UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
FACULDADE DE ENGENHARIA ELTRICA
DISCIPLINA: PROJETOS ELTRICOS (TE 05228)
Professores: Carminda Carvalho
Rosemiro Pamplona
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1.1 Viso geral do sistema eltrico
A energia eltrica fornecida pelas concessionrias a ltima etapa de um processo que
se inicia com a produo de energia pelas usinas geradoras, passa pelos sistemas de
transmisso e de distribuio e chega ao seu destino final: os consumidores (figura 1.1):
Na etapa de gerao, energia no eltrica transformada em energia eltrica, utilizando-
se, por exemplo:
Usinas hidroeltricas: utilizam energia potencial e de presso da gua;
Usinas termeltricas: utilizam energia trmica proveniente da queima de
combustveis fsseis (carvo mineral e leo diesel), no fsseis (madeira, bagao de
cana) ou outros combustveis, como o gs natural e o urnio enriquecido (usinas
nucleares).
O sistema de transmisso o responsvel pelo transporte da energia, em tenses
elevadas (69 kV; 138 kV), desde a gerao at o sistema de distribuio. Existem
consumidores, no entanto, que so alimentados a partir dessas linhas (grandes consumidores).
Nesse caso, as etapas posteriores de abaixamento da tenso so efetuadas pelo prprio
consumidor.
A rede de distribuio urbana constituda pelas linhas de distribuio primria e
secundria (figura 1.2) e inicia nas subestaes abaixadoras, onde a tenso da linha de
transmisso baixada para valores padronizados da rede primria (13,8 kV; 34,5 kV).
Fig.1.1: Esquema simplificado de um sistema
eltrico
Gerao
G
Transmisso
Distribuio
(13,8 kV)
(132 ou 230 kV) (13,8 kV)
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As linhas de distribuio primria alimentam diretamente as indstrias e os prdios de
grande porte (comerciais, institucionais e residenciais), que possuem subestao abaixadora
prpria. As linhas de distribuio secundria possuem tenses mais reduzidas (127/220 V ou
220/380 V) e alimentam os pequenos consumidores residenciais e as pequenas indstrias e
oficinas, entre outros.
1.2 - Nveis de tenso
Os nveis de tenso utilizada nas redes pblica de alimentao podem ser de trs tipos:
Extra-Baixa Tenso: so tenses de at 50 V CA ou 120 V CC. So instaladas em locais
onde o usurio corre grande risco de sofrer choque eltrico. Exemplo: Iluminao
subaqutica de piscinas.
Baixa Tenso: so tenses de at 1000 V CA ou 1500 V CC. No Brasil, as redes de
distribuio das concessionrias operam com as seguintes tenses em corrente
alternada:
Fig. 1.2: Estrutura urbana com circuito primrio e
secundrio
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1. Para sistemas trifsicos a 3 ou 4 condutores: 115/230; 120/280; 127/220;
220/380; 220 (consumidores residenciais) 254/440; 440; 460 (uso industrial,
oficinas ou casos particulares)
2. Em redes monofsicas a 3 condutores: 110/220; 115/230 ou 127/254
Alta Tenso: so as tenses maiores que 1000 V CA ou 1500 V CC. No Brasil, as
tenses CA podem ser de 13,8 kV; 34,5 kV; 69 kV; 138 kV; 230 kV e 500 kV.
1.3 Modalidades de ligaes dos consumidores
As modalidades so:
Circuitos monofsicos: so aqueles que so alimentados por fase e neutro, por
exemplo: circuitos para iluminao e tomadas comuns.
Circuitos bifsicos: so aqueles em que a alimentao feita utilizando-se duas fases
e neutro. Exemplo: Alimentao para ar condicionado e chuveiro eltrico.
Circuitos trifsicos: so aqueles que recebem como alimentao trs fases, com ou
sem neutro. Exemplo: Circuito de um motor trifsico, alimentao de bombas.
Em resumo, tem-se (figura 1.4):
Observaes:
Nas ligaes monofsicas a dois condutores (F-N) a corrente eltrica percorre o
condutor fase e retorna pelo condutor neutro, por isso, essas ligaes so consideradas com
dois condutores vivos.
Nas ligaes monofsicas a trs condutores (F-F-N) existem trs condutores vivos.
N F1 F2 F3
220 V
220 V 220 V
220 V
127 V
Fig. 1.4- Exemplo de ligaes monofsica, bifsica e
trifsica
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Nas ligaes bifsicas a trs condutores (F-F-N) existem trs condutores vivos.
Nas ligaes trifsicas a trs condutores (F-F-F) existem trs condutores vivos.
Nas ligaes trifsicas a quatro condutores (F-F-F-N) existem quatro condutores
vivos. Se o circuito for equilibrado, so considerados apenas trs condutores vivos.
Os circuitos de corrente contnua podem possuir dois ou trs condutores vivos.
1.4 - Alimentao monofsica, bifsica e trifsica de consumidores.
A alimentao de um consumidor determinada de acordo com o tipo de carga que o
mesmo possui e pela sua carga total instalada, que a soma de todas as potncias nominais
dos equipamentos (lmpadas, motores), incluindo as tomadas. Os consumidores podem,
ento, ser classificados segundo o seguinte critrio:
Consumidores monofsicos (F-N): carga total instalada de at 7,5 kW.
Consumidores bifsicos (F-F-N): carga total instalada de at 20 kW.
Consumidores trifsicos (F-F-F-N): carga total instalada de at 50 kW.
Consumidores com carga total instalada superior a 50 kW devem ser alimentados pela
rede de alta tenso e possuir subestao abaixadora.
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2.1- LMPADAS
2.1.1- CLASSIFICAO
As lmpadas podem ser:
Incandescentes: para iluminao geral; para utilizao especfica; com bulbo de quartzo ou halgenas.
De descarga: fluorescentes; vapor de mercrio; luz mista; vapor de sdio.
2.1.2- LMPADAS INCANDESCENTES
Possuem um bulbo de vidro em cujo interior existe um filamento de tungstnio que
aquecido pela passagem da corrente eltrica at a incandescncia. Para evitar a oxidao do
filamento, realizado vcuo no interior do bulbo ou substitui-se o oxignio por um gs inerte
(nitrognio ou argnio).
Base
Tubo de
rarefao
Condutores
Filamento
Gs inerte
Arames de
suportes
bulbo
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2.1.2.1- LMPADAS INCANDESCENTES PARA ILUMINAO GERAL
Podem ser de bulbo transparente, translcido ou opalizado. So fabricadas com
potncias que variam de 25 a 500 W. Podem ser utilizadas na iluminao de residncias, lojas
e indstrias.
2.1.2.2- LMPADAS INCANDESCENTES PARA ILUMINAO ESPECFICA
Nessa classificao esto as lmpadas coloridas ornamentais, as lmpadas empregadas
em faris de veculos, as miniaturas, as lmpadas de luz negra e as germicidas, entre outras.
Pode-se destacar tambm:
As lmpadas infravermelhas: empregadas no aquecimento de estufas, em fisioterapia e na criao de animais, entre outras utilidades. Emitem radiao na faixa de ondas
calorficas, no podendo ser utilizadas na iluminao geral.
As lmpadas refletoras: possuem o bulbo de formatos especiais e um revestimento interno de alumnio em parte da sua superfcie, com o objetivo de concentrar e orientar
o facho de luz. Seu rendimento luminoso alto e as dimenses so reduzidas.
Indicadas na iluminao de lojas, residncias, galerias de arte, etc.
2.1.2.3- LMPADA COM BULBO DE QUARTZO OU HALGENA
um tipo aperfeioado de lmpada incandescente, constitudas por um bulbo tubular
de quartzo onde colocado um filamento de tungstnio e partculas de iodo ou bromo
(halognio). Possui alta eficincia luminosa, maior durabilidade que as lmpadas
incandescentes comuns, dimenses reduzidas e tima reproduo de cores. Podem ser
utilizados na iluminao de praas de esportes, em ptios de armazenamento de mercadorias,
em museus, estdios de TV e na iluminao externa em geral. So fabricadas com potncias
de 300 a 2000 W.
2.1.3- LMPADAS DE DESCARGA
Nesse tipo de lmpada a energia emitida sob forma de radiao, provocando uma
excitao de gases ou vapores metlicos, devido a tenso existente entre os seus eletrodos. A
radiao emitida depende da presso interna da lmpada, da natureza do gs ou da presena
de partculas metlicas ou halgenas no interior do tubo.
2.1.3.1- LMPADAS FLUORESCENTES
So constitudas por um bulbo tubular de vidro em cujas paredes internas fixado um
material fluorescente. Nas extremidades do bulbo encontram-se eletrodos de tungstnio
(catodos) e no seu interior existe vapor de mercrio ou argnio a baixa presso. A descarga
eltrica provocada no interior da lmpada produz uma radiao ultravioleta que, em presena
do material fluorescente existente nas paredes do bulbo (cristais de fsforo), transforma-se em
luz visvel. As lmpadas fluorescentes utilizam os seguintes acessrios:
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Starter ou disparador: utilizado na partida das lmpadas e destina-se a provocar uma sobretenso entre as extremidades do reator.
Reator: bobina com ncleo de ferro que tem o objetivo de provocar um aumento de tenso durante a partida e limitar a corrente durante o funcionamento da lmpada.
Existem dois tipos de reatores: comuns ou convencionais e de partida rpida, que no
necessitam de starter.
O starter formado por lminas bimetlicas atravs das quais se fecha, inicialmente, o
circuito para acender a lmpada. Aps alguns segundos, o esfriamento das lminas provoca
uma sobretenso entre as extremidades do reator, provocando o fechamento do circuito
atravs do interior da lmpada e no mais pelo starter. Os eltrons deslocando-se de um
filamento a outro se chocam com os tomos de vapor de mercrio, fazendo com que energia
luminosa no visvel seja liberada. Essa radiao entra em contato com o material
fluorescente das paredes do bulbo, transformando-se em luz visvel.
As lmpadas fluorescentes possuem um timo rendimento, porm no permitem o
destaque perfeito das cores. Essa desvantagem corrigida atravs da fabricao de lmpadas
com indicaes especficas, que destacam as cores mais importantes para determinados
ambientes. As lmpadas fluorescentes branca natural, por exemplo, (da Philips), so indicadas para ambientes onde se necessita de excelente reproduo de cores, como museus e
ambientes de pesquisa e de exames mdicos. Por outro lado, as lmpadas suave de luxo (da Philips) podem ser utilizadas na iluminao residencial em geral.
