Felipe Nunes de Farias

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR CENTRO DE TECNOLOGIA

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA

Felipe Nunes de Farias

METODOLOGIA PARA PROJETOS DE INSTALAES ELTRICAS.

ESTUDO DE CASO: QUARTEL DA POLCIA MILITAR

Fortaleza

Junho de 2010

FELIPE NUNES DE FARIAS

METODOLOGIA PARA PROJETOS DE INSTALAES ELTRICAS.

ESTUDO DE CASO: QUARTEL DA POLCIA MILITAR

Monografia apresentada junto ao Curso de Engenharia Eltrica da Universidade Federal do Cear, na rea de concentrao de Instalaes Eltricas Prediais, como requisito parcial obteno do ttulo de Engenheiro Eletricista.

Orientador: Prof. Carlos Gustavo Castelo Branco, Msc.

Fortaleza Junho de 2010

DEDICATRIA

Dedico este trabalho primeiramente a Deus, que me d a graa, inspirao e fora para viver todos os dias. Aos meus pais Sebastio e Rosimar que sempre me apoiaram durante toda a minha vida.

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AGRADECIMENTOS

A Deus por ser minha fonte de vida. Por ter me dado fora para superar os momentos mais difceis e nunca ter me abandonado. Agradeo a Ele por todas as graas realizadas.

Aos meus pais que so exemplos de pessoas honestas e trabalhadoras que sempre investiram e apoiaram na minha educao. A toda minha famlia pelo amor e ateno.

A todos os professores do curso de Engenharia Eltrica que fizeram parte da minha formao acadmica. Ao meu orientador, Professor Carlos Gustavo Castelo Branco, pela disponibilidade e ateno em me orientar nesta monografia. A todos os funcionrios da Clula de Projetos em Edificaes (CEPRE) do Departamento de Edificaes e Rodovias (DER), em especial aos engenheiros Francisco Itaimb Matias de Oliveira, Francisco Bencio de Oliveira Filho e Francisco Gilclio de Assuno Moreira, que me ensinaram muitas coisas e contriburam com meu trabalho. Aos meus colegas de faculdade pelo companheirismo e ajuda em vrios momentos deste curso. Aos meus amigos pela ajuda nos bons e maus momentos e compreenso.

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Farias, F. N. de Metodologia para Projetos de Instalao Eltrica, Universidade Federal do Cear- UFC, 2010, 91p.

Esta monografia apresenta uma sequncia de passos na elaborao de projetos de instalaes eltricas prediais. Tem como objetivo auxiliar o projetista a fazer um planejamento bsico para tornar um projeto eltrico mais objetivo e prtico. So apresentados as principais partes bsicas de uma projeto eltrico predial. So propostas solues baseadas na experincia profissional visando uma otimizao nos clculos de dimensionamento. feito um estudo de caso onde mostrado todos os passos adotados durante a sua elaborao, a fim de ilustrar a metodologia.

Palavras-chave: Instalaes Eltricas Prediais, Eletrotcnica, Subestao.

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Farias, F. N. de Metodologia para Projetos de Instalao Eltrica, Universidade Federal do Cear- UFC, 2010, 91p.

This monograph presents a sequence of steps in the drafting of wiring buildings. Aims to help the designer to make a basic planning to make an electric bill more objective and practical. It presents the main basic parts of a electrical design building. Solutions are proposed based on professional experience in order to optimize a measured one. It made a case study where it is shown all the steps taken during its preparation in order to illustrate the methodology.

Keywords: Buildings Electrical Installations, Electotechnical, Sub-station.

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SUMRIO

LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... XIII

LISTA DE TABELAS ....................................................................................................... XV

ABREVIATURAS E SIGLAS ......................................................................................... XVII

1. INTRODUO .............................................................................................................. 1 1.1. O SISTEMA ELTRICO E AS INSTALAES .................................................. 1 1.2. MOTIVAO ........................................................................................................ 2 1.3. APRESENTAO DO PROJETO ........................................................................ 4

2. ETAPAS DO PROJETO ................................................................................................ 5

3. FATORES DE PROJETO .............................................................................................. 7

3.1. ANLISE DAS INFLUNCIAS EXTERNAS ...................................................... 7 3.2. ANLISE DAS INFLUNCIAS INTERNAS ....................................................... 9

4. PROJETO DE ILUMINAO E TOMADAS ............................................................ 13 4.1. PROJETO DE ILUMINAO ............................................................................ 13

4.1.1. PROJETO DE ILUMINAO INTERNA ..................................................... 13 4.1.1.1. Seleo da Iluminncia ............................................................................. 13

4.1.1.2. Seleo das lmpadas e luminrias ........................................................... 15 4.1.1.3. Escolha do reator ...................................................................................... 18 4.1.1.4. Clculo Luminotcnico............................................................................. 18

4.1.2. PROJETO DE ILUMINAO EXTERNA .................................................... 22 4.2. PROJETO DE TOMADAS DE USO GERAL (TUG) .......................................... 23 4.3. CRITRIO PARA DIVISO DOS CIRCUITOS ................................................ 24 4.4. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ..................................................... 24

4.4.1. CORRENTE NOMINAL DO CIRCUITO ...................................................... 24

4.4.2. CRITRIO DA CAPACIDADE DE CORRENTE .......................................... 25

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4.4.3. CRITRIO DA QUEDA DE TENSO ........................................................... 26 4.4.4. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO E DE PROTEO ... 27

4.5. DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE PROTEO ...................... 27 4.5.1. DISJUNTORES ................................................................................................ 28 4.5.2. DISPOSITIVOS A CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DR) ............ 28 4.5.3. DISPOSITIVO DE PROTEO CONTRA SURTOS (DPS) ........................ 29

4.5.3.1. Definio e Classificao ......................................................................... 29 4.5.3.2. Instalao .................................................................................................. 29 4.5.3.3. Seleo dos DPSs .................................................................................... 31 4.5.3.4. Disjuntor de Proteo contra sobrecorrentes (DP) ................................... 33 4.5.3.5. Especificao Tcnica .............................................................................. 34

4.6. SIMPLIFICAES: ............................................................................................. 34 4.7. ELABORAO DOS QUADROS DE CARGA (QDL) ..................................... 35

4.7.1. ELEMENTOS DO QUADRO ......................................................................... 35 4.8. ESPECIFICAO DE CONDUTORES E CONDUTOS .................................... 37

4.8.1. ESPECIFICAO DE CONDUTORES ......................................................... 37 4.8.2. ESPECIFICAES DE CONDUTOS ............................................................ 37

4.9. DIAGRAMA UNIFILAR (QDL) ......................................................................... 39 4.10. EXEMPLO DE APLICAO 1 ........................................................................... 40

4.10.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ....................................................................... 40 4.10.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E DISJUNTORES ............. 42

4.10.2.1. Corrente nominal ...................................................................................... 42

4.10.2.2. Capacidade de corrente ............................................................................. 43 4.10.2.3. Critrio da queda de tenso ...................................................................... 44 4.10.2.4. Condutor de Neutro e de Proteo ............................................................ 44

4.10.2.5. Dimensionamento do disjuntor ................................................................. 45 4.10.3. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOS ................................................. 45

4.11. CONSIDERAES ............................................................................................. 46 5. PROJETOS PARA TOMADAS DE COMPUTADORES .......................................... 47

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5.1. LEVANTAMENTO DE CARGAS ...................................................................... 47 5.2. DIVISO DOS CIRCUITOS ............................................................................... 48 5.3. QUADROS DE CARGA (QFC) ........................................................................... 48 5.4. DETERMINAO DE CONDUTORES E CONDUTOS ................................... 49 5.5. DIAGRAMA UNIFILAR (QFC) ......................................................................... 50 5.6. EXEMPLO DE APLICAO 2 ........................................................................... 50

5.6.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ........................................................................... 50 5.6.2. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES E DISJUNTORES ............... 52

5.6.2.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 52 5.6.2.2. Critrio da capacidade de corrente e de proteo ..................................... 52 5.6.2.3. Critrio da Queda de Tenso .................................................................... 52 5.6.2.4. Dimensionamento do condutor neutro e de proteo ............................... 53 5.6.2.5. Dimensionamento do disjuntor ................................................................. 53 5.6.2.6. Dimensionamento de condutos ................................................................. 53

5.7. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 54 6. PROJETO PARA MQUINAS DE AR-CONDICIONADO ..................................... 55

6.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO SPLIT................................................ 55 6.2. LEVANTAMENTO DE CARGAS ...................................................................... 56 6.3. DIVISO DOS CIRCUITOS ............................................................................... 57 6.4. QUADRO DE CARGAS (QFAC) ........................................................................ 57 6.5. DIAGRAMA UNIFILAR (QFAC) ....................................................................... 58 6.6. EXEMPLO DE APLICAO 3 ........................................................................... 58

6.6.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ........................................................................... 58 6.6.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ................................................ 59

6.6.2.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 59 6.6.2.2. Critrio da Capacidade de Corrente.......................................................... 60 6.6.2.3. Critrio da Queda de Tenso .................................................................... 60 6.6.2.4. Dimensionamento do condutor neutro e de proteo ............................... 60 6.6.2.5. Dimensionamento do Disjuntor ................................................................ 60

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6.7. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 61 7. CIRCUITOS DE FORA MOTRIZ ............................................................................ 62

7.1. ELEVADOR ......................................................................................................... 62 7.2. BOMBAS DE RECALQUE E DE INCNDIO .................................................... 63

8. ALIMENTADORES .................................................................................................... 64

8.1. CARACTERSCAS DOS ALIMENTADORES .................................................. 64 8.1.1. CRITRIO DE CURTO-CIRCUITO ............................................................... 65

8.1.1.1. Impedncia Reduzida do Sistema (ZUS) ................................................... 66 8.1.1.2. Impedncia dos Transformadores da Subestao (ZT) ............................. 66 8.1.1.3. Impedncia do circuito que conecta o transformador ao QGBT .............. 67 8.1.1.4. Impedncia do Barramento do QGBT ...................................................... 68

8.2. ALIMENTAO DOS QUADROS .................................................................... 68 8.2.1. SOLUO 1 .................................................................................................... 69 8.2.2. SOLUO 2 .................................................................................................... 71 8.2.3. SOLUO 3 .................................................................................................... 73

