Manual instalacoes eletricas_residenciais (1)

1. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais I NT RODU O O Manual de Instalaes Eltricas Residenciais RC/UE - 001/2003, aborda os procedimentos e normas tcnicas que devem ser utilizados na execuo de obras novas e em reformas de instalaes eltricas residenciais. Este Manual destinado execuo/reforma de instalao eltrica interna de uma nica casa residencial. Quando se tratar de mais de uma residncia em um mesmo terreno um prdio, por exemplo, podero ser necessrias mais informaes tcnicas sobre o assunto. Neste caso, recomendado consultar as Normas vigentes afins da CEMIG e da ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas, alm de literaturas tcnicas especializadas. O assunto sobre as instalaes eltricas residenciais, no foi esgotado neste Manual. Procurou-se tratar de uma maneira prtica, os procedimentos para a execuo de instalaes eltricas residenciais adequadas, seguras e mais eficientes quanto ao uso de energia eltrica. Este Manual a atualizao da edio CEMIG 02111 CM/CE-199 Manual de Instalaes Residenciais janeiro/98, em dezembro de 2003. 1

2. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais NDICE Pgina CAPTULO 1 - NO ES GERAIS SOBRE A ELETRIC ID AD E 1.1 Energia 7 1.1.1 Energia Eltrica 7 1.2 Evoluo da Eletricidade 9 1.3 Tenso e Corrente Eltrica 11 1.4 Resistncia Eltrica Lei de Ohm 13 1.5 Corrente Contnua e Corrente Alternada 13 1.6 Potncia Eltrica 14 1.7 Clculo da Energia Eltrica 15 1.8 Clculos de Grandezas Eltricas I, R e E 15 1.9 Unidades de Medidas 16 1.10 Circuitos Srie e Circuito Paralelo 18 1.10.1 Circuito Srie 18 1.10.2 Circuito Paralelo 19 1.11 Circuitos em Corrente Alternada 21 1.11.1 Circuito Monofsico 21 1.11.2 Circuito Trifsico 22 1.11.3 Potncia em Corrente Alternada (CA) 23 1.12 Fator de Potncia 27 1.13 Aparelhos para testar e Aparelhos para medir grandezas Eltricas 29 1.13.1 Aparelhos de Teste 29 1.13.1.1 Lmpada Neon 30 1.13.1.2 Teste com uma Lmpada 30 1.13.1.3 Lmpada em Srie 31 1.13.2 Aparelhos de Medio 31 1.13.2.1 Ampermetro e Voltmetro 32 1.13.2.2 Wattmetro 32 1.13.2.3 Ohmmetro 32 1.13.2.4 Alicate Volt-Ampermetro 33 1.13.2.5 Medidor de Energia Eltrica 33 1.14 Informaes sobre a CEMIG, ANEEL, PROCEL, ABNT e INMETRO 34 1.14.1 Companhia Energtica de Minas Gerais CEMIG 35 1.14.2 Agncia Nacional de Energia Eltrica ANEEL 37 1.14.3 Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica PROCEL 37 1.14.4 Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT 39 1.14.5 Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial INMETRO 41 2

3. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Pgina CAPTULO 2 - CIRCUITOS EL TRICOS RESIDENCIAIS 2.1 Introduo 43 2.1.1 Contatos com a CEMIG 46 2.1.2 Qualidade dos Produtos e Servios 47 2.2 Smbolos e Convenes 49 2.3 Dimensionamento de Carga 51 2.3.1 Tomadas de Uso Geral 51 2.3.2 Tomadas de Uso Especfico 51 2.3.3 Iluminao 51 2.4 Nmero Mnimo de Tomadas por Cmodo 52 2.5 Diviso de Circuitos Eltricos 53 2.6 Interruptores e Tomadas de Uso Geral 53 2.6.1 Conformidade dos Interruptores e Tomadas 55 2.6.2 Esquemas de Ligaes Eltricas de Interruptores e Tomadas 56 2.7 Interruptor Paralelo e o Interruptor Intermedirio 59 2.7.1 Interruptor Paralelo (Three Way) 59 2.7.2 Interruptor Intermedirio (Four Way) 61 2.8 Quadro de Distribuio de Circuitos QDC 62 2.9 Clculo da Corrente Eltrica de um Circuito 63 CAPTULO 3 - CONDUTORES EL TRICOS 3.1 Introduo 64 3.2 Consideraes Bsicas sobre os Condutores 65 3.3 Seo (mm2 ) dos Condutores 67 3.3.1 Seo Mnima e Identificao dos Condutores de Cobre 67 3.3.2 Clculo da Seo dos Condutores 68 3.3.2.1 Limite de Conduo de Corrente de Condutores 69 3.3.2.2 Limite de Queda de Tenso 73 3.3.2.2.1 Queda de Tenso Percentual (%) 76 3.3.2.2.1.1 Momento Eltrico (ME) 76 3.3.2.2.1.2 Queda de Tenso em V/A.km 78 3.3.2.2.1.3 Exemplos do Clculo de Queda de Tenso 79 3.3.3 Exemplos do Dimensionamento da Seo de Condutores 80 3

4. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Pgina CAPTULO 4 - PROTE O E SEGURAN A EM INSTALA ES EL TRICAS 4.1 Isolao, Classe e Graus de Proteo 86 4.2 Consideraes Bsicas Sobre os Choques Eltricos 91 4.2.1 Contado Direto 91 4.2.2 Contado Indireto 92 4.2.3 Tenso de Contato 92 4.2.4 Choque Eltrico 94 4.3 Proteo e Segurana Preveno na Execuo 96 4.4 Elementos Bsicos para Segurana e Proteo 97 4.4.1 Aterrament o Eltrico 97 4.4.2 Esquemas de Aterramento 99 4.4.3 Condutor de Proteo (PE) 100 4.4.4 Condutor Neutro 102 4.5 Distrbios nas Instalaes Eltricas 102 4.5.1 Fugas de Corrente 102 4.5.2 Perdas de Energia Eltrica 103 4.5.3 Sobrecorrente e a sobrecarga 104 4.5.4 Curto-Circuito 104 4.5.5 Sobretenses 105 4.6 Dispositivos de Proteo e de Segurana 106 4.6.1 Fusveis 106 4.6.2 Disjuntores Termomagnticos 107 4.6.2.1 Coordenao e Dimensionament o dos Disjuntores 109 4.6.3 Dispositivo Diferencial Residual DR 111 4.6.4 Proteo Contra Sobretenses Transitrias 117 4.6.5 Proteo Contra Quedas e Faltas de Tenso 118 4.6.6 Coordenao entre os Diferentes Dispositivos de Proteo 119 4.7 Proteo em Banheiros 119 4.7.1 Medidas de Proteo Contra Choques Eltricos 122 4.8 Proteo Contra Descargas Atmosfricas 122 4

5. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Pgina CAPTULO 5 - PROJE TO DAS INSTALA ES EL TRICAS 5.1 Planejament o de uma Instalao Eltrica 123 5.2 Traado de um Projeto Eltrico 124 5.3 Elaborao de um Projeto Eltrico 125 5.3.1 Determinao das Cargas da Instalao Eltrica 130 5.3.1.1 Outras Cargas Eltricas 137 5.3.2 Diviso dos Circuitos de uma Instalao Eltrica 140 5.3.3 Circuitos de Tomadas de Uso Geral e os de Iluminao 143 5.3.3.1 Circuitos de Tomadas de Uso Geral 145 5.3.3.2 Circuitos de Iluminao 145 5.3.4 Instalao de Eletrodutos 145 5.3.5 Dimensionament o da Seo dos Condutores 147 5.3.5.1 Clculo de Momentos Eltricos e Seo de Condutores 148 5.3.6 Equilbrio das Fases do Circuito Eltrico 165 5.3.7 Dimensionament o da Proteo 166 5.3.7.1 Dimensionament o dos Disjuntores Termomagnticos 166 5.3.7.2 Dimensionament o dos Dispositivos Diferencial Residual 167 5.3.7.3 Dimensionament o da Proteo Contra Sobretenses Transitrias 169 5.3.7.4 Proteo Contra Falta de Fase e Sub/Sobretenso 170 5.3.7.5 Acondicionament o e Identificao dos Dispositivos de Proteo e de Segurana 170 5.3.7.6 Protees Complementares 172 5.3.8 Dimensionament o dos Eletrodutos 173 5.3.9 Apresentao do Projeto Eltrico 176 CAPTULO 6 - EXECUO DO PROJETO ELTRICO 6.1 Materiais e Componente s da Instalao Eltrica 180 6.2 Execuo do Projeto Eltrico 180 6.3 Requisitos Estabelecidos pela Norma NBR 5410/97 181 6.4 Recomendaes Gerais sobre as Instalaes Eltricas 183 6.5 Verificao Final 185 6.6 Aumento de Carga e Reformas nas Instalaes Eltricas Inter nas 185 6.7 Bomb a de gua com Chave Bia 186 6.8 Instalaes de Linhas Areas 187 5

6. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Pgina CAPTULO 7 - ECONOMIA DE ENERGIA EL TRICA 7.1 Consumo de Energia Eltrica em uma Residncia 189 7.2 Iluminao 190 7.2.1 Conceitos sobre Grandezas Fotomtricas 190 7.2.2 Tipos de Lmpadas mais Usuais em Residncias 191 7.2.3 Iluminao Adequada 196 7.2.4 Problemas em Lmpadas 197 7.2.5 Recomendaes teis para Utilizao Adequada das Lmpadas 198 7.3 Economia de Energia Eltrica em Eletrodomsticos 199 7.3.1 Geladeira e o Freezer 199 7.3.2 Aquecimento de gua 200 7.3.2.1 Chuveiro Eltrico 200 7.3.2.2 Aquecedor Eltrico de gua 201 7.3.2.3 Torneira Eltrica 201 7.3.2.4 Aquecimento de gua Atravs de Energia Solar 201 7.3.3 Televisor 202 7.3.4 Ferro Eltrico 202 7.3.5 Condicionador de Ar 202 7.3.6 Mquina de Lavar Loua 203 7.3.7 Mquina de Lavar Roupa 203 7.3.8 Secadora de Roupa 203 7.4 Horrio de Ponta ou de Pico 203 7.5 Leitura e Controle do Consumo de Energia Eltrica 204 7.5.1 Estimativa do Consumo de Energia Eltrica 205 7.6 Dicas de Segurana 206 8 - ANEXOS Anexo 1 Converso de Unidades 207 Anexo 2 Frmulas Prticas 208 Anexo 3 Portaria INMETRO N.o 27 de 18.02.2000 209 Anexo 4 Endereos teis 214 Anexo 5 Caractersticas dos Condutores Isolados em PVC/70C 215 Anexo 6 Potncia Mdia de Aparelhos Eltricos 216 Anexo 7 Caractersticas de Motores Eltricos 217 6

7. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais CAP TUL O 1 NO ES GERAIS SOBR E A ELETRICID AD E So abordados neste Captulo diversos aspectos sobre a eletricidade, de uma forma simplificada, buscando oferecer uma viso geral sobre o assunto. Para maiores informaes, deve-se procurar uma literatura tcnica especializada. Tambm so apresentadas informaes, de uma maneira bastante resumida, sobre a: CEMIG, ANEEL, PROCEL, ABNT e INMETRO. 1.1 - Energia Energia a capacidade de produzir trabalho e ela pode se apresentar sob vrias formas: energia Trmica; energia Mecnica; energia Eltrica; energia Qumica; energia Atmica, etc. Uma das mais importantes caractersticas da energia a possibilidade de sua transformao de uma forma para outra. Por exemplo: a energia trmica pode ser convertida em energia mecnica (motores de combusto interna), energia qumica em energia eltrica (pilhas) etc. Entretanto, na maioria das formas em que a energia se apresenta, ela no pode ser transportada, ela tem que ser utilizada no mesmo local em que produzida. 1.1.1 - Energia El trica A energia eltrica uma forma de energia que pode ser transportada com maior facilidade. Para chegar em uma casa, nas ruas, no comrcio, ela percorre um longo caminho a partir das usinas geradoras de energia. 7

8. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A energia eltrica passa por 3 principais etapas: a) Gera o: - A energia eltrica produzida a partir da energia mecnica de rotao de um eixo de uma turbina que movimenta um gerador. Esta rotao causada por diferentes fontes primrias, como por exemplo, a fora da gua que cai (hidrulica), a fora do vapor (trmica) que pode ter origem na queima do carvo, leo combustvel ou, ainda, na fisso do urnio (nuclear). A CEMIG valendo-se das caractersticas do Estado de Minas Gerais onde so inmeras as quedas dgua tem, na fora hidrulica, a sua principal fonte de energia primria. Portanto, as usinas da CEMIG so em grande maioria, hidroeltricas. b) Transmiss o: - As usinas hidroeltricas nem sempre se situam prximas aos centros consumidores de energia eltrica. Por isso, preciso transportar a energia eltrica produzida nas usinas at os locais de consumo: cidades, indstrias, propriedades rurais, etc. Para viabilizar o transporte de energia eltrica, so construdas as Subestaes elevadoras de tenso e as Linhas de Transmisso. c) Distribui o: - Nas cidades so construdas as subestaes transformadoras. Sua funo baixar a tenso do nvel de Transmisso (muito alto), para o nvel de Distribuio. A Rede de Distribuio recebe a energia eltrica em um nvel de tenso adequado sua Distribuio por toda a cidade, porm, inadequada para sua utilizao imediata para a maioria dos consumidores. Assim, os transformadores instalados nos postes das cidades fornecem a energia eltrica diretamente para as residncias, para o comrcio e outros locais de consumo, no nvel de tenso (127/220 Volts, por exemplo), adequado utilizao. 8

9. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais As etapas de Gerao, Transmisso, Distribuio e da utilizao da energia eltrica, podem ser assim representadas: Energia Energia Energia Energia TURBINA GERADOR MOTOR Hidr ulica Mecnica El trica Mecnica 1.2 Evolu o da Eletricidade Ao longo do tempo, a eletricidade foi marcada pela evoluo tcnica e pelos desenvolvimentos cientficos, estendendo-se a diversos campos da cincia e a inmeras aplicaes prticas. Ser apresentada a seguir, uma abordagem simples sobre a evoluo da eletricidade. A palavra Eletricidade provm do latim electricus, que significa literalmente produzido pelo mbar por frico. Este termo tem as suas origens na palavra grega para mbar elektron. O filsofo grego, Tales de Mileto, ao esfregar um pedao de mbar numa pele de carneiro, observou que este atraa pedaos de palha. Em 1600 William Gilbert estudando esses fenmenos, verificou que outros corpos possuiam a mesma propriedade do mbar. Designou-os com o nome latino electrica. A partir de 1729, Stephen Gray descobriu a conduo da eletricidade, distinguindo entre condutores e isolantes eltricos, bem como, da induo eletrosttica. Benjamin Franklin descobriu em 1750 que, os relmpagos so o mesmo que descargas eltricas e inventou o pra-raios. Charles Augstin de Coulomb publicou em 1785, estudos sobre medio das foras de atrao e repulso entre dois corpos eletrizados (Lei de Coulomb). Em 1788 James Watt construiu a primeira mquina a vapor. Esse invento que impulsionou a 1 Revoluo Industrial. Em sua homenagem, foi dado o seu nome unidade de potncia eltrica: Watt (W). Foi fundado na Inglaterra em 1799, o Royal Institution of Great Britain que ajudou o campo de investigao da eletricidade e magnetismo. Tambm em 1799, Alessandro Volta provou que a eletricidade podia ser produzida utilizando metais diferentes separados por uma soluo salina. Volta utilizou discos de cobre e zinco separados por feltro embebido em cido sulfrico para produzir este efeito. Alessandro Volta explicou a experincia de Luigi Alosio Galvani em 1786, colocando entre dois metais a perna de uma r morta, produzindo contraes nesta. Ao agregar estes discos uns por cima dos outros, Volta criou a pilha eltrica. A pilha foi a primeira forma controlada de eletricidade contnua e estvel. Em sua homenagem, foi dado o seu nome unidade de medida de potencial eltrico: Volt (V). Em 1819, Hans Christian Oersted detectou e investigou a relao entre a eletricidade e o magnetismo (eletromagnetismo). 9

10. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Andr Marie Ampre desenvolveu em 1820, um estudo e estabeleceu as leis do eletromagnetismo. Em sua homenagem, foi dado o seu nome unidade de medida de intensidade de corrente eltrica: Amp re (A). Em 1827, Joseph Henry iniciou uma srie de experincias eletromagnticas e descobriu o conceito de induo eltrica, construindo o primeiro motor eltrico. Tambm em 1827, Georg Simon Ohm, trabalhando no campo da corrente eltrica desenvolveu a primeira teoria matemtica da conduo eltrica nos circuitos: Lei de Ohm. O trabalho s foi reconhecido em 1841. Em sua homenagem, foi dado o seu nome unidade de resistncia eltrica: Ohm (). Em 1831, Michel Faraday descobriu o fenmeno da induo eletromagntica, explicando que necessria uma alterao no campo magntico para criar corrente. Faraday descobriu que a variao na intensidade de uma corrente eltrica que percorre um circuito fechado, induz uma corrente numa bobina prxima. Observou tambm, uma corrente induzida ao introduzir-se um im nessa bobina. Estes resultados tiveram uma rpida aplicao na gerao de corrente eltrica. Em 1838, Samuel Finley Breese Morse conclui o seu invento do telgrafo. Em 1860, Antonio Pacinotti construiu a primeira mquina de corrente contnua com enrolamento fechado em anel. Nove anos depois, Znobe Gramme apresentou a sua mquina dnamo - eltrico, aproveitando o enrolamento em anel. Em 1875 foi instalado, em uma estao de trem em Paris, um gerador para ascender as lmpadas da estao, atravs da energia eltrica. Foram fabricadas mquinas a vapor para movimentar os geradores. A distribuio de eletricidade feita inicialmente em condutores de ferro, posteriormente de cobre e a partir de 1850, os fios so isolados por uma goma vulcanizada. Em 1873 foi realizada pela primeira vez a reversibilidade das mquinas eltricas, atravs de duas mquinas Gramme que funcionavam, uma como geradora e a outra como motora. Ainda neste mesmo ano foi publicado o Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo por James Clerk Maxwell. Este tratado, juntamente com as experincias levadas a efeito por Heinrich Rudolph Hertz em 1885 sobre as propriedades das ondas eletromagnticas geradas por uma bobina de induo, demonstrou que as ondas de rdio e luz so ondas eletromagnticas, diferindo apenas na sua freqncia. Em 1876, Alexandre Graham Bell patenteou o primeiro telefone com utilizao prtica. Thomas Alvas Edison fz uma demonstrao pblica de sua lmpada incandescente, em 1879. Essa lmpada possibilitou o fim da iluminao feita atravs de chama de azeite, gs, etc, que foi substituda pela iluminao de origem eltrica. No mesmo ano, Ernest Werner von Siemens ps em circulao, em uma exposio em Berlim, o primeiro comboio movido a energia eltrica. A primeira central hidroeltrica foi instalada em 1886 nas cataratas do Nigara. Na dcada subseqente foram ensaiados, os primeiros transportes de energia eltrica em corrente contnua. Mquinas eltricas como o alternador, o transformador e o motor assncrono foram desenvolvidos ao ser estabelecida a supremacia da corrente alternada sobre a corrente contnua. Gugliemo Marchese Marconi aproveitando estas idias dez anos mais tarde, utiliza ondas de rdio no seu telgrafo sem fio. Em 1901 foi transmitida a primeira mensagem de rdio atravs do Oceano Atlntico. 1 0

11. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais O eltron, partcula de carga negativa presente no tomo, foi descoberto por Joseph Jone Thompson em 1897. Em 1907 Ernest Rutherford, Niels Bohr e James Chadwick estabeleceram a atual definio de estrutura do tomo, at ento, considerada a menor poro de matria no divisvel. 1.3 - Tens o e Corrente El trica Todas as substncias, gasosas, lquidas ou slidas, so constitudas de pequenas partculas invisveis a olho nu, denominadas tomos. O tomo composto de trs partculas bsicas: Pr tons, N utrons e El trons. Os Prtons e os Nutrons formam o ncleo do tomo. O Prton tem carga positiva e Nutron no possui carga eltrica. As suas massas so equivalentes. O Eltron possui uma carga negativa e a sua massa, por ser muito pequena, desprezvel. Em um tomo, o nmero de Eltrons igual ao nmero de Prtons, sendo portanto, o tomo eletricamente neutro, pois a soma das cargas dos Eltrons (negativas) com as cargas dos Prtons (positivas) igual a zero. Os Eltrons existentes em um condutor de eletricidade (ver Captulo 3 pgina 64), esto em constante movimento desordenado. 1 1

12. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Para que estes eltrons se movimentem de forma ordenada nos fios, necessrio ter uma fora que os empurre. Essa fora chamada de Tenso Eltrica (U). Sua unidade de medida o Volt. O smbolo desta unidade V. Exemplo: Tenso eltrica de 127 V (Volts). O movimento ordenado de eltrons, provocado pela tenso eltrica, forma uma corrente de eltrons. Essa corrente de eltrons chamada de Corrente Eltrica (I). Sua unidade de medida o Ampre. O smbolo desta unidade A. Exemplo: Corrente eltrica de 10 A (Ampres). Para que se tenha uma idia do comportamento da tenso e da corrente eltrica, ser feita uma analogia com uma instalao hidrulica. A presso feita pela gua, depende da altura da caixa dgua. A quantidade de gua que flui pelo cano vai depender: desta presso, do dimetro do cano e da abertura da torneira. De maneira semelhante, no caso da energia eltrica, tem-se: A presso da energia eltrica chamada de Tenso Eltrica (U). A Corrente Eltrica (I) que circula pelo circuito depende da Tenso e da Resistncia Eltrica (R). A Resistncia Eltrica (R) que o circuito eltrico oferece passagem da corrente, medida em Ohms () (ver subitem 1.4 pgina 13) e varia com a seo dos condutores (ver subitem 3.3 pgina 67). 1 2

13. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.4 - Resist ncia El trica Lei de Ohm chamada de Resist ncia El trica (R) a oposio que o circuito oferece circulao da corrente eltrica. A unidade da Resistncia Eltrica o Ohm e o seu smbolo o (letra grega chamada de mega). Lei de Ohm, assim chamada, devido ao fsico que a descobriu (ver subitem 1.2 pgina 9) Essa Lei estabelece que: se for aplicado em um circuito eltrico, uma tenso de 1V, cuja resistncia eltrica seja de 1 , a corrente que circular pelo circuito, ser de 1A. A I U I R B I Circuito eltrico Com isso tem-se: I = U R Desta relao pode-se tirar outras, como: U = R x I e R = U I Onde: U: Tenso Eltrica; I: Corrente Eltrica; R: Resistncia Eltrica. 1.5 - Corrente Contnua e Corrente Alternada A energia eltrica transportada sob a forma de corrente eltrica e pode apresentar-se sob duas formas: Corrente Contnua (CC) Corrente Alternada (CA) A Corrente Contnua (CC) aquela que mantm sempre a mesma polaridade, fornecendo uma tenso eltrica (ou corrente eltrica) com uma forma de onda constante (sem oscilaes), como o caso da energia fornecida pelas pilhas e baterias. Tem-se um polo positivo e outro negativo. 1 3

14. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A Corrente Alternada (CA) tem a sua polaridade invertida um certo nmero de vezes por segundo, isto , a forma de onda oscilao diversas vezes em cada segundo. O nmero de oscilaes (ou variaes) que a tenso eltrica (ou corrente eltrica) faz por segundo denominado de Freq ncia. A sua unidade Hertz e o seu smbolo Hz. Um Hertz corresponde a um ciclo completo de variao da tenso eltrica durante um segundo. No caso da energia eltrica fornecida pela CEMIG, a freqncia de 60 Hz. A grande maioria dos equipamentos eltricos funciona em corrente alternada (CA), como os motores de induo, os eletrodomsticos, lmpadas de iluminao, etc. A corrente contnua (CC) menos utilizada. Como exemplo, tem-se: os sistemas de segurana e controle, os equipamentos que funcionam com pilhas ou baterias, os motores de corrente contnua, etc. 1.6 - Pot ncia El trica A Potncia definida como sendo o trabalho efetuado na unidade do tempo. A Pot ncia El trica (P) calculada atravs da multiplicao da Tenso pela Corrente Eltrica de um circuito. A unidade da Potncia Eltrica o Watt e o seu smbolo o W. Uma lmpada ao ser percorrida pela corrente eltrica, ela acende e aquece. A luz e o calor produzido nada mais so do que o resultado da potncia eltrica que foi transformada em potncia luminosa (luz) e potncia trmica (calor). Tem-se que: P = U x I (Watts) Como U = R x I e I = U (do subitem 1.4), R pode-se calcular tambm a Pot ncia (P) atravs dos seguintes modos: P = (R x I) x I ou P = R x I2 Ento tem-se: P = U x U ou P = U2 R R Onde: P: Potncia Eltrica; U: Tenso Eltrica; I: Corrente Eltrica; R: Resistncia Eltrica. 1 4

15. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.7 C lculo da Energia El trica A Energia Eltrica (E) a Potncia Eltrica (P) vezes o tempo de utilizao (em horas, por exemplo) do qual o fenmeno eltrico acontece (uma lmpada acesa, por exemplo). E = (U x I) x t ou E = P x t Onde: E: Energia Eltrica; P: Potncia Eltrica; U: Tenso Eltrica; I: Corrente Eltrica; t: Tempo normalmente nesse caso, adotado em horas (h). A unidade de Energia Eltrica (E) o Watt-hora e o seu smbolo Wh. 1.8 C lculos de Grandezas El tricas: I, R e E Um chuveiro eltrico com uma potncia de 4.400 Watts, 127 Volts, funcionando durante 15 minutos. Calcular a corrente, resistncia e a energia eltrica consumida. a) Corrente Eltrica I = P U 4.400 W = 34,6 A (Amp res) 127 V b) Resistncia Eltrica R = U I 127 V = 3,7 (Ohms) 34,6 A c) Energia Eltrica E = P x t Primeiramente, dever ser transformado o tempo dos 15 minutos em horas. Fazendo uma regra de trs, tem-se: 60 minutos 1 hora 15 minutos x x = 15 minutos = 0,25 h ou 1 h 60 minutos 4 4.400 W x 0,25 h = 1.100 Wh Observao: Efetuar os mesmos clculos, considerando que o chuveiro eltrico foi feito para funcionar em 220 Volts. 1 5

16. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.9 Unidades de Medidas As unidades de medidas no Brasil, utilizam o Sistema Internacional de Unidades. A Tabela 1.1 mostra as principais unidades. As unidades com os seus mltiplos e submltiplos podem ser escritas com o seu nome por extenso ou atravs de seu smbolo. UNIDADES LEGAIS DO BRASIL UNIDADE SMBOLO DETERMINA UNID A D E S EL TRICA S Ampre A Corrente Eltrica Volt V Tenso Eltrica Watt W Potncia Eltrica Volt-mpere VA Potncia Eltrica Volt-mpere reativo Var Potncia Eltrica Cavalo-vapor cv Potncia Eltrica Watt-hora Wh Energia Eltrica Ohm Resistncia Eltrica Lmen l m Fluxo Luminoso Lux lx Iluminncia Hertz Hz Freqncia OUTRAS UNIDAD ES Metro m Comprimento Quilmetro km Comprimento Metro quadrado m2 rea Metro cbico m3 Volume Grama g Massa (Peso) Quilograma kg Massa (Peso) Litro l Volume Segundo s Tempo Minuto mi n Tempo Hora h Tempo Quilmetro por hora km/ h Velocidade Grau Celcius o C Temperatura Grau Kelvin K Temperatura termodinmica Tabela 1 .1 As unidades possuem mltiplos e submltiplos. A utilizao de um ou outro, em funo da facilidade de expressar a quantidade da unidade em questo. 1 6

17. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Por exemplo, a Potncia de uma lmpada incandescente comum, melhor ser expressa em W (Watts) do que em kW (quilowatts). sempre referido a uma lmpada de 100 Watts e no uma lmpada de 0,1 kW. A letra k (escrita em letra minscula) colocada antes da unidade, representa que esta unidade est multiplicada por 1.000 e, consequentemente o nmero (valor da quantidade) dever ser dividido por 1.000. Do exemplo do subitem 1.8 pgina 15, a Energia Eltrica tambm poder ser expressa: 1.100 Wh ou 1,1 kWh (Quilowatt-hora) A Tabela 1.2 a seguir relaciona os valores mais usados das unidades eltricas, com os seus mltiplos e submltiplos. UNIDADES EL TRICA S M LTIPLO S E SUBM LTIPLO S GRANDEZA NOME SMBOLO RELA O TENSO Microvolt V 0,000001 V Milivolt mV 0,001 V Volt V 1 V Quilovolt kV 1.000 V CORRENTE Microampre A 0,000001 A Miliampre mA 0,001 A Ampre A 1 A Quilo Ampre kA 1.000 A RESISTNCIA Ohm 1 Quilo Ohm k 1.000 Megaohm M 1.000.000 POTNCIA Watt W 1 W Quilowatt kW 1.000 W Megawatt MW 1.000.000 W ENERGIA Watt-hora Wh 1 Wh Quilowatt-hora kWh 1.000 Wh Megawatt-hora MWh 1.000.000 Wh Tabela 1 .2 so: Outras unidades, muito utilizadas para expressar a Potncia Eltrica de motores Cavalo Vapor que equivale a 735,5 W. Sua unidade o cv. Horse Power (inglesa) que equivale a 746 W. Sua unidade o HP. 1 7

18. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Relao entre estas unidades de Potncia: 1 cv = 735,5 W; 1 cv = 0,735 kW; 1 kW = 1,36 cv 1 HP = 746 W; 1 HP = 0,746 kW; 1 kW = 1,34 HP No Anexo 1 pgina 207, encontra-se a Tabela Converso de Unidades, com os fatores para transformar uma unidade em outra. 1.10 Circuito S rie e Circuito Paralelo 1.10.1 Circuito S rie O Circuito Srie aquele constitudo por mais de uma carga, ligadas em srie uma com as outras, isto , cada carga ligada na extremidade de outra carga, diretamente ou por meio de condutores. Exemplo de circuitos eltricos ligados em srie muito utilizados: lmpadas de rvore de natal. As principais caractersticas so: as cargas dependem uma das outras para o funcionamento do circuito eltrico; existe apenas um caminho para a passagem da corrente eltrica. R1 Fonte U R2 R3 Corrente El trica (I ) A corrente eltrica a mesma em todos os pontos do circuito, isto , a mesma corrente passa atravs de todas as cargas. ITotal = I1 = I2 = I3 Tens o El trica (U) A tenso da fonte de alimentao dividida entre as cargas, isto , a soma das tenses nos bornes de cada carga igual a tenso da fonte. UFonte = U1 + U2 + U3 1 8

19. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Resist ncia El trica (R) A resistncia eltrica equivalente igual a soma das resistncias de cada carga. REquivalente = R1 + R2 + R3 Exemplo: No desenho deste subitem 1.10.1, se a tenso de 120 Volts, R1 = 10 , R2 = 30 e R3 = 40 . Calcular: a) A resistncia eltrica equivalente; b) A corrente eltrica; c) A tenso eltrica em cada resistncia. Soluo: a) REquivalente = R1 + R2 + R3 = 10 + 30 + 40 = 80 b) Do subitem 1.4 pgina 13, tem-se: I = U = 120 V = 1,5 A R 80 Como ITotal = I1 = I2 = I3 = 1,5 A c) U = R x I U1 = R1 x I = 10 x 1,5 A = 15 Volts U2 = R2 x I = 30 x 1,5 A = 45 Volts U3 = R3 x I = 40 x 1,5 A = 60 Volts Deve-se notar que a soma das tenses em cada resistncia, igual a tenso da fonte: U1 + U2 + U3 = 15 V + 45 V + 60 V = 120 Volts 1.10.2 Circuito Paralelo O Circuito Paralelo aquele constitudo por mais de uma carga, ligadas em paralelo uma com as outras. Fonte U R1 R2 R3 1 9

20. = 1 + 1 + 1 = R1 R2 R R1 R2 R3 1 + 1 + 1 = 2 + 3 + 1 = 6 30 20 60 60 60 Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais As principais caractersticas so: as cargas no dependem umas das outras para o funcionamento do circuito eltrico; existe mais de 1 (um) caminho para a passagem da corrente eltrica; as tenses eltricas nas cargas so iguais a tenso da fonte de alimentao, isto : UFonte = U1 = U2 = U3 A Corrente Eltrica (I) total absorvida pelas cargas igual a soma das correntes de cada carga: ITotal = I1 + I2 + I3 O inverso da Resistncia Eltrica (R) equivalente, igual a soma dos inversos das resistncias de cada carga: 1 REquivalente Exemplo: No desenho deste subitem 1.10.2, se a tenso de 120 Volts, R1 = 30 , R2 = 20 e R3 = 60 . Calcular: a) A resistncia eltrica equivalente; b) A corrente em cada resistncia e a corrente eltrica total; c) A tenso eltrica em cada resistncia. Soluo: a) 1 = 1 + 1 + 1 REquivalente 1 = REquivalente REquivalente = 60 = 10 6 b) Do subitem 1.4 pgina 13, tem-se: I = U e I Total = I1 + I2 + I3 R I1 = U = 120 V = 4 A R1 30 20

21. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais I2 = U = 120 V = 6 A R2 20 I3 = U = 120 V = 2 A R3 60 I Total = I1 + I2 + I3 = 4 A + 6 A + 2 A = 12 A c) UFonte = U1 = U2 = U3 = 120 Volts 1.11 Circuitos em Corrente Alternada (CA). A forma mais comum que a corrente eltrica se apresenta em Corrente Alternada Sero apresentadas neste subitem 1.11, de uma maneira bastante simplificada, as principais caractersticas dos circuitos eltricos monofsicos e trifsicos em Corrente Alternada (CA). Caso sejam necessrias maiores informaes, deve-se procurar uma literatura tcnica especializada. 1.11.1 - Circuito Monof sico Um gerador com uma s bobina (enrolamento), chamado de Gerador Monofsico ao funcionar, gera uma Tenso entre seus terminais. F N Nos geradores monofsicos de corrente alternada, um dos terminais deste Gerador chamado de Neutro (N) e o outro de Fase (F). Um circuito monofsico aquele que tem uma Fase e um Neutro (F e N). A tenso eltrica (U) do circuito igual tenso entre Fase e Neutro (UFN). A forma de onda da Tenso Eltrica, uma senoide. U 1 Perodo t 21

22. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.11.2 - Circuito Trif sico Um gerador com trs bobinas (enrolamentos), ligadas conforme a figura abaixo, um Gerador Trifsico. Nesta situao, o Gerador Trifsico est com as suas trs bobinas ligadas em Estrela (Y ). Este gerador tem um ponto comum nesta ligao, chamado de ponto neutro. U F3 F1 F2 F3 t F1 F2 120 120 Perodo360 120 Neste circuito trifsico com a ligao em Estrela, as relaes entre as tenses eltricas, a tenso entre Fase e o Neutro (UFN) e a tenso entre Fases (UFF), so: UFF = x UFN ou UFN = UFF / Sendo que (leia-se raiz quadrada de trs) = 1,732 A Corrente Eltrica (I ) igual nas trs Fases. Quando as bobinas do Gerador Trifsico so ligadas entre si, de modo a constiturem um circuito fechado, como na figura abaixo, o Gerador tem uma ligao em Tringulo (Delta) ( ). 22

23. . Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais I = i 3 F2 F2 i UFF = UFN UFN i F1 I = i 3 F1 UFF = UFN F3 i I = i 3 UFF = UFN F3 As relaes entre as tenses e correntes so: Pode-se dizer que: UFF = UFN e I = i x Pode-se ter os circuitos trifsicos a trs fios 3 Fases (F1, F2 e F3) e a quatro fios 3 Fases e 1 Neutro (F1, F2 e F3 e N). Essas Fases tambm podem ser representados pelas letras: R, S, T ou A, B, C. As formas de onda da tenso, so senides, defasadas entre si de 120o Observao: usa-se tambm, denominar os geradores de corrente alternada de Alternadores. 1.11.3 - Pot ncia em Corrente Alternada (CA) Em um condutor eltrico (ver subitem 3.3.2.1 pgina 69) energizado em Corrente Alternada (CA), passa uma determinada quantidade de energia, sendo um percentual Ativo e outro Reativo. Quanto maior for o percentual de Potncia Ativa (kW) que passar, ser melhor e mais econmico. A Potncia Reativa (kVAr) necessria para produzir o fluxo magnetizante para o funcionamento dos aparelhos (motores, transformadores, etc), pode ser obtida junto a esses equipamentos, com a instalao de Capacitores. A seguir, sero apresentados alguns conceitos, de forma bastante simplificada. Como foi visto anteriormente, em Corrente Alternada (CA), a Corrente Eltrica (I) e a Tenso Eltrica (U), so geradas e transmitidas em uma forma de onda de uma senoide. As ondas de Corrente e de Tenso podem estar defasadas uma da outra em um circuito eltrico: quando a Corrente est em uma determinada posio, a Tenso pode estar em outra posio, e vice-versa. 23

24. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Assim tem-se: Quando a Tenso est em fase com a Corrente, a carga denominada de Resistiva. O circuito eltrico Resistivo. U I 0 90 U 180 27 0 360 R Quando a Corrente est atrasada em seu deslocamento da Tenso, a carga denominada de Indutiva. Esse atraso (defasamento) de at 90o . O circuito eltrico Indutivo. U U = 9 0 90 27 0 360 I 0 180 XL Quando a Corrente est adiantada em seu deslocamento da Tenso, a carga denominada de Capacitiva. Esse adiantamento (defasamento) de at 90o . O circuito eltrico Capacitivo. U U I 0 I 90 180 27 0 360 X Em um circuito eltrico de Corrente Alternada (CA), a oposio passagem da corrente eltrica recebe os seguintes nomes: 24

25. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Resist ncia (R) quando se tratar de um circuito formado por resistncia eltrica (ver subitem 1.4 pgina 13); Reat ncia Indutiva (XL) quando se tratar de bobinas (enrolamentos); Reat ncia Capacitiva (XC) quando se tratar de capacitor. A soma vetorial das Reatncias (XL + XC) com a Resistncia (R), d-se o nome de Imped ncia (Z). A Reatncia Capacitiva ope-se Reatncia Indutiva. Assim, a Reatncia total do circuito (X) dada pela diferena entre XL e XC (o maior destes dois valores determina se o circuito Indutivo ou Capacitivo). X = XL - XC XL > XC (o circuito Indutivo) XC > XL (o circuito Capacitivo) Os valores da Resistncia, das Reatncias e da Impedncia podem ser representados graficamente atravs de um tringulo retngulo. X 90 R Onde: Z = Impedncia do circuito, da pela frmula Z = R = Resistncia do circuito R2 + X2 X = Reatncia total do circuito (que igual a X = XL - XC ou X = XC XL). Uma carga ligada a um circuito de Corrente Alternada (CA) quase sempre constituda de Resistncia e Reatncia ou seja, tem-se normalmente uma Impedncia (Z). A expresso da Potncia P = U x I em geral, no vlida para todos os circuitos de corrente alternada, devendo ser acrescida expresso um outro fator, conforme ser mostrado a seguir. No subitem 1.6 pgina 14, foi mostrado que a Potncia (P) pode ser dada por: P = R x I2 em W (Watts) Se for substitudo na expresso acima, a Resistncia (R) pela Reatncia total (X), tem-se: P = X x I2 = VA (Volt Amp re) Substituindo pela Impedncia: P = Z x I2 = VA (Volt Amp re) 25

26. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A expresso da Potncia Reativa do circuito eltrico depende das Reatncias existentes. Este produto chamado de Potncia Aparente, sendo a soma vetorial das duas Potncias - Ativa e a Reativa. Observao: no ser explicado neste Manual, como feita a soma vetorial. Caso sejam necessrias maiores informaes, deve-se procurar uma literatura tcnica especializada. Assim tem-se: W = R x I2 VAr = X x I2 VA = Z x I2 Onde: W = Potncia Ativa (ou kW, que corresponde a 1.000 W) VAr = Potncia Reativa (ou kVAr, que corresponde a 1.000 VAr) VA = Potncia Aparente (ou kVA, que corresponde a 1.000 VA) Essas trs Potncias formam um tringulo, denominado Tringulo das Potncias. O ngulo o ngulo do Fator de Potncia (cos = FP) (ver subitem 1.12 pgina 27). A partir da expresso (kVA)2 = (kW)2 + (kVAr)2 retirada do Tringulo das Potncias, tem-se as seguintes expresses matemticas: kVA = (kW)2 + (kVAr)2 = Pot ncia Aparente (kVA) kW = kVA x cos = Pot ncia Ativa (kW) kVAr = kVA x sen = Pot ncia Reativa (kVAr) cos = kW / kVA = Fator de Pot ncia e ainda: sen = kVAr / kVA tg = kVAr / kW Observaes: 1 - Se a Potncia Ativa (Watts) for trifsica, tem-se que: P = x UFF x I x cos 26

27. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 2 os valores de: coseno (cos), seno (sen) e tangente (tg), podem ser obtidos atravs de uma calculadora cientfica ou de uma tabela de funes trigonomtricas. 3 No Anexo 2 pgina 208 contm frmulas utilizadas para clculo das grandezas eltricas mais comuns. 1.12 Fator de Pot ncia A Potncia Ativa (kW) a que efetivamente produz trabalho. A Potncia Reativa (kVAr) ou magnetizante, utilizada para produzir o fluxo magntico necessrio ao funcionamento dos motores, transformadores, etc. Para que se tenha uma idia de como so essas duas formas de energia, ser dado um exemplo de uma forma bastante simplificada, fazendo uma analogia com um copo cheio de cerveja. Caso sejam necessrias maiores informaes, deve-se procurar uma literatura tcnica especializada. Num copo cheio de cerveja, tem-se uma parte ocupada pelo lquido e outra ocupada pela espuma. Para aumentar a quantidade de lquido nesse copo, tem-se que diminuir a espuma. Assim, de maneira semelhante ao copo com cerveja, a Potncia Eltrica solicitada, por exemplo, por um motor eltrico, composta de Potncia Ativa (kW) que corresponde ao lquido e Potncia Reativa (kVAr) que corresponde espuma. A soma vetorial (em ngulo de 90), das Potncias Ativa e Reativa denominada de Potncia Aparente (kVA) que corresponde ao volume do copo (o lquido mais a espuma). Assim como o volume do copo limitado, tambm a capacidade em kVA de um circuito eltrico (fiao, transformadores, etc) limitada. Para aumentar a Potncia Ativa em um circuito, preciso reduzir a Potncia Reativa. O Fator de Potncia (FP) definido como o quociente entre a Potncia Ativa (kW) e a Potncia Aparente (kVA). O Fator de Potncia (FP) tambm igual ao coseno do ngulo do Tringulo das Potncias (ver subitem 1.11.3 pgina 23). FP = cos ou FP = kW kVA 27

28. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais O exemplo a seguir mostra a importncia do Fator de Potncia (FP). Qual a potncia do transformador, necessria para se ligar um motor de 10 cv com FP = 0,50 e qual a corrente do circuito para a tenso igual a 220 V? Calcular tambm para o FP = 1,00. Transformando a potncia do motor de cv para kW tem-se: 10 cv = 10 x 735,5 = 7,3 kW 1 Caso: Para FP = 0,50 2 Caso: Para FP = 1,00 PkVA = PkW / cos PkVA = PkW / cos PkVA = 7,3 kW / 0,50 PkVA = 7,3 kW / 1,00 PkVA = 14,6 kVA PkVA = 7,3 kVA I = PVA / U I = PVA / U I = 14.600 VA/ 220 V I = 7.300 VA/ 220 V I = 66 A I = 33 A Resposta: Resposta: Transformador de 15 kVA Transformador de 7,5 kVA Pelo exemplo, verifica-se que quanto menor o Fator de Potncia, mais problemas ele trar ao circuito: transformadores de maior capacidade (PkVA = PkW/cos), fiao mais grossa, consequentemente um maior custo, etc. Por isso importante que o Fator de Potncia de uma instalao eltrica tenha um valor mais prximo possvel de 1 (um). Todas as Concessionrias de Energia Eltrica cobram um ajuste financeiro (R$) sobre o FP, quando o mesmo inferior a 0,92 (capacitivo ou indutivo), de acordo com a Legislao em vigor. Para a correo do Fator de Potncia podem ser utilizados os Capacitores, que so normalmente instalados junto as cargas (kW) eltricas. As causas mais comuns do baixo Fator de Potncia so: nvel de tenso elevado acima do valor nominal; motores que, devido a operaes incorretas, trabalham a vazio (sem ou com pouca carga) desnecessariamente durante grande parte do seu tempo de funcionamento; motores super dimensionados para as respectivas mquinas; grandes transformadores de fora sendo usados para alimentar, durante longos perodos, somente pequenas cargas; transformadores desnecessariamente ligados a vazio (sem carga) por perodos longos; lmpadas de descarga fluorescentes, vapor de mercrio, etc, sem a correo necessria individual ou do circuito de iluminao, do Fator de Potncia. 28

29. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Nota: Em um circuito eltrico composto apenas por resistncias, o Fator de Potncia igual a 1 (um). Neste caso, a Potncia Ativa (kW) igual a Potncia Aparente (kVA). Se o FP = 1, tem-se: cos = kW como cos = 1, tem-se kW = kVA kVA 1.13 - Aparelhos para testar e Aparelhos para medir Energia El trica muito importante ler com muita ateno o Manual do aparelho antes da utiliz- lo. atravs do Manual do aparelho, que se pode ter as informaes corretas de como utiliz-lo com preciso e segurana, o que o aparelho pode ou no medir e em quais condies. Deve ser feito aferies/calibraes no aparelho, seguindo as recomendaes do fabricante. Sempre na utilizao desses aparelhos, deve-se ter o cuidado de no fechar um curto-circuito em circuitos energizados. O aparelho dever ser sempre bem acondicionado e ter cuidados no transporte e na utilizao. Qualquer equipamento ou mesmo a fiao deste aparelho, pode-se estragar de uma hora para outra. Com isso importante conferir se o aparelho de medio ou teste est funcionando ou no. recomendvel que ao testar a existncia de uma grandeza eltrica em um circuito desenergizado, deve-se conferir em seguida, se o aparelho de medir/testar est funcionando ou no, em um circuito que esteja energizado. Nesta condio pode-se certificar que o aparelho est funcionando, ou no. Em caso de dvidas, deve-se repetir os testes, pois importante que se tenha segurana nas medies e testes das grandezas eltricas efetuadas. 1.13.1 Aparelhos de Teste Os aparelhos de testes no medem os valores das grandezas eltricas, testam simplesmente a existncia ou no, das mesmas. Podem, por exemplo, auxiliar na identificao do fio Fase energizado de um circuito eltrico. IMPORTANTE - Sempre que possvel, deve-se utilizar os outros tipos de aparelhos mencionados no subitem 1.13.2 p gina 31 deste Manual. Com isso pode-se ter mais segurana de n o ser acidentado, al m de ter informa es t cnicas mais precisas. 29

30. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.13.1.1 - L mpada N on Trata-se de uma lmpada que tem a caracterstica de acender quando um dos seus terminais posto em contato com um elemento energizado e outro posto em contato com o terra. Normalmente, apresentada sob a forma de uma caneta ou chave de parafusos, onde um dos terminais a ponta da caneta (ou da chave) e o outro faz o terra atravs do prprio corpo da pessoa. Devido a grande resistncia interna da lmpada, a corrente circulante no suficiente para produzir a sensao de choque nas pessoas. Entretanto, seu uso restrito a circuito de baixa tenso, como nas instalaes eltricas residenciais. A vantagem deste instrumento o fato de indicar, de maneira simples, a presena de tenso no local pesquisado: a lmpada acende quando a ponta do aparelho encosta no fio Fase energizado. Quando se encosta no fio Neutro, no acende. Existem alguns tipos de aparelhos com lmpada de neon, com os mesmos princpios de funcionamento, que possibilitam identificar tambm, alm do fio Fase e o fio Neutro, o valor aproximado da tenso, se 127 V, 220 V ou 380 Volts. IMPORTANTE: No se deve usar uma lmpada de non individualmente (sem o invlucro), pois ela poder estourar, causando algum acidente. 1.13.1.2 - Teste com uma L mpada A identificao dos fios: Fase (energizado) e o Neutro, de uma instalao eltrica interna, pode ser feita com uma lmpada incandescente de 220 Volts, colocada em um receptculo com 2 fios terminais. Um dos seus terminais posto em contato com um dos fios que se deseja testar e o outro terminal posto em contato com um condutor devidamente aterrado (uma haste de terra cravada no cho). Se a lmpada acender, significa que o fio que se deseja identificar o fio Fase. Caso contrrio, se a lmpada permanecer apagada, significa que o fio utilizado o Neutro. Neutro Fase Aterramento 220V 220V ATEN O: a lmpada incandescente a ser utilizada, tem que ser fabricada para a tenso de 220 Volts, pois pode ser que os dois fios que deseja identificar, sejam Fase- Fase (220 Volts) ou que o transformador que alimenta a instalao eltrica seja de 220 Volts entre Fase e Neutro. Da, se a lmpada for de 127 Volts, ela poder estourar no teste, provocando um acidente com a pessoa. recomendvel que a lmpada esteja protegida com um anteparo e poder ser de uma potncia baixa, por exemplo: 15 ou 25 Watts. 30

31. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.13.1.3 - L mpada em S rie A Lmpada em Srie possibilita verificar a continuidade de um circuito ou equipamento eltrico. A lmpada utilizada deve ser de baixa potncia (15 Watts) a fim de limitar os valores da corrente, evitando danos ao equipamento sob teste. A lmpada colocada em srie, com o equipamento a ser testado. Ao ligar o aparelho, se a lmpada acender, significa que o aparelho est com continuidade (poder no estar queimado) no circuito eltrico. 1.13.2 - Aparelhos de Medi o Os aparelhos de medio so instrumentos que, atravs de escalas, grficos ou dgitos, fornecem os valores numricos das grandezas que esto sendo medidas. Como foi ressaltado anteriormente, sempre prefervel a utilizao desses aparelhos, ao invs dos aparelhos de teste (ver subitem 1.13.1 pgina 29). Os aparelhos de medio, segundo a maneira de indicar os valores medidos, podem ser: a) Indicadores: - so aparelhos que, atravs do movimento de um ponteiro em uma escala ou de uma tela digital, fornecem os valores instantneos das grandezas medidas. b) Registradores: - tm o princpio de funcionament o semelhante ao dos instrumentos indicadores, sendo que, adaptado extremidade do ponteiro, uma pena, onde se coloca tinta. Sob a pena corre uma tira de papel com graduao na escala conveniente. A velocidade do papel constante, atravs de um mecanismo de relojoaria. Deste modo, tem-se os valores da grandeza medida a cada instante e durante o tempo desejado. Alguns instrumentos deste tipo utilizam um disco ao invs de tira (rolo) de papel, nesse caso, o tempo da medio limitado a uma volta do disco. c) Integradores: - So aparelhos que somam os valores instantneos e fornecem a cada instante os resultados acumulados. O aparelho integrador pode ser de ponteiros ou de ciclmetro ou dgitos. Um exemplo, so os medidores de energia eltrica das residncias. 31

32. R Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.13.2.1 - Ampermetro e Voltmetro O Ampermetro utilizado para medir a corrente eltrica de um circuito e deve ser ligado em srie com a carga. O Voltmetro utilizado para medir a tenso eltrica de um circuito e deve ser ligado em paralelo com a carga. A Fonte V CARGA 1.13.2.2 Wattmetro A medio de potncia eltrica (W) feita por um aparelho, o Wattmetro, que associa as funes do Voltmetro e do Ampermetro. No Wattmetro, indicado o terminal comum que deve ser ligado ao lado da carga. Fonte W CARGA 1.13.2.3 Ohmmetro O Ohmmetro utilizado para medir a resistncia eltrica (). O Ohmmetro tambm usado para se verificar a continuidade de um circuito eltrico. Observao: o circuito eltrico dever estar desernergizado. Medidor 32

33. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.13.2.4 Alicate Volt-Ampermetro O medidor de Corrente e de Tenso, tipo alicate, um aparelho largamente utilizado. conhecido como Alicate Volt-Ampermetro. Esse instrumento possui escalas para medir a Corrente e a Tenso. Com isso, dever ser ajustado atravs de uma chave seletora (corrente ou tenso), antes de efetuar a medio. Se a pessoa no tem uma idia do valor da corrente ou da tenso a ser medida, ela dever ajustar o aparelho para a maior escala de corrente ou tenso e se for o caso, ir diminuindo a escala para que seja efetuada a medio corretamente. Deve-se consultar o Manual de instrues do aparelho. Medi o de corrente el trica: O aparelho possui garras que abraam o condutor onde passa a corrente eltrica a ser medida. Essas garras funcionam como ncleo de um transformador de corrente em que o primrio o condutor, no qual est sendo realizada a medio e o secundrio uma bobina enrolada que est ligada ao medidor propriamente dito, conforme indica a figura a seguir. Fio Garra Medidor Observao: O ampermetro dever abraar apenas o(s) fio(s) da mesma Fase (F1, F2 ou F3). Medio de tenso eltrica: Para medir tenso, esse instrumento possui dois terminais nos quais so conectados os fios, que sero colocados em contato com o local a ser medido. 1.13.2.5 Medidor de Energia El trica O medidor monofsico do consumo energia eltrica (kWh) compe-se de duas bobinas: uma de tenso, ligada em paralelo com a carga e uma de corrente, ligada em srie com a carga. As duas bobinas so enroladas sobre o mesmo ncleo de ferro. Bobina de Potencial Bobina de Corrente F N 33

34. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Um disco colocado junto ao ncleo, que por fora dos campos magnticos formados (da tenso e da corrente), quando a carga est ligada, passa a girar com velocidade proporcional energia consumida. Atravs de um sistema de engrenagens, a rotao do disco transportada a um mecanismo integrador. No medidor de consumo energia eltrica (kWh), o valor da energia relativa a um certo perodo de tempo a ser medida, corresponde diferena entre as duas leituras realizadas, uma no final e outra no incio do respectivo perodo. A leitura destes medidores feita seguindo a seqncia natural dos algarismos, ou seja, se forem quatro ou cinco ponteiros, ou quatro ou cinco janelas, o primeiro esquerda indica os milhares, o segundo as centenas e assim por diante. Deve-se ter cuidado ao fazer uma leitura nos medidores de ponteiro, pois cada ponteiro gira em sentido inverso ao de seus vizinhos. Leiturado msanterior 1 - Exemplo de leitura no m edidor Ciclom trico Se subtrair a leitura do m s anterior da leitura atual, ter o Leiturado msanterior: 4590 consumo mensal em (kWh) 04805 - 04590= 215 kWh (quilowatts-hora) 1 0 9 2 8 3 7 4 5 6 9 0 1 6 5 4 1 0 9 2 8 3 7 4 5 6 9 0 1 2 3 6 5 4 2 - Exemplo de leiturano m edidor de Ponteiros Subtrair a leitura do m s anterior da leitura atual, ter o 1 0 9 2 8 3 7 4 5 6 9 0 1 6 5 4 1 0 9 2 8 3 7 4 5 6 9 0 1 2 3 6 5 4 Leiturado msatual consumo mensal em (kWh) 04857- 04590 = 267 kWh Leiturado msatual:4857 Nota: Ao ler os valores de energia em um medidor de kWh, o nmero que se deve considerar aquele pelo qual o ponteiro acabou de passar, isto , quando o ponteiro est entre dois nmeros, considera-se o nmero de menor valor. Para se efetuar a leitura, deve-se iniciar pelo primeiro ponteiro a direita. 1.14 Informa es sobre a CEMIG, ANEEL, PROCEL, ABNT e INMETRO Sero apresentadas a seguir, algumas informaes bastante resumidas sobre: Companhia Energtica de Minas Gerais CEMIG, endereo eletrnico: http://www.cemig.com.br Agncia Nacional de Energia Eltrica ANEEL, endereo eletrnico: http://www.aneel.gov.br Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica PROCEL, endereo eletrnico: http://www.eletrobras.gov/procel Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT, endereo eletrnico: http://www.abnt.org.br Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial INMETRO, endereo eletrnico: http://www.inmetro.gov.br NOTA: Para que se tenha informaes mais completas e atualizadas, procure o respectivo endereo eletrnico. 34

35. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.14.1 - Companhia Energ tica de Minas Gerais CEMIG A Companhia Energtica de Minas Gerais - CEMIG uma das maiores e mais importantes concessionrias de energia eltrica do Brasil, por sua posio estratgica, competncia tcnica e mercado atendido. A rea de concesso da CEMIG cobre cerca de 96% do territrio do Estado de Minas Gerais, na regio Sudeste do Brasil, correspondendo a 567 mil km2, o equivalente a extenso territorial de um Pas do porte da Frana. Uma das tarefas mais importantes da CEMIG zelar pela qualidade do servio prestado a mais de 5,6 milhes de clientes, ou 17 milhes de pessoas, espalhados em mais de 5.400 localidades de 774 municpios do Estado de Minas Gerais. A preocupao operar todo esse sistema com mais de 323 mil km de linhas de distribuio, o maior da Amrica Latina, da forma mais satisfatria possvel, preservando a qualidade. Para atingir esse objetivo, a CEMIG busca, continuamente, novas tcnicas, investe na preservao e aumento da segurana do sistema eltrico, etc. Dados da CEMIG em 2002 N de consumidores 5.591.490 N de localidades servidas 5.415 Sedes municipais 774 Distritos 510 Povoados 4.131 Fundada em 22 de maio de 1952, pelo ento governador do Estado de Minas Gerais e, depois, presidente do Brasil, Juscelino Kubitscheck de Oliveira, com o objetivo de dar suporte a um amplo programa de modernizao, diversificao e expanso do parque industrial do Estado, a CEMIG conseguiu cumprir o seu papel de ser um instrumento de desenvolvimento da economia mineira e, ao mesmo tempo, ser uma Empresa eficiente e competitiva. 35

36. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A Usina de Gafanhoto foi o ponto de partida da CEMIG. Construda pelo Governo do Estado de Minas Gerais, em 1946, e transferida CEMIG em 1952, Gafanhoto tem grande significado econmico, pois permitiu a implantao da Cidade Industrial de Contagem, o maior plo industrial do Estado de Minas Gerais. Depois vieram as usinas hidreltricas de Itutinga, Piau, Salto Grande, Cajuru e Trs Marias. Marco da participao da engenharia nacional na construo de grandes barragens, Trs Marias possui um reservatrio de uso mltiplo, que alm de gerar energia viabiliza a navegao no rio So Francisco nos perodos de estiagem, o abastecimento urbano e a irrigao na regio. Na dcada de 60, com o apoio do Programa de Desenvolvimento das Naes Unidas e do Banco Mundial, foi levantado o potencial hidreltrico de nossos rios e identificados os projetos mais viveis. Assim, surgiram as hidreltricas de Jaguara, Volta Grande, So Simo, Emborcao e Nova Ponte. Principais Usinas (em 2002) Pot ncia (MW) So Simo (rio Paranaba) 1.710 Emborcao (rio Paranaba) 1.192 Nova Ponte (rio Araguari) 510 Jaguara (rio Grande) 424 Miranda (rio Araguari) 408 Trs Marias (rio So Francisco) 396 Volta Grande (rio Grande) 380 Outras 1.003 CAPACIDADE TOTAL 6.023 Para continuar garantindo o abastecimento do mercado de energia eltrica do Pas, a CEMIG, em parceria com empresas privadas, participa de consrcios para construir novas usinas no Estado do Estado de Minas Gerais. Hoje, como uma das principais empresas integradas do Brasil, gera, transmite, distribui e comercializa energia eltrica para o segundo mercado consumidor do Pas, onde esto instaladas algumas das maiores empresas nas reas de siderurgia, minerao, automobilstica, metalurgia, etc. Reconhecida pelo alto padro tcnico de seu pessoal, a CEMIG considerada uma empresa modelo no setor eltrico brasileiro. A excelncia tcnica da CEMIG ultrapassou as fronteiras de sua rea de concesso no Estado de Minas Gerais, atuando em outros estados brasileiros e em mais de dez pases das Amricas, sia e frica, onde a marca CEMIG sinnimo de excelncia na venda de servios e de consultoria para a rea energtica. H 51 anos, os compromissos da CEMIG vo alm de produzir a melhor energia do Brasil. No mundo dos mercados virtuais, das tecnologias que vencem distncias e barreiras geogrficas em fraes de segundos, a CEMIG investe na sua capacidade de garantir e preservar a mais importante energia desse planeta: a vida. 36

37. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Para a CEMIG, o bem-estar social e o direito de cidadania s pessoas, so as premissas bsicas para a promoo de uma ordem social centrada no ser humano. Por isso, no mede esforos para garantir aes, programas e investimentos que tenham o objetivo de melhorar e promover a qualidade de vida e o desenvolvimento social das comunidades em que atua. A CEMIG sempre busca acompanhar permanentemente a evoluo tecnolgica, atuando em diversos projetos/programas, tais como: desenvolvimento de tecnologias, normalizao interna e externa, fontes alternativas de energia, conservao de energia, segurana no trabalho, segurana do consumidor, interao com o mercado de energias, meio ambiente, etc. 1.14.2 - Ag ncia Nacional de Energia El trica - ANEEL A Agncia Nacional de Energia Eltrica - ANEEL, autarquia em regime especial, vinculada ao Ministrio de Minas e Energia - MME, foi criada pela Lei 9.427, de 26/12/1996. Principais atribuies: Regular e fiscalizar a gerao, a transmisso, a distribuio e a comercializao da energia eltrica, defendendo o interesse do consumidor; Mediar os conflitos de interesses entre os agentes do setor eltrico e entre estes e os consumidores; Conceder, permitir e autorizar instalaes e servios de energia; garantir tarifas justas; zelar pela qualidade do servio; Exigir investimentos; estimular a competio entre os operadores e assegurar a universalizao dos servios. A misso da ANEEL proporcionar condies favorveis para que o mercado de energia eltrica se desenvolva com equilbrio entre os agentes e em benefcio da sociedade. 1.14.3 - Programa Nacional de Conserva o de Energia El trica - PROCEL O objetivo do PROCEL - Programa Nacional de Conservao de Energia Eltrica promover a racionalizao da produo e do consumo de energia eltrica, eliminando os desperdcios e reduzindo os custos e os investimentos setoriais. Criado em dezembro de 1985 pelos Ministrios de Minas e Energia e da Indstria e Comrcio, o PROCEL gerido por uma Secretaria Executiva subordinada Eletrobrs. Em 18 de julho de 1991, o PROCEL foi transformado em Programa de Governo, tendo suas abrangncia e responsabilidade ampliadas. O PROCEL tem diversos programas/projetos para o combate ao desperdcio de energia, tais como: para os setores residencial, comercial, servios, industrial, rgos governamentais, iluminao pblica, PROCEL nas Escolas, meio ambiente, etc. 37

38. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Na rea residencial, de uma forma geral, as atividades do Programa Residencial se baseiam em: qualificar produtos eficientes, divulg-los no mercado consumidor, mobilizar os canais de distribuio para execuo de parcerias em projetos de conservao de energia, conceber projetos que possam ser reproduzidos e executados em larga escala pelo Brasil, informar o consumidor sobre os produtos que proporcionam uma maior economia de energia ao longo de sua vida til. Em relao a eficincia de aparelhos eltricos e trmicos para o uso residencial, o PROCEL, estabelece os seguintes Selos: a) Selo PROCEL de Economia de Energia O Selo PROCEL de Economia de Energia um instrumento promocional do PROCEL, concedido anualmente, desde 1993, aos equipamentos eltricos que apresentam os melhores ndices de eficincia energtica dentro das suas categorias. Sua finalidade estimular a fabricao nacional de produtos eletroeletrnicos mais eficientes no subitem economia de energia e orientar o consumidor, no ato da compra, de forma que ele possa adquirir os equipamentos que apresentam os melhores nveis de eficincia energtica. Os equipamentos que atualmente recebem o Selo so: Refrigerador de uma porta; Refrigerador Combinado; Refrigerador Frost-Free; Congelador vertical; Congelador horizontal; Ar-condicionado de janela; Motor eltrico de induo trifsico de potncia at 250 CV; Coletor solar plano; Reservatrios Trmicos; Lmpadas e reatores. b) Selo PROCEL INMETRO de Desempenho O Selo PROCEL INMETRO de Desempenho foi criado com o objetivo de promover o combate ao desperdcio de energia eltrica e de ser uma referncia na compra pelo consumidor. Ele concedido desde novembro de 1998, com validade anual, e destina- se a produtos ou equipamentos na rea de iluminao, nacionais ou estrangeiros, que contribuam para o combate ao desperdcio de energia eltrica e que apresentem caractersticas de eficincia e qualidade conforme o padro PROCEL. 38

39. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais O Selo PROCEL INMETRO fruto de uma bem sucedida parceria entre PROCEL e INMETRO, iniciada com o Selo PROCEL de Economia de Energia e com o Programa Brasileiro de Etiquetagem. Essa parceria tem sido fundamental para o desenvolvimento de normas tcnicas, implementao dos programas e fiscalizao dos produtos. Diferente do Selo PROCEL de Economia de Energia, que indica os melhores produtos de uma determinada categoria em relao eficincia energtica, o Selo PROCEL INMETRO indica os produtos que atendem aos padres de eficincia e qualidade estabelecidos pelo PROCEL no existindo, nesse caso, uma anlise comparativa entre os produtos, quanto aos nveis de eficincia. Os produtos da rea de iluminao que atualmente recebem o Selo PROCEL INMETRO so: lmpadas Fluorescentes compactas integradas e no integradas; lmpadas circulares integradas e no integradas; reatores adaptadores para lmpadas fluorescentes compactas ou circulares. Observao: no site do PROCEL, encontram-se de forma atualizada, as tabelas com os equipamentos e suas informaes tcnicas, com o Selo PROCEL de Economia de Energia e com o Selo PROCEL INMETRO de Desempenho. 1.14.4 Associa o Brasileira de Normas T cnicas - ABNT Fundada em 1940, a Associao Brasileira de Normas Tcnicas ABNT o rgo responsvel pela normalizao tcnica no pas, fornecendo a base necessria ao desenvolvimento tecnolgico brasileiro. uma entidade privada, sem fins lucrativos, reconhecida como Frum Nacional de Normalizao NICO atravs da Resoluo n. 07 do CONMETRO, de 24.08.1992. membro fundador da ISO (International Organization for Standardization), da COPANT (Comisso Panamericana de Normas Tcnicas) e da AMN (Associao Mercosul de Normalizao). A Normalizao uma atividade que estabelece, em relao a problemas existentes ou potenciais, prescries destinadas utilizao comum e repetitiva com vistas obteno do grau timo de ordem em um dado contexto. 39

40. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Os objetivos da Normalizao so: Economia Proporcionar a reduo da crescente variedade de produtos e procedimentos. Comunicao Proporcionar meios mais eficientes na troca de informao entre o fabricante e o cliente, melhorando a confiabilidade das relaes comerciais e de servios. Segurana Proteger a vida humana e a sade. Proteo do Consumidor Prover a sociedade de meios eficazes para aferir a qualidade dos produtos. Eliminao de Barreiras Tcnicas e Comerciais Evitar a existncia de regulamentos conflitantes sobre produtos e servios em diferentes pases, facilitando assim, o intercmbio comercial. Na prtica, a Normalizao est presente na fabricao dos produtos, na transferncia de tecnologia, na melhoria da qualidade de vida atravs de normas relativas sade, segurana e preservao do meio ambiente. Os benefcios da Normalizao podem ser: Qualitativos, permitindo: utilizar adequadamente os recursos (equipamentos, materiais e mo-de-obra), uniformizar a produo, facilitar o treinamento da mo-de-obra, melhorando seu nvel tcnico, registrar o conhecimento tecnolgico, facilitar a contratao ou venda de tecnologia. Quantitativos, permitindo: reduzir o consumo de materiais, reduzir o desperdcio, padronizar componentes, padronizar equipamentos, reduzir a variedade de produtos, fornecer procedimentos para clculos e projetos, aumentar a produtividade, melhorar a qualidade, controlar processos. ainda um excelente argumento de vendas para o mercado internacional como, tambm, para regular a importao de produtos que no estejam em conformidade com as normas do pas importador. 40

41. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 1.14.5 Instituto Nacional de Metrologia, Normaliza o e Qualidade Industrial - INMETRO O Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial - INMETRO uma autarquia federal, vinculada ao Ministrio do Desenvolvimento, Indstria e Comrcio Exterior, que atua como Secretaria Executiva do Conselho Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial (Conmetro), colegiado interministerial, que o rgo normativo do Sistema Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial (Sinmetro). Objetivando integrar uma estrutura sistmica articulada, o Sinmetro, o Conmetro e o INMETRO foram criados pela Lei 5.966, de 11 de dezembro de 1973, cabendo a este ltimo substituir o ento Instituto Nacional de Pesos e Medidas (INPM) e ampliar significativamente o seu raio de atuao a servio da sociedade brasileira. No mbito de sua ampla misso institucional, o INMETRO objetiva fortalecer as empresas nacionais, aumentando sua produtividade por meio da adoo de mecanismos destinados melhoria da qualidade de produtos e servios. Sua misso trabalhar decisivamente para o desenvolvimento scio-econmico e para a melhoria da qualidade de vida da sociedade brasileira, contribuindo para a insero competitiva, para o avano cientfico e tecnolgico do pas e para a proteo do cidado, especialmente nos aspectos ligados sade, segurana e meio-ambiente. Dentre as competncias e atribuies do INMETRO destacam-se: Gerenciar os sistemas brasileiros de credenciamento de Laboratrios de Calibrao e de Ensaios e de organismos de certificao e de inspeo; Fomentar a utilizao de tcnicas de gesto da qualidade na indstria nacional; Coordenar a Rede Brasileira de Laboratrios de Calibrao (RBC), a Rede Brasileira de Laboratrios de Ensaios (RBLE) e a Rede Nacional de Metrologia Legal (RNML); Fiscalizar e verificar os instrumentos de medir empregados na indstria, no comrcio e em outras atividades relacionadas proteo do cidado e do meio ambiente; Coordenar a participao brasileira em organismos internacionais relacionados com os seus objetivos; Secretariar o Conmetro e seus comits tcnicos; Desenvolver atividades de pesquisa bsica e aplicada em reas crticas da metrologia; Realizar os trabalhos inerentes metrologia legal; Difundir informaes tecnolgicas, notadamente sobre metrologia, normas, regulamentos tcnicos e qualidade; Supervisionar a emisso de regulamentos tcnicos no mbito governamental; Promover e supervisionar o sistema de normalizao tcnica consensual; Prover o pas de padres metrolgicos primrios, estruturar e gerenciar o sistema de referncias metrolgicas brasileiras e assegurar rastreabilidade aos padres metrolgicos das redes brasileiras de laboratrios credenciados; 41

42. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Delegar competncia supervisionada a outras instituies para atuarem como referncia metrolgica nacional em reas crticas para as quais no detm a competncia tcnica ou laboratorial; Conquistar o reconhecimento internacional do sistema de metrologia e do sistema brasileiro de credenciamento de laboratrios, de organismos de certificao e de organismos de inspeo. NOTA: importante tambm, consultar outros sites na Internet para manter-se informado e atualizado. Como exemplo, tem-se muitos bons sites de fabricantes de equipamentos eltricos. Nesse caso, alm das informaes tcnicas sobre os produtos fabricados, costuma-se encontrar tambm, literaturas tcnicas sobre diversos assuntos ligados a eletricidade. Em caso de dvidas, deve-se utilizar o e-mail (Fale Conosco) do fabricante, para san-las. Grande parte dos fabricantes tm o telefone 0800 (ligao gratuita), que tambm deve ser utilizado para sanar as dvidas. Exerccios 1 Qual a potncia do transformador necessria para se ligar um motor de 7,5 cv com FP = 0,65? Calcular a corrente que circula pelo circuito para tenso igual a 220 Volts. 2 Calcular o fator de potncia de um transformador de 15 kVA a plena carga (100%), alimentando uma carga de 7,5 kW. 42

43. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais CAP TUL O 2 CIRCUITOS EL TRICOS RESIDENCIAIS 2.1 Introdu o Antes de iniciar propriamente o Captulo 2 Circuitos Eltricos Residenciais, sero abordadas algumas informaes gerais, que podero ser importantes para a compreenso deste Manual. As instalaes eltricas de baixa tenso so regulamentadas pela Norma Brasileira vigente, a NBR 5410/97 Instalaes Eltricas de Baixa Tenso da ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas. Essa Norma, tambm conhecida como NB 3, fixa os procedimentos que devem ter as instalaes eltricas: PROJETO, EXECUO, MANUTENO e VERIFICAO FINAL, a fim de garantir o seu funcionamento adequado, a segurana das pessoas e de animais domsticos e aplica-se s instalaes eltricas (novas e reformas das existentes) alimentadas sob uma tenso nominal igual ou inferior a 1.000 Volts em Corrente Alternada (CA). As Concessionrias de energia por sua vez, fornecem a energia eltrica para os consumidores de acordo com a carga (kW) instalada e em conformidade com a legislao em vigor Resoluo no 456 Condies Gerais de Fornecimento de Energia Eltrica de 29/11/00, da ANEEL Agncia Nacional de Energia Eltrica, que estabelece os seguintes limites para atendimento: a) Tens o Secund ria de Distribui o Grupo B (Baixa Tens o): Quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75 kW. Os consumidores do Grupo B so atendidos na tenso inferior a 2.300 Volts. No caso da CEMIG, os consumidores so atendidos na tenso 220/127 Volts (Trifsico); b) Tens o prim ria de distribui o inferior a 69 kV: Quando a carga instalada na unidade consumidora for superior a 75 kW e a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for igual ou inferior a 2.500 kW. No caso da CEMIG, os consumidores so atendidos geralmente na tenso de 13.800 Volts (Trifsico); c) Tens o prim ria de distribui o igual ou superior a 69 kV: Quando a demanda contratada ou estimada pelo interessado, para o fornecimento, for superior a 2.500 kW. Da legislao em vigor, a Resoluo da ANEEL no 456, de 29/11/00, foram retiradas as seguintes definies: a) Carga instalada: soma das potncias nominais dos equipamentos eltricos instalados na unidade consumidora, em condies de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW). 43

44. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais b) Consumidor: pessoa fsica ou jurdica, ou comunho de fato ou de direito, legalmente representada, que solicitar a concessionria o fornecimento de energia eltrica e assumir a responsabilidade pelo pagamento das faturas e pelas demais obrigaes fixadas em normas e regulamentos da ANEEL, assim vinculando-se aos contratos de fornecimento, de uso e de conexo ou de adeso, conforme cada caso. c) Contrato de ades o: instrumento contratual firmado entre a Concessionria de Energia Eltrica e o Consumidor cuja unidade consumidora seja atendida em Baixa Tenso (Grupo B), com clusulas vinculadas s normas e regulamentos aprovados pela ANEEL, no podendo o contedo das mesmas ser modificado pela concessionria ou consumidor, a ser aceito ou rejeitado de forma integral. d) Unidade consumidora: conjunto de instalaes e equipamentos eltricos caracterizado pelo recebimento de energia eltrica em um s ponto de entrega, com medio individualizada e correspondente a um nico consumidor. O Artigo 3 Resoluo da ANEEL no 456, de 29/11/00, estabelece que efetivado o pedido de fornecimento de energia eltrica concessionria, esta cientificar ao interessado quanto obrigatoriedade de: a) observncia, nas instalaes eltricas da unidade consumidora, das normas expedidas pelos rgos oficiais competentes, pela Associa o Brasileira de Normas T cnicas - ABNT ou outra organizao credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial - CONMETRO, e das normas e padres da concessionria, postos disposio do interessado; b) instalao, pelo interessado, quando exigido pela concessionria, em locais apropriados de livre e fcil acesso, de caixas, quadros, painis ou cubculos destinados instalao de medidores, transformadores de medio e outros aparelhos da concessionria, necessrios medio de consumos de energia eltrica e demandas de potncia, quando houver, e proteo destas instalaes; c) declarao descritiva da carga instalada na unidade consumidora; d) celebrao de contrato de fornecimento com consumidor responsvel por unidade consumidora do Grupo A; e) aceitao dos termos do contrato de adeso pelo consumidor responsvel por unidade consumidora do Grupo B; f) fornecimento de informaes referentes a natureza da atividade desenvolvida na unidade consumidora, a finalidade da utilizao da energia eltrica, e a necessidade de comunicar eventuais alteraes supervenientes. As Normas vigentes da CEMIG, ND 5.1 Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Secundria Rede de Distribuio Area Edificaes Individuais, a ND 5.2 Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Secundria Rede de Distribuio Area Edificaes Coletivas e a ND 5.5 Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Secundria Rede de Distribuio Subterrnea, estabelecem que as unidades consumidoras ligadas em baixa tenso (Grupo B) podem ser atendidas das seguintes maneiras: 44

45. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A dois fios: - uma Fase e um Neutro - tenso de 127 V; A trs fios: - duas Fases e um Neutro - tenses de 127 e 220 V, ou - tenses de 127 e 254 V; Isolador ou olhal Ala preformada p/ cabo multiplexado A quatro fios: - trs Fases e um Neutro Condutor neutro Condutor fase - tenses de 127 e 220 V. Cabo multiplexado (Duplex, triplex ou quadruplex) Conector Ampactinho, tipo cunha ou compresso H Condutores do ramal de entrada Recomposio da conexo 5 voltas - fita PVC isolante NOTA: O que determina se a unidade consumidora ser atendida por 2, 3 ou 4 fios, ser em funo da carga (kW) instalada. As Normas referenciadas anteriormente neste subitem 2.1, estabelecem os procedimentos que devero ser seguidos. A Norma vigente da CEMIG ND 5.1 Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Secundria Rede de Distribuio Area Edificaes Individuais estabelece os seguintes tipos de ligaes para as unidades consumidoras residenciais, de acordo com a Tabela 2.1 a seguir: TIPOS DE LIGA ES CARGAS LIGA O Fases Fios A At 10 kW 1 2 B Maior que 10 e menor ou igual a 15 kW 2 3 D Maior que 15 e menor ou igual a 75 kW 3 4 Tabela 2.1 Observao: Deve-se consultar as Normas vigentes da CEMIG quanto a restrio de alguns tipos de cargas a serem instaladas/ligadas e a caracterizao dos diversos tipos de ligao. A Fatura de Energia Eltrica definida pela Resoluo da ANEEL no 456, de 29/11/00, como a nota fiscal que apresenta a quantia total que deve ser paga (R$) pela prestao do servio pblico de energia eltrica, referente a um perodo especificado, discriminando as parcelas correspondentes. 45

46. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A Fatura de energia tambm conhecida como Conta de Energia. importante salientar, que de acordo com a legislao em vigor, a Resoluo da ANEEL no 456, de 29/11/00, as unidades consumidoras residenciais atendidas pela CEMIG, tero as seguintes consideraes bsicas em relao a sua Fatura (conta) de Energia: 1. Unidade consumidora atendida a dois fios e faturada pela Tarifa Social: a) toda unidade consumidora com consumo mensal inferior a 80 kWh, calculado com base na mdia mvel dos ltimos doze meses, ser faturada pela Tarifa Social, desde que o consumo mensal no ultrapasse por duas vezes a 80 kWh; b) toda unidade consumidora com consumo mensal maior ou igual a 80 kWh e at 220 kWh, calculado com base na mdia mvel dos ltimos doze meses, desde que o seu titular seja inscrito como beneficirio em um dos seguintes programas Bolsa Escola, Bolsa Alimentao e Carto Cidado do Governo Federal. O consumidor que se enquadrar em uma dessas condies dever se cadastrar na concessionria, com a fatura de energia eltrica e com o carto de inscrio em um dos programas acima mencionados. 2. Unidade consumidora residencial atendida a dois fios e no classificada como baixa renda: no ter descontos escalonados nas tarifas de energia eltrica. Ser cobrada a tarifa plena da classe Residencial. O consumo mnimo mensal de energia a ser faturado ser de 30 kWh. 3. Unidade consumidora residencial atendida a trs fios: no ter descontos escalonados nas tarifas de energia eltrica. Ser cobrada a tarifa plena da classe Residencial. O consumo mnimo mensal de energia a ser faturado ser de 50 kWh. 4. Unidade consumidora residencial atendida a quatro fios: no ter descontos escalonados nas tarifas de energia eltrica. Ser cobrada a tarifa plena da classe Residencial. O consumo mnimo mensal de energia a ser faturado ser de 100 kWh. 2.1.1 Contatos com a CEMIG A Fale com a Cemig foi criada para facilitar ainda mais a vida do consumidor, permitindo maior segurana, conforto e economia. Atravs do 0800 310 196 (ligao gratuita) o consumidor pode solicitar quaisquer servios da Cemig durante 24 horas, sem necessidade de ir a uma Agncia de Atendimento. importante que, ao solicitar algum servio, sempre tenha em mos a Fatura de energia, CPF ou documento de identidade. 46

47. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais A seguir esto listados os principais servios via telefone Fale com a Cemig 0800 310 196: Alterao de dados cadastrais; Alterao de carga; Alterao data de vencimento da fatura de energia (conta); Consulta sobre dbitos; Desligamento a pedido; Emisso de segunda via de conta; Informaes sobre Interrupo de energia; Ligao Nova; Ligao Provisria; Problemas na Iluminao Pblica; Religao de unidade consumidora; Reclamao sobre valores cobrados na fatura; Tarifas e dados da Fatura de Energia (conta); Verificar risco para terceiros, etc. Observao: tambm pode-se usar o e-mail: [email protected] As Agncias de Atendimento da CEMIG, tambm podero prestar os esclarecimentos necessrios quanto a Legislao em vigor e Normas da CEMIG. 2.1.2 Qualidade dos Produtos e Servios Os produtos e servios oferecidos aos consumidores devem estar em conformidade com a Legislao e Normas pertinentes em vigor, a fim de permitir o funcionamento adequado e seguro de toda a instalao eltrica e de seus componentes. Os componentes devem ser selecionados e instalados de forma a satisfazerem as prescries, das Normas vigentes: NBR 5410/97, Normas da ABNT aplicveis a esses componentes e Normas da CEMIG. Os componentes devem ser adequados a TENSO e a CORRENTE de toda a instalao eltrica da residncia. O Cdigo de Defesa do Consumidor (Lei Federal no 8.078, de 11/09/1990) prev obrigaes e responsabilidades, bem como, penalidades para os fabricantes, engenheiros, projetistas, tcnicos, eletricistas instaladores, concessionrias de energia eltrica, revendedores, etc, quanto a qualidade dos produtos oferecidos e dos servios prestados ao consumidor. Ver tambm o subitem 1.14 pgina 34. Nesse sentido, a CEMIG sempre procura fornecer aos seus consumidores, uma energia eltrica de qualidade e continuidade, de acordo com a Legislao em vigor. A Avaliao de Conformidade expedida pelo Instituto Nacional de Metrologia, Normalizao e Qualidade Industrial - INMETRO, demonstra a qualidade do: produto, servio, processo ou profissional, desde que atenda a requisitos de normas ou regulamentos pr estabelecidos. 47

48. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Os principais aspectos que justificam a implantao de programas de avaliao da conformidade so: Proporcionar a concorrncia justa, estimular a melhoria contnua da qualidade, informar e proteger o consumidor, facilitar o comrcio exterior possibilitando o incremento das exportaes, e proteger o mercado interno. A avaliao pode ser de primeira, segunda ou terceira parte, dependendo de quem a realiza: Primeira: feita pelo fabricante ou pelo fornecedor; Segunda: feita pelo comprador; Terceira: feita por uma instituio com independncia em relao ao fornecedor e ao cliente, no tendo, portanto, interesse na comercializao dos produtos. Quando o processo de Avaliao da Conformidade realizado pela terceira parte de extrema importncia que essa parte seja credenciada, j que o credenciamento o reconhecimento, por um organismo credenciador, da competncia dessa instituio para avaliar a conformidade de produtos, servios ou sistemas de gesto e pessoal. O processo de Credenciamento de Organismos executores da certificao o aspecto vital das atividades desenvolvidas pelos organismos de Avaliao da Conformidade. No Brasil, o organismo credenciador oficial o INMETRO e os programas de avaliao adotados obedecem a prticas internacionais, baseadas em requisitos da ISO (International Organization for Standardization), entidade normalizadora internacional. As cinco modalidades de Avaliao da Conformidade so: Certificao; Declarao do Fornecedor; Inspeo; Etiquetagem; Ensaios. importante observar que a Avaliao da Conformidade pode ser voluntria ou compulsria. Volunt ria: quando parte de uma deciso exclusiva do solicitante e tem como objetivo comprovar a conformidade de seus processos, produtos e servios as normas nacionais, regionais e internacionais. Esse procedimento usado por fabricantes ou importadores como meio de informar e atrair o consumidor. Compuls ria: quando feita por um instrumento legal emitido por um organismo regulamentador e se destina, prioritariamente, defesa dos consumidores, no que diz respeito a proteo da vida, da sade e do meio ambiente. Na pgina 209, Anexo 3, encontra-se a Portaria do INMETRO no 27 de 18.02.00. Esta Portaria determina as exigncias mnimas para a comercializao de dispositivos eltricos utilizados nas instalaes eltricas de baixa tenso. Na hora de escolher um componente para instalaes eltricas importante verificar se ele tem Avaliao de Conformidade do INMETRO. a sua garantia de estar comprando ou especificando um produto, servio, etc, que atenda as normas tcnicas da ABNT. importante salientar que, todos os componentes de uma instalao eltrica, tm uma vida til em termos de segurana e funcionamento adequados, estabelecidos por Normas tcnicas vigentes da ABNT. 48

49. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Ao adquirir um componente para a instalao eltrica, deve-se certificar com o vendedor a vida til do componente. E no pode ser esquecido que deve ser feito um acompanhamento, a fim de evitar alguma surpresa desagradvel no futuro quanto ao funcionamento do componente. E lembre-se: Um Eletricista instalador no deve ser somente um emendador de fios, e sim, ser competente, o responsvel pela execuo da instalao eltrica interna de uma residncia, sendo capaz de executar, dar manuteno e efetuar a verificao final; Uma instalao eltrica interna, executada dentro das Normas da ABNT e da CEMIG, proporciona segurana e eficincia na utilizao da energia eltrica, no fica to mais cara (R$) quanto muita gente imagina. No Anexo 4 pgina 214, encontra-se uma lista de endereos de Empresas, Entidades e rgos Governamentais que podero ser teis. Mantenha sempre em contato com eles, para ficar bem informado sobre o que est em vigncia. A Internet um bom caminho. 2.2 - Smbolos e Conven es Os Smbolos e as Convenes so muito teis para representao dos pontos e demais elementos que constituem os circuitos de um Projeto Eltrico. A Norma da ABNT, a NBR 5444 Smbolos Grficos para Instalaes Eltricas Prediais da ABNT, estabelece os smbolos grficos referentes s instalaes eltricas prediais. A seguir esto os principais smbolos e convenes usados neste Manual: Condutores: Fase, Neutro e Retorno Condutor de Proteo (PE) Aterramento Marcao de circuitos Retorno do Interruptor Paralelo (Three Way) Retorno do Interruptor Intermedirio (Four Way) Interruptor simples Interruptor duplo Interruptor Paralelo (Three Way) Interruptor Intermedirio (Four Way) Caixa de passagem Eletroduto embutido no teto ou parede Eletroduto embutido no piso 49

50. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Que sobe Que desce Ponto de luz incandescente Ponto de luz fluorescente Arandela mdia-altura Arandela alta Refletor Tomada alta Tomada mdia Tomada baixa (de 30 a 40 cm do piso) (mnimo 25 cm) Tomada de fora (bipolar) Tomada de fora (tripolar) Tomada para TV (antena) Quadro de Distribuio de Circuitos - QDC Quadro de medio Gerador Motor Cigarra Campainha Boto de campainha Chave de faca (simples) Chave de faca (bipolar) Chave de faca (com fusvel) Disjuntor a seco Conven o: Eletroduto no cotado aquele que aparece mais no Projeto, por exemplo, 16 mm; Fio no cotado Idem, 1,5 mm2 . 50

51. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais 2.3 - Dimensionamento de Carga Para determinar a carga de uma instalao eltrica residencial, deve-se somar todas as cargas eltricas previstas para: as tomadas de uso geral, a potncia das lmpadas e dos demais equipamentos eltricos. A Norma vigente da ABNT, a NBR 5410/97 Instalaes Eltricas de Baixa Tenso determina que a previso de cargas em VA (Volt Ampre, ver subitens 1.11.3 pgina 23 e 1.12 pgina 27) dos equipamentos dever ser de acordo com as seguintes prescries a seguir. 2.3.1 - Tomadas de Uso Geral Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, reas de servio, lavanderias: para as 3 (trs) primeiras tomadas, a carga mnima por tomada a ser conside rada, dever ser de 600 VA. A partir da quarta tomada (se existir), dever ser considerada a carga mnima de 100 VA para cada tomada. IMPORTANTE: A determinao da carga dever ser feita, considerando cada um desses cmodos separadamente; Em subsolos, garagens, sto, varandas: dever ser prevista no mnimo uma tomada de 1.000 VA; Nos demais cmodos ou dependncias, no mnimo 100 VA por tomada. 2.3.2 - Tomadas de Uso Especfico Considerar a carga do equipamento eltrico a ser ligado, fornecida pelo Fabricante; Ou ento, calcular a carga a partir da tenso nominal, da corrente nominal e do fator de potncia (ver subitens 1.11 pgina 21 e 1.12 pgina 27) do equipamento eltrico. 2.3.3 - Ilumina o A iluminao adequada deve ser calculada de acordo com a Norma vigente NBR 5413/92 Iluminao de Interiores, da ABNT. Entretanto a Norma NBR 5410/97 estabelece como alternativa que para determinar as cargas de iluminao em unidades consumidoras residenciais, podero ser adotados os seguintes critrios: Em cmodos ou dependncias com rea igual ou inferior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA; Em cmodos ou dependncias com rea superior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA para os primeiros 6 m2 , acrescidas de 60 VA para cada aumento de 4 m2 . 51

52. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais IMPORTANTE: Os valores apurados correspondem pot ncia destinada a ilumina o para o efeito de dimensionamento dos circuitos el tricos e n o necessariamente pot ncia nominal das l mpadas. Exemplo: Qual a carga de iluminao incandescente a ser instalada numa sala de 3,5 m de largura e 4 m de comprimento? A rea da sala: 3,5 m x 4 m = 14 m2 Carga para a Iluminao: Para os primeiros 6 m2 : 100 VA. Para os outros 8 m2 : 60 VA + 60 VA; A Carga total ser: 100 VA + 60 VA + 60 VA = 220 VA A Tabela 2.2 a seguir fornece os dados para calcular, de uma maneira prtica, a carga de iluminao incandescente para cmodos, com rea variando de 6 a 30 m2 . REA DO C MODO (m2 ) CARGA DE ILUMINA O (VA) At 6 100 De 6,1 a 10 160 De 10,1 a 14 220 De 14,1 a 18 280 De 18,1 a 22 340 De 22,1 a 26 400 De 26,1 a 30 460 Tabela 2.2 2.4 - N mero Mnimo de Tomadas por C modo Cada cmodo de uma residncia dever ter tantas tomadas, quantos forem os aparelhos eltricos a serem instalados/ligados dentro do mesmo. Uma sala de estar, por exemplo, deve ter tomadas de uso geral para individuais: o televisor, os aparelhos de som, vdeo, abajures, aspirador de p, etc. A Norma vigente, a NBR 5410/97 determina as seguintes quantidades mnimas de Tomadas de Uso Geral em uma residncia: 1 tomada por cmodo para rea igual ou menor do que 6 m2 ; 1 tomada para cada 5 m, ou frao de permetro, para reas maiores que 6 m2 ; 1 tomada para cada 3,5 m ou frao de permetro para copas, cozinhas, copas- cozinhas, reas de servio, lavanderias, sendo que acima de cada bancada de 30 cm ou maior, deve ser prevista pelo menos uma tomada; 1 tomada em sub-solos, stos, garagens e varandas; 1 tomada junto ao lavatrio, em banheiros. 52

53. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais NOTA: O permetro de um cmodo, calculado somando o comprimento de cada lado deste cmodo. Exemplo: A sala referenciada no subitem 2.3.3 pgina 51, de 3,5 m de largura e 4 m de comprimento, tem o seguinte permetro: 2 x 3,5 m + 2 x 4 m = 15 m 2.5 - Divis o de Circuitos El tricos A Norma vigente, a NBR 5410/97 Instalaes Eltricas de Baixa Tenso, determina que sejam separados os circuitos eltricos de Tomadas de Uso Geral e o de Iluminao. Dever ser previsto um circuito eltrico, tambm separado, para cada equipamento eltrico de corrente nominal superior a 10 A (1.270 VA em 127 V), como os chuveiros eltricos, fornos eltricos, fornos de microondas etc. importante que uma instalao eltrica seja dividida em circuitos eltricos parciais para facilitar: a inspeo, a manuteno, a proteo (ver Captulo 4 pgina 86) ser melhor dimensionada, reduz as quedas de tenso (ver subitem 3.3.2.2 pgina 73) e aumenta a segurana. Se na residncia tiver um s circuito para toda a instalao eltrica, o Disjuntor (ver subitem 4.6.2 pgina 107) dever ser de grande capacidade de interrupo de corrente, sendo que, um pequeno curto-circuito poder no ser percebido por ele. Entretanto, se na residncia tiver diversos circuitos e com vrios disjuntores de capacidades de interrupo de corrente menores e dimensionados adequadamente, aquele pequeno curto-circuito poder ser percebido pelo Disjuntor do circuito em questo, que o desligar. Com isso somente o circuito onde estiver ocorrendo um curto- circuito ficar desligado (desenergizado). Cada circuito eltrico deve ser concebido de forma que possa ser seccionado sem risco de realimentao inadvertida, atravs de outro circuito. IMPORTANTE: A Norma NBR 5410/97 determina que o condutor Neutro dever ser nico para cada circuito el trico, isto , cada circuito el trico dever ter o seu pr prio condutor Neutro. Este condutor s poder ser seccionado, quando for recomendado por esta Norma (NBR 5410/97). Ver subitem 4.6.3 p gina 111. 2.6 - Interruptores e Tomadas de Uso Geral Existem diversos tipos de Interruptores e Tomadas de Uso Geral, sendo que cada um, adequado para uma determinada utilizao. Sempre devem ser consultados os catlogos de fabricantes com o objetivo de identificar, quais os dispositivos mais apropriados para cada situao. 53

54. Ma nual de Instala e s El tricas Residenciais Os Interruptores podem ser simples, duplos, triplos, intermedirios, paralelos, bipolares, dimmers, pulsadores, etc, sendo que cada um prprio para ser usado em uma determinada funo especfica. Uns tipos proporcionam mais conforto e segurana, economia de energia do que os outros. Os dimmers so interruptores que, atravs de um circuito (geralmente eletrnico), variam

Manual instalacoes eletricas_residenciais (1)

Engineering

Transcript of Manual instalacoes eletricas_residenciais (1)