Conceitos de Instalações Elétricas

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Atividade 1
· Curso: Engenharia de Produção
· Turma: 20212
· Semestre: 4º
· Disciplina: Instalações elétricas
· Nome: LUCAS FREIRE DE MELO
· RGM: 093.1730
Essa atividade explora os conceitos apresentados nas Aulas 1, 2, 3 e 4. Cada questão vale 0,5 (meio) ponto. As questões com alternativas, assinalar a resposta com realçando a resposta em Verde. Salvar em PDF antes de enviar para correção.
Acesse o link abaixo e responda as questões:
a) Qual a diferença que existe entre os conceitos de matriz energética e matriz elétrica?
R.: A diferença entre os 2 conceitos é que a Matriz enérgica representa o conjunto de fontes de energia disponíveis incluindo para se locomover através de meio de transportes e para gerar eletricidade e a Matriz elétrica representa o conjunto de fontes disponíveis apenas para a geração de energia elétrica.
b) Quais são as principais fontes da matriz energética brasileira?
R.: As principais fontes são: Solar, Eólica, Biomassa e hídrica.
c) Em termos percentuais, qual é a relação energia renovável x não renovável no brasil e no mundo?
R.: No Brasil a energia renovável corresponde a 45% e a não renovável é de 55%.
Matriz Energética e Elétrica: https://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica
A NBR 5410 estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. 
Ela se aplica a circuitos elétricos alimentados até qual nível de tensão?
R.: Ela se aplica a circuitos elétricos de tensão nominal igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada, ou a 1.500 V em corrente contínua.
Defina instalação elétrica
R.: As instalações elétricas correspondem a implementação física dos componentes das ligações elétricas, a conexão entre a fonte geradora de energia elétrica e as cargas elétricas. Nas instalações elétricas em baixa tensão, a fonte geradora vem das concessionárias. AS instalações elétricas incluí componentes que não conduzem corrente, mas que são essenciais ao seu funcionamento, tais como condutos, caixas e estrutura de suporte. Nessas condições cada instalação elétrica corresponderá um sistema elétrico.
Explique o que é “Linha Elétrica”
R.: Linha Elétrica é o conjunto de um ou mais condutores com seus elementos de fixação e suporte e, se for o caso, de proteção mecânica, destinado a transportar energia ou transmitir sinais elétricos.
Quais são principais funções exercidas pelos dispositivos elétricos?
R.: Dispositivos elétricos são aqueles equipamentos que desempenham mais de uma função no circuito elétrico. Dispositivo elétrico é um equipamento integrante de um circuito elétrico, cujo objetivo é desempenhar uma ou mais funções de manobra, proteção ou controle. É importante observar que um dispositivo elétrico pode, por sua vez, ser parte integrante de uma unidade maior.
Descreva as características básicas de um circuito de corrente contínua, exemplificando tipos de fontes, características de carga e comportamento da corrente elétrica nesses circuitos.
R.: Neste tipo de circuito a fonte geradora de energia aplica uma diferença de potência sobre o circuito constante no tempo. A tensão aplicada sobre uma resistência ou carga, ira produzir uma corrente também continua no tempo. Conforme Boylestad (2012, p. 31), o termo CC é uma abreviação para corrente contínua (em inglês direct current, dc), que engloba os diversos sistemas elétricos nos quais há um sentido de cargas unidirecional (uma direção). As fontes mais comuns de corrente contínua são: baterias, pilhas, gerador em corrente contínua e células solares (de painéis fotovoltaicos).
Os valores nominais de uma lâmpada incandescente, usada em uma lanterna, são: 9,0 V; 12 mA. Isso significa que o valor resistência elétrica ideal do seu filamento é de:
a) 300 Ω.
b) 500 Ω.
c) 750 Ω.
d) 1,5 kΩ.