8.3. EXEMPLO DE APLICAO 4 ........................................................................... 75 8.3.1. DETERMINAO DOS ALIMENTADORES E DISJUNTORES ............... 75

8.3.1.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 75 8.3.1.2. Critrio da capacidade de corrente ........................................................... 75 8.3.1.3. Critrio da queda de tenso ...................................................................... 76 8.3.1.4. Critrio do curto-circuito .......................................................................... 76 8.3.1.5. Dimensionamento do Condutor Neutro e de Proteo ............................. 80 8.3.1.6. Dimensionamento do Disjuntores ............................................................ 80 A corrente nominal do CPG-COMP. de 152,1A e a corrente mxima admissvel em um cabo de 120 de 203A. Ento o disjuntor utilizado ser o de 175A. ........... 80

8.3.2. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTOS ................................................... 80

8.4. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 81

9. SUBESTAO ............................................................................................................ 82

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9.1. CARGA EXISTENTE .......................................................................................... 82 9.2. CLCULO DA DEMANDA ............................................................................... 84

9.2.1. PARCELA a ..................................................................................................... 84 9.2.2. PARCELA b ..................................................................................................... 85 9.2.3. PARCELA c ..................................................................................................... 85 9.2.4. PARCELA d ..................................................................................................... 86 9.2.5. PARCELA e ..................................................................................................... 86 9.2.6. PARCELAS f e g .............................................................................................. 86

9.3. ESPECIFICAO DOS EQUIPAMENTOS ELTRICOS ................................ 87 9.4. ATERRAMENTO ................................................................................................ 90

10. CONCLUSO .............................................................................................................. 91

REFERNCIAS ................................................................................................................... 92

ANEXOS .............................................................................................................................. 95

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Fachada do prdio Existente ................................................................................... 7

Figura 2: Prdio Existente ...................................................................................................... 8 Figura 3: Esboo da planta de situao .................................................................................. 9 Figura 4: Setor 1 dos pavimentos. ........................................................................................ 11

Figura 5: Setor 2 dos pavimentos. ........................................................................................ 12 Figura 6: Setor 3 dos pavimentos. ........................................................................................ 12 Figura 7: Luminria com aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. ................ 16 Figura 8: Luminria sem aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. ................. 17 Figura 9: Luminria de (2x23W) e sua curva de distribuio luminosa. ............................. 17 Figura 10: Luminria hermtica para 2 lmpadas de 32W. .................................................. 18 Figura 11: Resultado final da simulao do clculo luminotcnico. .................................... 19 Figura 12: Luminria com lmpada de 250W. ..................................................................... 22 Figura 13: Luminria com lmpada de 70W. ....................................................................... 22 Figura 14:Fluxograma para instalao de DPS's. ................................................................. 30

Figura 15: Posicionamento do DPS no quadro. .................................................................... 33 Figura 16: Cabo Superastic Flex da Prysmian (Condutor isolado 750V) ...................... 37 Figura 17: Eletrocalha. ......................................................................................................... 38 Figura 18: Eletroduto em PVC Rgido. ................................................................................ 38 Figura 19: Simbologia adotada. ............................................................................................ 39 Figura 20: Diagrama unifilar QDL-1.3................................................................................. 39 Figura 21: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 22..... 43 Figura 22: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 24..... 43 Figura 23: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 7....... 43 Figura 24: Parte da tabela 36 da NBR 5410/2004. ............................................................... 44 Figura 25: Perfilado. ............................................................................................................. 49 Figura 26: Diagrama unifilar QFC-2.1 ................................................................................. 50 Figura 27: Sistema de dutos de um condicionador de ar. ..................................................... 55

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Figura 28: Partes integrantes de um condicionador split. .................................................... 56 Figura 29: Diagrama unifilar QFAC- 2.1 ............................................................................. 58 Figura 30: Cabo Sintenax Flex da Prysmian (Condutor unipolar 0,6/1kV) .................. 64 Figura 31: Mtodo de instalao dos alimentadores. ........................................................... 75 Figura 32: Subestao existente. .......................................................................................... 82 Figura 33: Transformador de 150kVA existente. ................................................................. 82 Figura 34: QGBT Existente. ................................................................................................. 83 Figura 35: Estrutura de medio com display (Entrada subterrnea). .................................. 88 Figura 36: Subestao abrigada. ........................................................................................... 89 Figura 37: Detalhe da ligao da subestao em corte. ........................................................ 89 Figura 38: Aterramento da Subestao. ................................................................................ 90

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1: Etapas do Projeto. ................................................................................................... 5 Tabela 2: Iluminncias por classes de tarefas visuais........................................................... 14

Tabela 3: Seleo de lmpadas conforme a altura de instalao .......................................... 15 Tabela 4: Tipos de instalao e suas aplicaes. .................................................................. 16 Tabela 5: Nmero de luminrias projetadas para o trreo. ................................................... 20 Tabela 6: Nmero de luminrias projetadas para o 1 pavimento. ....................................... 21 Tabela 7: Nmero de luminrias projetadas para o 2 pavimento. ....................................... 21 Tabela 8: Determinao da altura das tomadas. ................................................................... 23 Tabela 9: Coeficiente de queda de tenso para condutores isolados 70C em V.A/km. ...... 26 Tabela 10: Seo dos condutores de proteo ...................................................................... 27 Tabela 11: Suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao .................. 31 Tabela 12: Valor mnimo de nvel de proteo do DPS.[19] ............................................... 32 Tabela 13: Quadros de Cargas QDL-1.3 .............................................................................. 36 Tabela 14: Dimenses dos condutores isolados. [20]........................................................... 37 Tabela 15: Dimenses dos Eletrodutos. [22] ........................................................................ 38 Tabela 17: Quadro de cargas QFC-2.1 ................................................................................. 49 Tabela 18: Potncias dos condicionadores de ar. ................................................................. 56 Tabela 19: Quadro de cargas QFAC-2.1 .............................................................................. 57 Tabela 21: Dimenses dos condutores unipolares. [21] ....................................................... 64 Tabela 22: Coeficiente de queda de tenso para condutores unipolares 70C em V.A/km. 65 Tabela 23: QGBT para a primeira situao. ......................................................................... 69 Tabela 24: Custo da implementao da primeira soluo. ................................................... 70 Tabela 25: CPG para a segunda situao.............................................................................. 71 Tabela 26: Custo de implementao da segunda soluo. ................................................... 72 Tabela 27: CPG-ILUM. ........................................................................................................ 73

Tabela 28: CPG-COMP. ....................................................................................................... 73 Tabela 29: CPG-AC. ............................................................................................................ 73

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Tabela 30: Custo de implementao da terceira soluo. ..................................................... 74 Tabela 31: Levantamento da carga de iluminao ............................................................... 84

Tabela 32: Levantamento da carga de tomadas. ................................................................... 84 Tabela 33: Levantamento dos condicionadores de ar. .......................................................... 85 Tabela 34: Levantamento das bombas do prdio. ................................................................ 86

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ABREVIATURAS E SIGLAS

Coelce: Companhia de Energtica do Cear;

ANEEL: Agncia Nacional de Energia Eltrica;

SPDA: Sistema de Proteo contra Descargas Atmosfricas;

QGLF: Quadro geral de Luz e Fora;

CPG: Centro de Proteo Geral;

QGBT: Quadro Geral de Baixa Tenso;

TUG: Tomada de Uso Geral;

QDL: Quadro de Distribuio de Luz;

QFC: Quadro de Fora para Computadores;

QFAC: Quadro de Fora para Mquinas de Ar-Condicionado

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1. INTRODUO

1.1. O SISTEMA ELTRICO E AS INSTALAES

A Eletricidade um elemento fundamental em todos os ramos de atividades. Em casas, comrcios, indstrias, hospitais e em outras edificaes a energia eltrica est presente. A preferncia pelo seu uso est baseada pela facilidade na sua converso em outras formas de energia, como em energia luminosa no uso das lmpadas, energia mecnica no uso de motores e alimentao de vrios equipamentos eletro - eletrnicos de suma importncia (televiso, geladeira, computadores). A descoberta da eletricidade ajudou a acelerar o desenvolvimento do homem.

O desenvolvimento tecnolgico tem evoludo de forma cada vez mais ascendente. Mas no adianta focar os estudos no projeto de novos equipamentos e esquecer-se do sistema de alimentao destes. O estudo das instalaes tem como objetivo dispor a eletricidade fornecida pela concessionria ao usurio de forma mais adequada e eficiente. Para que a energia chegue ao seu local de consumo passa por diversas etapas. Para que todo esse processo tenha finalidade, indispensvel que se tenham instalaes projetadas de maneira correta e eficiente.

As instalaes eltricas so divididas com base na sua aplicao final e nas caractersticas dos equipamentos a serem alimentados. A seguir so enumerados alguns tipo de instalaes eltricas mais comuns.

Instalaes Residenciais;

Instalaes Prediais;

Instalaes Industriais;

Instalaes Hospitalares.

As instalaes residenciais so o exemplo mais comum e mais simples. As cargas tm uma caracterstica resistiva predominante e destina alimentao de equipamentos eltricos e eletrnicos do cotidiano e a iluminao artificial.

As instalaes prediais tm uma semelhana bsica com as instalaes residenciais. Suas cargas tm uma pequena parcela indutiva devido introduo de motores, como

elevadores e bombas.

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Outra diferena consiste no tipo de fornecimento. Tipicamente uma instalao residencial possui fornecimento monofsico devido quantidade de potncia instalada. J

uma instalao predial possui fornecimento trifsico devido a uma potncia instalada maior a fim de haver um melhor balanceamento das fases do sistema de distribuio. Outra razo est na ligao de motores trifsicos ou outros equipamentos que possam existir. Em uma instalao industrial, as cargas so representadas principalmente por motores dando uma caracterstica fortemente indutiva. Em conseqncia necessita-se de um projeto de banco de capacitores para compensar o baixo fator de potncia. Outro destaque a se fazer o fornecimento em tenso primria de distribuio (13,8kV), devido quantidade de potncia instalada. Este limite de potncia definido pela resoluo 456/2000 da ANEEL.

