INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 2 (2)

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INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS II
PROF. ANTONIO PIRES LEONCIO JUNIOR
Reitor: 
Prof. Me. Ricardo Benedito de 
Oliveira
Pró-Reitoria Acadêmica
Maria Albertina Ferreira do 
Nascimento
Diretoria EAD:
Prof.a Dra. Gisele Caroline
Novakowski
PRODUÇÃO DE MATERIAIS
Diagramação:
Alan Michel Bariani
Thiago Bruno Peraro
Revisão Textual:
Fernando Sachetti Bomfim
Marta Yumi Ando
Olga Ozaí da Silva
Simone Barbosa
Produção Audiovisual:
Adriano Vieira Marques
Márcio Alexandre Júnior Lara
Osmar da Conceição Calisto
Gestão de Produção: 
Cristiane Alves
© Direitos reservados à UNINGÁ - Reprodução Proibida. - Rodovia PR 317 (Av. Morangueira), n° 6114
 Prezado (a) Acadêmico (a), bem-vindo 
(a) à UNINGÁ – Centro Universitário Ingá.
 Primeiramente, deixo uma frase de 
Sócrates para reflexão: “a vida sem desafios 
não vale a pena ser vivida.”
 Cada um de nós tem uma grande 
responsabilidade sobre as escolhas que 
fazemos, e essas nos guiarão por toda a vida 
acadêmica e profissional, refletindo diretamente 
em nossa vida pessoal e em nossas relações 
com a sociedade. Hoje em dia, essa sociedade 
é exigente e busca por tecnologia, informação 
e conhecimento advindos de profissionais que 
possuam novas habilidades para liderança e 
sobrevivência no mercado de trabalho.
 De fato, a tecnologia e a comunicação 
têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, 
diminuindo distâncias, rompendo fronteiras e 
nos proporcionando momentos inesquecíveis. 
Assim, a UNINGÁ se dispõe, através do Ensino a 
Distância, a proporcionar um ensino de qualidade, 
capaz de formar cidadãos integrantes de uma 
sociedade justa, preparados para o mercado de 
trabalho, como planejadores e líderes atuantes.
 Que esta nova caminhada lhes traga 
muita experiência, conhecimento e sucesso. 
Prof. Me. Ricardo Benedito de Oliveira
REITOR
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01
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO ................................................................................................................................................................4
1. SISTEMAS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS: CARACTERÍSTICAS E TIPOLOGIAS .......................................................5
2. PAINÉIS, TIPOS E CLASSIFICAÇÕES .....................................................................................................................9
2.1 TIPOS DE PAINÉIS E APLICAÇÕES ...................................................................................................................... 11
3. CARACTERÍSTICAS AMBIENTAIS E ELÉTRICAS ................................................................................................. 12
4. DISJUNTORES DE BAIXA E MÉDIA TENSÃO APLICADOS À INDÚSTRIA........................................................... 14
5. TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS .................................................................................................... 16
CONSIDERAÇÕES FINAIS ........................................................................................................................................... 17
EQUIPAMENTOS E DISPOSITIVOS ELÉTRICOS 
INDUSTRIAIS E SUAS CARACTERÍSTICAS
 PROF. ANTONIO PIRES LEONCIO JUNIOR
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS II
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INTRODUÇÃO
Mesmo sob uma atípica situação, que é a pandemia que assola o mundo, podemos dizer 
que é emergente e inevitável o crescimento do setor elétrico e, a cada dia, surgem incentivos na 
busca por energias renováveis e limpas para a geração de eletricidade. Investidores dão as cartas 
e canalizam seus investimentos em segmentos que se posicionam no mercado, com atitudes e 
políticas de preservação e eficiência energética. As empresas que mais lucraram nos últimos anos 
são as de baterias ecologicamente corretas de baixo impacto ambiental e as que lançaram carros 
de locomoção elétrica. Nesse cenário, a indústria, de forma geral, é o setor de maior consumo de 
energia elétrica no Brasil.  Segundo levantamento, apenas o ramo industrial foi responsável por 
cerca de 36% da energia consumida em todo o país em 2018, ficando a indústria automobilística 
com a maior fatia.
Tratando-se de importante conhecimento ao engenheiro eletricista, a estrutura elétrica 
industrial tem alto consumo de corrente, tensões consideradas elevadas, e a participação humana 
nos processos industriais ainda é grande. Abordaremos esse circuito energético industrial e 
seus componentes, de forma generalista, mas consistente, indispensável ao conhecimento da 
integração de dispositivos.
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1. SISTEMAS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS: CARACTERÍSTICAS E 
TIPOLOGIAS
As Plantas Industriais têm características específicas, desde a tarifação, que tem 
um regimento à parte com drásticas diferenças da tarifação do consumidor pessoa física; o 
tratamento da energia , ou seja, características pontuais para o recebimento de energia e até 
mesmo ao manuseá-la internamente; sistemas de segurança, sejam de cunho patrimonial, pessoal 
ou elétrico, tudo regido por normas elencadas e estudadas por profissionais que representam as 
áreas específicas governamentais, empregadores e empregados.
Claro que o cerco técnico aperta ainda mais para grandes consumidores industriais, 
lembrando que o que caracteriza a indústria não é o seu porte produtivo, mas sim seu processo, 
seu objetivo e nicho de mercado, seja qual for. Isso faz com que a estrutura seja diferente e esteja à 
mercê de fiscalização por parte de órgãos competentes. Como exemplo, tem-se a NR-10 Norma 
regulamentadora nº 10, que trata da “Segurança e instalações em Serviços com Eletricidade” e 
que tem regimento específico para indústrias com carga a partir de 75 kW, que devem possuir 
e manter o prontuário de instalações elétricas e diagramas unifilares com as especificações do 
sistema de aterramento e demais proteções elétricas agregadas.
Assim, ao futuro engenheiro elétrico, temos a importância do conhecimento estrutural 
de industriais, sua base tecnológica genérica, dispositivos e configurações. A planta industrial 
tem, em sua maioria, um dispositivo marcante, a Subestação, que aloja os Transformadores 
de Recebimento e rebaixa a Tensão para a indústria em questão. Na Figura 1, apresenta-se um 
exemplo, em que temos uma subestação aérea, comumente vista para pequenas indústrias, e na 
Figura 2, temos uma subestação interna atendendo a uma indústria maior.
Um vídeo de domínio público da RST Quadros Elétricos à disposição 
aborda quadros elétricos e instalações industriais, é muito 
interessante e vem ao encontro do conteúdo abordado, quanto a 
requisitos para quadros elétricos. O vídeo está disponível em 
https://youtu.be/QDhTyYi_3ZQ . 
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Figura 1 – Subestação atendendo pequena indústria. Fonte: Eletro JR (2021).
No primeiro capítulo do livro Instalações elétricas industriais 
de João Mamede Filho, temos uma explanação do autor sobre 
elementos de projeto, em que, com propriedade, se relacionam 
as etapas necessárias a serem observadas, que são oito no total, 
das quais destacamos três: Confiabilidade: dar ao processo 
maior índice de disponibilidade possível; Continuidade: dar ao 
processo garantias técnicas de trabalho com índices mínimos 
de interrupção; e Acessibilidade: facilidade de acesso em todos os locais de 
trabalho e manobra. Sugiro ao aluno a leitura desse capítulo para enriquecimento 
do conteúdo. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788521633730/cfi/6/10!/4/2@0:0. 
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Figura 2 – Subestação interna atendendo a indústria de médio porte. Fonte: Eletro JR (2021).
Vários são os Elementos Elétricos Industriais que constituem o sistema elétrico, elencados 
ao se fazer o projetoda referida instalação elétrica. Além de subestações, são consideradas 
as condições de fornecimento, suprimento de carga satisfatória, dados que são levantados 
previamente e administrados pela concessionária, sendo permissível a variação de tensão; a 
melhor tensão de fornecimento; curto‐circuito e seletividade atual e futuro do sistema.
Até a localização da Subestação é normatizada; a seguir, um exemplo em que temos uma 
indústria com subdivisões internas, cada qual com sua subestação (Figura 3).