9= R * 12 * 10-3
R=9/12 * 10-3
R= 750
Uma fonte de corrente constante de 2 A fornece energia para uma lâmpada durante 5 s. São liberados na lâmpada 2,5 kJ de energia luminosa e calorífica. Considerando a fonte de corrente ideal e a resistência nula dos cabos de conexão, qual o valor da queda de tensão na lâmpada? (Dica: P= W/t ou P=UxI)
a) 100 V
b) 120 V
c) 220 V
d) 250 V
2,5 * 103 = V * 2 *5
2500= V * 10
2500/10 = V
V = 250V
No chuveiro elétrico residencial, a corrente elétrica circula pela resistência (elemento de aquecimento) e, pelo contato, há o aquecimento da água. Dessa forma, o sistema é considerado um conversor que transforma energia elétrica em energia térmica.
Se em determinada posição, a potência elétrica ativa consumida pelo chuveiro é igual aos quatro últimos números seu RGM, P= xxxx W, e que a tensão é U=220 V, calcule o valor da resistência elétrica a corrente elétrica dessa posição.
R.: 220 * 220/RGM
48400/1694
29 Ohms.
Em um circuito monofásico, uma fonte de tensão alternada igual à 380 volts, 60Hz, alimenta uma carga indutiva. A corrente elétrica requisitada pela carga é igual a 28,9A, com fator de potência igual a 0,84. Sabendo que a potência aparente demandada pela carga pode ser encontrada pela equação , calcule a potência ativa e reativa consumida pela carga. (Obs: Arredondar para duas casas decimais)
a) P=9.883,80W e Q=4.786,94Var
b) P=9.224,88W e Q=5958,68VAr
c) P=7357,94W e Q=8.152,61VAr
d) P=6.589,20W e Q=8.785,60VAr
Use as equações para resolver a questão:
 (VA)
 
(W)
(VAr)
Potência aparente:
S= 380 * 28,9
S= 10,98 VA
FP = 0,84
Potência Reativa:
P = 380 * 28,9 * 0,84
P= 9.224,88 W
Potência reativa:
Q= √S2 – P2
Q = √10,982 – 9.224,882
Q= √120,60 – 85,10
Q = √35,50
Q = 5958,68 VAR
Cite dois equipamentos elétricos que apresentam a função de proteção e seccionamento. Além disso, mencione um exemplo para cada um deles, de onde podem ser instalados.
R.: 
1. Para-raios de distribuição: Possui a função de proteger outros equipamentos conectados à rede de sobretensão causada por uma descarga atmosférica ou por um chaveamento na rede. O equipamento é aplicado em vários pontos da rede, como na entrada de cabines, transformadores e outros.
2. Chave Fusível: É um equipamento utilizado para proteção contra sobrecorrentes na linha. São instalados em pontos da linha, como por exemplo, na entrada de cabines, para proteger o(s) transformador(es).
Os disjuntores são equipamentos amplamente usados nos sistemas de proteção. Com relação a modelos de disjuntores de média tensão, podemos citar:
a) Disjuntor a grande volume de óleo e Disjuntores a hexafluereto de enxofre (SF6)
b) Disjuntores bimetálicos e disjuntores termomagnéticos
c) disjuntores caixa moldada
d) Diferencial Residual
O escorregamento, então, é medido pela diferença entre a velocidade do campo magnético rotacional, ou velocidade síncrona Ns, com a velocidade nominal do motor Nm, medida no eixo dele. 
Calcule o valor do escorregamento e escorregamento percentual para o motor de indução 4 polos, com Ns = 1800rpm e Nm = 1760rpm.
R.: escorregamento do motor: SM = 1800 – 1760 = 40rpm.
Escorregamento percentual: S% = 40/1800 = 0,02%.
Com relação as temperaturas características dos condutores, podemos afirmar que:
a) A temperatura em regime contínuo para condutores com isolação EPR e XPLE é de 70°C.
b) A temperatura limite de sobrecarga para condutores de PVC é igual a 130°C para condutores com seção maior do que 300mm².
c) A temperatura limite de curto-circuito para condutores de PVC até 300mm² é igual a 160°C.
d) A temperatura de sobrecarga para os condutores EPR e XLPE é igual a 250°C.
