, causadas pela variação de tensão

que se originam da partida de motores, acionamento de disjuntores ou outros tipos de

comutação.

As ligações dos DPS´s de acordo com a norma NBR 5410 são mostradas no

fluxograma abaixo.

Figura 4 – Esquema de conexão de DPS no ponto de entrada de energia ou no quadro de distribuição. NBR

5410.

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Tabela 11 – Catálogo de Dispositivo de Proteção Contra Surtos. (catálogo Siemens).

Seletividade de dispositivos de proteção contra surtos é mostrada na figura

abaixo.

Figura 5 - Seletividade de dispositivos de proteção contra surtos (catálogo Siemens).

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4 – Cálculo de demanda

O cálculo da demanda deve ser feito para a unidade consumidora atendida a

quatro condutores, com carga instalada superior a 15kW (220/127V) ou 25kW

(380/220V). Serve para determinar a categoria de fornecimento de cada unidade

consumidora e do conjunto, e para o dimensionamento das entradas de serviço.

Nota: A demanda mínima a ser considerada por unidade consumidora, quando calculada, deve

ser:

a) para 220/127V – 15 kVA;

b) para 380/220V – 25 kVA.

4.1 - Método de cálculo

A demanda para entrada de serviço individual ou agrupamento não pertencente a

prédio de múltiplas unidades, deve ser calculada a partir da carga declarada,

compatibilizada com as previsões mínimas do TABELA 13 do RIC, através da seguinte

expressão:

D(kVA) = (a+b+1,2c+d+e+f)

(8)

Onde.

(a) = demanda de iluminação e tomadas, calculada conforme TABELA 13 – Anexo D - RIC; (b) = demanda dos aparelhos para aquecimento (chuveiros, aquecedores, fornos, fogões, etc.), calculada conforme TABELA 15 – Anexo I - RIC; (c) = demanda dos aparelhos de condicionador de ar, tipo janela, calculada conforme TABELA 13, (unidade em kW) – Anexo E - RIC; (d) = demanda das unidades centrais de condicionadores de ar, calculadas a partir das respectivas correntes máximas totais (valores a serem fornecidos pelos fabricantes), considerando o fator de demanda de 100% - Anexo F - RIC; (e) = demanda dos motores elétricos e máquinas de solda a motor, calculada conforme TABELA 14 – Anexo G - RIC ; (f) = demanda das máquinas de solda a transformador, aparelhos de eletrogalvanização e de raio X – Anexo H - RIC.

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Tabela 12 – Fatores de demanda para condicionadores de ar tipo janela instalados em residências/apartamentos. RIC 2011 - Anexo E - RIC;

Tabela 13 – Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral. RIC 2011- Anexo D-RIC.

Tabela 14 - Cargas individuais dos motores e fatores de demanda para motores. RIC 2011- Anexo

G-RIC.

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Tabela 15 - Fatores de demanda para aparelhos de aquecimento resistivos. RIC 2011 Anexo I-RIC.

Tabela 16 – Dimensionamento entrada de serviço. RIC 2011- Anexo J - RIC.

EXEMPLO DE CÁLCULO DE DEMANDA:

Carga instalada

- Iluminação e tomadas = 8.600W

- Aparelhos de aquecimento 2 chuveiros de 7500, e uma torneira elétrica de 5500 = 20.500W

- Ar condicionado = 2.000W

Total = 31.100W

Como a carga instalada é superior a 25 KW (rede 380/220V) é necessário o

cálculo da demanda para determinar o tipo de consumidor.

- Iluminação e tomadas = 8.600x0, 35= 3.010VA.

- Chuveiros = 15.000x0, 75 = 16.750VA

- Torneira = 5500x1 = 5500VA

- Ar condicionado = 2.000x1x1, 2 = 2.400VA

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Demanda calculada = 22.160 VA - conforme tabela do tabela 16 RIC-BT.

Consumidor tipo C14

Condutores do ramal de entrada #10,00mm2.

Disjuntor termomagnético 3X40A

Condutor de proteção. #10,00 mm2

Condutor de aterramento. #10,00 mm2

Eletrodutos ramal de entrada PVC: Φ 32mm

Eletrodutos ramal aterramento proteção PVC: Φ 20mm

4.2 - Método de cálculo para prédios de múltiplas unidades

Em prédios de múltiplas unidades residenciais, para dimensionamento da

demanda e entrada de serviço, conforme TABELA 16 – Anexo J, deve-se utilizar a

seguinte metodologia:

a) Toma-se a demanda individual de cada apartamento em função de sua área, conforme

TABELA 17 – anexo T - RIC. No caso de unidades consumidoras com medidas

diferentes, utilizar a média aritmética das mesmas;

b) Toma-se o Fator de Diversidade, em função do número de apartamentos do edifício,

conforme TABELA 18 – Anexo U - RIC;

c) Multiplicam-se os valores obtidos em "a" e "b". Este produto deve ser multiplicado

por 1,20 (fator de crescimento vegetativo), para aumento de cargas futuras;

d) Ao valor do produto obtido em “c“ acrescenta-se a demanda dos serviços de

condomínio, calculada conforme item 7.2.1, obtendo-se a demanda total.

e) No dimensionamento do circuito de distribuição, exclusivamente residencial, admite-

se a utilização do fator de diversidade 0,75 sobre o somatório das demandas individuais.

26

Tabela 17 – Cálculo da demando dos apartamentos em função da área. RIC 2011 – Anexo T - RIC.

27

Tabela 18 – Fatores de diversividade de carga em função do número de apartamentos no prédio de múltiplas unidades consumidoras. RIC 2011 – Anexo U - RIC.

4.2.1 - Exemplo de demanda de um prédio Prédio com 24 apartamentos. Atendidos na tensão de 220/127V.

Área construída por apartamento 74m2

Área construída destinada ao serviço (condomínio) 140m2

Um único agrupamento de medidores.

1 - Cargas instaladas 1.1 - Carga instalada por apartamento:

iluminação e tomadas = 3.400W 2 chuveiros de 5.000W = 10.000W 1 condicionador de ar 1kW = 1.000W

Total = 14.400W Como 14,40 < 25kW, não é necessário calcular a demanda.