Figura 3 – Exemplo de uma indústria formada por diversos galpões. Fonte: Mamede Filho (2013). 
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Os Sistemas de Alimentação Industrial são tarefa das concessionárias, que de forma 
singela e/ou estratégica, têm seus alimentadores atendendo às indústrias. Duas maneiras estão à 
disposição, ofertadas pelas concessionárias: sistema Radial simples e com Recurso.
Sistema radial simples
É o mais utilizado, de menor custo, mas as indústrias conectadas têm apenas uma 
alimentação optante (Figura 4).
 
Figura 4 – Sistema radial simples de fornecimento de energia. Fonte: Adaptado de Mamede Filho (2013).
Radial com recurso
Tem maior custo, mas dá duplo sentido ao Fluxo de Potência, otimizando o sistema, 
dando maior confiabilidade. É aquele em que o sentido do fluxo de potência pode ser fornecido 
a partir de duas ou mais alimentações, dando a opção de, em curto espaço de tempo, religar o 
sistema (Figura 5).
Figura 5– Sistema radial duplo de fornecimento de energia. Fonte: Adaptado de Mamede Filho (2013).
Na condição de fornecimento a consumidores grandes e indústrias e até cidades, 
a vantagem de manobra é não interromper o fornecimento com uma configuração 
de Sistema Radial Duplo. Temos situações em que não se pode fazer, seria essa a 
resposta da pane no transformador backup em manutenção, mas e o chaveamento 
duplo? É algo a se pensar.
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2. PAINÉIS, TIPOS E CLASSIFICAÇÕES
Como visto, as indústrias têm particularidades, que as regem em extremo, pois processam 
produtos e serviços para a humanidade e, a cada dia, os níveis de rigor aumentam, o que é 
importante ao futuro Engenheiro, o qual mais do que conhecer componentes (que avançam em 
tecnologia a cada 2 anos ou menos), precisa conhecer a estrutura industrial, que tem esse formato 
há muitos anos.
Normas são vitais e um instrumento que estabelece o relacionamento de processos ao 
mínimo de aceitação do produto e/ou serviço em questão; há normas para cada área de expertise. 
As normas têm por finalidade a padronização de produtos e serviços, prover a população de 
meios para aferir seus produtos e serviços, proteger a vida humana e o meio ambiente, evitar 
conflitos de regulamentos entre países diferentes e/ou regiões.
Na indústria, temos os painéis elétricos, cases de acondicionamento de dispositivos 
elétricos, indicadores, dispositivos transformadores, transdutores etc., e também são regidos por 
normas em cada situação.
Figura 6 – Conjuntos do tipo armário com um único compartimento. Fonte: LAVIL Painéis.
Temos normas específicas aos painéis de baixa tensão: NBR IEC 60439-1 - Conjuntos de 
manobra e controle de baixa tensão - Parte 1: conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados 
(TTA) e conjuntos com ensaio de tipo parcialmente testados (PTTA), e IEC 62208 ou EN 50298: 
Requisitos gerais para invólucros vazios. 
 Tais normas regem requisitos para painéis de baixa tensão comercializados vazios, sem 
equipamentos. Segue uma lista organizada:
 ➢ ABNT – NBR5410: Norma brasileira de instalações elétricas em baixa tensão; 
 ➢ ABNT NBR IEC 60439-1: Conjuntos de manobra de controle de baixa tensão tipo TTA 
e PTTA – Parte 1: conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos 
com ensaio de tipo parcialmente testados (PTTA); 
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 ➢ ABNT NBR IEC 60439-3: Conjuntos de manobra de controle de baixa tensão tipo TTA – 
Parte 3: requisitos particulares para montagem de acessórios de baixa tensão destinados à 
instalação em locais acessíveis a pessoas não qualificadas durante sua utilização – Quadros 
de distribuição; 
 ➢ ABNT – NR-10 - Segurança em instalações e serviços em eletricidade;
 ➢ Norma técnica da concessionária local.
Quando as normas da ABNT não abordarem algo específico de alguma aplicação, deverão 
prevalecer as normas relacionadas a seguir, que são padronizadas e fazem parte da organização 
mundial de padronização ISO (Organização Internacional de Normatização), responsável por 
desenvolver normas.
 ➢ NEC - National Eletrical Code;
 ➢ IEEE - Institute of Electrical and Eletronic Engineers;
 ➢ NEMA - National Electrical Manufactures Association;
 ➢ ANSI - American National Standard Institute;
 ➢ IEC - International Electrotechnical Comission;
 ➢ ICEA - Insulated Cable Engineer Association.
Dependendo da situação de aplicação dos painéis, a engenharia em questão pede relatório 
de ensaios do específico painel a ser alocado na indústria e os ensaios devem obrigatoriamente 
possuir relatórios de certificação, emitidos por laboratórios reconhecidos nacionalmente, 
referentes aos 7 ensaios de tipo realizados sob iniciativa do fabricante, conforme norma ABNT 
NBR IEC 60439- 1: 
a) Verificação dos limites de elevação de temperatura; 
b) Verificação das propriedades dielétricas; 
c) Verificação da corrente suportável de curta duração; 
d) Verificação da eficácia do circuito de proteção; 
e) Verificação das distâncias de isolação e de escoamento; 
f) Verificação do funcionamento mecânico; 
g) Verificação do grau de proteção. 
Destacamos que um ensaio tipo explora o extremo do equipamento sendo um ensaio 
de amostra, e os painéis devem também obrigatoriamente possuir os relatórios dos 4 ensaios de 
rotina realizados pelo montador, conforme prescrito na norma ABNT NBR IEC 60439-1, que são 
eles:
a) Conexões e funcionamento; 
b) Isolação (dielétrico); 
c) Medidas de proteção.
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2.1 Tipos de Painéis e Aplicações
- Painel Elétrico de Distribuição e Subdistribuição: são os mais comuns de serem 
encontrados na maioria das instalações elétricas comerciais, residenciais e na indústria. 
Distribuição de energia via disjuntores e proteções a montante.
Figura 7 – Diagrama posicional de painéis. Fonte: LAVIL Painéis.
- Painel Elétrico de Comando e Controle: aplicado em controle de processos, abrigando 
os equipamentos inteligentes e microprocessados; como exemplos, tem-se CLPs, contadores 
bidirecionais, supervisórios IHMs. 
- Painel de Centro de Controle de Motores: conhecido como CCM, atende ao 
acionamento dos motores, seja por chaves magnéticas, chaves estáticas e acionamentos especiais.
- Painel Elétrico Drives: apesar de sua similaridade com o anterior, aplica-se a 
acionamentos especiais do tipo conversores CC-CC, CC-CA ou CA-CC, inversores de frequência, 
softstart, servoacionadores. Isso porque eles possibilitam não só o acionamento de motores, mas 
também o controle deles.
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3. CARACTERÍSTICAS AMBIENTAIS E ELÉTRICAS 
Na indústria, deve-se levar em consideração, nos projetos atuais e futuros, o ambiente 
de relação do processo industrial com a estrutura elétrica. As variáveis de processo são muitas 
e algumas influenciam no bom ou mal funcionamento dos dispositivos elétricos, entre essas 
variáveis, podemos destacar a temperatura, pois temos processos industriais que trabalham com 
elevada temperatura em suas receitas e com seus painéis em contato constante, elementos finais 
de controle, e sensores estão próximos a esse processo sendo agredidos por eles; assim, se faz 
importante a observância da classedo Índice de Proteção (IP) mais adequada. 
Outra variável de processo bastante agressiva à parte elétrica é a umidade; existem 
processos industriais em que a água é utilizada na constante higienização de seu produto, ou 
seja, todas as etapas do processo são jateadas ou embebidas em água, novamente equipamentos 
específicos se fazem necessários à aplicação de equipamentos e dispositivos elétricos com a classe 
de proteção adequada.