2.1.3.2- LMPADAS DE VAPOR DE MERCRIO
Possuem um bulbo de vidro duro no interior do qual colocado um tubo de arco, onde
se produzir o efeito luminoso. Dentro do tubo de arco existe mercrio e uma pequena
quantidade de argnio, que so vaporizados a alta presso. O vapor de mercrio possibilita o
deslocamento de eltrons entre os eletrodos da lmpada. O choque entre os eltrons e os
tomos de mercrio libera energia luminosa. Aps a ligao, a lmpada pode levar de 3 a 8
Reator
Capacitor
Lminas bimetlicas
Lmpada
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minutos at atingir a totalidade do fluxo luminoso. O tubo pode ser revestido internamente
com material fluorescente para melhorar a reproduo das cores.
As lmpadas de vapor de mercrio utilizam reator para auxiliar na partida, possuem
vida longa e alta eficincia. So geralmente fabricadas com potncias que variam entre 100 e
1000 W. Sua utilizao indicada na iluminao de vias pblicas, estacionamentos, reas
industriais internas (galpes) e externas, depsitos e fachadas.
2.1.3.3- LMPADAS DE LUZ MISTA
Possuem, ao mesmo tempo, caractersticas das lmpadas incandescente, fluorescente e
vapor de mercrio. So mais eficientes que as lmpadas incandescentes e menos que as
lmpadas fluorescentes. No necessitam de equipamento auxiliar, porm a tenso da rede
deve ser de 220 V. Podem ser utilizadas quando se deseja melhorar o fluxo luminoso, que
cerca de 20 a 35% maior que o das lmpadas incandescentes. So utilizadas na iluminao de
interiores, em indstrias, galpes, postos de gasolina e na iluminao externa.
2.1.3.4- LMPADAS DE VAPOR DE SDIO
So constitudas por um vidro tubular, coberto internamente por xido de ndio, onde
feito vcuo. O tubo de descarga constitudo de sdio e uma mistura de gases inertes (nenio
e argnio) a baixa ou alta presso.
Resistor de partida
Eletrodos principais
Eletrodo auxiliar
Reator
Tubo de arco
Sdio
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As lmpadas de vapor de sdio a alta presso so as que apresentam melhor eficincia
luminosa e vida til mais longa, entre todos os tipos de lmpadas. Utilizam reator e ignitor
para auxiliar na partida e levam de 5 a 6 minutos para atingir 80% do fluxo luminoso total.
So utilizadas na iluminao de ruas e reas externas.
Observaes:
1- A operao das lmpadas com sobretenses resulta em: alto rendimento, alto
iluminamento, vida curta.
2- A operao das lmpadas com subtenses resulta em: baixo rendimento, baixo
iluminamento, vida longa.
2.2- CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTCNICA
1. Luz: aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela sensao visual, determinado pelo estmulo da retina ocular.
2. Intensidade Luminosa (Candela - cd): a potncia da radiao luminosa numa dada direo.
3. Fluxo Luminoso (Lmem - lm): a potncia de radiao total emitida por uma fonte de luz percebida pelo olho humano.
4. Iluminamento (Lux - E): a relao entre o fluxo luminoso que incide sobre uma determinada superfcie e a superfcie sobre a qual incide.
5. Luminncia (cd/m2): a intensidade luminosa de uma superfcie dividida pela rea da superfcie iluminada.
6. Eficincia Luminosa (lm/W): a eficincia luminosa de uma fonte que dissipa 1 Watt para cada lmem emitido.
2.3- PROJETO DE ILUMINAO
O projeto de iluminao de um estabelecimento envolve algumas decises
preliminares relativas a:
Reator Ignitor de
alta tenso
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1. Escolha do tipo de lmpada para os ambientes: incandescente, fluorescente, etc. . . 2. Escolha do tipo de iluminao: direta, indireta, semidireta, semi-indireta, semiconcentrante
direta ou concentrante direta.
3. Determinao ou conhecimento das dimenses do local e das cores do piso, parede e teto. 4. Determinao ou conhecimento da altura das mesas, bancadas de trabalho ou mquinas a
serem operadas, conforme o caso.
5. Conhecimento sobre a possibilidade de fcil manuteno das luminrias.
2.3.1- SELEO DA ILUMINNCIA
a) ndices de iluminamento de interiores: ver tabela correspondente aos ndices de
iluminamento requeridos para diferentes atividades, classificadas em trs grupos: A, B e C.
b) Seleo da iluminncia: baseado na tabela referente a escolha da iluminncia, procede-se a escolha da mesma da seguinte maneira:
Analisa-se a caracterstica da tarefa e escolhe-se o peso relativo a idade do observador, a velocidade e preciso exigidas na operao e a refletncia da
superfcie onde se desenvolve a tarefa.
Somam-se os valores encontrados na etapa anterior considerando-se o sinal algbrico.
Quando o valor final for -2 ou -3 utiliza-se a iluminncia mais baixa do grupo; quando o valor final for +2 ou +3 utiliza-se a iluminncia mais alta;
nos outros casos, o valor central utilizado.
2.3.2- MTODO DOS LMENS PARA CLCULOS DE ILUMINAO
Fluxo Total Necessrio: (lmens)
E: iluminamento desejado, em lux
S: rea do compartimento, em m2
u: fator de utilizao
d: fator de depreciao
O Fator de Utilizao determinado em funo:
Do tipo de lmpada a ser utilizado, sua potncia e o modelo da luminria.
Do ndice do local, tabelado em funo das dimenses do compartimento e do tipo de iluminao ( indireta e semi-indireta ou direta e semidireta), de acordo com o mtodo
da GENERAL ELECTRIC.
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Do fator do local (K), dado por: (mtodo da PHILIPS), onde:
C: comprimento
L: largura
A: altura da luminria ao plano de trabalho (0,8 m: trabalho sentado; 1,2 m: trabalho
em p)
Do fator de reflexo, definido em funo das cores da parede e do teto (mtodo da G.E.) ou das cores da parede, teto e piso (mtodo da PHILIPS).
Fator de Depreciao: um fator que leva em considerao a diminuio do fluxo luminoso
de um aparelho provocado pela utilizao das lmpadas, pela poeira e sujeira que se
depositam sobre os aparelhos e pelo escurecimento progressivo das paredes e teto.
TABELAS DE FATORES DE REFLEXO:
Utilizadas pelo mtodo da G.E.:
Branco 75 a 85 %
Marfim 63 a 80 %
Creme 56 a 72 %
Amarelo
claro
65 a 75 %
Marrom 17 a 41 %
Verde claro 50 a 65 %
Verde
escuro
10 a 22 %
Azul claro 50 a 60 %
Rosa 50 a 58 %
Vermelho 10 a 20 %
Cinzento 40 a 50 %
Teto branco 75%
Teto claro 50%
Paredes brancas 50%
Paredes claras 30%
Paredes medianamente
claras
10%
Utilizada pelo mtodo da PHILIPS:
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Superfcies brancas 70%
Superfcies claras 50%
Superfcies medianamente
claras
30%
Superfcies escuras 10%
Absoro total 0%
Nmero de Luminrias:
: fluxo de cada luminria (produto do fluxo de uma lmpada pelo nmero de lmpadas da luminria).
3.1 - Definies gerais
Condutor eltrico: corpo constitudo de material bom condutor,
destinado transmisso da eletricidade.
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Isolao: conjunto de materiais isolantes aplicados sobre o condutor com o objetivo de mant-
lo isolado eletricamente do ambiente que o circunda.
Exemplos de materiais empregados na isolao de condutores: cloreto de polivinila (PVC),
polietileno (PE), polietileno reticulado (XLPE), borracha etileno - propileno (EPR).
Isolamento: o termo empregado para definir a isolao quantitativamente. Por exemplo:
Tenso de isolamento de 750 V.
Cobertura: invlucro externo, no metlico e contnuo, sem funo de isolao, destinado a
proteger o condutor contra influncias externas.
Exemplos de materiais utilizados na cobertura dos condutores: neoprene, polietileno, borracha
de silicone, PVC.
3.2 - Tipos de condutores
Os condutores de baixa tenso podem ser classificados de acordo com o seu
comportamento quando submetidos ao do fogo, em funo dos materiais empregados na
cobertura e na isolao, podendo ser:
Um condutor slido, macio,
com ou sem isolao, constitui um
fio eltrico. O conjunto de fios
encordoados, no isolados entre
si, constitui um cabo, podendo o
conjunto ser isolado ou no.
Os cabos podem ser:
Unipolares: quando so constitudos por um condutor de fios tranados, com cobertura isolante.
Multipolares: quando so constitudos por dois ou mais condutores isolados, envolvidos por uma camada de proteo ou cobertura comum. Os cabos multipolares constitudos por dois, trs ou quatro condutores isolados entre si so denominados de cabos bipolares, tripolares ou tetrapolares, respectivamente. Os condutores internos so chamados de veias.
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Propagadores da chama: so aqueles que entram em combusto sob presena direta da chama
e a mantm, mesmo aps a retirada da chama. O polietileno reticulado (XLPE) e o etileno
propileno (EPR) so materiais propagadores da chama.
No - propagadores da chama: so aqueles nos quais a chama se auto - extingue quando a
causa ativadora da mesma removida. Essa propriedade, no entanto, depende da intensidade e
do tempo de exposio do condutor chama e da quantidade de cabos agrupados.
Consideram-se o cloreto de polivinila (PVC) e o neoprene como materiais no - propagadores
da chama.
Resistentes chama: so aqueles nos quais a chama no se propaga ao longo do material
isolante, mesmo em casos de exposio prolongada. O PVC aditivado empregado nesses
tipos de condutores.
Resistentes ao fogo: so aqueles revestidos de materiais incombustveis, capazes de manter o
funcionamento do circuito mesmo na presena de um incndio. So utilizados em circuitos de
segurana e sinalizaes de emergncia.
EXEMPLO: FIOS E CABOS DA PIRELLI1
A linha de produtos para uso em baixa tenso (at 1000 Volts) da Pirelli composta por fios e
cabos isolados em PVC, em EPR e em XLPE, com ou sem cobertura. So ideais para
utilizao em todos os tipos de instalaes previstas na norma NBR 5410 - Instalaes
Eltricas de Baixa Tenso.
As aplicaes tpicas desses produtos incluem as instalaes internas fixas de luz e fora em
prdios residenciais, comerciais e industriais, em circuitos de distribuio e terminais, em
redes areas internas e tambm em redes subterrneas de distribuio.