28

1.2 - Carga instalada de serviço (condomínio):

iluminação e tomadas = 8.400W 2 elevadores 10cv = 14.720W 2 bombas de 5cv (1 de reserva) = 3.680W

Total = 26.800W Como 26,80 > 25kW, deve ser calculada a demanda. 1.3 - Carga instalada total do prédio:

24 Apto. x 3.400 W = 81.600W 24 Apto. x (2 x 5.000 W) = 240.000W 24 Apto. x 1 kW = 24.000W serviço 8.400 W + 18.400 W = 21.800W

Total = 372.400W 2 - Cálculo das demandas 2.1 - Demanda dos apartamentos - Iluminação e tomadas: 24 Apto. fator de diversidade 19,86 Conforme TABELA 18 Área de 74m² demanda 1,65kVA Conforme TABELA 17 d = 1,65 x 19,86 = 32,77kVA d = 32,77kVA 2.2 - Demanda do serviço - Iluminação e tomadas: Conforme TABELA 13 a = 8.400 x 0,31 = 2,6kVA a = 2,6kVA - Motores: Conforme TABELA 14 e = (1x5,4 + 2x9,2) x 0,8 e = (5,4 +18,4) x 0,8 = 19,04kVA e = 19,04kVA Demanda total do serviço D(kVA) = a + e D(kVA) = 2,6 + 19,04 = 26,23kVA D = 26,23kVA

29

3 - Demanda total do prédio D(kVA) = (demanda dos Aptos. x 1,2 + demanda do Serviço) D(kVA) = (32,77x1,2) + 26,23 = 65,55 D(kVA) = 65,55 kVA

5 – Compatibilização com o RIC

O Regulamento de instalações consumidoras (RIC) estabelece critérios mínimos

de carga instalada que o projeto do consumidor deve ter. A partir da comparação com o

valor projetado podemos ver se a instalação esta dentro da norma.

Para iluminação e tomadas de uso geral adotamos a tabela abaixo. Aparelhos de

aquecimento, motores é considerado 100 % do valor projetado.

Tabela 19 – Carga mínima e fatores de demanda para iluminação e tomadas. RIC 2011 – Anexo D.

Para ar-condicionado é adotado: a) residências individuais: 1kW;

b) unidades consumidoras residenciais de entradas coletivas (ver Nota 2): 1kW/unidade

consumidora com até 40m² de área construída, 1,5kW/unidade consumidora com área

entre 40 e 50m² e 2kW/unidade consumidora com área superior a 50m²;

c) salas e escritórios: 1kW/15m² de área construída quando não for prevista refrigeração

central.

30

d) lojas e semelhantes: 3kW/unidade consumidora com até 30m² de área construída e

5kW/unidade consumidora com área construída superior a 30m2

EXEMPLO 1: residência com 180m2 de área construída. 1 - Carga instalada

Iluminação e tomadas = 10.000W 2 chuveiros de 5.000W = 10.000W 1 motor de 1/2cv = 368W

Total = 20.368W 2 - Compatibilização da carga instalada com as previsões mínimas

2.1 Iluminações e tomadas: Conforme TABELA 19 30W/m2 x 180m2 = 5.400W

Como 5.400W < 10.000W, adotar 10.000W de iluminação e tomadas. Adotada = 10.000W 2.2 - Aparelhos de aquecimento: carga instalada = 2 x 5.000W = 10.000W Adotada = 10.000W 2.3 - Condicionador de ar tipo janela: mínimo previsto = 1kW Adotada = 1kW 2.4 - Motores: carga instalada = 1/2cv Adotada = 1/2cv

31

Capítulos 6 – Componentes das redes de eletrodutos

6.1 – Eletrodutos

Introdução

Os eletrodutos podem ser de tubos de metal ou plástico, rígido ou flexível, tendo

como finalidade de conter os condutores elétricos e protegê-los da umidade, ácidos,

gases ou choques mecânicos. Uma observação importante é no cuidado com mangueiras

fabricadas em polietileno ou em material reciclado, pois elas não estão de acordo com a

NBR-5410 porque propagam fogo.

Os tipos de eletrodutos e o seus traçados irão depender das técnicas construtivas

adotadas, pois o eletroduto pode ser embutido dentro laje e também pode estar embutido

dentro de uma alvenaria de tijolo comum, dentro de uma alvenaria com blocos

concretos ou dentro de uma parede de gesso a cartonado (drywall). E dependendo do

critério do projetista o eletroduto também pode estar aparente.

Os eletrodutos metálicos rígidos, podem ser utilizados em instalações aparentes. Já

os eletrodutos em PVC flexíveis são utilizados em instalações embutidas. Mas cuidado,

nem todo eletroduto flexível pode ser embutido em concreto. Para embutir em concreto

armado, o eletroduto deve possuir uma grande resistência mecânica para resistir ao

trânsito de pessoas durante a concretagem e resistência à temperatura de serviço dos

condutores (superiores a 40º C).

Os eletrodutos são componentes de uma instalação elétrica que têm as funções

de:

• Propiciar aos condutores proteção mecânica.

• Propicias ao condutores proteção contra ataques do meio ambiente,

sobretudo contra corrosão ou ataques químicos oriundos de ações da

atmosfera ou agentes agressivos dispersos no meio ambiente (sais, ácidos,

gases, óleos etc.)

• Fornecer ao meio uma proteção contra os perigos de incêndio resultantes de

eventuais superaquecimentos dos condutores ou arcos elétricos.

32

6.2 - Tipos de Eletrodutos

Tipos de eletrodutos:

� Quanto ao material

o Não metálicos: PVC, plástico com fibras de vidro, polipropileno,

polietileno de alta densidade.

o Metálicos: aço carbono galvanizado ou esmaltado, alumínio e flexíveis

de cobre espiralado.

� Quanto à flexibilidade

o Rígidos

o Flexíveis

� Quanto à forma de conexão

o Roscáveis

o Soldáveis

� Quanto à espessura da parede

o Leve

o Semipesado

o Pesado

6.2.1 – Eletroduto rígido metálico

Figura 6 – Eletroduto rígido metálico. [cortesia tigre].