Nestes necessrio o projeto de uma subestao (area ou abrigada) que consiste resumidamente em um transformador que faz o abaixamento da tenso primria pra a tenso secundria (380/220V). Estes valores de tenso so referentes aos sistemas usados no Cear abrangido pela concessionria local Coelce. As instalaes hospitalares tm uma caracterstica bem peculiar em relao s demais. Trata-se de um tipo de instalao complexo, possuindo normas prprias. Os equipamentos hospitalares so bastante precisos necessitando de uma instalao com uma proteo de altssima eficincia. Outro ponto a continuidade de servio, sendo indispensvel o uso de geradores em caso de falhas no fornecimento. [3] vlido afirmar que as caractersticas descritas acima no so exclusivas a cada tipo de instalao. Estas foram atribudas a cada tipo de instalao segundo uma anlise da

maioria dos casos. Cabe ao projetista fazer um perfil que a instalao ter de acordo com o tipo de aplicao a ser feita.

1.2. MOTIVAO

O projeto eltrico de uma edificao complexo e bastante detalhado. Um grande problema dos projetistas consiste em conciliar a elaborao de um bom projeto dentro de um tempo adequado.

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O mercado muito exigente neste ponto, exigindo que profissional seja prtico e objetivo na fase de elaborao do projeto. Isto requer um planejamento organizado que facilite seu trabalho. Esse trabalho demonstra uma metodologia para a criao de projeto de edificaes de Instalaes Eltricas. Foi elaborada uma sequncia de passos a serem seguidos neste processo. Essa sequncia usada no campo profissional para uma otimizao do processo de elaborao de projetos. Para ilustrar essa metodologia mostrado o projeto eltrico feito para a Ampliao do Quartel General da Polcia Militar do Cear, localizado na Avenida Aguanambi em Fortaleza. O projeto de uma edificao envolve vrias etapas: do projeto arquitetnico juntamente com o Clculo Estrutural s Instalaes (Eltrica, Hidrulica, Sanitrio, Climatizao, Circuito Fechado de TV, Telefnico, Lgica). Os projetistas dessas vrias reas devero ter um contato durante a elaborao dos projetos, a fim de discutirem as melhores solues a serem aplicadas, encontrando a melhor forma possvel de compatibilizar todos os projetos. Os projetos so entregues aos clientes em vrias folhas de tamanho A0 ou A1, com a planta dos pavimentos, tabelas de cargas, diagramas unifilares, legenda da simbologia, orientaes aos eletricistas e ao setor de oramento, esquema vertical, padro de fornecimento, dimensionamento e detalhamento da subestao (se houver). importante ressaltar que essa metodologia envolve alguns passos bastante subjetivos, ou seja, que no se aplicam a todos os projetos. Cada projeto tem suas peculiaridades que devem ser respeitadas a fim de se obter uma boa execuo do mesmo.

So mostradas as particularidades do projeto com as suas justificativas. Vale lembrar que os passos, clculos, dimensionamentos e principalmente as decises do projetista so totalmente embasadas e justificadas. Este embasamento foi feito atravs da Literatura Tcnica juntamente com as normas. As normas utilizadas foram a NBR 5410/2004 (Instalaes Eltricas de Baixa Tenso) da ABNT e a NT 002/2010 - Reviso 2 da Coelce (Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Primria de Distribuio).

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1.3. APRESENTAO DO PROJETO

O estudo de caso consiste na ampliao do Quartel General da Polcia Militar do Estado do Cear, localizado na Avenida Aguanambi na cidade de Fortaleza. Este projeto foi escolhido devido a sua complexidade e riqueza de detalhes.

O quartel composto de duas edificaes existentes. A edificao consta de trs pavimentos: Trreo, 1 pavimento e 2 pavimento. O edifcio de uso administrativo. Para cada pavimento feito:

Projeto de Iluminao e Tomadas de Uso Geral (TUG); Projeto para Tomadas de Computadores; Projeto de pontos de fora para Condicionadores de ar; Projetos para equipamentos de Fora- Motriz.

Essa diviso feita para separar cargas com diferentes caractersticas. Outra razo a melhor organizao do projeto que auxilia o eletricista na hora da execuo. O captulo 2 faz uma explicao sumria das etapas que sero descritas ao longo do estudo. O captulo 3 fala dos fatores externos e internos de um projeto. O captulo 4 mostra os passos de um Projeto de Iluminao e Tomadas. O captulo 5 fala dos passos do projeto para tomadas de computadores. O captulo 6 mostra os passos do projeto para mquinas de ar-condicionado. O captulo 7 mostra as caractersticas dos circuitos de fora-motriz. O captulo 8 mostra as caractersticas dos alimentadores. O captulo 9 mostra o detalhamento da subestao encerrando com a concluso no captulo 10.

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2. ETAPAS DO PROJETO

Para todo o projeto eltrico deve ser obedecida uma sequncia de passos que ajuda o projetista a se organizar. Cada passo depende um do outro. O projeto eltrico composto pela execuo de cada passo na ordem em que apresentada. A tabela 1 mostra um resumo das etapas a serem seguidas na elaborao de um projeto eltrico.

Tabela 1: Etapas do Projeto.

Esta sequncia de etapas abrange a maioria dos casos. O projetista deve comear o trabalho analisando os fatores que influenciam diretamente e indiretamente detalhes

posteriores. Nessa etapa reside o principal ponto de subjetividade do projeto. Cada projeto possui sua individualidade no existindo um totalmente padro.

Nesta etapa necessria a visita ao local com a planta de situao fornecida pelo setor da arquitetura e uma anlise do projeto arquitetnico interno por inteiro: plantas baixas, fachadas, cortes e detalhes. Estes fatores so importantes como ferramentas para a definio de detalhes construtivos de instalao. Depois feito o projeto de iluminao ou projeto luminotcnico. O principal objetivo deste projeto o dimensionamento e especificao de lmpadas e luminrias para uma iluminao confortvel e eficiente.

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Este projeto feito de acordo com o tipo de atividade e com possveis sugestes da arquitetura. Faz-se uso de softwares de clculo luminotcnico que o auxiliam a tomar decises com uma idia dos resultados. O projeto para tomadas de uso geral consiste no dimensionamento dos condutores de alimentao dos pontos de utilizao dos equipamentos (tomadas). Depende da possvel posio dos equipamentos a serem utilizados. Esta informao obtida com o mobilirio (layout) do projeto arquitetnico. Neste caso o bom senso e experincia do projetista fazem a diferena. O projeto para tomadas de computadores tem caractersticas semelhantes etapa anterior. Consiste na alimentao dos computadores que so previstos no projeto de arquitetura atravs do mobilirio (layout), no qual esto a quantidade e a posio dos computadores.

O projeto para mquinas de ar-condicionado consiste em levar a alimentao eltrica para os equipamentos. O dimensionamento e posio so locados no projeto de climatizao feito pelo setor da Engenharia Mecnica. O projeto de circuitos para fora motriz visa a alimentao de equipamentos que utilizem motores.

Os alimentadores de cada quadro so dimensionados a fim de ter uma noo melhor da dimenso total das cargas. De acordo com a carga instalada necessita o projeto de uma subestao.

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3. FATORES DE PROJETO

So apresentadas as anlises dos fatores que influenciam em alguns detalhes da instalao. Estes fatores devem ser vistos de forma minuciosa pelo projetista a fim de evitar incompatibilidades futuras. So divididas basicamente em influncias internas e influncias externas.

3.1. ANLISE DAS INFLUNCIAS EXTERNAS

Ao iniciar um projeto deve-se haver um estudo prvio da edificao em questo. A primeira questo a ser feita quanto ao tipo da obra. Basicamente h trs tipos de obra:

reforma, ampliao e projeto novo. Essa diferena quanto ao tipo de obra causa uma divergncia no incio da elaborao do projeto. As primeiras informaes devem ser obtidas atravs de uma visita ao local ou relatrio de uma visita. Nesta visita ou relatrio de visita feito um levantamento de dados com as seguintes informaes: local, condio e distanciamento do fornecimento de energia da concessionria ao local da obra. As figuras 1 e 2 mostram o prdio existente.

Figura 1: Fachada do prdio Existente

8

Figura 2: Prdio Existente

Em pequenas ampliaes comum a anlise dos quadros existentes para saber se existe a possibilidade de incluso de novos circuitos. Em maiores ampliaes necessria a avaliao do alimentador do QGLF, CPG ou QGBT existentes para um novo dimensionamento, contemplando essa adio de novos quadros.

necessria tambm uma avaliao da subestao existente para saber se os disjuntores e o transformador existentes iro atender para a nova carga a ser adicionada. E outros casos, o redimensionamento da subestao existente impossibilitado sendo necessria a implantao de uma nova subestao para suprir as cargas existentes e de ampliao.

interessante que o projetista faa esta visita tcnica munido com as plantas de arquitetura, sobretudo a planta de situao para locar nestas plantas as caractersticas

importantes. A figura 3 mostra um esboo da planta de situao. No caso em questo o projeto trata-se da ampliao de um quartel localizado em uma rea urbana. O tipo de fornecimento em Tenso Primria de distribuio, sendo necessrio o projeto de uma subestao, devido ao tamanho do local e a quantidade de cargas a serem instaladas.

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Figura 3: Esboo da planta de situao

Nesta visita feita uma avaliao da carga existente, da disponibilidade de rede eltrica no local. Em caso de solicitao da concessionria faz-se a locao dos postes de

ramal de entrega de energia da distribuidora.

3.2. ANLISE DAS INFLUNCIAS INTERNAS

Depois de analisar as caractersticas externas instalao, analisam-se as

caractersticas internas, mostradas nas plantas de arquitetura. Nesta anlise prevalecem certos pontos: tipo de teto (forro, laje), tipo de paredes (alvenaria, divisrias em PVC ou em vidro, em concreto) e se possvel ter o acesso ao projeto estrutural com a locao de pilares e vigas.