A maioria dos produtos de baixa tenso faz parte da Linha Ecolgica Pirelli, que se
caracteriza pela ausncia de chumbo (um grande agressor da natureza) nos compostos de
isolao e cobertura dos cabos.
CABOS SlNTENAX FLEX:
Caractersticas:
Os compostos de PVC isentos de chumbo utilizados na isolao e cobertura, conferem aos
CABOS SlNTENAX FLEX caractersticas especiais quanto a no propagao e auto -
1 Fonte: Site da PIRELLI disponvel via INTERNET
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extino do fogo, constatadas atravs dos ensaios de ndice de oxignio e queima vertical
(fogueira).
Os CABOS SlNTENAX FLEX so recomendados para instalaes fixas de luz e fora em
prdios residenciais, comerciais, industriais, etc., em circuitos de distribuio e circuitos
terminais e para linhas subterrneas de energia em baixa tenso.
A grande novidade do CABO SINTENAX FLEX a sua excelente flexibilidade, garantida
pelo condutor com classe de encordoamento 5. Isso facilita o manuseio, reduzindo o tempo e
o custo de instalao.
CABOS EPROTENAX FLEX:
Caractersticas:
Os compostos de PVC isentos de chumbo utilizados na cobertura conferem aos CABOS
EPROTENAX FLEX caractersticas especiais quanto resistncia chama e auto - extino
da chama na cobertura, constatada atravs do ensaio de bico de Bunsen (NBR 6244).
Os CABOS EPROTENAX FLEX so recomendados para instalaes fixas de luz e fora em
prdios residenciais, comerciais, industriais, etc., em circuitos de distribuio e circuitos
terminais e para linhas subterrneas de energia em baixa tenso.
DESCRIO
1) CONDUTOR:
Metal: fio de cobre nu, tmpera mole.
Encordoamento: classe 5.
(2) ISOLAO:
Composto termoplstico de PVC
SEM CHUMBO anti - chama.
(3) ENCHIMENTO:
Composto termoplstico de PVC
SEM CHUMBO.
(4) COBERTURA:
Composto termoplstico de PVC
SEM CHUMBO anti - chama.
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A grande novidade do CABO EPROTENAX FLEX a sua excelente flexibilidade, garantida
pelo condutor com classe de encordoamento 5. Isso facilita o manuseio, reduzindo o tempo e
o custo de instalao.
Observaes:
Seo nominal: a rea aproximada da seo transversal do fio ou a soma das sees dos fios
componentes de um cabo, sem incluir a isolao e a cobertura, se houver. A seo nominal de
um cabo multipolar igual ao produto da seo do condutor de cada veia pelo nmero de
veias que constituem o cabo. Os condutores eltricos devem ser especificados pela sua seo
em mm2.
CABO MULTIPLEXADO: aquele formado por dois ou mais condutor isolado, ou cabos
unipolares, dispostos helicoidalmente, sem cobertura.
O cobre e o alumnio so os metais mais utilizados na fabricao de condutores eltricos,
porque possuem boas propriedades eltricas e baixo custo.
DESCRIO
(1) CONDUTOR:
Metal: fio de cobre nu, tmpera mole.
Encordoamento: classe 5.
(2) ISOLAO:
Composto termofixo de borracha
HEPR (EPR/B - Alto mdulo).
(3) ENCHIMENTO:
Composto termoplstico de
PVC SEM CHUMBO.
(4) COBERTURA:
Composto termoplstico de PVC
SEM CHUMBO resistente chama.
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Em instalaes residenciais s podem ser empregados condutores de cobre, com exceo dos
condutores de aterramento e proteo.
Em instalaes comerciais permitido o uso de condutores de alumnio para sees dos
condutores iguais ou superiores a 50 mm2.
Em instalaes industriais podem ser utilizados condutores de alumnio desde que ocorram
simultaneamente as trs condies abaixo:
Condutores com seo nominal igual ou superior a 10 mm2.
Potncia instalada igual ou superior a 50 KW.
Instalao e manuteno realizadas por pessoas qualificadas.
3.3 - Dimensionamento dos condutores pelo critrio da capacidade de conduo de
corrente
3.3.1 - Corrente nominal ou corrente de projeto
Circuitos Monofsicos (alimentados por fase e neutro. Por exemplo: circuitos para
iluminao e tomadas comuns):
cosv
PI np
Ip: corrente de projeto (A)
Pn: potncia nominal do circuito (W)
: tenso fase - neutro (V)
cos: fator de potncia
: rendimento
Circuitos Bifsicos (a alimentao feita utilizando-se duas fases com ou sem neutro.
Exemplo: alimentao para ar condicionado e chuveiro eltrico).
cos V
PI np
V: tenso entre fases
Circuitos Trifsicos (recebem como alimentao trs fases, com ou sem neutro.
Exemplo: Circuito de um motor trifsico, alimentao de bombas).
Trs fases e neutro:
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cos 3 v
PI np
Trs fases (circuitos trifsicos equilibrados):
cosV 3n
p
PI
3.3.2- Fatores que devem ser levados em considerao na determinao da seo
nominal de um condutor
Esses fatores so:
Tipo de isolao e de cobertura
Nmero de condutores carregados
Maneira de instalar
Proximidade com outros condutores
Temperatura ambiente ou do solo (para condutores enterrados diretamente no solo)
TIPO DE ISOLAO: Determina a temperatura mxima a qual os condutores
podero ser submetidos em regime permanente, em curto-circuito ou em condio de
sobrecarga (tabela 3.1).
Fig. 3.4- Ligaes monofsicas, bifsicas e trifsicas.
N F1 F2 F3
220 V
220 V 220 V
220 V
127 V
JESUS CRISTO o nico que devemos crer, no h outro alm DELE Pgina 19
Tabela 3.1: Temperaturas Caractersticas dos Condutores
Tipo de isolao Temperatura mxima
em regime permanente
(oC)
Temperatura limite
de sobrecarga (oC)
Temperatura limite de
curto-circuito (oC)
Cloreto de polivinila
(PVC)
70 100 160
Polietileno (PE)
70 90 150
Polietileno reticulado
(XLPE)
90 130 250
Borracha etileno propileno
(EPR)
90 130 250
NMERO DE CONDUTORES CARREGADOS:
Nas ligaes monofsicas a dois condutores (F-N) a corrente eltrica percorre o condutor fase
e retorna pelo condutor neutro, por isso, essas ligaes so consideradas com dois condutores
vivos.
Nas ligaes monofsicas a trs condutores (F-F-N) so considerados trs condutores vivos.
Nas ligaes bifsicas a trs condutores (F-F-N) so considerados trs condutores vivos.
Nas ligaes bifsicas a dois condutores (F-F) so considerados dois condutores vivos.
Nas ligaes trifsicas a trs condutores (F-F-F) so considerados trs condutores vivos.
Nas ligaes trifsicas a quatro condutores (F-F-F-N) existem quatro condutores vivos. Se o
circuito for equilibrado, so considerados apenas trs condutores vivos.
MANEIRA DE INSTALAR:
Influencia na capacidade de conduo de corrente dos condutores e pode ser definida de
diversas formas (tabela 3.2):
Tabela 3.2: Maneiras de instalar ou tipos de linhas eltricas
Referncia Descrio
A 1 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em parede
JESUS CRISTO o nico que devemos crer, no h outro alm DELE Pgina 20
termicamente isolante.
2 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em parede isolante.
3 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto contido em canaleta
fechada.
B 1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente.
2 Condutores isolados ou cabos unipolares em calha.
3 Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura.
4 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido em
canaleta aberta ou ventilada.
5 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em
alvenaria.
6 Cabos unipolares ou cabo multipolar contido(s) em blocos alveolados.
C 1 Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente fixados em parede ou teto.
2 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em alvenaria.
3 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta aberta ou ventilada.
4 Cabo multipolar em eletroduto aparente.
5 Cabo multipolar em calha.
D 1 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo.
2 Cabos unipolares ou cabo multipolar enterrado(s) (diretamente) no solo.
3 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta fechada.
E - Cabo multipolar ao ar livre.
F - Condutores isolados e cabos unipolares agrupados ao ar livre.
G - Condutores isolados e cabos unipolares espaados ao ar livre.
H - Cabos multipolares em bandejas no perfuradas ou em prateleiras.
J - Cabos multipolares em bandejas perfuradas.
K - Cabos multipolares em bandejas verticais perfuradas.
L - Cabos multipolares em escadas para cabos ou em suportes.
M - Cabos unipolares em bandejas no perfuradas ou em prateleiras.
N - Cabos unipolares em bandejas perfuradas.
P - Cabos unipolares em bandejas verticais perfuradas.
Q - Cabos unipolares em escadas para cabos ou em suportes.
Observao: Se um determinado circuito apresentar, ao longo de seus diversos trechos, mais
de uma maneira de instalar, deve-se considerar, para efeito de dimensionamento, aquela que
apresentar a condio mais desfavorvel de troca trmica com o meio ambiente.
Fatores de correo para o dimensionamento de condutores:
JESUS CRISTO o nico que devemos crer, no h outro alm DELE Pgina 21
Fator de Correo de Temperatura (FCT) K1 - : aplicvel para temperaturas diferentes de
30oC para cabos no enterrados e de 20
oC (temperatura do solo) para cabos enterrados (tabela
3.3).
Tabela 3.3: Fatores de correo para temperaturas ambientes diferentes de 30oC para cabos
no enterrados e de 20oC (temperatura do solo) para cabos enterrados
Temperatura
oC
ISOLAO
PVC EPR ou XLPE PVC EPR ou XLPE
Ambiente Do Solo
10 1,22 1,15 1,10 1,07
15 1,17 1,12 1,05 1,04
20 1,12 1,08 1,00 1,00
25 1,06 1,04 0,95 0,96
30 1,00 1,00 0,89 0,93
35 0,94 0,96 0,84 0,89
40 0,87 0,91 0,77 0,85
45 0,79 0,87 0,71 0,80
50 0,71 0,82 0,63 0,76
55 0,61 0,76 0,55 0,71
60 0,50 0,71 0,45 0,65
65 - 0,65 - 0,60
70 - 0,58 - 0,53
75 - 0,50 - 0,46
80 - 0,41 - 0,38
Fator de Correo de Agrupamento de Condutores (FCA) K2 -: aplicvel quando houver
mais de trs condutores carregados em um conduto (tabela 5.4).