Os eletrodutos metálicos rígidos são geralmente de aço-carbono, com proteção

interna e externa feita com materiais resistentes à corrosão. A proteção dos eletrodutos

de aço carbono é realizada através de revestimento de zinco, ou ainda através de

revestimento com tinta ou esmalte.

33

Tubo de aço dobrável ou ferro galvanizado. Com ou sem costura longitudinal.

Pintado interna e externamente com esmalte de cor preta. Fabricado com diferentes

diâmetros e espessuras de parede. Adquirido em vara de 3 metros e dotado de rosca

externa nas extremidades. Comprimento da rosca igual à metade do comprimento da

luva. Obs.: Não utilizar em ambientes com umidade excessiva e corrosivos.

Tabela 20 – Eletroduto Rígido de Aço-Carbono sem Costura (NBR5597).

6.2.2 – Eletroduto rígido plástico (PVC)

Figura 7 – Eletroduto rígido Plástico PVC. [cortesia tigre].

Fabricados com derivados de petróleo, possuindo diferentes diâmetros e

espessuras, não sofrem corrosão. São vendidos em barras de 3,0 m, em que as emendas

podem ser feitas com roscas (luvas) ou soldadas (cola).Os eletrodutos isolantes rígidos

são fabricados em PVC, polietileno de alta densidade. Os eletrodutos de PVC Rígido

são utilizados em linhas aparentes ou embutidas ou, em linhas subterrâneas envelopados

em concreto. Estes eletrodutos podem ser roscáveis e soldáveis, com duas espessuras de

paredes (Classe A e Classe B).

Figura 8 – Eletroduto rígido Plástico PVC. [cortesia tigre].

34

Características

� Tubo de plástico dobrável.

� Sem costura longitudinal.

� Dotado de rosca externa na extremidade. (a)

� Fabricado com diferentes diâmetros e espessuras de parede.

� Adquirido em vara de 3 metros.

� Comprimento da rosca igual à metade do comprimento da luva.

Função e aplicação

Proteção mecânica para fios e cabos em instalações elétricas embutidas de

baixa tensão, onde a solicitação dos esforços mecânicos durante a concretagem é

elevada. Para obras prediais, comerciais e industriais. Também pode ser aplicado nas

entradas de padrões residenciais.

Benefícios

� Facilidade de Instalação: eletrodutos mais leves que os metálicos;

� Durabilidade e Resistência: Alta resistência mecânica; Não são afetados pelas

substâncias que constituem o concreto e a argamassa; Imunes a elementos

nocivos do solo; Não oxidam, mesmo quando expostos a ambientes agressivos;

Reforço nas bordas das caixas de luz para evitar o empenamento da peça;

� Segurança: Produtos anti-chama (não propagam chama), e resistência a

deformação, atendendo aos requisitos da norma; Atende a nova Norma NBR

15465

Características técnicas

� Itens da linha fabricados de PVC anti-chama;

� Cor preta;

� Diâmetros (Bitolas): ½”, ¾”, 1”, 1¼”, 1½”, 2”, 2½”, 3", 4” (polegadas);

� Tubos fornecidos em barras de 3m, com rosca nas duas extremidades;

35

Tabela 21 – Eletroduto Rígido de PVC Tipo Roscável (NBR 6150).

6.2.3 – Eletrodutos flexíveis

6.2.3.1 – Eletrodutos metálicos flexíveis

Formado por uma cinta de aço galvanizada, enrolado em espirais,

proporcionando resistência e flexibilidade. São vendidos em rolos de até 100 m. Obs.:

Utilizados em instalações expostas, principalmente motores, devido a vibrações.

Figura 9 – Eletroduto metálico flexível.

6.2.3.2 – Eletrodutos PVC flexíveis (conduítes)

Estes eletrodutos não podem ser utilizados nas partes externas das edificações,

em localizações perigosas e não podem também serem expostos à chuva ou ao sol.

Devem constituir trechos contínuos e não devem ser emendados. Necessitam ser

firmemente fixados por braçadeiras. Em geral, são empregados em instalações elétricas

de baixa tensão e na instalação de motores ou de outros aparelhos sujeitos à vibração ou

que tenham necessidade de ser deslocados em pequenos percursos. Também são

utilizados em ligações de diversos quadros. Para a sua fixação, usa-se o box reto ou

curvo. São encontrados em diversos diâmetros, expressos em polegadas (1/2”, 3/4”, 1”)

e vendidos a metro. Proteção mecânica para instalações elétricas de baixa tensão,

36

executadas em alvenaria com recobrimento de argamassa. Para obras residenciais,

comerciais e industriais.

Figura 10 – Eletroduto flexível Plástico PVC. [cortesia tigre].

Benefícios

• Facilidade de Instalação: a geometria especial do eletroduto de PVC flexível

permite curvá-lo para realizar mudanças de direção, dispensando conexões,

sem comprometer o diâmetro nominal interno; baixo coeficiente de atrito do

eletroduto facilita a introdução e passagem dos cabos elétricos; leveza por ser

fabricado de PVC;

• Economia: reduz custos de mão-de-obra e prazos de execução das instalações,

pela flexibilidade e comprimento das bobinas, dispensando conexões;

• Durabilidade e Resistência: têm elevada resistência química e contra a corrosão,

ideais em regiões litorâneas ou agressivas; ideal para uso embutido em paredes,

suportando carga de até 320 N / 5 cm;

• Segurança: produto anti-chama (não propagam chama); atende a nova Norma

NBR 15465.

Características técnicas

• Itens da linha fabricados de PVC Anti-chama;

• Cor amarela;

• Eletrodutos com perfil corrugado flexível;

• Diâmetros: 16, 20 , 25 e 32mm;

• Eletrodutos fornecidos em bobinas com 50m (diâmetros de 16, 20 e 25mm) e

com 25m (diâmetro de 32mm);

• Resistência diametral dos eletrodutos: carga até 320 N / 5 cm;

37

Figura 11 – Dimensões do Eletroduto flexível Plástico PVC. [catálogo tigre].