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O tipo de teto ir influir na forma de instalao dos eletrodutos e condutores. Em caso de reforma comum a colocao de forro (gesso ou PVC) para os condutos passarem por cima deste, j que no se pode embutir eletrodutos em uma laje existente. Em caso de projeto novo, os eletrodutos so embutidos na laje, fazendo-se as derivaes em caixas octogonais. Quando no for possvel embutir os eletrodutos, as derivaes so feitas em caixas quadradas 4x4 ou 20x20x12cm dependendo da quantidade de condutores. Da mesma forma, o tipo de teto influi na instalao das luminrias. Para instalaes sem forro, as luminrias devero ser de sobrepor. Para instalaes com forro as luminrias devem ser de embutir. Em caso de um teto com estrutura metlica os condutos so fixados

estrutura metlica, fazendo as derivaes em conduletes. Para paredes em alvenaria os eletrodutos so embutidos. Para divisrias em PVC os

condutores so colocados em canaletas fixadas a essa divisria. Para paredes em concreto os condutos so instalados de forma aparente. bom o acesso ao projeto estrutural para conhecer a localizao de vigas e pilares a fim de evitar incompatibilidades de projeto. Observa-se que foram descritas diversas alternativas dependendo de fatores internos. Cabe ao projetista analisar minuciosamente o projeto arquitetnico para que no inicie o projeto com dvida ou informaes erradas das caractersticas construtivas da edificao. Ao existir incompatibilidades do projeto arquitetnico com o projeto eltrico faz-se necessrio uma negociao entre os projetistas das duas reas para a elaborao de uma nova alternativa adequada as duas situaes.

Nesta anlise inicial interna interessante que o projetista tenha uma noo do local de instalao dos quadros de distribuio. Como ser descrito a seguir, os quadros de distribuio no devem ser locados em qualquer lugar da edificao.

A primeira vista isto parece ser desnecessrio, mas convm lembrar que o projeto eltrico no deve ser considerado isolado. O projeto de uma instalao eltrica deve ter uma interdependncia com os outros projetos de outras reas. O quartel possui um comprimento de aproximadamente 100m sendo projetada uma laje do tipo nervurada. Este tipo de laje justificado para os grandes vos existentes entre

11

os pilares, o que garante uma sustentao mecnica favorvel. Ser colocado forro abaixo da nervura da laje (aproximadamente 50cm entre a laje e o forro). Os condutores devero ser instalados em eletrocalhas ou perfilados (distribuio principal) devido ao comprimento do quartel e pela quantidade de circuitos a serem instalados. Isto garante uma sustentao mecnica adequada para a quantidade de condutores a serem dispostos o que no aconteceria com eletrodutos. Desta distribuio principal saem derivaes de eletrodutos at os pontos de utilizao. A eletrocalha (ou perfilado) ser presa atravs de tirantes na laje. Analisando as paredes do quartel nota-se que a maioria ser composta por divisrias em PVC. Com isso os condutores sero instalados em canaletas aparentes nas divisrias.

Nos locais com alvenaria os eletrodutos so instalados de forma mais comum (embutido). Devido ao comprimento do quartel, cada pavimento foi dividido em trs setores, no

que diz respeito s instalaes, para dar uma melhor organizao e visualizao ao projeto, como pode ser visto nas plantas no Anexo. As figuras 4, 6 e 6 mostram a delimitao dos setores nos pavimentos.

Figura 4: Setor 1 dos pavimentos.

12



Estas informaes so de extrema importncia pois ditam o caminho que o projeto vai tomar. Estas fornecem a informao das caractersticas que a instalao ter. Muitas vezes o projetista inicia o projeto sem o conhecimento destas informaes essenciais por falta de informaes. Isto um grave erro que pode acarretar em problemas futuros.

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4. PROJETO DE ILUMINAO E TOMADAS

Nesta etapa inicia-se o projeto eltrico propriamente dito. Esta etapa consiste no dimensionamento de luminrias e lmpadas por ambiente, a fim de proporcionar uma

iluminao artificial eficiente. Logo aps ocorre o dimensionamento do nmero de tomadas de uso geral (para ligao de equipamentos eltricos e eletrnicos mais comuns), dimensionamento de condutores e dispositivos de proteo. Nesta parte ser explicado o

dimensionamento dos quadros de carga e diagramas unifilares, que sero aplicados em todas as outras etapas do projeto.

4.1. PROJETO DE ILUMINAO

dividida basicamente em projeto de iluminao interna e projeto de iluminao externa.

4.1.1. PROJETO DE ILUMINAO INTERNA

4.1.1.1. Seleo da Iluminncia

Como j foi dito, este projeto consiste basicamente no dimensionamento e a locao de lmpadas adequando a necessidade do ambiente. O projetista deve levar em conta as caractersticas das lmpadas, assim como os dados tcnicos do fabricante.

No item 9.5.2.1 de [19] (Previso de carga de Iluminao) os seguintes parmetros. Em cada cmodo ou dependncia deve ser previsto pelo menos um ponto de luz

fixo no teto, comandado por interruptor; Nas alneas a) e b) do item 9.5.2.1.2 de [19] adota o seguinte critrio para a previso de cargas de iluminao:

Em cmodos ou dependncias com rea igual ou inferior a 6m, deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA;

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Em cmodo ou dependncias com rea superior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros.

Estes critrios apresentados pela norma foram expostos apenas para efeito ilustrativo. A norma faz restries quanto ao uso destes. No item 9.5.2.1.2 de [19] h uma nota de observao que fala que estas potncias so para efeito do dimensionamento da seo dos condutores. Alm estes critrios so utilizados apenas para locais de habitao. Para o

dimensionamento da carga de iluminao feito segundo a NBR 5413/1992 (Iluminao de Interiores). Esta norma fixa os nveis de iluminao de cada ambiente e de cada tipo de atividade. A tabela 2 mostra os nveis de iluminncia por classes de tarefas visuais.

Tabela 2: Iluminncias por classes de tarefas visuais. [15]

Assim como diz o item 5.2.3 de [13] a maioria das tarefas visuais tem mdia preciso, ou seja, geralmente d-se preferncia aos valores do meio da segunda coluna.

15

4.1.1.2. Seleo das lmpadas e luminrias

Aps a escolha da iluminncia de cada ambiente, o projetista tem que escolher que tipo de lmpada e luminria dever ser instalada em cada ambiente. O tipo de lmpada, a potncia e a luminria dependem da rea do local, do p-direito (altura do piso ao teto), da atividade a ser desenvolvida. A tabela 3 mostra uma sugesto de lmpadas conforme o p-direito.

Tabela 3: Seleo de lmpadas conforme a altura de instalao. [13]

Para o projeto em questo foi escolhida na maioria dos ambientes lmpadas de 16W e 32W, j que o p-direito de aproximadamente 3m. Como foi dito anteriormente essa tabela apenas uma sugesto. Cabe ao projetista a escolha das lmpadas de acordo com a rea, disponibilidade de mercado ou solicitao do cliente. Com relao s luminrias, o projetista deve estar munido de catlogos dos fabricantes onde dispe de uma gama de tipos. Para critrio de escolha o projetista dever atentar para o tipo de instalao. A tabela 4 mostra a aplicao de cada tipo de instalao.

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Tabela 4: Tipos de instalao e suas aplicaes.

No geral foram usadas lmpadas fluorescentes tubulares de 32W e 16W, sendo 2 lmpadas por luminria. importante que tenham refletor parablico a fim de melhorar o aproveitamento luminoso. Na figura 7 mostrada uma luminria com aletas que usada em locais em que haja trabalhos visuais como trabalhos com computadores ou leitura. A forma de instalao de embutir j que na instalao possui forro.

Figura 7: Luminria com aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. [16]

Na figura 8 mostrada uma luminria na qual no tem aletas. usada em reas em que o controle de ofuscamento no necessrio, como circulaes, copas.

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Figura 8: Luminria sem aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa.[16]

Para um alojamento (repouso) foi escolhida uma luminria circular para duas lmpadas fluorescentes compactas (2x23W) com baixa temperatura de cor ( 2700K), a fim de proporcionar um melhor conforto. A luminria possui um refletor em alumnio para aumentar a eficincia da iluminao. A figura 9 mostra essa luminria e seu diagrama de fotometria.

Figura 9: Luminria de (2x23W) e sua curva de distribuio luminosa.[17]

Para a subestao foram projetadas luminrias hermticas em razo do ambiente da subestao ser bastante agressivo, levando em conta a tabela 34 de [19]. Esta luminria tem grau de proteo IP66, prova de vapores, gua e poeira. A figura 10 mostra esta lmpada.

18

Figura 10: Luminria hermtica para 2 lmpadas de 32W.[32]

4.1.1.3. Escolha do reator

Recomenda-se o uso de reatores eletrnicos, pois possuem uma perda pequena (de 1 W para luminrias 2x16W e 3W para luminrias 2x32W), alto fator de potncia ( 0,98) e possuem tecnologia de filtragem de harmnicos, resultando num baixo THD (menor que 10%). [18] Lembrando que nas lmpadas fluorescentes compactas eletrnicas o reator tem uma perda insignificante.

4.1.1.4. Clculo Luminotcnico

Existem mtodos de dimensionamento do nmero de lmpadas conforme a potncia e caractersticas do ambiente. So compostos por vrios clculos, consultas a tabelas dos fabricantes de luminrias. Para solues mais prticas recorre-se aos softwares de clculos luminotcnicos. So fceis de usar, disponveis na maioria dos grandes fabricantes. No projeto do quartel foi usado para o clculo luminotcnico o Softlux 2.2 da Itaim. O programa encontra-se disponvel para download no site do fabricante. Atravs da insero dos dados relativos s caractersticas fsicas do ambiente

(dimenses, refletncia das superfcies internas, tipo de atividade e condies de uso) e da escolha da luminria que se deseja empregar possvel obter a quantidade de luminrias necessrias para que o nvel de iluminncia mdia necessria seja atingido. Para facilitar a escolha da luminria a ser empregado no ambiente, o Softlux disponibiliza a visualizao das principais informaes tcnicas relativas s luminrias:

foto, desenho, curva de distribuio luminosa, luminncia, fator de utilizao e fluxo zonal.

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O clculo pode ser realizado para um dado nvel de iluminncia mdio, ou para uma determinada quantidade de luminrias. Os resultados podem ser visualizados rapidamente,

possibilitando a realizao de diversos testes para comparar diferentes solues. Para fazer o projeto de uma sala de espera foram realizados os seguintes passos:

Passo 1 (Dados do ambiente): Comprimento (m) = 7,35 Largura (m) = 5,12 P-direito (m) = 3,15 Plano de trabalho = 0,75m

Cores/Refletncias = 70%-50%-10%

Condies do ambiente = 0,8

Tipo de atividade = Escolhe um ramo com iluminncia semelhante desejada. Passo 2 (Seleo das Luminrias):

Luminria escolhida: Luminria de embutir em forro de gesso para 2 lmpadas fluorescentes tubulares de 32W. Corpo, refletor e aletas planas em chapa de ao tratada com acabamento em pintura eletrosttica epxi-p na cor branca. [16]

Passo 3 (Distribuio das luminrias): Neste passo o programa d uma sugesto de distribuio de luminrias de acordo com a iluminncia informada. Seno houver sido informada nenhuma iluminncia o programa indica por default a iluminncia de 500lux. O mais adequado o usurio indicar um nmero de luminrias e sua rotao e simular as iluminncias do ambiente com base nestes parmetros. Foi sugerida uma distribuio de 4 luminrias (2 linhas e 2 colunas ) e o resultado mostrado na figura 11.