Fator de Correo de Agrupamento de Circuitos (FCA) K3: aplicvel para circuitos que
estejam instalados em conjunto com outros circuitos em um mesmo eletroduto, calha, bloco
alveolado, bandeja ou agrupados sobre uma superfcie; para cabos em eletrodutos enterrados
ou para cabos enterrados diretamente no solo. Para o caso de eletrodutos prximos uns dos
outros, deve-se utilizar a tabela 3.5 eletrodutos ao ar livre dispostos horizontal ou
verticalmente ou a tabela 3.6 eletrodutos embutidos ou enterrados.
Tabela 3.4: Fator de correo da capacidade de conduo de corrente (K2) para mais de trs cabos isolados no-multipolares
Tipo de cabo e
condies de instalao
Camada nica, sem
espaamento entre cabos
Nmero de condutores carregados
Vrias camadas, sem espaamento entre cabos da mesma camada ou outros
agrupamentos
Nmero de condutores carregados
Cabos isolados
no - multipolares e dentro de
eletrodutos, dutos ou calhas.
Fator a aplicar aos valores para
dois condutores carregados nas
tabelas
de capacidade de conduo de
corrente.
Cabos isolados
No - multipolares sobre
bandejas ou prateleiras.
Disposio horizontal.
Fator a aplicar aos
valores para dois
condutores carregados nas
tabelas
de capacidade de conduo de
corrente.
Disposio vertical.
4 6 9 12 >12
_ _ _ _ _
0,82 0,76 0,70 0,67 0,65
4 6 8 10 12 16 20 24 28 32 36 40
0,80 0,69 0,62 0,59 0,55 0,51 0,46 0,43 0,41 0,39 0,38 0,36
JESUS CRISTO o nico que devemos crer, no h outro alm DELE Pgina 23
Fator a aplicar aos
valores para dois condutores
carregados
nas tabelas
de capacidade de conduo de
corrente.
0,80 0,72 0,66 0,63 0,60
Tabela 3.5: Fator de correo em funo do nmero de eletrodutos ao ar livre
Nmero de
eletrodutos
dispostos
horizontalmente
Nmero de
eletrodutos
dispostos
verticalmente
1
2
3
4
5
6
1 1,00 0,94 0,91 0,88 0,87 0,86
2 0,92 0,87 0,84 0,81 0,80 0,79
3 0,85 0,81 0,78 0,76 0,75 0,74
4 0,82 0,78 0,78 0,73 0,72 0,72
5 0,80 0,76 0,72 0,71 0,70 0,70
6 0,79 0,75 0,71 0,70 0,69 0,68
Tabela 3.6: Fator de correo em funo do nmero de eletrodutos enterrados ou embutidos
Nmero de
eletrodutos
dispostos
horizontalmente
Nmero de
eletrodutos
dispostos
verticalmente
1
2
3
4
5
6
1 1,00 0,87 0,77 0,72 0,68 0,65
2 0,87 0,71 0,62 0,57 0,53 0,50
3 0,77 0,62 0,53 0,48 0,45 0,42
4 0,72 0,57 0,48 0,44 0,40 0,38
5 0,68 0,53 0,45 0,44 0,37 0,35
6 0,65 0,50 0,42 0,38 0,75 0,32
A corrente de projeto corrigida , ento:
321
'
KKK
II
p
p
25
Com esse valor, entra-se na tabela que contm o tipo de condutor e a maneira de
instalar escolhida e escolhe-se um condutor cuja corrente nominal seja maior que Ip (tabela
3.7).
Tabela 3.7: Determinao da bitola dos condutores de acordo com a maneira de instalar definida na tabela 3.2
Sees
Nominais
(mm2)
Maneiras de Instalar Definidas na Tabela 3.2
A B C D
2
condutores
carregados
3
condutores
carregados
2
condutores
carregados
3
condutores
carregados
2
condutores
carregados
3
condutores
carregados
2
condutores
carregados
3
condutores
carregados
1,0 11 10,5 13,5 12 15 13,5 17,5 14,5
1,5 14,5 13 17,5 15,5 19,5 17,5 22 18
2,5 19,5 18 24 21 26 24 29 24
4 26 24 32 28 35 32 38 31
6 34 31 41 36 46 41 47 39
10 46 42 57 50 63 57 63 52
16 61 56 76 68 85 76 81 67
25 80 73 101 89 112 96 104 86
35 99 89 125 111 138 119 125 103
50 119 108 151 134 168 144 148 122
70 151 136 192 171 213 184 183 151
95 182 164 232 207 258 223 216 179
120 210 188 269 239 299 259 246 203
150 240 216 309 275 344 294 278 230
185 273 248 353 314 392 341 312 257
240 320 286 415 369 461 403 360 297
300 367 328 472 420 530 464 407 336
Condutores ou cabos isolados de PVC, cobre ou alumnio.
28
Temperatura no condutor: 70 oC.
2 e 3 condutores carregados.
Temperatura ambiente: 30 oC para instalao no - enterrada e 20
oC para instalao enterrada.
3.4 - Dimensionamento dos condutores pelo critrio da queda de tenso admissvel
Ao longo de um circuito, desde o ponto de alimentao at a carga, ocorre uma queda
na tenso. necessrio, ento, dimensionar os condutores para que essa reduo de tenso
no ultrapasse os limites estabelecidos pelas normas, que garantem o funcionamento normal
dos aparelhos, equipamentos e motores. Esses limites, determinados em valores percentuais
da tenso nominal, so os seguintes:
Em instalaes alimentadas a partir da rede de baixa - tenso (Figura 3.5):
Iluminao e tomadas: 4%
Outras utilizaes: 4%
Em instalaes alimentadas por uma subestao de transformao, a partir da rede de alta-
tenso ou que possuam fonte prpria (Figura 3.6):
Iluminao e tomadas: 7%
Outras utilizaes: 7%
Observao: Em qualquer dos casos, a queda de tenso parcial nos circuitos terminais
devero ser no mximo de 4%, sendo que para iluminao, deve ser igual ou inferior a 2%.
Figura 3.5: Queda de tenso mxima admissvel para circuitos
alimentados a partir da rede de baixa tenso
Figura 3.6: Queda de tenso mxima admissvel para circuitos
alimentados a partir da rede de alta tenso
Quadro
Geral
Quadro
Terminal
Quadro
Terminal ~
Alimentao
em BT
Circuitos de
distribuio
Circuitos Terminais
Iluminao
Outras
utilizaes
4%
2%
4%
Iluminao
Subestao Quadro
Geral
Quadro
Terminal
Quadro
Terminal ~
Alimentao
em AT
7%
2% Circuitos de
distribuio
4%
Circuitos Terminais
Outras
utilizaes
7%
30
Para o dimensionamento do condutor pelo critrio da queda de tenso deve-se
conhecer:
O material do eletroduto (magntico ou no magntico);
O tipo de circuito (monofsico ou trifsico);
A corrente de projeto;
O tipo de isolao do condutor;
A tenso de alimentao do circuito;
A queda de tenso admissvel;
O fator de potncia mdio considerado;
O comprimento do circuito.
Calcula-se, ento, a queda de tenso unitria, atravs da seguinte equao:
(V/A x Km)
Onde:
U: queda de tenso unitria, em V/A x Km.
e: queda de tenso admissvel sobre a tenso de alimentao, em %.
V: tenso de alimentao, em Volts.
L: distncia entre o ponto de alimentao e a carga, em Km.
Ip: corrente de projeto, em Ampre.
Em seguida, entra-se em uma tabela de queda de tenso para condutores (tabela 5.8) e
adota-se a seo do condutor que corresponde ao valor igual ou imediatamente inferior ao de
U.
Tabela 3.8: Queda de tenso em V / A x km
Seo
Nominal
(mm2)
Eletroduto e calha(1)
(material magntico)
Eletroduto e calha(1)
(material no magntico)
Instalao ao ar livre
Pirastic Super,
Pirastic Flex Super(2)
Pirastic Super,
Pirastic Flex Super(2)
Duplast AF Triplast AF
Circuito trifsico Circuito monofsico e
trifsico
Circuito monofsico Circuito trifsico
FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95
1,5 23 27,40 23,30 27,60 20,20 23,90 23,30 27,60 20,80 24,20
2,5 14 16,80 14,30 16,90 12,40 14,70 14,30 16,90 12,90 14,90
4 9,00 10,50 8,96 10,60 7,79 9,15 8,96 10,55 8,37 9,45
6 5,87 7,00 6,03 7,07 5,25 6,14 6,02 7,07 5,64 6,34
10 3,54 4,20 3,63 4,23 3,17 3,67 - - - -
16 2,27 2,70 2,32 2,68 2,03 2,33 - - - -
25 1,50 1,72 1,51 1,71 1,33 1,49 - - - -
35 1,12 1,25 1,12 1,25 0,98 1,09 - - - -
50 0,86 0,95 0,85 0,94 0,76 0,82 - - - -
70 0,64 0,67 0,62 0,67 0,55 0,59 - - - -
95 0,50 0,51 0,48 0,50 0,43 0,44 - - - -
120 0,42 0,42 0,40 0,41 0,36 0,36 - - - -
150 0,37 0,35 0,35 0,34 0,31 0,30 - - - -
185 0,32 0,30 0,30 0,29 0,27 0,25 - - - -
240 0,29 0,25 0,26 0,24 0,23 0,21 - - - -
300 0,27 0,22 0,23 0,20 0,21 0,18 - - - -
400 0,24 0,20 0,21 0,17 0,19 0,15 - - - -
500 0,23 0,19 0,19 0,16 0,17 0,14 - - - -
(1)As dimenses do eletroduto e da calha adotados so tais que a rea do cabo no ultrapassa 40% da rea interna dos mesmos.
(2)Temperatura do condutor: 70o
32
Observaes:
A equao anterior vlida para clculo da queda de tenso em circuitos de
distribuio e em circuitos terminais que alimentam uma nica carga.
Em circuitos com vrias cargas distribudas deve-se calcular a queda de tenso
trecho a trecho ou aplicar o mtodo descrito a seguir (para circuitos com
pequenas cargas).
Mtodo Simplificado Watts x Metros Tabelas 3.9 e 3.10
1. Considera apenas a resistncia hmica dos condutores (no considera o efeito
da reatncia indutiva na queda de tenso).
2. No considera o efeito pelicular criado pelo campo magntico da corrente que
atravessa o condutor (considera a corrente eltrica distribuda de forma
homognea pelo condutor).
3. Pode ser aplicado a circuitos terminais de instalaes de casas e apartamentos,
que possuem diversas cargas distribudas de lmpadas e tomadas.