6.2.4 – Eletrodutos flexíveis (conduítes) reforçado

Figura 12 - Eletroduto flexível reforçado Plástico PVC. [catálogo tigre].

Função e aplicação

Proteção mecânica para instalações elétricas de baixa tensão embutidas em

lajes de concreto. Para uso em construções prediais, comerciais e industriais, novas ou

reformas, onde a solicitação de esforços mecânicos durante a concretagem de lajes

ou pisos é elevada.

Benefícios

• Segurança: não propagam chama, trazendo segurança e confiabilidade aos

usuários;

• Fácil de instalar: mesmo sendo reforçado, mantém suas características de

flexibilidade; baixo coeficiente de atrito do eletroduto, facilitando a

introdução e passagem dos cabos elétricos, reduzindo custos de mão-de-obra e

prazos de execução das instalações.

• Durabilidade e Resistência: elevada resistência química e contra a corrosão,

por serem feitos de PVC. ideal para uso em lajes, tendo resistência

suficiente para agüentar os esforços de esmagamento do eletroduto no

38

processo de concretagem (colocação de concreto na laje), e a movimentação

intensa de pessoas e carrinhos-de-mão no andamento de uma obra;

Características técnicas

• Fabricados de PVC anti-chama;

• Cor laranja;

• Eletrodutos com perfil corrugado flexível;

• Diâmetros: 20, 25, 32 mm;

• Geometria corrugada e espessura de parede reforçada, que resultam em

elevada resistência diametral;

• Eletrodutos fornecidos em bobinas com 50m (diâmetros de 20 e 25mm) e com

25m (diâmetro de 32mm);

• Resistência diametral dos eletrodutos: carga até 750 N / 5 cm;

6.2.5 – Comparação entre os eletrodutos.

A tabela abaixo ilustra os diferentes tipos de eletrodutos e suas respectivas

aplicações. Pode-se salientar que o eletroduto corrugado simples é adequado somente

para paredes sendo o resto dos eletrodutos, o corrugado reforçado e o eletroduto de PVC

preto é adequado tanto para parede como para lajes. Já para instalações subterrâneas

somente é adequado o eletroduto de PVC preto. As cores dos eletrodutos flexíveis da

tigre é identificado o grau de resistência: amarela - leve esforço mecânico (320 N/5 cm);

laranja - médio esforço mecânico (750 N/5 cm); e preta - pesado/alto esforço mecânico

(1.250 N/5 cm).

Tabela 21 – Comparação de eletrodutos Tigre (catálogo Tigre).

39

A tabela abaixo ilustra a bitola de referência para os variados tipos de eletrodutos.

Tabela 22 – Comparação de bitolas de eletrodutos (Instalações elétricas - Cervelin).

6.3 - Especificações e normas

Para determinar a seção mínima de um eletroduto, necessário para acomodar um

dado número de condutores, sejam eles de mesma seção ou não, a NBR 5410 fixa

algumas regras básicas.

A norma limita, além da ocupação, o comprimento e o número de curvas por trecho.

Tendo em vista a necessidade de instalar e retirar com facilidade os condutores, sem

afetar a sua integridade.

� Os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos, não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações e 30 m para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos.

� Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90°. Exemplo: Assim, por exemplo, um trecho com três curvas de 90o deve ter um comprimento máximo de 15 – (3X3) = 6m.

� A máxima porcentagem de área útil do eletroduto ocupada pelos condutores é de 53% no caso de um condutor, de 31 % no caso de dois condutores e de 40 % para três ou mais condutores.

40

Figura 13 - Taxa de ocupação dos eletrodutos. [Manual Prysmian].

� Quando a tubulação passar por área inacessível, onde não possam ser instaladas

caixas, a distância, a distância máxima entre duas caixas pode ser aumentada, desde que se aumente a seção do eletroduto.

� É vedado o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal.

NOTA: Esta proibição inclui, por exemplo, produtos caracterizados por seus fabricantes como

“mangueiras”.

� Em eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e cabos multipolares. Admite-se a utilização de condutor nú em eletroduto isolante exclusivo, quando tal condutor destinar-se a aterramento.

� Só podem ser colocados, num mesmo eletroduto, condutores de circuitos diferentes quando estes se originarem do mesmo quadro de distribuição.

� Nas instalações elétricas abrangidas por esta só são admitidos eletrodutos que não propagam chama.

� Só são admitidos em instalação embutida os eletrodutos que suportem os esforços de deformação característicos da técnica construtiva utilizada.

� Em qualquer situação, os eletrodutos devem suportar as solicitações mecânicas, químicas, elétricas e térmicas a que forem submetidos nas condições da instalação.

Devem ser empregadas caixas:

� Em todos os pontos da tubulação onde houver entrada ou saída de condutores.

� Em todos os pontos de emenda ou de derivação de condutores;

� Sempre que for necessário segmentar a tubulação;

� A localização das caixas deve ser de modo a garantir que elas sejam facilmente acessíveis.

� Elas devem ser providas de tampas ou, caso alojem interruptores, tomadas de

corrente e congêneres fechadas com os espelhos que completam a instalação desses dispositivos. As caixas de saída para alimentação de equipamentos podem ser fechadas com as placas destinadas à fixação desses equipamentos.

41

� Os condutores devem formar trechos contínuos entre as caixas, não se admitindo emendas e derivações senão no interior das caixas. Condutores emendados ou cuja isolação tenha sido danificada e recomposta com fita isolante ou outro material não devem ser enfiados em eletrodutos.

� Na montagem das linhas a serem embutidas em concreto armado, os eletrodutos devem ser dispostos de modo a evitar sua deformação durante a concretagem.

� As caixas, bem como as bocas dos eletrodutos, devem ser fechadas com vedações apropriadas que impeçam a entrada de argamassas ou nata de concreto durante a concretagem.

� Os eletrodutos só devem ser cortados perpendicularmente a seu eixo. Deve ser retirada toda rebarba suscetível de danificar a isolação dos condutores.

� A enfiação dos condutores só deve ser iniciada depois que a montagem dos eletrodutos for concluída, não restar nenhum serviço de construção suscetível de danificá-los e a linha for submetida a uma limpeza completa.