Figura 11: Resultado final da simulao do clculo luminotcnico.

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Passo 4 (Resultados): mostrada uma distribuio do fluxo como a da figura 11. O usurio pode acompanhar ponto a ponto o valor da iluminncia. Os seguintes valores so dados como resultados.

Iluminncia mdia calculada pelo mtodo das cavidades zonais (EMCZ): 234 lux; Iluminncia mdia calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 209 lux; Iluminncia mxima calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 282 lux; Iluminncia mnima calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 82 lux; Distncia entre colunas: 3,67m;

Distncia entre linhas: 2,56m;

Distncia parede-coluna: 3,67m;

Distncia parede-linha: 1,28m; Analisando os resultados v-se que so valores plausveis comparando as iluminncias de ambientes de semelhantes utilizaes no item 5.3 de [15]. Convm lembrar que este procedimento foi repetido para as outras dependncias. As tabelas 5,6 e 7 mostram o resultado desse projeto para o trreo, 1 pavimento e 2 pavimento respectivamente.

Tabela 5: Nmero de luminrias projetadas para o trreo.

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Tabela 6: Nmero de luminrias projetadas para o 1 pavimento.

Tabela 7: Nmero de luminrias projetadas para o 2 pavimento.

22

4.1.2. PROJETO DE ILUMINAO EXTERNA

Em alguns projetos necessria a elaborao do projeto de iluminao externa. Um projeto de iluminao externa pode ser a iluminao de uma fachada ou a iluminao pontual de uma rea comum. difcil a definio de um padro para o projeto de iluminao deste tipo. Na maioria dos casos faz-se um dimensionamento visando uma iluminao de certa rea, j que os nveis de iluminao externa so baixos. No projeto abordado, h uma passarela que liga a edificao nova existente. Essa passarela possui aproximadamente 76m. Para a sua iluminao foram projetados trs postes de concreto, com 10,2m de altura til, cada um com duas luminrias 250W de multivapores metlicos em cada ptala. A figura 12 mostra essa luminria. Esse circuito ligado ao quadro do setor 1 do trreo. um circuito trifsico levando uma fase para cada poste. Como a corrente do circuito muito pequena, sendo minimizada ainda mais por ser um circuito trifsico, a queda de tenso insignificante.

Figura 12: Luminria com lmpada de 250W. [30]

Para o trreo foram projetados quatro postes metlicos, com altura til de 3m, com uma luminria de 70W multivapores com duas ptalas. So dois postes para iluminao dos setores. A figura 13 mostra esta luminria.

Os reatores usados nestas luminrias tambm so eletrnicos com alto fator de potncia ( 0,95) e baixa taxa de distoro harmnica. Para as luminrias de 2x250W o reator tem uma perda de 25W e para as luminrias de 1x70W o reator tem uma perda de 10W.

Figura 13: Luminria com lmpada de 70W. [31]

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4.2. PROJETO DE TOMADAS DE USO GERAL (TUG)

Esta etapa consiste no dimensionamento do nmero de tomadas para uso geral. So

tomadas destinadas a alimentao de equipamentos comuns. Segundo o item 9.5.2.2.1 de [19], o nmero de tomadas deve ser dimensionado de

acordo com os equipamentos a serem ligados. Para isso necessrio que o projetista tenha acesso informao tcnica destes. Esta informao obtida durante a etapa de anlise de influncias internas que foi comentada no item 2.1.

Com relao potncia de cada tomada tambm feita de acordo com os equipamentos a serem ligados, respeitando o item 9.5.2.2.2 e o 4.2.1.2.3 de [19].

A altura das tomadas determinada de acordo com a dependncia e a altura de instalao do equipamento. A tabela 8 sugere a altura de instalao das tomadas de acordo com a sua aplicao.

Tabela 8: Determinao da altura das tomadas.

Foram instaladas tomadas mdias nas copas (3 primeiras tomadas 600W e as demais 100W). Nas demais dependncias foram instaladas tomadas baixas (100W ou outra potncia especificada). Foi estimado um fator de potncia de 0,8 indutivo. Esse valor atribudo, pois no se sabe o fator de potncia dos equipamentos a serem ligados. A locao de tomadas deve ser feita prevendo a mudana do mobilirio.

importante salientar que a maioria das tomadas e interruptores sero instaladas em suporte aparentes para canaletas j que a diviso dos compartimentos feita por divisrias. Quando possvel h a instalao convencional (embutido em alvenaria).

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Outro aspecto a se destacar a especificao de tomadas (2P+T), padro brasileiro, baseadas na norma NBR 14.136 (novo padro de plugues e tomadas brasileiras).

4.3. CRITRIO PARA DIVISO DOS CIRCUITOS

Essa diviso feita segundo o item 4.2.5 de [19]. Alm disso, foram adotados os seguintes critrios:

Prever no mnimo dois circuitos de iluminao;

Prever um circuito exclusivo para tomadas de copas, cozinhas, reas de servio ou

semelhantes;

Foi previsto circuitos de iluminao com no mximo 1.200W (aproximadamente); Circuitos de tomadas de uso geral com no mximo 2.400 W(aproximadamente).

Estes limites de potncia foram estipulados para limitar o valor da corrente de circuito, a fim de obter sees dos condutores adequadas para a ligao nos equipamentos de tomadas e interruptores. Para grandes sees de condutores h uma incompatibilidade nos terminais de tomadas e interruptores assim como problemas na colocao dos condutores nos condutos, gerando problemas para os eletricistas. Atentar para ser feita uma diviso levado em conta a rea afetada em caso de falta do circuito correspondente.

4.4. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

4.4.1. CORRENTE NOMINAL DO CIRCUITO

Depois de ser feita a diviso dos circuitos, contabiliza-se a potncia de cada circuito. A corrente nominal de cada circuito atravs de (1) para circuitos monofsicos e de (2) para circuitos trifsicos:

N(1 )C

PI = FP.FS.U

. (1)

25

N(3 )C

PI = 3.FP.FS.U

. (2)

Onde: - P: Potncia do circuito, dado em Watts. - I1: Corrente nominal do circuito monofsico; - I3: Corrente nominal do circuito trifsico.

FP: Fator de Potncia. Representa a relao da potncia ativa e a potncia total. Para

circuitos de iluminao interna de 0,98 (dado pelo fabricante), iluminao externa de 0,95 (dado pelo fabricante), para circuitos de tomadas de 0,80 (estimado). [18]

FS: Fator de Segurana. um fator subjetivo, nele esto includos outros fatores que influenciam no dimensionamento dos condutores. Garante um correto dimensionamento dos condutores prevendo certa folga. Para este projeto foi adotado como 0,7.

UC: Tenso de alimentao do circuito. Para circuitos monofsicos a tenso de fase (220V) e para circuitos trifsicos a tenso de linha (380V). A determinao da seo dos condutores feita atravs de trs critrios:

Critrio da capacidade de corrente;

Critrio da queda de tenso; O que apresentar uma seo maior escolhido para o dimensionamento.

4.4.2. CRITRIO DA CAPACIDADE DE CORRENTE

Neste critrio o nico fator influente a corrente nominal do circuito. A seo ser determinada pela corrente mxima que percorrer o condutor. O procedimento para dimensionar a seo dos condutores o seguinte:

Consulta a tabela 33 de [19], contendo o mtodo de instalao e o mtodo de referncia.

Consulta a tabela 36 de [19] que informa a seo do condutor fase de acordo com o mtodo de referncia e a corrente nominal.

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Assim, a corrente nominal do circuito deve ter um valor menor que a ampacidade mxima do condutor escolhido.

4.4.3. CRITRIO DA QUEDA DE TENSO

A seo do condutor depende alm da corrente nominal do circuito, depende da resistncia do condutor, no sentido de limitar a queda de tenso devido s perdas hmicas. A queda de tenso dada por (3):

N

C

I .a.LDV(%) = 10.U

. (3)

Onde:

IN: Corrente Nominal do Circuito, como j foi definida no item 4.2.3.1.; a: Coeficiente de queda de tenso, de acordo com os valores da tabela 9 ;

L: Distncia do quadro ao ponto de utilizao;

UC: Tenso de alimentao, como j foi definida no item 4.2.3.1.;

Tabela 9: Coeficiente de queda de tenso para condutores isolados 70C em V.A/km. [29]

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A queda de tenso mxima adotada de 2%. Assim analisa-se a queda de tenso para o condutor resultante do critrio da capacidade de corrente. Se a queda de tenso para

este valor for menor que 2%, calcula-se a queda de tenso para a seo posterior, at encontrar um valor menor que o limite de 2%. Geralmente o critrio de queda de tenso supera os resultados dos outros critrios quando a distncia do circuito ao ponto de utilizao for maior que 40m aproximadamente. Por essa razo fez a diviso dos pavimentos em setores e a diviso dos circuitos da forma que foi apresentada a fim de que as distncias dos quadros aos pontos de utilizao fiquem dentro destes limites.

4.4.4. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO E DE PROTEO

Para circuitos monofsicos o condutor neutro e de proteo possuem a mesma seo do condutor fase, segundo o item 6.2.6.2.2. de [19]. Para circuitos trifsicos, a seo do condutor neutro adotada como igual a da fase, prevendo circuitos com taxas de harmnicos acima de 33%. A seo do condutor de proteo (terra) obtida atravs da tabela 10.

Tabela 10: Seo dos condutores de proteo. [19]

4.5. DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE PROTEO

Os dispositivos de proteo no projeto de instalaes eltricas podem ser classificados em trs tipos:

Dispositivos de proteo aos condutores (disjuntores); Dispositivos de proteo s pessoas (dispositivo a corrente diferencial-residual); Dispositivos de proteo de equipamentos (dispositivo de proteo contra surtos).