Tabela 3.9: Soma dos produtos W x m para V = 127 Volts (circuitos a dois
condutores)
Condutor (mm2)
% de queda de tenso
1% 2% 3% 4%
P (Watts) x L (m)
1,5 5263 10526 15789 21052
2,5 8773 17546 26319 35092
4,0 14036 28072 42108 56144
6,0 21054 42108 63162 84216
10,0 35090 70100 105270 140360
16,0 56144 112288 168432 224576
25,0 87725 175450 263175 350900
33
Tabela 3.10: Soma dos produtos W x m para V = 220 Volts (circuitos a dois
condutores)
Condutor (mm2)
% de queda de tenso
1% 2% 3% 4%
P (Watts) x L (m)
1,5 21054 42108 63163 84216
2,5 35090 70180 105270 140360
4,0 56144 112288 168432 224576
6,0 84216 168432 253648 336864
10,0 140360 280720 421080 561440
16,0 224576 449152 673728 898304
25,0 350900 701800 1052700 1403600
Observaes:
1. Aps o clculo das sees possveis para os condutores, calculados de acordo
com os mtodos descritos anteriormente, se o resultado de cada um dos mtodos
indicar uma seo diferente, adota-se aquela de maior valor.
2. Em circuitos de distribuio de residncias e apartamentos em geral, suficiente
o clculo da bitola dos condutores pelo mtodo da capacidade de conduo de
corrente.
3. Em circuitos que alimentam grandes reas industriais, comerciais ou de
escritrios, deve-se calcular a seo dos condutores utilizando-se os mtodos da
capacidade de conduo de corrente e de queda de tenso admissvel.
4. Nos alimentadores principais e secundrios de elevada carga ou tenso, deve-se
verificar tambm a seo mnima do condutor que atende s correntes de
sobrecarga e de curto-circuito.
3.5 - Seo mnima do condutor neutro
Deve ser a mesma que o condutor fase:
Em circuitos monofsicos a 2 ou 3 condutores e bifsicos a 3 condutores,
qualquer que seja a seo;
Em circuitos trifsicos, quando a seo do condutor fase for inferior ou igual a
25 mm2, em cobre ou em alumnio.
Em circuitos trifsicos, quando for prevista a presena de harmnicos, qualquer
que seja a seo.
34
Tabela 3.11: Seo do condutor neutro
Seo dos condutores fase (mm2) Seo mnima do condutor neutro (mm2)
1,5 a 25 A mesma seo do condutor fase
35 25
50 25
70 35
95 50
120 70
150 70
185 95
240 120
300 150
400 185
3.6 - Dimensionamento de eletrodutos
3.6.1 - Definies gerais
1- Conduto Eltrico: a canalizao destinada a conter os condutores eltricos. Existem
vrios tipos de condutos, entre os quais: eletrodutos, calhas, canaletas, bandejas,
molduras e blocos alveolados.
1.1- Eletrodutos: so canalizaes metlicas (ao, alumnio) ou de material isolante
(PVC, polietileno, fibro-cimento e outros) utilizadas em instalaes eltricas embutidas
ou aparentes. Os eletrodutos podem ainda ser magnticos ou no - magnticos (em
funo do material utilizado na sua confeco); rgidos ou flexveis; roscveis ou
soldveis; leves, semipesados ou pesados.
1.2- Calhas: so condutos fechados utilizados em instalaes aparentes. Podem ser de
material metlico (ao, alumnio) ou isolante (plstico), com paredes macias ou
perfuradas. As tampas so desmontveis, podendo ser simplesmente encaixadas ou
fixadas com auxlio de ferramentas.
1.3- Canaletas: condutos com tampas removveis, ventiladas ou macias, instalados ao
nvel do solo. Os condutores podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos.
1.4- Bandejas: suporte de cabos sem cobertura, podendo ser perfuradas ou no. So
constitudas, geralmente, de material metlico.
Observaes:
Recomenda-se que todos os condutores pertencentes a um mesmo circuito sejam
agrupados em um mesmo conduto.
35
Eletrodutos e calhas devem conter somente condutores de um nico circuito,
com exceo para:
1. Os casos em que as quatro condies abaixo forem atendidas:
Todos os condutores sejam isolados para a mesma tenso.
Cada circuito possua sua prpria proteo de sobrecorrente.
Todos os circuitos se originem do mesmo dispositivo geral de
comando e proteo, sem a interposio de equipamentos que
transformem a corrente eltrica (transformadores, conversores,
retificadores ou outros).
As sees dos condutores fase estejam dentro de um intervalo de
trs valores normalizados sucessivos de seo nominal (Ex.: 4
mm2, 6 mm
2 e 10 mm
2).
2 Diferentes circuitos alimentando um mesmo equipamento e as duas
primeiras condies da regra anterior forem atendidas.
3.6.2 - Taxa mxima de ocupao dos eletrodutos
A taxa mxima de ocupao dos eletrodutos definida em relao a rea da
seo transversal dos mesmos, no devendo ser superior a:
53% no caso de um condutor ou cabo
31% no caso de dois condutores ou cabos
40% no caso de trs ou mais condutores ou cabos
Para dimensionar os eletrodutos determina-se a seo total ocupada pelos
condutores utilizando as dimenses fornecidas pelos fabricantes e entrando com o valor
total nas tabelas fornecidas pelos fabricantes de eletrodutos.
Caso os condutores instalados em um eletroduto sejam do mesmo tipo e tenham
a mesma seo nominal, pode-se determinar o dimetro externo nominal dos eletrodutos
diretamente em tabelas especficas, em funo da quantidade e seo dos condutores
(tabelas 3.12 e 3.13).
36
Tabela 3.12: Nmero mximo de condutores isolados com PVC em eletrodutos de
PVC
Seo
Nominal
(mm2)
Nmero de Condutores no Eletroduto
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tamanho Nominal do Eletroduto
1,5 16 16 16 16 16 16 20 20 20
2,5 16 16 16 20 20 20 20 25 25
4,0 16 16 20 20 20 25 25 25 25
6,0 16 20 20 25 25 25 25 32 32
10,0 20 20 25 25 32 32 32 40 40
16,0 20 25 25 32 32 40 40 40 40
25,0 25 32 32 40 40 40 50 50 50
35,0 25 32 40 40 50 50 50 50 60
50,0 32 40 40 50 50 60 60 60 75
70,0 40 40 50 50 60 60 75 75 75
95,0 40 50 60 60 75 75 75 85 85
120,0 40 50 60 75 75 75 85 85 -
150,0 50 60 75 75 85 85 - - -
185,0 50 75 75 85 85 - - - -
Tabela 3.13: Nmero mximo de condutores isolados com PVC em eletrodutos de
Ao
Seo
Nominal
(mm2)
Nmero de Condutores no Eletroduto
2 3 4 5 6 7 8 9 10
Tamanho Nominal do Eletroduto
1,5 15 15 15 15 15 15 20 20 20
2,5 15 15 15 20 20 20 20 25 25
4,0 15 15 20 20 20 25 25 25 25
6,0 15 20 20 25 25 25 25 31 31
10,0 20 20 25 25 31 31 31 31 41
16,0 20 25 25 31 31 41 41 41 41
25,0 25 31 31 41 41 41 47 47 47
35,0 25 31 41 41 41 47 59 59 59
50,0 31 41 41 47 59 59 59 75 75
70,0 41 41 47 59 59 59 75 75 75
95,0 41 47 59 59 75 75 75 88 88
120,0 41 59 59 75 75 75 88 88 88
37
150,0 47 59 75 75 88 88 100 100 100
185,0 59 75 75 88 88 100 100 113 113
Se os condutores instalados em um eletroduto possurem sees transversais
diferentes, pode-se utilizar a equao a seguir para calcular a seo ocupada pelos
condutores:
SN N N
condcf cf cn cn cp cpx x x x
x x
. D D D 2 2
2
4 4 4
Onde:
Scon: seo ocupada pelos condutores (mm2)
Ncf ; Ncn ; Ncp: nmero de condutores fase, neutro e de proteo, respectivamente.
Dcf ; Dcn ; Dcp: dimetro dos condutores fase, neutro e de proteo, respectivamente.
Determina-se, ento, o tamanho do eletroduto a ser utilizado entrando-se com o
valor de Scond na tabela a seguir (tabela 5.14 onde, para efeitos prticos, foram
consideradas iguais as reas teis dos eletrodutos rgidos metlicos e de PVC), para o
nmero de condutores pretendidos.
Tabela 3.14: Seo nominal dos eletrodutos em funo da rea ocupada pelos condutores
Dimenso do Eletroduto Cabos sem Cobertura de Chumbo
Tamanho Nominal
mm pol.
rea til
mm2
1 cabo
53%
2 cabos
31%
3 cabos
ou mais
40%
16 3/8 126,6 67 39 50
20 1/2 203,6 107 63 81
25 3/4 346,3 183 107 138
32 1 564,1 298 175 225
40 1 1/4 962,1 510 298 385
50 1 1/2 1244,1 659 385 497
60 2 1979,2 1.049 613 791
75 2 1/2 3327,0 1.763 1.031 1.330
85 3 4488,8 2.379 1.391 1.795
100 3 1/2 7043,5 2.183 2.183 2.817
Deve-se frisar, no entanto, que quando a rea ocupada pelos condutores for igual
ou inferior a 33% da rea til do eletroduto no necessrio aplicar nenhum fator de
correo de agrupamento.
38
3.7 - Caixas de derivao
Objetivos:
Abrigar equipamentos.
Abrigar emendas de condutores.
Limitar o comprimento de trechos da tubulao.
Limitar o comprimento de curvas entre os trechos da tubulao.
Recomendaes estabelecidas pela NBR-5410:
Os trechos contnuos retilneos de tubulao (sem interposio de caixas ou
equipamentos) no devem exceder 15 metros. Nos trechos com curvas, a
distncia deve ser reduzida de 3 metros para cada curva de 900.
Obs.: Caso o ramal de eletrodutos seja obrigado a passar por locais onde no
possvel o emprego de caixas de derivao, a distncia prescrita no item anterior
pode ser aumentada desde que:
Seja calculada a distncia mxima permissvel (levando-se em conta o nmero
de curvas de 900 necessrias).
Para cada 6 metros ou frao de aumento da distncia seja utilizado um
eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior ao do eletroduto que
seria empregado normalmente.
Em cada trecho de tubulao, entre duas caixas, entre extremidades ou entre
extremidade e caixa, podem ser previstas, no mximo, trs curvas de 900 ou
equivalente at, no mximo, 2700. Em nenhuma hiptese podem ser previstas
curvas com deflexo superior a 900.