� Para facilitar a enfiação dos condutores, podem ser utilizados:

� Guias de puxamento; e/ou � Talco, parafina ou outros lubrificantes que não prejudiquem a isolação

dos condutores.

NOTA: Os guias de puxamento só devem ser introduzidos após finalizadas as tubulações, e não durante sua execução.

6.4 - Simbologia

Eletroduto embutido na laje

Eletroduto embutido na parede

Eletroduto embutido no piso

Figura 14 - Simbologia para eletrodutos. [Manual Prysmian].

42

6.4 - Caixas de passagem

Ela tem como a função de abrigar equipamentos, emenda de condutores,

colocarem limite no comprimento nos trechos de tubulações. As caixas de

ligação devem ser colocadas em lugares de fácil acesso e ser fechadas com

tampa. As caixas que tiver interruptores, tomadas de corrente e congênere têm

que ser fechadas por espelhos que completam a instalação desses dispositivos. As

caixas de saída para a alimentação de equipamentos devem ser à prova de explosão.

Condutores devem forma trechos contínuos entre as caixas de derivação;

emendas e derivações tem que ser colocado dentro das caixas. As caixas de

passagem servem prioritariamente, ao encontro dos fios com outros fios, ou com

interruptores e tomadas. Permitem instalar a fiação e subdividi-la em partes menores,

facilitando a instalação e o reparo destes fios quando necessário.

Exemplos de caixas de passagem

Caixas para embutir nas paredes, onde serão fixados interruptores ou tomadas, ou

ambos.

Figura 15 - Caixas de derivação 4X2 e 4X4. [catálogo tigre].

Caixa de embutir no teto, por onde passaram os condutores para o resto da

residência e onde deverá ser fixado o spot ou lustre.

Figura 16 - Caixas de derivação octogonal. [catálogo tigre].

6.5 - Traçado de eletrodutos

Feita a divisão de cargas em circuitos terminais e a distribuição dos pontos de

luz, das tomadas de uso geral, das tomadas de uso específico e do quadro de

distribuição, precisamos pensar no traçado dos eletrodutos.

43

Orientações para o traçado dos eletrodutos.

Para o traçado dos eletrodutos seguimos as recomendações abaixo:

Passo 1. O traçado dos eletrodutos começa do Quadro de Distribuição, que será

chamado de QD daqui por diante.

Passo 2. A partir do QD devemos interligar os pontos de luz no teto abrangendo todos

os ambientes da edificação, procurando manter os menores percursos possíveis e

evitando que as tubulações se cruzem.

Passo 3. Ligar os pontos de luz no teto aos pontos de tomada e interruptores.

Passo 4. Quando parede possuir mais de um ponto elétrico, chegar com o eletrodutos

na caixa que estiver mais alta e a partir dela interligar com as outras.

Passo 5. Apesar das caixas dos pontos de luz no teto serem octogonais, devemos evitar

ligar mais de 6 eletrodutos a ela. Essa restrição de número de eletrodutos também existe

para caixas 4x2 e 4x4, em que, não se deve ligar mais que 4 eletrodutos por caixa apesar

delas possuírem mais entradas/saídas.

Passo 6. Deve-se também limitar o número de circuitos por eletroduto. Deve-se passar

no máximo 8 condutores por eletroduto. Mais de oito condutores os eletrodutos com

certeza vão ter um diâmetro elevado e também a temperatura de trabalho será maior,

diminuindo a eficiência dos condutores.

Figura 17 - Exemplos de traçado de eletrodutos. [Manual Prysmian].

44

6.6 - Dimensionamentos de eletrodutos Roteiro para o dimensionamento de eletrodutos:

a) Determina-se a seção total ocupada pelos condutores

b) Determina-se o diâmetro externo nominal do eletroduto(mm) consultando as

tabelas dos fabricantes de eletrodutos.

c) Caso os condutores instalados em um mesmo eletroduto sejam do mesmo tipo e

tenham seções nominais iguais, pode-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 especificas.

Tabela 23 – Dimensões Totais dos condutores Isolados (Instalações elétricas - Cervelin).

Os fios são feitos de um único e espesso filamento, e por isso são rígidos. Os

cabos são feitos por diversos filamentos finos, o que lhes dá maleabilidade e facilita sua

colocação dentro dos eletrodutos.

Tabela 24 – Eletrodutos de PVC Rígido Roscável (Instalações elétricas - Cervelin).

45

Dimensionar o trecho de eletroduto de PVC rígido roscável, na qual deverão ser

instalados os seguintes circuitos;

Circuito 1: 2#4 mm2 T 4mm2

Circuito 2: 3#6 mm2 (6 mm2 ) T 6mm2

Circuito 3: #2,5 mm2 (2,5mm2)

Solução:

A – seção total ocupada pelos condutores: pela tabela 23 tiramos os valores das

áreas ocupadas pelos condutores.

#2,5 mm2: 9,1 mm2:

#4 mm2: 11,9 mm2:

#6 mm2: 15,2 mm2:

Área total: 2.9,1+3.11,9+5.15,2

Área total = 129,9 mm2.

B –diâmetro do eletroduto

Entrando com o valor de 129,9 mm2 na tabela 24, na coluna de 40%, teremos o

eletroduto de PVC de diâmetro 25 mm.

Figura 18 - Exemplo de cálculo de diâmetro de eletrodutos. [Instalações elétrica - Cervelin].

Exemplo se os eletrodutos são de mesma seção:

Dimensionar o trecho de eletroduto de PVC rígido roscável, na qual deverão ser

instalados os seguintes circuitos;

Circuito 1: 2#2,5 mm2 T 2,5mm2

Circuito 2: 3#2,5 mm2 (2,5 mm2 ) T 2,5 mm2

Circuito 3: #2,5 mm2 (2,5mm2)

Serão 10 condutores com seção de 2,5 mm2. Analisando a tabela 25 observa-se que o

diâmetro estipulado é de 25 mm.