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4.5.1. DISJUNTORES

Os disjuntores so equipamentos que protegem os condutores da instalao. So dimensionados de acordo com a corrente nominal e a capacidade de curtocircuito. Segundo o item 5.3.4.1 de [19] o dimensionamento da corrente nominal de proteo dado segundo (4) e (5). N D CI I I< < (4) I2 1,45IC (5) Onde:

IN: a corrente de projeto ou corrente nominal do circuito, como foi demonstrado no item 4.2.3.1.;

ID: a corrente nominal do disjuntor; IC: a corrente mxima do condutor dimensionado, dado pela tabela 36 de [19]; I2: corrente convencional de atuao de proteo;

A expresso (4) significa que o disjuntor ter de disparar quando a corrente do circuito for maior que a corrente nominal, antes de atingir o limite de capacidade do condutor. Geralmente a expresso (4) cobre o dimensionamento da expresso (5), que mais adequada para protees com fusveis.

Todos os disjuntores tero capacidade de curto-circuito de 10kA, segundo recomendaes da prpria concessionria. Esse valor capaz de proteger para todos os nveis de curto-circuito da instalao, j que o nvel de curto-circuito tpico do ponto de entrega de aproximadamente de 3,5kA.

4.5.2. DISPOSITIVOS A CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DR)

Segundo o item 3.2.5. de [19], o DR um dispositivo de seccionamento mecnico destinado a provocar a abertura dos prprios contatos quando ocorrer uma corrente de fuga terra. O circuito protegido por este dispositivo necessita ainda de uma proteo contra

sobrecarga e curto circuito que pode ser realizada por disjuntor ou fusvel, devidamente coordenado com o Dispositivo DR.

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Segundo item 5.1.3.2.1.1., o DR utilizado como proteo adicional dos circuitos visando casos de falhas de outros meios de proteo e de descuido ou imprudncia do

usurio. A utilizao do dispositivo no dispensa o uso de outras medidas de proteo. O DR dimensionado para uma corrente nominal igual a do disjuntor do circuito. A corrente diferencial-residual definida como 30mA. Seu uso destinado a copas, cozinhas, banheiros, reas externas ou reas molhadas. No quartel foi projetado o uso de DRs nos circuitos da copa no setor 2 dos pavimentos, com corrente nominal igual a dos disjuntores e corrente diferencial-residual de 30mA.

4.5.3. DISPOSITIVO DE PROTEO CONTRA SURTOS (DPS)

4.5.3.1. Definio e Classificao

Este dispositivo usado para prover proteo contra sobretenses transitrias nas instalaes de edificaes. Seu uso exigido por [19] no item 5.4.2.1.1. H trs classes de DPSs que dependem do seu objeto de aplicao:

Classe I (CL.I): Tem a funo de proteo principal da instalao, tendo sua localizao na linha externa de alimentao ou no quadro de distribuio, como descreve a alnea a) do item 6.3.5.2.1 de [19]. Neste caso ser instalado no QGBT.

Classe II (CL.II): Tem a funo de uma proteo suplementar, a fim de atenuar alguma pertubao que tenha passado pela proteo principal. So instalados nos quadros secundrios, com coordenao em relao ao DPS classe I.

Classe III (CL.III): So equipamentos avulsos ligados diretamente nas tomadas. ligado de maneira intermediria entre a tomada e o equipamento.

4.5.3.2. Instalao

O esquema de instalao dos DPSs feito conforme o fluxograma mostrado na figura 14. Acompanhando o fluxograma define-se a maneira que os DPSs sero instalados.

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Figura 14: Fluxograma para instalao de DPS's. [19]

A Linha eltrica de energia que chega instalao inclui neutro? Resposta: Sim. A Coelce dispe do seu sistema de distribuio primria de energia em trs

condutores a um nvel de tenso de 13,8kV. E nos transformadores de distribuio ou transformadores de subestao a ligao dos enrolamentos em delta estrela-aterrado, surgindo um neutro no secundrio do transformador. Portanto, h a incluso do neutro na entrada de energia.

O neutro ser aterrado no barramento de equipotencializao principal da edificao?

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Resposta: No. Como foi dito na resposta anterior, o secundrio do transformador tem uma ligao estrela aterrado, ou seja, o neutro (PEN) entra combinado com o terra (TN-C) e h sua separao em condutor neutro e condutor PE, feita no quadro de distribuio principal. Globalmente, trata-se de um esquema TN-C-S, segundo a nota b) do item 6.3.5.2.2 de [19]. Segundo o item 6.3.5.2.3 de [19], este fluxograma feito tanto para forma de instalao do DPS classe I, instalado no quadro de distribuio geral como para os DPSs instalados ao longo da instalao. No caso ao longo da instalao temos um esquema TN-S caracterizando um esquema 3 da figura. No quadro principal adotado o esquema 2, j que neste ponto o neutro ainda est combinado com o condutor de proteo.

4.5.3.3. Seleo dos DPSs

Segundo o item 6.3.5.2.4 de [19] a seleo dos DPSs ocorre de acordo com os seguintes parmetros:

Nvel de proteo (UP)

Segundo a alnea a) do item 6.3.5.2.4 de [19], o nvel de proteo do DPS deve ser compatvel com a categoria II de suportabilidade a impulsos indicada na tabela 11.

Tabela 11: Suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao. [19]

No exemplo, a tenso nominal da instalao 220/380V. Para a coluna da categoria II, o nvel de proteo de 2,5kV. Segundo [23], mesmo numa instalao com tenso 380/220V (onde o nvel de proteo de 2,5kV) apenas em modo comum e quando o DPS nico. Os DPSs adicionais e, em particular, aqueles destinados proteo de

32

equipamentos alimentados entre fase e neutro (proteo diferencial), devem ter um nvel de proteo menor (ou seja, 1,5kV).

Mxima tenso de operao contnua (UC)

Segundo a alnea b) do item 6.3.5.2.4 de [19], este valor deve ser igual ou superior aos valores da tabela 12.

Tabela 12: Valor mnimo de nvel de proteo do DPS. [19]

No exemplo dado, o DPS ser conectado entre Fase e PE e Neutro e PE para um esquema de ligao TN-S, como visto no item 3.6.2. Ento para as duas conexes o nvel de proteo mnimo de 1,1U0, onde U0 a tenso entre fase e neutro (220V). Portanto, o valor mnimo de UC de 242V.

Corrente nominal de descarga (IN) e corrente de impulso (IIMP)

Segundo a alnea d) do item 6.3.5.2.4 de [19], quando o DPS for destinado proteo contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de alimentao e contra sobretenses de manobra, sua corrente nominal de descarga IN no deve ser inferior a 5 kA (8/20 s) para cada modo de proteo. Segundo a alnea d) do item 6.3.5.2.4 de [19], quando o DPS for destinado proteo contra sobretenses provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a edificao ou em suas proximidades, IIMP no deve ser inferior a 12,5 kA para cada modo de proteo.

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Suportabilidade corrente de curto-circuito.

Segundo a alnea e) do item 6.3.5.2.4 de [19], o DPS deve ter um valor de suportabilidade de curto-circuito igual ou superior corrente de curto-circuito presumida no ponto da instalao do dispositivo.

4.5.3.4. Disjuntor de Proteo contra sobrecorrentes (DP)

Este dispositivo tem por finalidade proteger o circuito contra falhas no DPS e

correntes de curto-circuito no ponto em que for instalado. Tem a funo de abertura para manuteno ou troca do DPS. [24] O posicionamento do DPS feito conforme a figura 15.

Figura 15: Posicionamento do DPS no quadro. [24]

Esta ligao permite uma continuidade do servio, mesmo com a falha do DPS, mas deixa a instalao desprotegida durante a falha. Como a continuidade de servio mais importante, este posicionamento escolhido. A corrente nominal do DP dos DPSs so dimensionados da seguinte forma [24]:

DPS Classe I: Acompanha o mesmo valor do disjuntor geral, para disjuntores com corrente nominal at 63A. Para correntes nominais maiores fixa-se o disjuntor de 63A. Para a seo dos condutores de conexo igual s sees dos alimentadores, at o valor de 16mm. Para sees maiores, fixa-se em condutores de 16mm.

DPS Classe II: Disjuntor com corrente nominal de 25A e os condutores de 4mm.

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4.5.3.5. Especificao Tcnica

Essa especificao deve ser feita de acordo com todos os parmetros mostrados nos

itens 3.6.2 a 3.6.4. Foram escolhidos os parmetros dos DPSs da Clamper. Segundo [25] as especificaes dos DPS so:

DPS Classe I/II: VCL 275V 12,5/60kA Slim

UP = 1,5kV

UC = 275 V

IIMP = 12,5kA

IN = 30kA (mximo 60kA) ICC = 5kA

DPS Classe II: VCL 275V 45kA Slim

UP = 1,5kV

UC = 275 V

IN = 20kA (mximo 45kA) ICC = 5kA

4.6. SIMPLIFICAES:

Para um dimensionamento mais prtico e seguro foi adotado os seguintes critrios:

Circuitos de iluminao: Condutores de 2,5mm e proteo com disjuntor de 16A; Circuitos de tomadas: Condutores de 2,5mm e proteo com disjuntor de 20A; Alimentadores (mnimo): Condutores de 4mm e disjuntor de 25A.

Estes critrios alm de oferecer uma maior rapidez nos clculos, asseguram uma possvel ampliao nos circuitos, dependendo da potncia destes. Estes critrios atendem

aos mtodos de referncia utilizados. Cada pavimento foi dividido em trs setores, como foi dito no item 1.2. Cada setor

dever ter um quadro. Essa diviso feita para uma melhor seletividade em caso de falta.

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4.7. ELABORAO DOS QUADROS DE CARGA (QDL)

Neste item ser apresentado o quadro de cargas que contm todo o resumo dos

dimensionamentos. Junto com o diagrama unifilar constitui as partes mais importantes do projeto de instalaes eltricas. Como foi dito a instalao foi dividida em trs setores. Os quadros foram nomeados da seguinte forma:

QDL- 1.1: Quadro do setor 1 do trreo; QDL-1.2: Quadro do setor 2 do trreo; QDL-1.3: Quadro do setor 3 do trreo; QDL- 2.1: Quadro do setor 1 do 1 pavimento; QDL- 2.2: Quadro do setor 2 do 1 pavimento; QDL-2.3: Quadro do setor 3 do 1 pavimento; QDL-3.1: Quadro do setor 1 do 2 pavimento; QDL-3.2: Quadro do setor 2 do 2 pavimento; QDL-3.3: Quadro do setor 3 do 2 pavimento; QDL-COBERTA: Quadro da coberta (barrilete);

4.7.1. ELEMENTOS DO QUADRO

O quadro de cargas representa toda a quantificao da instalao eltrica. Deve conter

todas as cargas diferindo em tipo e quantidade. Outro ponto a se destacar a locao dos quadros. Os quadros devem ser instalados em locais seguros, com acessibilidade. Os quadros foram locados na circulao nos setores 1 e 3. No setor 2, foi locado perto da copa. A tabela 13 mostra o quadro de cargas de um dos quadros do quartel.