Finalizando o contexto, outras duas variáveis de processo que agridem o ambiente, se 
fazendo necessárias observações quanto à classe de proteção, são ambiente explosivo e ambiente 
com ruídos eletromagnéticos. Ambos necessitam de equipamentos típicos e acessórios para um 
funcionamento adequado, essas características são exclusivas de indústrias.
Índice de Proteção 
IP: também chamado de grau de proteção de um equipamento, é expresso geralmente em 
sua ficha de especificação técnica e é composto pela sigla IP, seguida de dois numerais. O primeiro 
dígito se refere à proteção do equipamento contra a penetração de objetos sólidos estranhos e 
proteção de pessoas contra o acesso às partes perigosas, seguindo o quadro a seguir.
Quadro 1 – Grau de Proteção, o 1º numeral. Fonte: O setor elétrico (2021).
A manutenção dos dispositivos elétricos industriais é de extrema importância, 
rotinas e periodicidade são necessárias, existe no mercado software para tal, 
incluindo as manutenções em disjuntores de média e análise químico-física 
cromatográfica de óleo isolante dos transformadores.
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O segundo dígito se refere à proteção do equipamento contra a penetração de água com 
efeitos prejudiciais.
Quadro 2 – Grau de Proteção, o 1º numeral. Fonte: O setor elétrico (2021).
Um exemplo de aplicação para entendermos Graus de Proteção é apresentado no exemplo 
da Figura 8. Temos a placa de dados de um motor trifásico aplicado em indústria e cujo Grau de 
Proteção é IP 55, em que, segundo os quadros acima, seu 1º dígito (5) indica que ele é protegido 
contra ingresso de poeira e seu segundo dígito (5) indica que ele é protegido contra jatos de água, 
lembrando que ser protegido contra jatos de água não significa que pode trabalhar imerso em 
água.
Figura 8 – Placa de dados de um Motor Trifásico da Marca WEG. Fonte: Manual WEG (2009).
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4. DISJUNTORES DE BAIXA E MÉDIA TENSÃO APLICADOS À INDÚSTRIA
Disjuntores de baixa tensão são dispositivos automáticos para proteção contra curto-
circuito e sobrecorrentes, agindo em condições normais e anormais em tempo estipulado, sob 
condições determinadas. 
O disjuntor é basicamente uma chave elétrica, constituída de contatos e dispositivos 
mecânicos, tem ação térmica (Efeito Joule) e é formado por molas e alavancas, ficando a proteção 
também por relés e disparadores. 
Segue a classificação geral dos disjuntores:
• Classificado em função da tensão de trabalho, com aplicação específica, modo e 
mecanismos de operação, considerando também a extinção do arco elétrico. 
• Tensão nominal: a norma NBR 7118 classifica disjuntores de Baixa Tensão, com tensão 
nominal de até 1.000 Volts, e de Alta Tensão, acima de 1.000 Volts. 
• Antigamente existiam outras faixas de classificação para tensão nominal, as quais são 
utilizadas até hoje por facilitarem a identificação de equipamentos que atualmente estão 
generalizados como Alta Tensão. Baixa Tensão: até 1.000 Volts; Média Tensão: de 1.000 
Volts até 38 KV; e Alta Tensão: de 38 KV até 138 KV. 
Na Figura 9, temos disjuntores de Baixa e Média Tensão, tidos como Disjuntores a Seco 
com Câmara de extinção de Arco Voltaico.
Figura 9 – Disjuntores de Baixa Tensão Industrial. Fonte: Manual WSERVICE.
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Disjuntores ortojetores a pequeno volume de óleo PVO são disjuntores aplicados em 
Subestações internas nas indústrias. A extinção de arco ocorre de maneira eficiente ao imergir em 
óleo isolante. Quando utilizado em Baixa Tensão, o volume varia de 2 a 5 litros de óleo, e quando 
aplicado em Média e Alta Tensão, varia de 50 a 100 litros de óleo. 
Figura 10 – Disjuntor de Média e Alta Tensão Industrial. Fonte: Manual WSERVICE.
Muito utilizados na indústria, os Disjuntores de Caixa Moldada para Baixa Tensão foram 
desenvolvidos para a proteção de circuitos industriais de distribuição, geradores e motores. Eles 
podem ser encontrados em diversos tipos de corrente entre 16A e 1800A. Recebe esse nome 
de “caixa moldada” pela montagem blindada do disjuntor, e a possibilidade de abertura para 
manutenções e até troca de peças.
Os disjuntores de caixa moldada atendem à norma NBR 60947, que trata de dispositivos 
de comando e manobra em baixa tensão, seus componentes e contatos internos são robustos. 
Uma característica à parte é que a proteção térmica e magnética pode ser ajustada de 5x a 10x 
a corrente nominal do disjuntor; esse diferencial permite ajuste de sensibilidade de trabalho ao 
disjuntor.
Figura 11 - Disjuntores de Caixa Moldada. Fonte: Mundo da elétrica (2021).
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5. TRANSFORMADORES PARA INSTRUMENTOS
Na indústria, a medição das grandezas elétricas, na maioria dos casos, se utiliza de 
Transformadores de instrumentos. O Transformador de instrumento adequa o sinal a valores 
mensuráveis ao respectivo indicador dessa leitura. Na indústria, os mais utilizados são os 
Transformadores de Potencial (TP) e Transformadores de corrente (TC).
Os Transformadores de Corrente, em definição, são transformadores destinados a 
operar com seus secundários sobre cargas com impedância reduzidíssima, como bobinas de 
amperímetros, bobinas de corrente de relés etc. Temos um exemplo de Transformadores de 
Corrente na Figura 12, um modelo interno e um externo, esse é utilizado para indicação de 
corrente por medidor e para proteção.
Figura 12 – Transformador de Corrente, de medição. Fonte: Mult. Inst. Controles Elétricos (2019).
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Esta unidade oportunizou o conhecimento estrutural elétrico industrial, e pôde-se 
entender quantas normas da área elétrica regem as instalações elétricas industriais, até mesmo 
o ambiente da indústria em questão é normatizado e respectivos aparelhos a serem aplicados 
também – conhecimento fundamental para o Engenheiro Eletricista.
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02
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................. 19
1. INTRODUÇÃO E ANÁLISE DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO ................................................................. 20
2. TIPOS DE CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO E DETERMINAÇÃO .................................................................... 20
3. DISPOSIÇÃO, COMPONENTES DOS CIRCUITOS DE MOTORES, CHAVES DE PROTEÇÃO, COMANDO, 
CARACTERÍSTICAS E DIMENSIONAMENTO ........................................................................................................... 22
4. SELETIVIDADE INDUSTRIAL ................................................................................................................................. 23
5. PROJETO, CÁLCULO DE CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO PARA CONDUTORES ELÉTRICOS DA INDÚSTRIA 
...................................................................................................................................................................................... 29
CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................................................................... 33
CÁLCULO DE CURTO-CIRCUITO, PROTEÇÃOE COORDENAÇÃO 
EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS, SELEÇÃO DE 
EQUIPAMENTOS PARA MANOBRAS E PROTEÇÃO DE MOTORES 
ELÉTRICOS 
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ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
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INTRODUÇÃO
De extrema importância na indústria, é o Cálculo de curto-circuito, pois por ele, se prevê 
esforço e isso nos dá a garantia de que os produtos ali aplicados sejam dispositivos de proteção e 
cabos, e suportarão a situação de pane no sistema.
Tão importante quanto o cálculo de curto-circuito, a seletividade e coordenação dos 
dispositivos de proteção dão garantias de ações seguras e de que em distúrbio não se fará abertura 
incorreta, ou sistema sem proteção. Isso é basicamente aplicado a dispositivos elétricos industriais 
e aos motores de indução trifásico.
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1. INTRODUÇÃO E ANÁLISE DAS CORRENTES DE CURTO-CIRCUITO
Sendo fundamental para a determinação dos elementos para a proteção do Sistema 
Elétrico Industrial, se faz necessária a determinação das correntes de curto-circuito. Assim, 
podemos elencar os elementos de proteção na ocorrência do curto-circuito. A corrente de elevada 
intensidade pode trazer efeitos danificadores aos equipamentos e dispositivos ligados ao circuito 
elétrico industrial sob essa falha. 