46

Tabela 25 – Eletrodutos de PVC Rígido Roscável (Instalações elétricas –Cervelin)

6.7. - Simbologia dos condutores para os diagramas elétricos

A simbologia a ser atotada para representação de fase, retorno, neutro e proteção

esta ilustrado na figura abaixo.

Figura 19 - Simbologia adotada para os diagramas elétricos. [Manual Prysmian].

Sendo que para as determinações das cores destes condutores é adotado:

• Condutor de proteção: Verde / Verde-amarelo

• Condutor de neutro: Azul-claro

• Condutor de fase: Qualquer cor fora as delimitadas acima (sugestão: Vermelho – Preto).

• Condutor de retorno: Amarelo

47

6.8 - Esquemas elétricos e representações

Os diagramas elétricos para representações na planta elétrica é mostrado no anexo A.

No anexo a temos os diagramas unifilares e multifilares de:

� Ligação de interruptores de iluminação:

� Uma seção

� Paralelo

� Intermediário

� Ligação de tomadas de corrente

� Ligação de sensor de presença

� Ligação de fotocélula

� Ligação de minuteria

Na representação da planta cada retorno deve ser representando com a letra

correspondente do ponto de iluminação. Cada circuito individual deve ser representando

com o número de circuito feito na divisão de circuitos. O diagrama deve chegar até o

último ponto de tomada.

Nota: Utiliza-se somente um condutor de proteção por eletroduto.

Figura 20 - Representação dos diagramas elétricos na planta.

48

Referências Bibliográficas:

[1] A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) – NBR 5410.

[2] Instalações Elétricas Prediais, Geraldo Cavalin e Severino Cervelin – décima quarta edição, 2011. [3] Regulamento de Instalações consumidoras, 2011.

[4] Projetos de instalações elétricas predias, Domingos Leite Lima Filho – décima

primeira edição. 2010.

[5] Catálogo Siemens.

[6] Catálogo Tigre.

[7] Catálogo Pirelli.

[8] Manual de projetos elétricos Prysmian.

49

Anexo A - Condutores – Fio e Cabos

É através dos condutores elétricos que a corrente elétrica circula, dissipando uma

quantidade de calor (efeito Joule). Esse efeito, apesar de não poder ser evitado, pode ser

minimizado através da escolha correta do tipo e bitola do condutor. Fabricados com

materiais condutores, entre os quais os mais utilizados são o cobre e o alumínio. Cada

um desses materiais apresentam vantagens e desvantagens em sua utilização.

Atualmente o condutor de cobre é o mais utilizado nas instalações elétricas residenciais,

comerciais e industriais, e o condutor de alumínio é mais empregado em linhas de

transmissão pôr ser mais leves, gerando maior economia estrutural.

(http://www.joinville.ifsc.edu.br/~danny/danny/PEL/Apostila_Projeto_Instala%C3%A7

%C3%B5es_%20El%C3%A9tricas_Parte%20III.pdf).

Existem várias alternativas para a construção de condutores de cobre ou alumínio.

As construções são escolhidas em função de suas características ou da tecnologia

disponível, podendo interferir no desempenho final do produto onde foi empregado.

Examinaremos a seguir as mais usuais em relação ao cobre. Estas classificações podem

ser encontradas na NBR 6880 (catálogo Pirelli).

Redondo sólido: classificado pela norma como classe 1, este condutor é

constituído por um único fio. Muito utilizado no passado, sua aplicação

está cada vez mais reduzida devido a sua baixa flexibilidade, difi-

cultando a instalação e aumentando a probabilidade de ocorrência de

defeitos superficiais. Nos últimos anos, tem sido substituído pêlos cabos

flexíveis. Sua construção limitada às seções menores (até 16 mm2)

Redondo normal: este condutor é classificado como classe 2, também

conhecido como condutor semirrígido. Constitui-se de um fio longi-

tudinal, em torno do qual são colocadas, em forma de espiral, uma ou

mais coroas de fios de mesmo diâmetro do fio central. Este condutor tem

número fixo de fios (7, 19, 37, 61, etc.), que possibilitam uma distribuição

bem definida. Muito usado no passado em condutores de todas as classes

de tensão, atualmente está sendo substituído nos cabos de baixa tensão

por condutores flexíveis. É utilizado em instalações elétricas industriais e

prediais, que exigem seções acima de 10 mm2 e pode ser singelo ou

múltiplo com qualquer tipo de isolação.

50

Redondo compacto: este condutor também é classificado como classe

dois. Apresenta menor diâmetro externo do que o condutor redondo

normal devido à "compactação" que o condutor sofre após ser

encordoado. Esse processo reduz a quantidade de vazios entre os fios,

sendo este tipo de condutor o mais recomendado para cabos de média e

alta tensão, com seção de 10 a 500 mm2.

Flexível e extra-flexível: estão, classificados como classe 4, 5 e 6. São

condutores formados por vários fios encordoados de forma helicoidal.

Os condutores classe 5 são os mais adequados para instalações de baixa

tensão, sendo atualmente os condutores mais utilizados. Já a classe 4 foi

eliminada da IEC (referência da ABNT para elaboração das normas

NBR) e deverá ser eliminada da NBR. Assim, a Pirelli tem adotado

como condutor flexível nas suas linhas tradicionais (Pirastic flex,

Sintenax flex e Eprotenax G7) a formação classe 5 como padrão. Em

uma instalação, o condutor flexível apresenta grande vantagem

principalmente no manuseio, na puxada pêlos eletrodutos e nas

montagens em eletrocalhas reduzindo a possibilidade de ocorrência de

defeitos superficiais. O condutor flexível também reduz o tempo de

instalação e conseqüentemente o custo da mesma. A categoria classe 6

apresenta condutores extremamente flexíveis para uso principalmente

nas aplicações especiais em equipamentos de uso móvel.

A NBR-6880 estabelece, para condutores de cobre, seis classes de encordoamento,

numeradas de 1 a 6 com graus crescentes de flexibilidade, sendo:

Por exemplo: para um condutor de 10 mm2, temos:

� Classe 1: redondo sólido – 1 único condutor;

� Classe 2: redondo normal e redondo compacto – Sete fios não compactados ou

seis fios compactados.