Devem se previstas caixas de derivao:
1. Em todos os pontos de entrada ou de sada da tubulao, com exceo
para os pontos de transio ou de passagem de linhas abertas para linhas
em eletrodutos, que devem ser arrematados com buchas.
2. Em todos os pontos de emenda ou de derivao de condutores.
3. Para dividir a tubulao em trechos no maiores que os especificados
anteriormente.
39
4.1- DEFINIES GERAIS
1. Conduto Eltrico: a canalizao destinada a conter os condutores eltricos. Existem vrios tipos de condutos, entre os quais: eletrodutos, calhas, canaletas,
bandejas, molduras e blocos alveolados.
1.1- Eletrodutos: so canalizaes metlicas (ao, alumnio) ou de material isolante
(PVC, polietileno, fibrocimento e outros) utilizadas em instalaes eltricas embutidas
ou aparentes. Em funo do material utilizado na sua confeco, os eletrodutos podem
ainda ser magnticos ou no-magnticos.
1.2- Calhas: condutos fechados utilizados em instalaes aparentes. Podem ser de
material metlico (ao, alumnio) ou isolante (plstico), com paredes macias ou
perfuradas. As tampas so desmontveis, podendo ser simplesmente encaixadas ou
fixadas com auxlio de ferramentas.
1.3- Canaletas: condutos com tampas removveis, ventiladas ou macias, instalados ao
nvel do solo. Os condutores podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos.
1.4- Bandejas: suporte de cabos sem cobertura, podendo ser perfuradas ou no. So
constitudas, geralmente, de material metlico.
Observaes:
Recomenda-se que todos os condutores pertencentes a um mesmo circuito sejam agrupados em um mesmo conduto.
Eletrodutos ou calhas devem conter somente condutores de um nico circuito, com exceo para:
1. Os casos em que as quatro condies abaixo forem atendidas:
Todos os condutores sejam isolados para a mesma tenso.
Cada circuito possua sua prpria proteo de sobre corrente.
Todos os circuitos se originem do mesmo dispositivo geral de comando e proteo, sem a interposio de equipamentos que transformem a corrente
eltrica (transformadores, conversores, retificadores ou outros).
As sees dos condutores fase estejam dentro de um intervalo de trs valores normalizados sucessivos de seo nominal (Ex.: 4 mm
2, 6 mm
2 e 10 mm
2).
2. Diferentes circuitos alimentando um mesmo equipamento e as duas primeiras condies da regra anterior forem atendidos.
4.2 - TIPOS DE INSTALAES
So mostrados em uma tabela que apresenta as principais modalidades de
instalaes e os tipos de condutores que podem ser utilizados nas mesmas.
40
4.3 - CAIXAS DE DERIVAO
As caixas de derivao so utilizadas com vrias finalidades, entre as quais:
Caixa de passagem;
Caixa de interruptor ou tomada;
Caixa para centro de luz no teto;
Caixa para boto de campainha ou ponto de telefone;
Caixa para tomadas e plugs no piso. Observao: Conduletes so caixas de derivao para circuitos aparentes, dotadas de
tampa prpria.
4.4- ESQUEMAS DE LIGAES
4.4.1- ELEMENTOS COMPONENTES DE UMA INSTALAO ELTRICA
Ponto: termo geral de designao de centros de luz, tomadas, arandelas, interruptores, botes de campainha e aparelhos fixos de consumo;
Ponto til ou ativo: dispositivo onde a corrente eltrica realmente utilizada ou produzir efeito. Exemplo: Local onde instalada uma lmpada; tomada na qual
se liga um aparelho eletrodomstico;
Ponto de comando: dispositivo por meio do qual se governa um ponto ativo. Exemplo: Interruptores, disjuntores.
EXEMPLOS DE PONTOS ATIVOS:
Ponto simples: chuveiro eltrico; lmpada ou grupo de lmpadas funcionando em conjunto (lustres).
Ponto de duas sees: duas lmpadas ou dois grupos de lmpadas ligados independentemente.
Tomada simples: quando se pode ligar somente um aparelho. Em geral, so de 15 A 250 V. Existem tambm tomadas para uso industrial de 30 A 440 V.
Tomada com terra: tomada de corrente com ligao auxiliar para aterramento.
EXEMPLOS DE PONTOS DE COMANDO
Interruptor simples ou unipolar: acende e apaga uma s lmpada ou um grupo de lmpadas funcionando em conjunto. Em geral, so de 10 A 250 V.
Interruptor de duas sees: acende ou apaga separadamente duas lmpadas ou dois grupos de lmpadas funcionando em conjunto.
Interruptor de trs sees: acende ou apaga separadamente trs lmpadas ou trs grupos de lmpadas funcionando em conjunto.
Interruptor paralelo (Three-Way): quando operado com outro da mesma espcie acende ou apaga, de pontos diferentes, o mesmo ponto til. Em geral,
de 10 A 250 V.
Interruptor intermedirio (Four-Way): colocado entre interruptores paralelos e acende ou apaga de qualquer ponto, o mesmo ponto ativo.
41
4.4.2- EXEMPLOS DE ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAES
LEGENDA:
: interruptor de duas sees
: interruptor Three-Way
: interruptor Four-Way
1- Ponto de luz e interruptor simples (uma seo):
2- Ponto de luz, interruptor de uma seo e tomada:
: luz incandescente no teto
: luz incandescente na parede (arandela)
: eletroduto embutido no teto ou parede
: condutor fase no eletroduto
: condutor neutro no eletroduto
: condutor de retorno no eletroduto
: tomada baixa na parede (30 cm do piso acabado)
: interruptor de uma seo
Fase
Neutro
Retorno
Esquema Planta
Planta
42
3- Ponto de luz no teto, arandela e interruptor de duas sees:
4- Ligao de uma lmpada com interruptores Three-Way:
5- Ligao de uma lmpada com dois Three-Way e um Four-Way:
Fase
Fase
Neutro
Neutro
R1
Esquema
Esquema
Planta
Planta
Planta
R2
R3
R1
R2
R3
43
Observao:
Minuteria: sistema que permite, com o acionamento de qualquer um dos interruptores
de um circuito, ligar simultaneamente todas as lmpadas do mesmo e deslig-las aps
um certo perodo de tempo. Podem possuir internamente dispositivos eletromecnicos
ou transistorizados e ser fabricadas para suportar 1250 W 125 V ou 2500 W 250 V. So tambm fabricadas minuterias eletrnicas temporizadas para 1 minuto e para carga
de 200 W 110 V ou para 500 W 110 V, com temporizao regulvel de 15 a 150 segundos. Esse tipo de minuteria pode ser utilizado para acender apenas a lmpada ou
as lmpadas do hall onde a mesma se encontra.
4.5 - INSTALAO DE CAMPAINHAS
Para as campainhas podem ser utilizados circuitos independentes com condutores
de 0,5 mm2 ou 1,0 mm
2 ou tambm pode ser usada a fase de uma tomada ou de um
interruptor prximos ao boto e o neutro de um ponto de luz ou tomada localizados
prximo campainha. Pode tambm ser utilizado o mesmo eletroduto de um circuito de
iluminao ou tomada para conduzir a alimentao da mesma.
Esquema de ligao:
Simbologia:
Por serem de carga muito pequena e de rpida utilizao, as campainhas no so
computadas durante o levantamento da carga total da instalao.
. .
boto de campainha
fonte campainha
fase retorno
neutro
fase ou neutro
retorno
44
5.1 - Consideraes iniciais
Aterramento a ligao intencional de um sistema ou de um equipamento a terra
visando:
Proporcionar um meio favorvel e seguro ao percurso de correntes eltricas de
falta e de fuga, protegendo os usurios contra contatos com partes metlicas da
instalao energizadas acidentalmente.
Garantir a segurana de atuao da proteo, atravs de uma maior sensibilidade
que proporcione uma rpida isolao da falta terra.
Proteger as instalaes contra descargas atmosfricas.
Alm da baixssima resistncia eltrica, todo sistema de aterramento deve ser
dimensionado para resistir s solicitaes trmicas, termomecnicas e eletromecnicas
provenientes da passagem das correntes de falta e deve ainda ser adequadamente
robusto, ou possuir proteo mecnica apropriada, para fazer face s condies de
influncias externas (temperatura, umidade, corroso, vibraes).
5.1.1 - Algumas definies
Parte viva de um componente ou de uma instalao: a parte condutora que
apresenta diferena de potencial em relao a terra.
Massa de um componente ou de uma instalao: a parte condutora que pode se
tornar viva em condies de faltas ou defeitos (Ex.: condutos metlicos; carcaas
metlicas dos motores; caixas dos transformadores).
Elemento condutor estranho instalao: elemento que, mesmo no fazendo
parte da instalao eltrica, pode, em caso de defeito, introduzir na mesma um potencial
(geralmente o da terra).
Ligao equipotencial: destina-se a colocar no mesmo potencial as massas e os
elementos condutores estranhos instalao.
Choque eltrico: mal estar provocado pela passagem de corrente eltrica pelo
corpo de uma pessoa ou de um animal.
Choque eltrico provocado por contato direto: quando existe contato direto com
partes vivas sob tenso do equipamento ou sistema.
45
Choque eltrico provocado por contato indireto: quando existe contato com a
massa do equipamento, que ficou sob tenso devido a uma falha de isolamento.
5.1.2 - Tipos de aterramento
Aterramento funcional: ligao a terra de um dos condutores do sistema -
geralmente o neutro - com o objetivo de garantir funcionamento correto dos
equipamentos ou para permitir o funcionamento seguro e confivel da instalao.
Aterramento de proteo: ligao das massas (carcaas metlicas de quadros de
distribuio, transformadores, motores e eletrodutos metlicos) e dos elementos
condutores estranhos instalao (estrutura do prdio, canalizaes metlicas de gua e
gs) a terra, visando a proteo contra choques eltricos provocados por contato
indireto.
5.2 - Componentes de um sistema de aterramento
O conjunto de todos os condutores e peas condutoras que constituem um
aterramento em um determinado local denominado de sistema de aterramento.
Considera-se a terra como uma superfcie de referncia de potencial nulo - para as
tenses eltricas.
A figura 5.1 identifica os principais componentes de um sistema de aterramento,
que so definidos a seguir:
Condutores de proteo das massas: responsveis pelo aterramento das massas dos
equipamentos desde a sua localizao at o condutor de proteo.