Esses efeitos mecânicos podem deformar condutores e romper materiais isolantes, pois 
o elevado valor de corrente tem efeitos térmicos de alta capacidade, estão ligados ao tempo de 
permanência da falha e ao valor eficaz da corrente e podem produzir um aquecimento excessivo 
dos condutores e isolantes, podendo deteriorar os equipamentos, risco patrimonial e pessoal. 
Não são apenas correntes elevadas que podem causar danos, correntes de curto-circuito 
de pequeno valor podem causar danos permanentes e/ou temporários a pessoas e animais, caso 
essas correntes não sejam extinguidas em tempo hábil. Os valores de correntes de curto-circuito 
são baseados no conhecimento das impedâncias, desde o ponto onde ocorre a falta até a fonte 
geradora. Os valores de pico estão normalmente compreendidos entre 10 e 100 vezes a corrente 
nominal no ponto de defeito e esse valor depende de sua localização no sistema e da fonte que 
sustenta. 
2. TIPOS DE CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO E DETERMINAÇÃO 
As correntes de curto-circuito assumem diversas formas durante o período de atuação, 
elas são constituídas por uma parte que é correspondida pela corrente simétrica de curto-circuito, 
outra é a sua parte assimétrica. 
A corrente simétrica de curto-circuito é utilizada para determinar a capacidade dos 
equipamentos em suportar os efeitos térmicos provenientes desse elevado valor de corrente, 
as formas de onda em momento de falha de curto-circuito têm suas componentes. Definindo 
melhor, temos: 
Corrente de curto-circuito simétrica: nessa situação de falha, a componente senoidal da 
corrente tem forma simétrica em relação ao eixo do tempo. Podemos ver, na Figura 1, algo bem 
característico da corrente de curto-circuito permanente, pois o período se estende e se estabelece 
no sistema. É utilizada nos cálculos a fim de determinar a capacidade que devem possuir os 
equipamentos para suportar os efeitos térmicos correspondentes. O dispositivo de proteção que 
não suporta a corrente de curto-circuito respectiva se destrói.
A grande vantagem dos disjuntores de Caixa Aberta é a de que, ao contrário dos 
outros disjuntores, é possível abrir e realizar manutenção interna em suas peças; 
até por isso é chamado de disjuntor aberto. Após um problema elétrico, o disjuntor 
aberto passa por manutenção, pode ter peças trocadas e voltar a operar, o que 
diminui custos.
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Figura 1 – Forma de Onda de Corrente de curto-circuito Simétrica. Fonte: Mamede Filho (2013).
Corrente de curto-circuito assimétrica: nessa situação da falha, a componente senoidal 
da corrente se forma de maneira assimétrica desigual em relação ao eixo do tempo e pode variar 
para inicialmente assimétrica e, após um período de tempo, entrar em simetria passando por 
atenuações. Na figura a seguir, temos a assimetria de curto-circuito e, na Figura 2, temos a 
condição de inicial assimetria e posterior simetria.
Figura 2 – Forma de onda de corrente de curto-circuito simétrica. Fonte: Mamede Filho (2013).
Analise que, em frações de segundos, em momento de curto-circuito, a corrente 
tende ao infinito e/ou valores máximos da fonte. A ação dos dispositivos tem que 
ser rápida, mas condicionada a agir em momento de falha. Temos motores que, 
em uma partida direta, dá um pico de 10 vezes sua corrente nominal. Como a 
proteção separa isso de uma falha, analise o disjuntor e suas classes.
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 Figura 3 – Componentes de uma corrente de curto-circuito. Fonte: Mamede Filho (2013).
3. DISPOSIÇÃO, COMPONENTES DOS CIRCUITOS DE MOTORES, 
CHAVES DE PROTEÇÃO, COMANDO, CARACTERÍSTICAS E 
DIMENSIONAMENTO
Os motores de indução, que tecnicamente são denominados MIT, são um dos dispositivos 
mais antigos dentro da indústria e passaram por avanços diversos em seu modo de acionamento, 
sendo que nos clássicos a chave magnética ainda perdura. Na Figura 4, temos o motor.
Figura 4 – Motor de Indução Trifásico. Fonte: Manual WEG (2009).
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Destacando os acionamentos mais utilizados para acionar o motor trifásico, temos:
• Acionamento e Partida por chave magnética, conhecido como Partida Direta, que aplica 
a rede respectiva do motor diretamente a ele no acionamento, e que tem como vantagem 
um alto conjugado de partida e, como desvantagem, um alto pico de corrente que pode 
alcançar até 10 vezes o valor nominal.
• Acionamento e Partida por chave magnética, conhecido como Partida Estrela Triângulo, 
a qual, por meio de recurso de troca de tensão no fechamento do motor, atenua o pico de 
partida do motor, vantagem de baixo pico de corrente de partida, aproximadamente 60%.
• Acionamento e Partida por chave magnética, conhecido como Partida Compensada, que 
faz a troca da tensão de alimentação do motor por meio de Autotrafo anexo ao circuito 
de partida, reduz o pico de corrente de partida. 
• Acionamento por Softstart, em que, por meio de eletrônica de potência, a partida é 
suavizada e reduz pico em até 90%.
• Acionamento e Partida por inversor de frequência, que também por meio de eletrônica 
de potência, mais apurada, faz a partida suave e controla a velocidade do motor.
4. SELETIVIDADE INDUSTRIAL
Em todas as partidas citadas, temos a necessidade de dispositivos de proteção, sejam eles 
fusíveis, disjuntores, disjuntor motor e relés de sobrecargas, sem que haja, para cada caso de 
partida, uma situação específica.
Na partida de motores elétricos, o dimensionamento dos equipamentos de partida, sejam 
eles fusível ou disjuntor, tem a finalidade de permitir a partida e proteger o motor para curto-
circuito e rotor travado. Um outro dispositivo aplicável é o relé térmico, que tem a finalidade de 
permitir a partida e proteger o motor para sobrecargas; já a chave magnética Contator deve ter 
capacidade de atender a corrente nominal do motor, sustentando seu acionamento sem oferecer 
riscos.
Coordenação de partida e proteção: fusível/disjuntor – relé térmico – contator (Tipos 
1 e 2).
Figura 5 – Coordenação de partida direta. Fonte: Manual WEG (2009).
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Tipo 1: é aceita uma deterioração do contator e do relé sob duas condições: 
a) nenhum risco para o operador;
b) todos os demais componentes, exceto o contator e o relé térmico,não devem ser 
danificados.
Tipo 2: o risco de soldagem dos contatos do contator ou da partida é admitido se estes 
puderem ser facilmente separados.
Em proteção de motores, o Fusível e Relê térmico têm funções correlatas a de proteger 
o motor contra sobrecargas e o Fusível contra curto-circuito também. O fusível não se regenera; 
abrindo seu filamento, é necessário trocá-lo. Já o relé térmico, sim. A seguir, um gráfico de 
evolução com a grandeza tempo para cima. Podemos observar a ação de cada um deles na partida 
do motor e prever o que ocorrerá em falha.
Figura 6 – Ação Fusível/Térmico. Fonte: Manual WEG (2009).
Para melhor compreensão, temos Tipos de Fusíveis, que são aplicados a cada situação, 
e pelas suas características, apresentam destaque na proteção contracorrente de curto-circuito, 
podendo também atuar em circuitos sob condições de sobrecarga, limitando as correntes desses.
Os Fusíveis Ultrarrápidos SILIZED são aplicados em proteção de acionamentos especiais, 
alguns dos quais aqui foram citados, inversores de potência e acionamentos tiristorizados. Seu 
formato é apresentado na Figura 7, e ao lado, os Fusíveis NH são do ripo retardado, têm elevada 
capacidade de Curto-Circuito – 120 kA em até 690VCA, muito aplicados na indústria. 
Figura 7 – Fusíveis SILIZED e NH. Fonte: Manual Siemens.