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Tabela 13: Quadros de Cargas QDL-1.3

O quadro composto por vrias informaes:

Quadro: Identificao do quadro; Circuito: Enumerao dos circuitos previamente divididos;

Circuitos reserva: Seguindo o item 6.5.4.7 de [19]. Adota-se um nmero de circuitos de reserva com nmero divisvel por 3 para dividir igualmente entre as fases. Para quadros de iluminao e tomadas foi atribudo uma potncia de 200W para cada circuito de reserva.

Iluminao: Contabilizam-se as cargas de iluminao (definidas no projeto luminotcnico) separadas de acordo com a potncia do conjunto de lmpadas;

Tomadas: contabilizao das tomadas de acordo com sua potncia;

Perdas: Refere-se s perdas no reator das lmpadas de descarga utilizadas;

Total(W): Soma das potncias ativas do circuito; Tenso(V): Tenso de alimentao do circuito (220V (tenso de fase) para circuitos

monofsicos e 380V (tenso de linha) para circuitos trifsicos); Fator de Potncia: Relao entre a potncia ativa e a potncia total, como foi

mostrado no item 4.4.1.;

Fator de Segurana: Destinado a um sobredimensionamento garantindo uma folga ao

condutor, como foi mostrado no item 4.4.1.;

Disjuntor: Valor da corrente nominal do disjuntor de proteo do circuito. Condutor (mm): Representa a seo do condutor do circuito. Sua representao

AnB(C)TnD, onde A representa o nmero de fases (1 ou 3), B a seo do condutor fase, C a seo do condutor neutro e D a seo do condutor terra.

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Fases (A, B e C): Colunas do balanceamento das fases.

4.8. ESPECIFICAO DE CONDUTORES E CONDUTOS

4.8.1. ESPECIFICAO DE CONDUTORES

Neste item descrito caractersticas tcnicas dos condutores e condutos a serem utilizados. Para circuitos terminais sero utilizados condutores do tipo cabo isolados, com classe de isolamento 750V, isolamento em PVC 70C, encordoamento classe 5, anti-chama, atendendo as prescries dos itens 6.2.3.4 e 6.2.3.5 de [19]. A figura 16 mostra este condutor e a tabela 14 mostra as dimenses relevantes neste estudo.

Figura 16: Cabo Superastic Flex da Prysmian (Condutor isolado 750V) [20]

Tabela 14: Dimenses dos condutores isolados. [20]

4.8.2. ESPECIFICAES DE CONDUTOS

Foram usadas eletrocalhas para a distribuio principal, j que, mesmo com a diviso da edificao em setores, o comprimento da instalao continua elevado e o nmero

de condutores e a proteo mecnica requerida justificam o uso deste conduto. A figura 17 mostra uma eletrocalha.

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Figura 17: Eletrocalha.[26]

Para a distribuio secundria dos circuitos foram utilizados eletrodutos rgidos, roscveis, anti-chama. A taxa de ocupao mxima adotada foi de 33%. Segundo [4] adotando esta taxa de ocupao, dispensa-se o uso do fator de agrupamento. Ento com o valor da rea de cada eletroduto, e com o valor da rea de cada

condutor, faz essa comparao. Este trabalho facilitado atravs do uso de planilhas eletrnicas. A respeito de condutores e condutos foram adotados os seguintes critrios:

O menor eletroduto adotado de dimetro de polegadas, tendo em vista de oferecer uma proteo mecnica melhor e prevendo possveis ampliaes;

A seo da eletrocalha adotada de 50x50cm, usando a mesma tava de ocupao;

Foi adotado o uso de um condutor de terra a cada 4 circuitos no mximo. Em casos de termos 5 circuitos em um conduto, coloca-se um condutor terra para 2 circuitos e outro para 3 circuitos, ou seja, distribui-se o condutor de terra o mais homogneo possvel.

A figura 18 mostra o eletroduto referido. Os valores das dimenses deste esto na tabela esto na tabela 15.

Figura 18: Eletroduto em PVC Rgido. [22]

Tabela 15: Dimenses dos Eletrodutos. [22]

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4.9. DIAGRAMA UNIFILAR (QDL)

Enquanto que o quadro de cargas representa um resumo da quantificao das cargas, o diagrama unifilar faz um resumo das ligaes dos quadros. No projeto so itens bastante importantes para a configurao do quadro eltrico. Neste projeto foi adotada uma simbologia diferente da ABNT. Existe um problema na compreenso dos eletricistas com a simbologia da ABNT. A simbologia proposta j conhecida pelos eletricistas, facilitando o trabalho deles. A figura 19 mostra essa simbologia.

Figura 19: Simbologia adotada.

Alm disso, a simbologia adotada para as sees dos condutores foi a seguinte:

3nA(B)TnC-0,6/1kV-1D: Circuito trifsico trs fases de seo de A mm, seo do neutro de B mm e seo do condutor terra de C mm. Classe de isolamento 0,6/1kV em 1 eletroduto de D polegadas.

nE: Circuito monofsico com seo E, j que fase, neutro e terra possuem mesma seo).

Na figura 20 mostrado o diagrama unifilar do quadro do setor 3 do trreo.

Figura 20: Diagrama unifilar QDL-1.3.

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Como visto logo acima da figura, este quadro alimentado por um CPG, que ser explicado posteriormente os motivos. Logo abaixo, segue a seo dos condutores do

alimentador, classe de isolamento e o eletroduto. So mostrados os barramentos de neutro, de terra e das trs fases. Seu dimensionamento est baseado na mxima corrente de 144A. Este barramento usado para todos os quadros de distribuio de baixa tenso (380/220V), segundo [23]. No diagrama mostrado o disjuntor geral do quadro. H trs barramentos, um para cada fase e cada circuito ligado a um barramento (a cada fase). Cada circuito possui sua numerao e as sees de seus condutores, seguindo o que j foi dimensionado no quadro de cargas.

4.10. EXEMPLO DE APLICAO 1

Este item faz um resumo de tudo que foi dito at ento. Ser tomado como base o dimensionamento dos circuitos terminais do QDL-1.3. Os outros dimensionamentos so feitos da mesma forma.

4.10.1. DIVISO DOS CIRCUITOS

A potncia de cada circuito foi feita com base em (6) e (7) para circuitos de iluminao e tomadas de uso geral, respectivamente:

n

N L Ri=1

P = n.P + n.P . (6) Onde:

PN: Potncia do circuito N;

n: Nmero de luminrias e reatores;

PL: Potncias das luminrias;

PR: Perdas dos reatores;

n

N Ti=1

P = n.P . (7)

Onde:

PT: Potncia atribuda s tomadas;

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Para o quadro QDL-1.3 que corresponde ao setor 3 do trreo foi feita a seguinte diviso de circuitos:

Circuito 1: Iluminao Aplica-se a expresso (6): 12 luminrias de 2x32W;

P1 = 12.(2.32) + 12.3 = 804W Circuito 2: Iluminao

Aplica-se a expresso (6): 3 luminrias de 2x16W e 9 luminrias de 2x32W;

P2 = 3.(2.16) + 3.1 + 9.(2.32) + 9.3 = 702W Circuito 3: Iluminao

Aplica-se a expresso (6): 9 luminrias de 2x23W e 12 luminrias com 2x32W;

P3 = 9.(2.23) + 12.(2.32) + 12.3 = 1227W Circuito 4: Iluminao

Aplica-se a expresso (6): 15 luminrias de 2x16W e 3 luminrias 2x32W

P4 = 15.(2.16) + 3.(2.32) + 15.1 + 3.3 = 696W Circuito 5: Iluminao

Aplica-se a expresso (6): 8 luminrias de 2x32W

P5 = 8.(2.32) + 8.3 = 536W Circuito 6: Tomadas

Aplica-se a expresso (7): 7 tomadas de 100W

P6 = 7.100 = 700W

Circuito 7: Tomadas Aplica-se a expresso (7):

12 tomadas de 100W P7= 12.100 = 1200W

Circuito 8: Tomadas

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Aplica-se a expresso (7): 8 tomadas de 100W

P8 = 8.100 = 800W

Circuito 9: Tomadas Aplica-se a expresso (7):

5 tomadas de 100W e uma de 500W (previso de rack para instalao de lgica). P9 = 5.100 + 1.500 = 1000W

Circuito 10: Iluminao Externa Aplica-se a expresso (7): 2 luminrias para 1x70W

Potncia (W) = 2. (1.70) + 2.10 = 160W Percebe-se que foi feita uma diviso de cinco circuitos para iluminao, mesmo no

atingindo o limite de 1200 W, visando uma seletividade melhor da instalao em caso de faltas ou manuteno. Da mesma forma foram divididos os circuitos respeitando os limites, visando um zoneamento para que a instalao tenha um sistema de proteo e manuteno bem seletivo.

4.10.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E DISJUNTORES

4.10.2.1. Corrente nominal

Para o circuito 1 de iluminao do QDL-1.3 foi feito o seguinte clculo: P1 = 804W

FP = 0,95

UC = 220V

FS = 0,7

Corrente do Nominal: Substituindo os valores em (1)

N(1 ) N(1 )804I I 5,33A

220.0,95.0,7 = =

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4.10.2.2. Capacidade de corrente

Segundo a tabela 33 de [19], o mtodo de referncia em questo o mtodo 22 (condutores isolados em eletroduto de seo circular em espao de construo). Conforme a nota 5 desta tabela os condutos formados por forros falsos so considerados espaos de construo). H uma restrio como visto na figura 21.