Condutor de proteo (PE): condutor que liga as massas e os elementos condutores
estranhos instalao entre si e/ou a um terminal de aterramento.
Condutor PEN: aquele que resulta da combinao do condutor de proteo (PE) e
do condutor neutro (N) em um nico condutor. No considerado um condutor vivo.
Condutores de equipotencialidade: so utilizados para interligar as massas e/ou os
elementos condutores estranhos instalao, para evitar diferenas de potencial entre os
mesmos. Classificam-se em:
Condutores de equipotencialidade principais: ligam ou interligam as canalizaes
metlicas no eltricas de abastecimento de um prdio (como gua, gs, ar
condicionado) e os elementos metlicos acessveis da construo.
Condutores de equipotencialidade suplementares: interligam ao terminal de
aterramento principal os eletrodos de aterramento da antena externa de TV e do sistema
46
de proteo contra descargas atmosfricas, quando os mesmos possurem sistemas de
aterramento separados.
Condutor de proteo principal: aquele ao qual so ligados, diretamente ou
atravs de terminais de aterramento, os condutores de proteo das massas, o condutor
de aterramento e, eventualmente, os condutores de equipotencialidade.
Terminal de aterramento principal: aquele ao qual so ligados o condutor de
aterramento, o condutor de proteo principal e os condutores de equipotencialidade
principais.
Eletrodo de aterramento: parte colocada diretamente em contato com o solo, com o
objetivo de dispersar a corrente.
Condutor de aterramento: aquele que interliga o terminal de aterramento
principal ao eletrodo de aterramento.
Dispositivo de verificao do sistema de aterramento: dispositivo situado em local
acessvel que tem por finalidade desligar o condutor de aterramento e permitir a
medio da resistncia de aterramento do sistema (resistncia eltrica total medida entre
o terminal de aterramento principal de uma instalao e a terra).
5.3 - Eletrodo de aterramento
Consiste em um condutor ou um conjunto de condutores em contato direto com a
terra.
Quando o eletrodo de aterramento constitudo por uma barra rgida, ele
denominado de haste de aterramento.
Um conjunto formado pela associao de hastes e condutores de aterramento
denominado de malha de terra.
Os eletrodos utilizados nas instalaes eltricas de baixa tenso podem ser (de
acordo com a NTD-01):
Tubos de ao zincado por imerso a quente de 25 mm de dimetro nominal.
Haste cantoneira de ao zincado por imerso a quente de 25x25x5 mm
Haste cobreada de 13 mm (5/8) de dimetro nominal.
O nmero mnimo de hastes para sistemas de aterramento dever ser 1.
O valor da resistncia de aterramento dever ser de 10 , no devendo ultrapassar
25 em qualquer poca do ano.
Caso os valores recomendados no sejam atingidos, devero ser dispostos em
paralelo tantos eletrodos quantos forem necessrios, interligados entre si com a mesma
47
bitola do condutor de aterramento ou dever ser efetuado tratamento adequado do solo,
at se obter a resistncia desejada.
Observaes:
Devero ser previstas para cada eletrodo de aterramento caixas para inspeo e
medio, em local de fcil acesso.
As hastes de aterramento devero ter comprimento mnimo de 2 m.
O afastamento mnimo permitido entre hastes em paralelo deve ser igual ao
comprimento da haste.
No permitida a colocao de eletrodos de terra sob revestimentos asflticos,
argamassa ou concreto, e em poos de abastecimento dgua e fossas spticas.
O condutor neutro deve sempre ser aterrado na origem da instalao do
consumidor.
Para melhorar a resistncia de terra pode-se:
Aumentar o nmero de eletrodos enterrados e interlig-los por condutor
(malha de terra).
Aumentar a profundidade dos eletrodos j enterrados.
Aumentar a espessura dos eletrodos.
Submeter o solo a tratamento qumico.
48
Figura 5.1 - Componentes de um sistema de aterramento.
Massa
Massa
Condutor de
equipotencialidade principal (estrutura do prdio)
Caixas de
inspeo
Eletrodos de
aterramento
Dispositivo de verificao
Condutor de equipotencialidade
principal (tubulao metlica)
Condutor de
aterramento
Terminal de aterramento principal
Condutores de
equipotencialidade
suplementares
Condutor de proteo
principal
Terminal de
aterramento
Condutores de
proteo
Elemento
condutor
49
5.4 - Seo mnima dos condutores de proteo
Tabela 5.2 - Seo mnima dos condutores de proteo
Seo dos condutores fase (S) (mm2) Seo do condutor de proteo (mm
2)
S 16 S
16 < S 35 16
S>35 S/2
Observao: A seo de qualquer condutor de proteo que no faa parte do mesmo
cabo ou do mesmo invlucro que os condutores vivos devem ser, em qualquer caso, no
inferiores a:
2,5mm2 se possuir proteo mecnica.
4,0mm2 se no possuir proteo mecnica.
5.5 - Seo mnima do condutor nu de aterramento
Condutor de cobre: 16 mm2 (solos cidos)
25 mm2 (solos alcalinos)
Condutor de ferro: 50 mm2
5.6 - Esquemas de aterramento
A NBR 5410 permite os esquemas de aterramento descritos a seguir. Em cada
esquema, a simbologia utilizada representa:
Primeira letra: situao da alimentao em relao terra:
T: um ponto diretamente aterrado
I: isolao de todas as partes vivas em relao terra ou aterramento de um ponto
atravs de uma impedncia.
Segunda letra: situao das massas da instalao em relao a terra:
T: massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de
um ponto da alimentao.
N: massas ligadas diretamente ao ponto de alimentao aterrado (em CA,
normalmente o neutro).
Outras letras: disposio do condutor neutro e do condutor de proteo:
S: funes de neutro e de proteo asseguradas por condutores distintos.
C: funes de neutro e de proteo combinadas em um nico condutor.
50
Esquema TN-S: condutor neutro e condutor de proteo separado ao longo de toda
a instalao (figura 5.2).
Figura 5.2 - Esquema TN-S
Esquema TN-C: condutor neutro e condutor de proteo combinados em um
nico condutor ao longo de toda a instalao (figura 5.3).
Figura 5.3 - Esquema TN-C
Esquema TN-C-S: condutor neutro e condutor de proteo combinados em uma
parte da instalao (figura 5.4).
Aterramento da
alimentao massa massa
L1
L2
L3
N
PE
Aterramento da
alimentao massa massa
L1
L2
L3
PEN
51
Figura 5 4 - Esquema TN-C-S
Esquema TT: condutor neutro aterrado independentemente do aterramento das
massas (figura 5.5).
Figura 5.5: Esquema TT
Esquema IT: no existe nenhum ponto da instalao diretamente aterrado e as
massas possuem terra prpria (figura 5.6).
Aterramento da
alimentao massa massa
L1
L2
L3
N
PE
Aterramento da
alimentao massa
L1
L2
L3
N
PE
52
Figura 65.6 - Esquema IT
Deve-se escolher o sistema de aterramento mais adequado instalao, levando-
se em considerao a natureza e o funcionamento do local e em atendimento s normas
tcnicas.
No entanto, as observaes a seguir devem ser levadas em considerao quando
da escolha do tipo de aterramento, visando a seleo mais adequada de um deles e a sua
correta aplicao:
Todo consumidor atendido em baixa tenso a partir da rede pblica de
alimentao deve ter o condutor neutro aterrado na origem da instalao, portanto, o
esquema IT no pode ser utilizado.
Em locais com riscos de incndios ou exploses (indstrias petroqumicas,
depsitos de materiais inflamveis, etc.) no recomendvel escolha de um dos
esquemas TN, devido ao elevado valor das correntes de falta.
Em locais onde a continuidade do servio fundamental, como em hospitais,
deve-se optar, quando possvel, pela utilizao do esquema IT, pois nesse, a corrente
resultante de uma nica falta fase - massa no possui intensidade suficiente para
provocar o surgimento de tenses perigosas, no havendo interrupo imediata da
energia.
Nos esquemas TN, toda corrente de falta direta fase massa uma corrente de
curto circuito, havendo interrupo imediata do circuito e no esquema TT as correntes
de falta fase - massa so inferiores a uma corrente de curto - circuito, podendo, todavia,
(provocar o surgimento de tenses perigosas).
Aterramento da
alimentao massa
L1
L2
L3
impedncia
PE
53
Deve-se evitar a escolha do esquema TT em instalaes com equipamentos que
apresentem correntes de fuga considerveis, devido a possibilidade de disparos
freqentes dos dispositivos de proteo contra correntes diferenciais residuais, quando
esses so utilizados.
5.7 - Medio da resistncia de aterramento
A resistncia de terra de um sistema de aterramento j existente deve ser
determinada em vrias pocas do ano, considerando-se as variaes que ocorrem no
ambiente.
Quando ocorre um curto-circuito envolvendo a terra, uma parte da corrente de
seqncia zero retorna pelo cabo de cobertura do sistema de transmisso ou pelo cabo
neutro do sistema de distribuio multi-aterrado. O restante da corrente retorna pela
terra (figura 5.7). Essa ltima limitada pela resistncia de aterramento do sistema.
Em um sistema eltrico cujo aterramento feito por meio de hastes, a densidade
de corrente junto as mesmas mxima. Aps certa distncia das hastes, a densidade de
corrente praticamente nula.
Considera-se, ento, que a resistncia de terra de uma haste corresponde somente
quela obtida na regio do solo onde as linhas de corrente convergem. Existe, no
entanto, uma determinada distncia, a partir da haste considerada (ou para qualquer tipo
de aterramento), em que a resistncia de terra constante, independentemente da
distncia. Esse valor corresponde, efetivamente, ao valor da resistncia de terra que se
queria determinar.
Para obter o valor da resistncia de terra pode-se utilizar um equipamento do
tipo MEGGER, conforme o esquema mostrado na figura 5.8.
Figura 5.7 - Caminho da corrente de curto-circuito
Icc Icc
Malha de
terra
54
Conforme mostra a figura 5.8, os terminais C1 e P1 devem ser conectados.
Deseja-se determinar a resistncia de terra relativa ao ponto A, sendo a haste B
uma haste auxiliar que possibilita o retorno da corrente I. O aparelho, ento, injeta no
solo, pelo terminal C1, uma corrente I, que retorna atravs da haste auxiliar B, pelo
terminal C2. A tenso correspondente ao ponto P da figura 5.8 (a uma determinada
distncia entre as hastes A e B) processada internamente e o valor da resistncia no
ponto A (resultante da relao entre a tenso medida entre A e P e a corrente injetada)
indicada.