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Já os Fusíveis NEOZED também têm ação retardada, mas tamanho reduzido, são aplicados 
em instalações residenciais, comerciais e industriais, com capacidade de curto-circuito de 50 kA 
em 440 VCA, e temos os fusíveis DIAZED, que são retardados e possuem capacidade de 6 a 63A, 
muito aplicados na indústria, e se instalados corretamente, não oferecem risco de toque acidental 
ao usuário.
Figura 8 – Fusíveis NEOZED e DIAZED. Fonte: Manual Siemens.
Para conhecimento e apresentação do Disjuntor termomagnético, o Disjuntor diferencial 
residual e dispositivos de surto ou sobre tensões ajudam a evitar choques elétricos e variações na 
rede, na proteção de dispositivos e usuários. 
Características de proteção dos motores
Um ponto importante a ser observado em proteção de motores na indústria é a característica 
de atuação da proteção em questão, seja ela fusível, disjuntor ou relé térmico. Vejamos tabelas 
comparativas de atuação. Na Figura 9, temos a curva característica de Fusíveis Diazed e NH.
Figura 9 – NH e Diazed. Fonte: Manual Siemens.
Observe que, nos eixos de evolução, temos o tempo de fusão do Elo Fusível na vertical 
e, na horizontal, o número de vezes da nominal de corrente. Por exemplo, um motor que tenha 
corrente nominal de 10A estando na nominal nunca tocará o ponto de fusão do Elo, e caso exista 
um surto de corrente nesse motor de 4 vezes a sua nominal de 10A, o elo fusível romper-se-á em 
4 segundos. É importante lembrar que não seria apropriada sua instalação sem outro recurso de 
proteção mais afinado, pois se o motor dobrar sua corrente nominal, também não romperá o Elo 
Fusível em nenhum momento.
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Relé Térmico
Figura 10 – Relé Térmico. Fonte: Manual Siemens.
Já no relé Térmico, observe que, nos eixos de evolução, temos o tempo de desligamento 
do Relé Térmico na vertical e, na horizontal, a relação vezes a nominal de corrente de regulagem 
do relé.
Analisando o mesmo exemplo do Fusível, temos motor que tenha corrente nominal de 
10A e regulagem do relé em 10A também. Ocorrendo uma sobrecarga de 20% acima da nominal 
de regulagem, o relé desligará em 15 segundos no relé de Classe 10.
Disjuntores
Figura 11 –Relé Térmico. Fonte: Manual Siemens.
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Nos disjuntores, temos uma característica particular: ele tem duas ações conjuntas, a 
Térmica como relé Térmico e a Magnética. Observe sua tabela térmica com 2 e 3 polos a frio e 3 
polos a quente. Nos eixos de evolução, temos o tempo de desligamento térmico na vertical e, na 
horizontal, a relação vezes a nominal de corrente de regulagem do disjuntor.
Analisando o mesmo exemplo dado nos casos anteriores, temos motor que tenha 
corrente nominal de 10A e regulagem e/ou Calibre do disjuntor em 10A também. Ocorrendo 
uma sobrecarga de 20% acima da nominal de regulagem do disjuntor, este desligará em 
aproximadamente 300 segundos na condição de dois polos a frio. Analisando a condição motora, 
o disjuntor se encaixa bem nas partidas, pois temos amenizado o mais inevitável pico de partida 
na maioria dos métodos de acionamento, essa folga se faz necessária.
Ação Magnética do Disjuntor
Figura 12 – Relé Térmico. Fonte: Manual Siemens.
Na Figura 12, temos o gráfico de evolução da ação Magnética do Disjuntor, que tem 
característica para situações de falha, como curto-circuito e rotor bloqueado; assim, temos uma 
ação magnética rápida que protege o motor e o sistema. Nas condições acima, a ação magnética 
não atuará, isso se fará pela ação térmica que ele agrega, mas na condição de falha que observamos, 
demanda um espaço de tempo de atuação, o que pode representar perigo ao motor e ao sistema, 
o disjuntor na ação magnética atuará em milissegundos.
Assista ao vídeo Entenda o que é Seletividade dos DISJUNTORES 
SIEMENS abordado por Everton Moraes na Sala da Elétrica, que 
trata sobre a seletividade de forma simples e técnica, o que vem ao 
encontro da seletividade abordada nesta unidade: 
https://youtu.be/uGZpuqnuKpI . 
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Caso tenhamos um curto-circuito em que a corrente tende a ir para o infinito, observe 
que, em 30 vezes, a corrente de calibre no exemplo citado significa 300A e o disjuntor desarmará 
em aproximadamente 4 milissegundos.
Devemos acrescentar que, nos disjuntores em geral, principalmente nos aplicados à 
indústria, temos que observar as curvas de disparo disponíveis no mercado, pois por elas temos a 
aplicação de uma melhor proteção aos equipamentos de peculiar característica de funcionamento. 
Figura 13 – Curva de disparo de disjuntores. Fonte: Manual Murelektric.
Curvas características de disparo
• Curva B: para proteção de circuitos que alimentam cargas com características 
predominantemente resistivas, como lâmpadas incandescentes, chuveiros, torneiras e 
aquecedores elétricos, além dos circuitos de tomadas de uso geral. 
• Curva C: para proteção de circuitos que alimentam especificamente cargas de natureza 
indutiva que apresentam picos de corrente no momento de ligação, como micro-ondas, 
ar-condicionado, motores para bombas, além de circuitos com cargas de características 
semelhantes a essas. 
• Curva D: para proteção de circuitos que alimentam cargas altamente indutivas que 
apresentam elevados picos de corrente no momento de ligação, como grandes motores, 
transformadores, além de circuitos com cargas de características semelhantes a essas.
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5. PROJETO, CÁLCULO DE CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO PARA 
CONDUTORES ELÉTRICOS DA INDÚSTRIA
Analisar a capacidade de corrente máxima dos condutores é inegociável. Quando se fala 
em estrutura de cablagem, não podemos trabalhar com loteria, é técnica e ponto final, e qual é o 
objetivo central? Encontrar o correto valor de trabalho ou o cabo adequado para a instalação em 
questão, analisar o limite de temperatura de trabalho dos cabos, lembrando que alta temperatura 
diminui a capacidade de corrente, analisar os limites de queda de tensão e, em um curto-circuito, 
explorar os limites para dar segurança ao sistema. 
Consideramos critérios básicos: capacidade de corrente e limite de queda de tensão.
• Adota-se o maior valor como resultado. 
• Condutores padronizados comercialmente (seção maior ou igual à calculada).
• Capacidade de corrente: neutro e PEsão determinados em função das fases.
Roteiro: 
a. Tipo de Isolação; 
b. Maneira de Instalar; 
c. Corrente Nominal ou Corrente de Projeto;
d. Número de Condutores Carregados;
e. Bitola do Condutor para Temperatura Ambiente de 30ºC ou para Temperatura de solo de 
20ºC; 
f. Fatores de Correção para o Dimensionamento de Cabos.
Determina-se a temperatura máxima em regime contínuo, sobrecarga e curto-circuito. E 
conforme a norma NBR 5410/2004, todo circuito deve ser protegido por dispositivos de corte 
de corrente nesse circuito quando, pelo menos, um de seus condutores for percorrido por uma 
corrente de curto-circuito.
 Assim, para que o corte da corrente de curto-circuito atue em um tempo favorável e para 
que os condutores não atinjam os valores de temperatura que venham a se danificar, na Tabela 35 
da NBR 5410, se determina a corrente de curto-circuito presumida no ponto onde a instalação 
da proteção será instalada. 
À disposição na biblioteca virtual, o livro de Hélio Creder trata 
amplamente de dispositivos de seccionamento e proteção. Sugiro sua 
leitura. O livro está disponível em https://integrada.minhabiblioteca.
com.br/#/books/9788521630739/cfi/6/38!/4/4/4/2@0:1.85. 
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Tabela 1 – Temperaturas dos condutores.
Fonte: NBR 5410, em Santos (2001).