� Classe 5: flexível e extra flexível – mínimo de 72 fios;

51

A diferença entre um fio e um cabo é a flexibilidade

Os fios são feitos de um único e espesso filamento, e por isso são rígidos. Os

cabos são feitos por diversos filamentos finos, o que lhes dá maleabilidade e facilita sua

colocação dentro dos eletrodutos. Devem ser usados os fios e cabos de cobre de alta

condutividade, tipo anti-chamas, com revestimento termoplástico e nível de

isolamento para 750 V e 1000 v, salvo indicação em contrario do projeto executivo de

elétrica.

Cada fio ou cabo deve conter as seguintes informações gravadas de forma

continua bitola, isolação, temperatura, nome do fabricante. Basicamente as

características elétricas (capacidade de condução de corrente, resistência da isolação,

etc.) dos cabos flexíveis são as mesmas dos fios rígidos.

A grande diferença é que os cabos flexíveis são melhores para a instalação

devido ao fácil manuseio.

Aplicação

Como condutores de eletricidade, protegidos em eletrodutos, destinados à

distribuição de luz, força motriz, aquecimento, sinalização e campainha. Em instalações

fixas, embutidas ou aparentes.

Vida Útil

Um sistema bem feito dura em média 20 anos, mas 10 anos já é um bom período

para se fazer uma revisão: Verificar a fiação, os soquetes, os interruptores e tomadas

tanto nos fios e cabos como também, nos dispositivos de proteção, como disjuntores e

fusíveis. Um soquete com problemas rouba energia da lâmpada e um interruptor com

algum fio solto ou com mau contato pode causar um curto circuito.

A fiação

A escolha da bitola do fio ideal para cada circuito deve levar em contas as cargas

associadas a cada circuito. As bitolas mínimas recomendadas são de 1,5mm² para

iluminação e 2,5mm² para tomadas de uso geral (TUGs).

Cabo é melhor que fio?

A única diferença que existe é a flexibilidade a corrente é praticamente a mesma,

ou seja, um fio 1,5mm², um cabo 1,5mm², ou um cabo flexível 1,5mm², possuem a

52

mesma capacidade de condução de corrente. Resumindo, a capacidade de corrente é a

mesma para as mesmas seções nominais, independentemente da classe do condutor. O

que vai definir a classe a ser utilizada é aplicação e/ou a preferência do projetista ou

instalador.

Ao adquirir este tipo de material, não avalie apenas o preço, a qualidade da

matéria prima é muito importante como; Na compra de qualquer produto, desconfie dos

preços baixo demais pesquise mais. Seja qual for a marca e o tipo de material utilizado

(fio ou cabo) utilize os produtos que tenham suas identificações claras como seção,

temperatura, tensão de isolamento, nº da norma que especifica as características técnica

referidas para este cabo.

Circuitos específicos, como chuveiros, torneiras elétricas, equipamentos acima de 1800

watts devem ter a potencia do equipamento calculado para cada circuito, e determinar a

bitola dos fios incluindo também o fio terra para sua proteção. Preferencialmente toda

fiação devera estar embutidas em eletrodutos ou eletrocalhas para evitar contatos e

acidentes (http://www.fazfacil.com.br) (http://redeseletricas.wordpress.com).

.

Figura 21 - Ilustração de colocação de condutores em eletrodutos (Manual Prysmian).

Tipos de isolação (NBR 5410)

Para a proteção do condutor contra choques mecânicos, umidade e elementos

corrosivos, é utilizada uma capa de material isolante denominada isolação, que tem

como principal propriedade a separação entre os diversos condutores. A camada

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isolante deve suportar a diferença de potencial entre os condutores e terra e às

temperaturas elevadas. Alguns condutores possuem duas camadas de materiais

diferentes, nesse caso, a camada interna (isolação) é constituída por um composto com

propriedades de proteção elétricas, e a externa (cobertura) é constituída por um material

com características de proteção mecânicas elevadas.

No Brasil, os compostos isolantes mais utilizados na fabricação de condutores

elétricos são o PVC e o EPR. O cloreto de polivinila (PVC) é, na realidade, uma mistura

de cloreto de polivilina puro (resina sintética) com plastificante, cargas e estabilizantes.

A rigidez dielétrica é relativamente elevada, porém apresenta perdas dielétricas também

elevadas, principalmente em tensões superiores a 10 kV. Com isso, o emprego de cabos

isolados com PVC fica limitado, no máximo, Á tensão de 6 kV utilizados em baixa

tensão.

A resistência do PVC a agentes químicos e à agua é relativamente alta. Além

disso, possui boa característica de não propagação de chama – gerando, no entanto uma

considerável quantidade de fumaça e de gases tóxicos e corrosivos quando submetidos

ao fogo.

Já a borracha de etileno-propileno (EPR), por se tratar de uma mistura reticulada

quimicamente, possui excelente resistência ao envelhecimento térmico. Apresenta

também ótima flexibilidade, mesmo em baixas temperaturas, e rigidez dielétrica

elevada, com baixas perdas dielétricas, o que possibilita seu emprego em alta tensão,

usualmente até 138 kV utilizados em média e alta tensão.

Quando formulada adequadamente a borracha EPR possui boa resistência à agua

e aos agentes químicos em geral. Seu bom desempenho em relação ao envelhecimento

térmico permite a aplicação de altas densidades de correntes.

Abaixo é mostrada uma tabela com pontos fracos e fortes dos materiais

isolantes. E na outra tabela a uma relação de temperaturas de funcionamento.

Tabela 26 – Características de isolação dos condutores. (catálogo Pirelli).

54

Tabela 27 – Temperatura de funcionamento de condutores.

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Anexo B - Diagramas elétricos para ligação da iluminação

Ligação interruptor uma seção

Esquema Unifilar

Figura 22 - Esquema Unifilar de uma ligação de interruptor uma seção. [Instalações elétrica -

Cervelin]. Esquema Multifilar

Figura 23 - Esquema Multifilar de uma ligação de interruptor de uma seção. [Manual Prysmian].

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Lâmpada comandada por interruptor paralelo

Esquema Unifilar

Figura 24 - Esquema Unifilar de uma ligação de interruptor paralelo. [Instalações elétrica -

Cervelin].