Outra forma de medir a resistncia de terra mostrada na figura 5.9:
M E G G E R
C1 P1 P2 C2 I I
A B P
V
Figura 5.8: Esquema de medio utilizando o MEGGER
A
V
+ -
Eg
A B P
I I
Resistncia
distncia
Ra
Figura 5.9: Medio da resistncia de terra
55
De acordo com esse mtodo, utilizando-se uma fonte geradora de corrente,
injeta-se no solo uma corrente (da ordem de mperes, para tornar desprezveis as
interferncias de outras correntes na terra) que ir circular entre a haste principal de
aterramento (haste A) e a haste auxiliar (haste B). Deslocando-se uma terceira haste (P)
entre A e B, obtm-se a curva de resistncia de terra em relao ao aterramento
principal, produzido pela haste A - conforme mostra a figura 5.9.
Deve-se ressaltar que o deslocamento da haste P no ir alterar o valor da
corrente. Para cada posio dessa haste deve ser lido o valor da tenso no voltmetro e
calculado o valor da resistncia (V / I). A haste P deve ser deslocada at que se obtenha
um valor constante da resistncia de aterramento R.
56
6.1 - SMBOLOS E CONVENES
So utilizados para facilitar a execuo do projeto e a identificao dos elementos
que constituem os circuitos eltricos (ver tabela em anexo).
6.2 - CARGA DOS APARELHOS E PONTOS DE UTILIZAO
Consultar a tabela que, baseada em recomendaes de concessionrias e de
fabricantes, d uma indicao da potncia nominal de diversos aparelhos
eletrodomsticos.
As cargas de iluminao em unidades residenciais podem ser determinadas
utilizando-se o seguinte critrio:
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 m
2 e um acrscimo de 60
VA para cada aumento de 4 m2 inteiros.
Exemplo: Para uma rea com 100 m2, deve-se considerar uma carga mnima de:
100 VA para os primeiros 6 m2
VA para os restantes 94 m2, considerando-se somente o
inteiro.
Ento, a carga total a ser considerada ser de: 100 + (23 x 60) = 1480 VA
6.3 - TOMADAS DE CORRENTE
So utilizadas para alimentar os aparelhos e mquinas utilizados em residncias,
escritrios, oficinas e outros. Podem ser divididas em duas categorias:
Tomadas de uso especfico: so aquelas projetadas para atender aparelhos fixos ou estacionrios, que embora possam ser removidos, trabalham sempre em um
determinado local (Exemplo: Chuveiros eltricos, aparelhos de ar condicionado
e mquinas de lavar roupa). Devem ser instaladas a no mximo 1,5 m de
distncia do local previsto para a colocao do aparelho.
Tomadas de uso geral: so aquelas projetadas para alimentar outros aparelhos em geral, que no sejam os fixos e estacionrios.
6.3.1 - POTNCIA A SER PREVISTA NAS TOMADAS
Tomadas de uso especfico (TUEs): utiliza-se nos clculos de projeto a potncia nominal do aparelho a ser alimentado.
Tomadas de uso geral (TUGs): os valores mnimos de potncia a serem considerados durante a execuo do projeto so os seguintes:
1. Em instalaes residenciais:
57
Em banheiros, cozinhas, copas-cozinhas e reas de servio: 600 VA por tomada, para as 3 primeiras tomadas; 100 VA para as demais.
Outros cmodos ou dependncias: 100 VA por tomada. 2. Em instalaes comerciais:
200 VA por tomada. 6.3.2- NMERO MNIMO DE TOMADAS DE USO GERAL
a) Em instalaes residenciais:
Cmodo ou dependncia com rea 6 m2: pelo menos uma tomada.
Cmodo ou dependncia com rea > 6 m2: pelo menos uma tomada para cada 5 metros ou frao de permetro, uniformemente distribudas.
Banheiros: uma tomada perto da pia.
Cozinhas ou copas-cozinhas: uma tomada para cada 3,5 m ou frao de permetro. Acima de cada bancada com largura superior a 30 cm deve ser prevista pelo
menos uma tomada.
Subsolos, stos, garagens e varandas: uma tomada no mnimo. b) Em instalaes comerciais:
Escritrio com rea 40 m2: uma tomada para cada 3 m ou frao de permetro, ou uma tomada para cada 4 m
2 ou frao de rea (adota-se o critrio que conduzir
ao maior nmero de tomadas).
Escritrio com rea > 40 m2: dez tomadas para os primeiros 40 m2; uma tomada para cada 10 m
2 ou frao de rea restante.
Lojas: uma tomada para cada 30 m2 ou frao, no computadas as tomadas destinadas a lmpadas, vitrines e demonstrao de aparelhos.
6.4 - DIVISO DAS INSTALAES EM CIRCUITOS
O conjunto de pontos de consumo alimentados pelos mesmos condutores e
ligados ao mesmo dispositivo de proteo (chave ou disjuntor) constitui um circuito.
Nas instalaes eltricas polifsicas os circuitos devem ser distribudos com o objetivo
de assegurar o melhor equilbrio de cargas entre as fases, atendendo s seguintes
recomendaes:
Os circuitos de iluminao devem ser separados dos circuitos de tomadas. Nas instalaes em residncias, hotis e similares so permitidos pontos de iluminao e
tomadas em um mesmo circuito, exceto nas cozinhas, copas e reas de servio.
Aparelhos com potncia 1500 VA, como chuveiros eltricos e aquecedores de um modo geral, mquinas de lavar, foges e fornos eltricos, assim como aparelhos
de ar condicionado, devem ser alimentados por circuitos independentes. permitida
a alimentao de mais de um aparelho do mesmo tipo atravs do mesmo circuito.
Quando um mesmo alimentador abastece vrios aparelhos de ar condicionado, deve ser prevista uma proteo individual para cada aparelho, caso esses no
possuam proteo interna prpria, alm da proteo geral do circuito.
Cada circuito deve possuir seu prprio alimentador neutro.
Devem ser obedecidas as seguintes prescries mnimas: 1 - Em residncias: um circuito para cada 60 m
2 ou frao.
2 - Em escritrios e lojas: um circuito para cada 50 m2 ou frao.
Costuma-se tambm dividir os circuitos de iluminao e tomadas colocando,
aproximadamente, 1200 W de potncia para cada um.
6.5 - CLCULO DA SEO DOS CONDUTORES
58
Existem dois critrios bsicos para se determinar a seo dos condutores de uma
instalao: o critrio da capacidade de conduo de corrente e o critrio da mxima
queda de tenso admissvel. Em circuitos curtos, como o de residncias, suficiente a
utilizao do critrio da capacidade de conduo de corrente. Em circuitos longos
(acima de 15 m, por exemplo), devem-se utilizar os dois critrios, adotando-se a maior
seo encontrada.
Os condutores utilizados nas instalaes de baixa tenso geralmente obedecem ao
seguinte cdigo de cores:
Condutor fase: preto, branco, vermelho ou cinza.
Condutor neutro: azul-claro.
Condutor de proteo: verde ou verde-amarelo. 6.5.1- DETERMINAO DA BITOLA DOS CONDUTORES PELO MTODO
DA CAPACIDADE DE CONDUO DE CORRENTE
a) Determina-se, inicialmente, a corrente do circuito, a partir das seguintes equaes:
Circuitos monofsicos:
Circuitos bifsicos: (com duas fases e neutro de um circuito
trifsico)
Circuitos trifsicos: (trs fases + neutro)
Circuitos trifsicos: (com trs fases - circuitos equilibrados)
Onde:
I: corrente, em A
e: tenso fase-neutro, em V
E: tenso fase-fase, em V
cos: fator de potncia (para lmpadas incandescentes e aparelhos de aquecimento, cos = 1)
b) Com base em uma tabela de capacidade de conduo de corrente, determina-se um
condutor com capacidade I.
6.5.2- DETERMINAO DA BITOLA DOS CONDUTORES PELO MTODO
DA QUEDA DE TENSO ADMISSVEL
59
Ao longo de um circuito, desde o ponto de alimentao at a carga, ocorre uma
queda na tenso. necessrio, ento, dimensionar os condutores para que essa reduo
de tenso no ultrapasse os limites estabelecidos pelas normas, que garantem o
funcionamento normal dos aparelhos, equipamentos e motores. Esses limites so os
seguintes:
Em instalaes alimentadas a partir da rede de baixa-tenso:
Iluminao e tomadas: 4%
Outras utilizaes: 4%
Em instalaes alimentadas por uma subestao de transformao, a partir da rede de alta-tenso ou que possuam fonte prpria:
Iluminao e tomadas: 7%
Outras utilizaes: 7%
Observao:
a) Em qualquer dos casos, a queda de tenso parcial nos circuitos terminais dever ser
no mximo de 4%, sendo que, para iluminao, deve ser igual ou inferior a 2%.
Calcula-se, inicialmente, a queda de tenso unitria, atravs da seguinte equao:
Quadro
Geral
Quadro
Terminal
Quadro
Terminal ~
Alimentao
em BT
Circuitos de
distribuio
Circuitos Terminais
Iluminao
Outras utilizaes
4%
2%
4%
Iluminao
Subestao
Quadro
Geral
Quadro
Terminal
Quadro
Terminal ~
Alimentao
em AT
7%
2%
Circuitos de
distribuio
4%
Circuitos Terminais
Outras utilizaes
7%
60
(V/Ax km)
Onde:
U: queda de tenso unitria, em V/A x km. e: queda de tenso, em %, admissvel sobre a tenso de alimentao.
L: distncia entre o ponto de alimentao e a carga, em km.
I: corrente, em A.
Para determinar a bitola do condutor, entra-se com esse valor na tabela de
quedas de tenso unitrias, onde tambm necessrio o conhecimento do material do
eletroduto a ser utilizado (magntico ou no-magntico) e do fator de potncia da
instalao.
Exemplo: Um circuito trifsico com 230 V, 45 m de comprimento, corrente nominal de
132 A, alimenta um quadro terminal de onde sai a alimentao para diversos outros
circuitos. Dimensionar os condutores do circuito de distribuio, desde o quadro geral
at o quadro terminal, sabendo-se que se pretende usar eletrodutos de plstico e fator de
potncia de 0,95.
Para circuitos alimentados em baixa tenso, a queda mxima admitida entre o
quadro geral de alimentao e a carga de 4%. Considerando-se 2% de queda entre o
quadro terminal e a carga, sobram 2% a serem utilizado
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