Assim, para obtermos a corrente de curto-circuito da seção de proteção, será necessário 
calcular:
1. Corrente de curto-circuito presumida na fonte geradora;
2. Corrente de curto-circuito presumida no ponto considerado;
3. Após calcular qual seção de proteção será utilizada, deve-se verificar a coordenação 
térmica entre o dispositivo de proteção e o condutor do circuito; cálculo da corrente 
de curto-circuito presumida na fonte.
Analisar a corrente de curto-circuito do trecho, mas antes analisar a corrente de curto-
circuito da fonte, que podemos obter por meio da tabela. A corrente de curto-circuito individual 
( ) será obtida por meio da tabela. 
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Tabela 2 - Valores aproximados da corrente de curto-circuito no secundário de 
transformadores.
Fonte: Guia da EM da NBR 5410, em Santos (2021).
A corrente de  curto-circuito total será obtida multiplicando a  corrente de curto-
circuito individual pela quantidade de transformadores informada, ou seja:
 (1)
em que:
•  = Corrente de curto-circuito total na fonte geradora;
•  = Corrente de curto-circuito individual na fonte geradora;
•  = Quantidade de transformadores.
Cálculo da corrente de curto-circuito presumida no ponto considerado
Para determinar o valor da corrente de curto-circuito presumida no ponto considerado, 
é necessário conhecer os seguintes dados:
• corrente de curto-circuito total da fonte geradora (calculada no item 1);
• tensão utilizada no circuito analisado (determinada nas propriedades do circuito);
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• material do cabo utilizado (informado no cadastro do condutor);
• seção do condutor previamente calculada;
• comprimento máximo da fiação do condutor principal.
Com essas informações, será utilizada a tabela de referência  “Correntes de curto-
circuito presumidas” da NBR 5410 para obter a corrente de curto-circuito presumida no ponto 
considerado.
Tabela 3 - Corrente de curto-circuito presumida da NBR 5410 para obter a corrente de 
curto-circuito presumida no ponto considerado. 
Fonte: NBR 5410, em Santos (2021).
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
Nesta unidade, tivemos a oportunidade de conhecer atributos e dispositivos de proteção 
do equipamento mais utilizado em indústrias, o Motor de Indução, as suas peculiaridades, como, 
por exemplo, seu pico de partida e a adaptação das proteções para cada situação em campo e em 
carga – um importante conhecimento básico do futuro engenheiro.
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03
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................. 35
1. INTRODUÇÃO, CONSIDERAÇÃO SOBRE ORIGENS DOS RAIOS, SPDA ............................................................. 36
2. MÉTODO DE AVALIAÇÃO E SELEÇÃO DO NÍVEL DE PROTEÇÃO, MÉTODOS DE PROTEÇÃO, PROJETO DE UM 
SPDA ............................................................................................................................................................................ 42
3. FATOR DE POTÊNCIA, APLICAÇÕES, CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA, LIGAÇÃO DOS CAPACITORES EM 
BANCOS ....................................................................................................................................................................... 44
4. HARMÔNICOS, QUALIDADE DE ENERGIA ........................................................................................................... 47
CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................................................................... 50
SPDA E SURTOS DE TENSÃO, FATOR DE POTÊNCIA, 
CONCEITOS DE HARMÔNICA E QUALIDADE DE 
ENERGIA
 PROF. ANTONIO PIRES LEONCIO JUNIOR
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS II
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INTRODUÇÃO
A indústria, como já vimos, é caracterizada por peculiaridades funcionais típicas e tem, 
na sua maioria, ambiente agressivo devido a grandezas desde temperatura até eletromagnéticas, 
entre outras. Esta unidade aborda temas correlatos que são: Sistema de Proteção contra descargas 
atmosféricas (SPDA), muito importante na Proteção elétrica patrimonial, sendo que as empresas 
de seguro não firmam acordo de seguro sem esse item estar funcionando e com laudos atualizados; 
Fator de Potência, essencial para a otimização do uso eficiente da energia; conceitos harmônicos 
que, em descontrole, agem negativamente no sistema; e qualidade de energia. Qualquer desses 
itens, se não for tratado com a devida técnica na indústria, pode representar prejuízo e acarretar 
danos, sejam eles materiais ou pessoais. 
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1. INTRODUÇÃO, CONSIDERAÇÃO SOBRE ORIGENS DOS RAIOS, SPDA
As descargas atmosféricas são um fenômeno assustador e incrível, acreditava-se na 
antiguidade que era fúria e castigo de deuses. Benjamin Franklin, em meados do século 17, 
descobre e desmitifica a origem dos raios. Por volta de 1748, Franklin já desenvolvia estudos 
relacionados à eletricidade, o que estudava com afinco entre seus demais trabalhos na época. 
Foi precursor de faculdades na área e inventor; assim, ele desenvolveu a descoberta das cargas 
positivas e negativas da eletricidade que lhe renderiam uma reputação internacional. Em 1752, 
descobriu brincando com seu filho durante uma tempestade com uma pipa em formato de 
papagaio, sentiu pequenas descargas elétricas; assim, percebeu que cargas existentes nas nuvens 
e diferentes das da terra percorriam pela estrutura da linha do papagaio, o que contribuiu para a 
invenção do para-raios tipo Franklin para proteger as casas, estruturas e instalações.
O raio, também chamado de descarga atmosférica, pode trazer risco de morte às pessoas, 
danos a estruturas diversas, e nas instalações elétricas, danifica dispositivos eletroeletrônicos. 
Com isso, surge a necessidade de dispositivos de proteção e projetos de sistemas de proteção 
contra descargas atmosféricas conhecidos como SPDA, que contribuam para o aumento da 
segurança, evitando cortes de energia, interferência na comunicação e danos a patrimônios e 
pessoas. Na Figura 3, temos um ciclo de formação de descargaatmosférica, raios, que podemos 
explicar assim: duas cargas elétricas de sinais opostos são fortemente atraídas uma para a outra, 
cargas entre nuvens/nuvens e nuvens/solo; assim, o ar físico fraco condutor mais sua rigidez 
dielétrica será rompida ao excesso e consegue impedir a sua aproximação, e dá-se uma descarga 
elétrica.
À disposição no Facebook da CEMIG um vídeo interessante sobre 
raios perigosos, que vem ao encontro do conteúdo abordado 
nesta unidade: https://www.facebook.com/cemig.energia/videos/
cemig-cuidados-com-raios/1260943543981872/. 
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Figura 1 – Distribuição das cargas elétricas numa nuvem e tipos de raios. Fonte:  Instituto Português do Mar e da 
Atmosfera (IPMA).
Trajetória do raio
Segundo estudos, o raio pode ter um comprimento que pode variar entre 0,1 e 20 km, 
a uma velocidade que atinge 40.000 km/s, pouco mais de um décimo da velocidade da luz. Seu 
diâmetro da coluna de ar onde ocorre o raio é aproximadamente de 3 cm, e tem uma potência 
libertada de corrente elétrica superior a 100KA. A temperatura do ar circundante do raio ao 
longo do trajeto do raio é muito elevada, cerca de 30.000 ºC (cinco vezes a temperatura do sol). 
O ar atravessado pelo raio é assim “queimado” instantaneamente. Essa temperatura elevada é 
suficiente para pôr em combustão qualquer tipo de material combustível, e a origem de queimadas 
em florestas é comum.
Figura 2 – Distribuição das cargas elétricas numa nuvem e tipos de raios. Fonte: Instituto Português do Mar e da 
Atmosfera (IPMA).
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Sistemas de Proteção Contra Descargas Atmosféricas, o SPDA tem como função escoar 
a descarga atmosférica por caminhos determinados oferecendo o mínimo risco a pessoas e 
patrimônio. A NBR 5419-3:2015 rege normas e procedimentos para a instalação nas estruturas 
industriais, projeto, instalação, inspeção e manutenção de SPDA, para estruturas sem limites de 
altura. Temos: 
SPDA externo isolado da estrutura: sistema com captação e descidas posicionadas de tal 
forma que o caminho da corrente de descarga não fique em contato com a estrutura. 
 SPDA externo não isolado da estrutura: sistema com captação e descidas posicionadas 
de tal forma que o caminho da corrente de descarga esteja em contato com a estrutura. 