Figura 21: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 22. [19]

Conforme visto na figura 19, existem dois mtodos de referncia correspondentes a esse mtodo de instalao. O espao entre a laje e o forro falso de 40 cm, ou seja, V = 40 cm. Essa informao foi obtida junto s plantas de arquitetura, conforme visto no item 1.2. A previso a utilizao de eletrodutos de dimetro de polegadas, ou seja, De = 1,905 cm e 20.De = 38,1cm. Portanto, V 20.De e o mtodo de referncia o B1. Para a distribuio principal so usadas eletrocalhas. A figura 22 mostra o mtodo de instalao e o mtodo de referncia para este caso.


Observa-se que para o mtodo de referncia o critrio o mesmo mostrado na figura 23, resultando no mtodo B1. Para as descidas dos eletrodutos aos interruptores ou tomadas tem-se o mtodo de instalao 7 (condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seo circular embutido em alvenaria), que tambm corresponde ao mtodo de referncia B1. A figura 23 mostra este mtodo de instalao.


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Consulta-se a tabela 36 de [19] e visto que segundo a capacidade de corrente, um condutor de 0,5mm, conforme visto na figura 24.

Figura 24: Parte da tabela 36 da NBR 5410/2004. [19]

Para circuitos de iluminao e tomadas de uso geral so adotados condutores mnimos de 2,5mm, prevendo futuras ampliaes e um dimensionamento mais seguro.

4.10.2.3. Critrio da queda de tenso

Aplica-se (3) com os seguintes valores: L: 35m

a: 16,8 (tabela 9 - condutor de 2,5mm com fator de potncia 0,95 e material magntico);

IN: 5,33A (calculado no item 4.9.2.1.); UC: 220V (circuito monofsico, tenso de fase);

5,33.16,8.35DV% = DV% = 1,43%10.220

Portanto o condutor atende a queda de tenso mnima.

4.10.2.4. Condutor de Neutro e de Proteo

Segundo o item 6.2.6.2.2 de [19] a seo do condutor neutro para circuitos monofsicos deve ter a mesma seo dos condutores fase. Para o condutor de proteo determinado, segundo o item 6.4.3.1.3 de [19]. A tabela 10 mostra a seo mnima para o condutor de proteo. Portanto por essa tabela, conclui-se que o condutor de proteo tambm de 2,5mm.

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4.10.2.5. Dimensionamento do disjuntor

Para o dimensionamento do disjuntor, analisa-se que a corrente mxima do condutor de 2,5mm, para dois condutores carregados, no mtodo de referncia B1 de 24A. A corrente nominal calculada foi de 5,33 A. Ento o disjuntor que ir proteger esse circuito o de 16A monofsico, com capacidade de curto-circuito de 10kA.

4.10.3. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOS

Para a sada do quadro QDL-1.3 mostrado na tabela 13, existem dez circuitos terminais. Como foi dito anteriormente, foi adotado um condutor de terra para no mximo quatro circuitos. Ento se fixou um terra para os trs primeiros circuitos, outro terra para os

trs circuitos seguintes e um terra para os quatro circuitos restantes.

N de condutores = 10 condutores de fase + 10 condutores de neutro + 3 condutores de terra

N de condutores = 23 condutores Como j foi dito todos os condutores so de 2,5mm (1n2,5(2,5)Tn2,5). Segundo a tabela 14 a rea de um condutor isolado de 2,5mm de 10,2mm.

rea dos 23 condutores = 23.10,2 = 234,1mm A rea da eletrocalha 50x50mm de 2500mm. Aplicando a taxa de ocupao.

rea de ocupao = 33% de 2500mm = 825 mm A dimenso da eletrocalha adequada para estes condutores. Para a sada do quadro so usados eletrodutos. Para eletrodutos de a rea, conforme a tabela 15 de 356mm. Aplicando a taxa de ocupao.

rea de ocupao = 33% de 356mm = 118 mm Observa-se que estes condutores no cabem num eletroduto de . O eletroduto de 1 tem uma rea de 594mm . Aplicando a taxa de ocupao.

rea de ocupao = 33% de 594mm = 196 mm Conclui-se que o eletroduto 1 tambm no comporta estes condutores. Para quatro circuitos terminais (9 condutores) tem-se uma rea de 91,6mm. Ento ser colocado um

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eletroduto de 1 para cada quatro circuitos e outros dois eletrodutos para cada conjunto de 3 circuitos restantes, prevendo futuras ampliaes.

4.11. CONSIDERAES

Percebe-se que os critrios adotados servem para tornar o trabalho mais objetivo. Por exemplo, na diviso de circuitos foi adotado um limite de potncia de 1200W para circuitos de iluminao e 2400W para circuitos de TUGs, para que a corrente no acarrete

num condutor de seo maior que 2,5mm. Na diviso de circuitos houve a preocupao de fazer um zoneamento, tanto para

melhorar a seletividade como para limitar a distncia do quadro aos pontos de utilizao. Foi visto que estes critrios atenderam aos objetivos esperados. Os critrios utilizados para os condutos tambm tem como objetivo minimizar os clculos com segurana. Para circuitos terminais foi adotado o eletroduto de como mnimo prevendo ampliaes. Sua ocupao mxima de 9 condutores de 2,5mm. Para nmeros de condutores maiores, passa para outros eletrodutos maiores. Os disjuntores adotados tambm oferecem maior objetividade e segurana nos dimensionamentos. A capacidade de curto-circuito de 10kA, eliminando a necessidade de

dimensionamento de correntes de curto-circuito.

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5. PROJETOS PARA TOMADAS DE COMPUTADORES

No captulo anterior foi descrito todo o procedimento usado num projeto de iluminao e tomadas de uso geral. Isto constitui praticamente todo o projeto eltrico. O projeto para tomadas de computadores tambm segue a maioria dos procedimentos j expostos com apenas algumas diferenas. Pra evitar repeties desnecessrias sero destacadas as particularidades.

Este projeto consiste na alimentao de tomadas destinadas exclusivamente a utilizao de computadores e impressoras, j que previsto um tratamento especial a esse tipo de carga.

5.1. LEVANTAMENTO DE CARGAS

Geralmente, estas cargas so includas no projeto de iluminao e tomadas. Como a parcela de carga para computadores grande, decidiu-se fazer um projeto separado para os computadores. Isso proporcionar um tratamento exclusivo para estas cargas especiais. A sequncia de passos desse projeto a mesma do projeto de iluminao e tomadas descrito no item 4. Algumas diferenas sero destacadas.

Para o levantamento de cargas ser necessrio analisar a planta de layout da arquitetura para ver o posicionamento e a quantidade de computadores da edificao. Como

foi feito no projeto de iluminao e tomadas de uso geral, a instalao de cada pavimento foi dividida em setores pelos razes j esclarecidas. Para cada computador foi atribuda uma potncia de 500W. Em locais onde necessrio prev-se uma tomada para impressora de 300W. Essa atribuio est baseada no consumo habitual destes equipamentos. A altura de todas as tomadas de 30cm. Como j foi dito anteriormente em divisrias a instalao das tomadas ser em suportes para canaletas, em locais de divisrias. Para locais de parede em alvenaria as todas sero instaladas em caixas embutidas de forma convencional.

Outra vantagem na separao destas cargas a possibilidade de instalao posterior de no-breaks o que no seria adequado com as tomadas de computador nos mesmos

quadros e condutos de outras cargas.

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5.2. DIVISO DOS CIRCUITOS

Da mesma forma que foi feito no projeto de tomadas de uso geral, a diviso de circuitos feita objetivando uma melhor seletividade, limitar a distncia dos quadros aos pontos de utilizao. Dessa forma evita-se que o critrio de queda de tenso sobreponha o critrio de capacidade de corrente. Foi adotado como limite de potncia dos circuitos 2400W, ou seja, para cada circuito quatro tomadas para computadores e uma tomada para impressora no mximo. No setor 2 de cada pavimento no existem a previso para locao de computadores

j que constitudo de um hall, uma copa e banheiros. No setor 3 do 2 pavimento tambm no previsto a utilizao de computadores pois se constitui de um auditrio como visto nas plantas em anexo.

5.3. QUADROS DE CARGA (QFC)

A localizao dos quadros tambm segue a mesma recomendao de instal-los em locais de fcil acesso, perto das cargas. Como visto nas plantas em anexo os quadros esto localizados nas circulaes nos setores 1 e 3. A identificao dos componentes do quadro segue a mesma sequncia j demonstrada. Os quadros foram nomeados da seguinte forma:

QFC-1.1: Quadro do setor 1 do trreo; QFC-1.2: Quadro do setor 3 do trreo; QFC-2.1: Quadro do setor 1 do 1 pavimento; QFC-2.2: Quadro do setor 3 do 1 pavimento; QFC- 3: Quadro do setor 1 do 2 pavimento.

A tabela 16 mostra o quadro QFC-2.1 correspondente ao setor 1 do pavimento trreo.

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Tabela 16: Quadro de cargas QFC-2.1

A diferena deste quadro a atribuio da potncia de 800W para os circuitos de reserva. Esta potncia caracterizada pelo tipo de carga do quadro. Como as potncia de cada tomada de 500W e uma impressora de 300W recomenda-se atribuir essa quantidade de 800W para o circuito reserva.

5.4. DETERMINAO DE CONDUTORES E CONDUTOS

Os condutores so do mesmo tipo que os utilizados no projeto de iluminao e tomadas. Os condutos tambm respeitam a mesma configurao. Para a distribuio principal so usados perfilados 38x38mm, pelo fato do nmero de condutores nesse projeto ser menor, sendo a utilizao de eletrocalha um exagero. O uso de condutores isolados em perfilados permitido seguindo as condies do item 6.2.11.4.1. de [19]. A figura 25 mostra um exemplo de perfilado.

Figura 25: Perfilado. [27]

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5.5. DIAGRAMA UNIFILAR (QFC)

Apresenta a mesma configurao dos diagramas do projeto de iluminao e tomadas. A figura 27 mostra o diagrama unifilar do quadro QFC-2.1.

Figura 26 Figura 27: Diagrama unifilar QFC-2.1

5.6. EXEMPLO DE APLICAO 2

Neste item apresentado o dimensionamento tpico no projeto de tomadas para computadores. Observa-se a semelhana com a sequncia com o projeto de iluminao e tomadas de uso geral.

5.6.1. DIVISO DOS CIRCUITOS

Para o setor 1 do 1 pavimento dividi

Felipe Nunes de Farias

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