Esquema Multifilar

Figura 25 - Esquema Multifilar de uma ligação de interruptor paralelo. [Manual Prysmian].

57

Lâmpada comandada por three-way e four-way

Esquema Unifilar

Figura 26 - Esquema Unifilar de uma ligação de interruptor intermediário. [Instalações elétrica -

Cervelin].

Esquema Multifilar

Figura 27 - Esquema Multifilar de uma ligação de interruptor intermediário. [Manual Prysmian].

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Diagramas elétricos para ligação das tomadas

Figura 28 - Esquema Multifilar de uma ligação de tomadas de uso geral. [Legrand]

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Figura 29 - Esquema Unifilar de uma ligação de tomadas de uso geral.

Sensor de presença

O interruptor automático de presença é um interruptor estanque, articulável,

equipado com um sensor infravermelho que capta a radiação de calor em

movimento (pessoas, animais, automóveis, etc.), dentro do seu campo de detecção

(http://e-m-i-tec.blogspot.com).

Ele possui duas regulagens: uma, que permite variar o tempo em que as

lâmpadas permanecem acesas de 10seg a 10min; outra tem modelos que permitem

inibir seu funcionamento durante o dia, através da célula fotoelétrica nele existente.

Tem por finalidade comandar automaticamente a iluminação de ambientes onde

não é necessário manter as lâmpadas permanentemente acesas. É econômico, pois

evita gasto desnecessário de energia, mantendo as luzes apagadas quando não

houver presença física no ambiente.

É aplicado nas habitações: em iluminação da parte externa, de hall social, de

antessalas, escadas, etc.; nas lojas: em iluminação de vitrines; nos estacionamentos:

em iluminação de áreas externas e internas; nos edifícios: em iluminação de salas,

escadas, recepções, etc., ou até de andares inteiros.

A sua instalação deve ser feita a uma altura aproximada de 2,5m do piso, de

maneira que a movimentação de pessoas, veículos, animais, etc. sejam

preferencialmente na transversal, cortando o maior número de raios possíveis, como

se pode ver na ilustração a seguir.

60

Figura 30 – Vistas da instalação do sensor de presença (apostila SENAI).

Alguns cuidados na instalação devem ser observados, tais como:

� Instalar em local protegido, evitando fontes de calor, exposição aos raios

solares, à chuva, ao vento, à poeira e sobre suportes móveis ou vibrantes;

� Não deixar vidro interposto entre a fonte de calor e o produto, pois isso

impede detecção de movimento;

� Respeitar a capacidade máxima do aparelho e verificar se a tensão da rede é

igual à dele;

� Quando necessário, limpar cuidadosamente o visor com um pano umedecido

em álcool ou água.

Algumas Especificações Gerais:

� Tensão de operação: 90 v a 240 v

� Potência: 300/500 w

� Área de detecção: 120º

� Campo de detecção: R = 6m

� Temporização: 15seg, 40seg, 2min ou 5min

61

Figura 31 – Vistas da instalação do sensor de presença (manual Finder).

Figura 32 – Vistas da instalação do sensor de presença. (manual Finder).

Figura 33 – Vistas da instalação do sensor de presença. (manual Finder).

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Instalação de fotocélula

O relé fotoelétrico, também chamado de fotocélula, é um dispositivo de controle

que possui a função de acender e apagar uma única lâmpada, ou circuito de

iluminação, ligada automaticamente quando o ambiente em está com baixo nível de

luz desejado e desligada automaticamente quando o ambiente está com nível de luz

suficiente (http://www.osetoreletrico.com.br).

A aplicação do relé fotoelétrico é no acionamento automático da iluminação

pública, áreas externas em condomínios e residências, outdoors, letreiros e fachadas,

luminosos, etc.

Existem diferentes tipos de relés fotoelétricos, por exemplo, relés para

montagem em poste, relés para montagem diretamente sobre a luminária controlada.

Também se apresentam ao mercado relés com diferentes tensões de alimentação e

ajuste de sensibilidade, onde é possível definir o nível de sensibilidade da

iluminação para a atuação do relé.

A fotocélula (relé fotoelétrico) tem função analógica à do interruptor automático

por presença. Enquanto este capta a radiação de calor em movimento, a fotocélula

tem em sensor sensível à luz. Controla automaticamente lâmpadas e motores,

ligando-os ao anoitecer e desligando-os ao amanhecer.

O relé fotoelétrico para comando automático de iluminação externa

� Utiliza a variação da luminosidade de ambiente para comutação;

� Possui retardo automático incorporado;

� Aplica-se em iluminação pública, industrial, comercial, residencial, etc.;

� Atende às normas da NEMA, ANSI, e ABNT.

Figura 34 – fotocélula.

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Figura 35 – Esquema Multifilar da ligação da fotocélula (manual Finder).

Figura 36 - Esquema Unifilar ligação fotocélula.

Minuteria

A minuteria é um dispositivo elétrico que permite manter acesas, por um período

definido de tempo, as lâmpadas de ambientes como: corredores de andares, garagens

etc.

Esse sistema pode ser instalado nas versões coletivas ou individuais. Ao acionar

os botões de comando da minuteria, o modelo coletivo liga as lâmpadas de alguns (ou

todos) os andares ao mesmo tempo. No modo individual, cada lâmpada recebe um

comando separado e são ligadas individualmente.

Características

� Economia de energia elétrica: as lâmpadas permanecerão ligadas

somente quando necessárias.

� Aciona quando desejado e desliga automaticamente. O acionamento pode

ser feito através de um ou mais pulsadores.

� Bivolt automático (127 v e 220 v).

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� Resiste à chuva e umidade.

� Ligar conforme o esquema constante no corpo do produto. Caso seja

ligada incorretamente, a minuteria poderá ser danificada.

� A bitola dos cabos deve ser compatível com a corrente das lâmpadas

utilizadas.

� As lâmpadas utilizadas devem ter a mesma tensão da rede elétrica

Figura 37 - Esquema Multifilar da minuteria (Finder).

Figura 38 - Esquema Multifilar da minuteria.