A armadura de aço das estruturas de concreto armado será considerada eletricamente 
contínua se, pelo menos, 50% das interligações entre barras horizontais e verticais forem 
firmemente conectadas.
As conexões entre partes metálicas da estrutura, até mesmo a de fundação, podem ser 
anexadas ao SPDA. Na conexão entre barras verticais, pode-se utilizar solda, arame recozido, 
cintas ou grampos, desde que haja traspasse mínimo de 20 vezes o diâmetro da barra. 
Podemos considerar como componentes naturais os elementos como armaduras de aço 
do concreto estrutural, vigamentos metálicos, telhas metálicas etc. Eles poderão ser utilizados 
como componentes do SPDA, desde que estejam de acordo com a norma supracitada. 
Métodos de Proteção SPDA
A eficiência dos Sistemas de Proteção foi substancialmente aumentada. Conforme a nova 
versão de 2015 da norma, atualmente existem três métodos de dimensionamento: 
1) Método Franklin, porém com limitações em função da altura e do Nível de proteção 
(ver tabela).
2) Método Gaiola de Faraday ou Malha. 
3) Método da Esfera Rolante, Eletrogeométrico ou Esfera Fictícia. 
O método da esfera rolante é o mais recente dos três acima mencionados e consiste em 
fazer rolar uma esfera por toda a edificação. Essa esfera terá um raio definido em função do Nível 
de Proteção. Os locais onde a esfera tocar a edificação são os locais mais expostos a descargas. 
Resumindo, podemos dizer que, nos locais onde a esfera toca, o raio também pode tocar, devendo 
estes serem protegidos por elementos metálicos, captores Franklin ou condutores metálicos.
À disposição do aluno na biblioteca virtual o livro de Hélio 
Creder, que, no capítulo 8, faz uma abordagem completa sobre 
a formação de raios e SPDA. Sugiro a leitura desse conteúdo, 
disponível em https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/
books/9788521630739/cfi/6/38!/4/4/4/2@0:6.39. 
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Elementos que compõem um SPDA
Os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas SPDA têm como função receber 
as descargas que incidam sobre o topo da edificação e distribuí-las pelas descidas. Essa estrutura 
se compõe de elementos metálicos, normalmente mastros ou condutores metálicos devidamente 
dimensionados.
CAPTAÇÃO - São os elementos condutores expostos, normalmente localizados na parte 
mais elevada da edificação, responsáveis pelo contato direto com as descargas atmosféricas. Os 
captores podem ser classificados segundo sua natureza construtiva em duas categorias:
a) Captores naturais: são constituídos de elementos condutores expostos, normalmente 
partes integrantes da edificação que se quer proteger. São exemplos de captores naturais 
as coberturas metálicas das estruturas, mastros ou quaisquer elementos condutores 
expostos acima das coberturas, tubos e tanques metálicos etc.
b) Captores não naturais: são constituídos de elementos condutores expostos, 
normalmente instalados sobre a cobertura e a lateral das edificações cuja finalidade é 
estabelecer o contato direto com as descargas atmosféricas. São exemplos de captores não 
naturais os condutores de cobre nu expostos em forma de malha e os captores do tipo 
Franklin, como vemos na Figura 3. 
Figura 3 - Captor tipo Franklin. Fonte: Termotécnica (2001).
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DESCIDAS - Recebem as correntes distribuídas pela captação encaminhando-as 
rapidamente para o solo. Para edificações com altura superior a 20 metros, têm também a função 
de receber descargas laterais, assumindo neste caso a função de captação. No nível do solo, as 
descidas deverão ser interligadas com cabo de cobre nu de 50 mm2
 
Figura 4 - Instalação genérica em prédio. Fonte: Termotécnica (2001).
ANÉIS DE CINTAMENTO - Os anéis de cintamento assumem duas importantes 
funções. A primeira é equalizar os potenciais das descidas minimizando assim o campo elétrico 
dentro da edificação. A segunda é receber descargas laterais e distribuí-las pelas descidas. Sua 
instalação deverá ser executada com espaçamento idêntico ao das descidas interligando todas as 
descidas horizontalmente. 
ATERRAMENTO - Recebe as correntes elétricas das descidas e as dissipa no solo. Tem 
também a função de equalizar os potenciais das descidas e os potenciais no solo, devendo haver 
preocupação com locais de frequência de pessoas, minimizando as tensões de passo nesses locais. 
Para um bom dimensionamento da malha de aterramento, é imprescindível a execução prévia de 
uma prospecção da resistividade de solo, exceto no caso do sistema estrutural.
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A NBR 5419/2005 define quatro níveis de proteção que podem ser relacionados, 
resumidamente, com as estruturas, como apresentado a seguir, e destacamos que o nível I tem 
relação direta com as industriais:
• Nível I: destinado às estruturas nas quais uma falha do sistema de proteção pode causar 
danos às estruturas vizinhas ou ao meio ambiente. Como exemplo, estão depósitos de 
explosivos, fábricas ou depósitos de produtos tóxicos ou radioativos, indústrias com áreas 
classificadas.
• Nível II: destinado às estruturas cujos danos em caso de falha serão elevados ou haverá 
destruição de bens insubstituíveis e/ou de valor histórico, mas, em qualquer caso, vão 
se restringir à própria estrutura e ao seu conteúdo, bem como os casos de estruturas 
com grande aglomeração de público, havendo,portanto, risco de pânico. Exemplos são 
museus, ginásios esportivos etc.
• Nível III: destinado às estruturas de uso comum, tais como residências, escritórios, 
fábricas (que não sejam consideradas áreas classificadas) e outras.
• Nível IV: destinado às estruturas construídas de material não inflamável, com pouco 
acesso de pessoas e com conteúdo não inflamável. Como exemplo, têm-se depósitos 
de concreto armado, alvenaria ou estrutura metálica utilizados no armazenamento de 
produtos agrícolas não inflamáveis.
Dicas do corpo de bombeiros para se proteger de raios e que vêm ao encontro do 
que vimos sobre os captadores naturais:
O raio vai sempre procurar o objeto mais alto, daí, se não for você em uma área 
descampada, será outro ponto como uma árvore ou poste. Em edificações com 
para-raios, há mais segurança, mas onde não houver esse instrumento de proteção, 
o risco de um acidente fatal é muito grande – alerta o comandante do Grupamento 
de Proteção Civil do Corpo de Bombeiros, tenente-coronel Sinfrônio Lopes. A velha 
máxima de nunca se abrigar embaixo ou próximo a uma árvore é a principal delas. 
Por se tratar de uma superfície alta, principalmente em uma área de descampado, 
os arbustos – assim como os postes de energia – são atraentes como pontos de 
descargas elétricas, que se espalham e atingem quem estiver perto delas. 
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2. MÉTODO DE AVALIAÇÃO E SELEÇÃO DO NÍVEL DE PROTEÇÃO, 
MÉTODOS DE PROTEÇÃO, PROJETO DE UM SPDA
Ao conduzir as avaliações da proteção SPDA em questão, o profissional deve se ater à 
norma NBR 5419, pois nela consta que o método de avaliação do nível de proteção se dá por 
um cálculo probabilístico em que está descrito como se determina a exigência ou não de um 
SPDA diante dos riscos levantados. Porém, segundo a norma, mesmo que esse cálculo dispense 
a proteção, em alguns locais, essa proteção é considerada indispensável como, por exemplo, 
locais de grande público, prestadores de serviços públicos essenciais, áreas com alta densidade de 
descargas atmosféricas, estruturas isoladas ou com altura superior a 25 m e estruturas de valor 
histórico ou cultural.
Seguindo a norma, temos uma sequência de ações:
1. Avaliação do risco de exposição;
2. Área de exposição equivalente;
3. Frequência média anual de descargas;
4. Frequência admissível de danos.
Avaliação do risco de exposição: a densidade de descargas atmosféricas que atingem a 
terra (Ng) é o número de raios por quilômetros quadrados, por ano, que atinge uma determinada 
região. Esse valor pode ser determinado pela equação: 
Ng= 0,04 .Td 1,25[por km ²/ano] 
em que: Td é o número de dias de trovoada por ano, obtido de mapas isoceráunicos, 
presente na NBR 5419.