Com relação aos cabos elétricos de média tensão (15kV), construtivamente se verifica que, contam com duas camadas de fitas semicondutoras. A respeito dessas fitas podemos afirmar:
a) Exerce a função de proteção mecânica, além de facilitar a condução de corrente elétrica.
b) A primeira fita é utilizada para uniformizar o campo elétrico radial e transversal, distorcido pela irregularidade da superfície externa do condutor. Já a segunda tem função de corrigir o campo elétrico sobre a superfície da isolação
c) A primeirafita tem a função de isolação do condutor, já a segunda tem função de corrigir o campo elétrico sobre a superfície da isolação.
d) A primeira é responsável por uniformizar o campo elétrico radial e transversal, já a segunda tem função de revestimento da blindagem metálica.
Qual é a equação que relaciona potência ativa e reativa consumida por um motor elétrico de indução? A que essas potencias estão associadas?
R.:
Dado um motor de 150 cv, alimentado por uma fonte de tensão 380V trifásica, 60Hz, sabendo que esse possuí as seguintes características:
· fator de potência: 0,86
· corrente nominal igual a 202,85 A, 
· Fator de serviço: 1
Com base nas informações acima, calcule:
a) Potência aparente do motor 
R:
b) Potência ativa e potência reativa
R:
c) Verifique qual o valor em kVAr de um banco de capacitores para aumentar o fator de potência para 0,92 
R:
Quais cuidados devem ser tomados com os motores elétricos de indução, para garantir sua vida útil?
R: Muito cuidado deve ser tomado com a partida sucessiva, onde pode ocorrer o aquecimento do enrolamento vindo a danificar o aparelho. Tambem é necessario tomar cuidado com a temperatura de trabalho, ambiente corrosivos, altas vibraçoes, umidade exessiva e potencia do motor.
A figura 1 mostrada abaixo, ilustra um ramal de entrada em baixa tensão. Considerando o que está na figura, faça uma pesquisa na apostila e na norma NDU-001 - ENERGISA/C-GTCD-NRM/Nº070/2018 (link abaixo), e analise as afirmativas a seguir:
https://www.energisa.com.br/NormasTcnicas/NDU%20001%20-%20Fornecimento%20de%20Energia%20El%C3%A9trica%20em%20Tens%C3%A3o%20Sec.%20a%20Consum.%20Individ.%20ou%20Agrupados%20at%C3%A9%203%20Un_V6.0_Site%20Energisa.pdf
I – O sistema retratado na figura é um sistema trifásico a quatro fios, onde o condutor 1 representa o condutor neutro, já os demais condutores representam os condutores fase;
II – A figura ilustra sistema onde, ter-se-á possibilidade de tensão de fornecimento 127 V fase-neutro, e fase-fase igual 220 V, assim como, 220 V fase-neutro, e fase-fase igual a 440 V;
III – Conforme tabela 14 da NDU-001, esse sistema atende cargas em baixa tensão, com carga instalada até 75 kW;
Figura 1 – Ilustração de ramal de entrada trifásico em baixa tensão
Estão corretas apenas as afirmativas
a) As afirmativas I e II 
b) As afirmativas I e III 
c) As afirmativas II e III
d) As afirmativas I, II e II 
 
Assinale a alternativa incorreta
a) A subestação é parte das instalações elétricas da unidade consumidora atendida em tensão primária de distribuição (alta tensão), com exceção dos equipamentos de medição, podem agrupar equipamentos, condutores e acessórios destinados à proteção, manobra e transformação de grandezas elétricas.
b) O ponto de entrega somente não irá se situar no limite da via pública havendo uma ou mais propriedades entre a via pública e o imóvel em que se localizar a unidade consumidora e em áreas servidas por rede aérea, havendo interesse do consumidor em ser atendido por ramal subterrâneo.
c) Com relação a proteção da entrada de serviço para unidades atendidas em baixa tensão com carga instalada igual ou inferior a 75 kW, deverá ser equipada com disjuntor termomagnético, com capacidade de interrupção mínima de 5kA. Contudo não é permitida a instalação de disjuntor unipolar para ligações bifásicas e trifásicas.
d) O ponto de entrega é a conexão do sistema elétrico da distribuidora com a unidade consumidora e situa-se no limite da via pública com a propriedade onde esteja localizada a unidade consumidora.