Área de exposição equivalente: corresponde à área do plano da estrutura, prolongada 
em todas as direções, considerando a sua altura. Os limites da área de exposição equivalente estão 
afastados do perímetro da estrutura por uma distância correspondente à altura da estrutura no 
ponto considerado.
Frequência média anual de descargas: é o número provável de descargas atmosféricas 
que podem atingir uma determinada edificação em um intervalo de um ano. É obtida pela 
seguinte equação:
 Nd= Ng. Ae. 10-6 [1/ano]
Frequência admissível de danos: são internacionalmente reconhecidos os seguintes 
limites da frequência média anual admissível de danos Nc: riscos maiores que 10-3, ou seja, 
1 dano ocorrido na estrutura para 1.000 descargas por ano é considerado inaceitável; riscos 
menores do que 10-5, ou seja, 1 dano ocorrido na estrutura para 1.000 descargas por ano é, em 
geral, considerado aceitável.
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Avaliação geral de risco: para tomar uma decisão segura sobre a necessidade de se 
instalar um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas, deve-se calcular a probabilidade 
ponderada de que essa edificação seja atingida por uma descarga. O Fator de probabilidade 
ponderada Ndc será o resultado da multiplicação da Frequência média anual de descargas Nd 
por todos os fatores de ponderação.
 Ndc= Nd .A .B .C .D . E [1/ano]
Aplicando na estrutura em questão, basicamente temos 3 métodos de sistemas de proteção 
contra descargas atmosféricas, cada qual com sua técnica de proteção. 
Características físicas da edificação são elementos decisivos no processo de escolha de 
qual será o método que garantirá maior proteção alinhada a um menor custo.
Método Franklin: os captores do tipo Flanklin se fundamentam no princípio de que 
uma descarga pode ser escoada pela carga oposta à do captador através dos condutores previstos 
no SPDA, assim não atingindo a edificação que se deseja proteger.
Método Faraday: o método de Faraday é indicado para edificações com uma grande área 
horizontal, nas quais seria necessária uma grande quantidade de captores do tipo Franklin. Esse 
método é fundamentado na teoria segundo a qual o campo eletromagnético é nulo no interior 
de uma estrutura metálica ou envolvida por uma superfície metálica ou por malha metálica, 
quando são percorridas por uma corrente elétrica de qualquer intensidade. Envolve, assim, a 
parte superior da estrutura por uma malha de condutores sem a capa de proteção; a distância 
entre eles está atrelada ao nível de proteção desejada.
Método Esfera Rolante: o método da esfera rolante se baseia na delimitação do volume de 
proteção dos captores de um SPDA. Em geral, é o método utilizado para a proteção de subestações 
de potências em áreas externas.
Figura 5 - Métodos de instalação. Fonte: Fergütz (2019).
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3. FATOR DE POTÊNCIA, APLICAÇÕES, CORREÇÃO DO FATOR DE 
POTÊNCIA, LIGAÇÃO DOS CAPACITORES EM BANCOS
O fator de potência em si é a energia necessária para que dispositivos eletromagnéticos 
reajam no seu trabalho. Tais equipamentos, como motores e transformadores, necessitam da 
energia reativa para trabalharem. A energia ativa produz eletricidade em trabalho e a energia 
reativa o trabalho nos dispositivos. Tal energia reativa é fornecida pela concessionária fonte e 
não necessariamente por ter efeito na carga final e tendo a possibilidade de ser gerada junto ao 
consumidor. Assim, ela é vista como um ponto a ser corrigido junto ao consumidor final, daí 
o termo correção do fator de potência. Essa energia, sendo produzida no consumidor, alivia a 
estrutura da concessionária, que direciona e amplia seus investimentos, no lugar de aumento de 
estrutura para atender a mesma carga medida em kW. A seguir, um exemplo direto referente a 
lâmpadas de filamento e cargas resistivas.
Potência ativa: potência que efetivamente realiza trabalho gerando calor, luz, movimento 
etc. É de aquecimento.
Figura 6 - Potência Ativa. Fonte: Manual WEG (2009).
Potência reativa: potência usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos 
das cargas indutivas. É medida em kvar. A seguir, uma representação: essa energia reativa mantém 
o campo em funcionamento.
Figura 7 - Potência Ativa. Fonte: Manual WEG (2009).
Em resumo, a potência ativa é sempre consumida na execução de trabalho, e a potência 
reativa apenas na formação do campo magnético; além de não produzir trabalho, como já dito, 
ela precisa ser fornecida da fonte e assim circula entre a carga e a fonte de alimentação, ocupando 
um espaço no sistema elétrico que poderia ser utilizado para fornecer mais energia ativa. 
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Definição: precisamos entender que, em questões de corrente alternada, temos três 
potências envolvidas. 
a. Potência Aparente: definida basicamente como a potência total entregue à carga. 
b. Potência Ativa: definida basicamente como a que efetivamente realiza trabalho.
c. Potência Reativa: definida basicamente comoa energia necessária apenas para criar e 
manter os campos magnéticos.
No caso de circuitos sem magnetização, a potência aparente, que é a entregue, é a mesma da 
ativa que está realizando o trabalho; já quando temos magnetização, a potência aparente provinda 
da fonte estará carregada da potência reativa para manter os campos e essa não realizará trabalho 
no consumo final. Assim, podemos afirmar que o fator de potência é a razão entre a potência 
ativa e a potência aparente. Ele indica a eficiência do uso da energia. Um alto fator de potência 
indica uma eficiência alta, um fator próximo de 1 e, inversamente, um fator de potência baixo 
indica baixa eficiência energética, ou seja, um fator menor que 1, o famoso triângulo-retângulo, 
que é frequentemente utilizado para representar as relações entre kW, kvar e kVA (Figura 3).
Figura 8 - Triângulo das potências. Fonte: Manual WEG (2009).
Fica claro, ao observar o Triângulo das Potências, que não existindo carga magnetizante, 
o Cateto posto desaparece, e temos as potências ativa e aparente iguais; assim, se alivia a fonte que 
fornece a potência aparente.
Consequências de um Baixo Fator de Potência
• Perdas na Instalação: as perdas de energia elétrica ocorrem em forma de calor.
• Quedas de Tensão: o aumento da corrente devido ao excesso de energia reativa leva 
a quedas de tensão acentuadas, podendo ocasionar a interrupção do fornecimento de 
energia elétrica e a sobrecarga em certos elementos da rede. 
• Subutilização da Capacidade Instalada: a energia reativa, ao sobrecarregar uma 
instalação elétrica, inviabiliza sua plena utilização, condicionando a instalação de novas 
cargas a investimentos que seriam evitados se o fator de potência apresentasse valores 
mais altos. 
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O Quadro 1 representa a clara relação entre as potências e o Fator de Potência, em 
que temos 800 Kw de Potência ativa e três situações diferentes de Potência aparente para três 
condições de fator de Potência diferentes. Fica fácil observar que aumentamos a fonte com fator 
baixo menor que 1 e diminuímos a fonte com Fator alto próximo de 1. 
Quadro 1 - Variação da potência do trafo em função do fator de potência. Fonte: Manual WEG (2009).
Correção do Fator de Potência
O capacitor é um dispositivo capaz de gerar a energia reativa necessária às cargas indutivas, 
sendo sua instalação o meio mais atrativo economicamente de correção de fator de Potência, 
lembrando que há outras formas de correção, mas os capacitores são a forma mais econômica e 
racional.
Tipos de correção na Baixa Tensão
a. Correção na entrada da energia de alta tensão: corrige o fator de potência visto pela 
concessionária, permanecendo internamente todos os inconvenientes citados pelo baixo 
fator de potência e o custo é elevado.
b. Correção na entrada da energia de baixa tensão: permite uma correção bastante 
significativa, normalmente com bancos automáticos de capacitores. Utiliza-se esse tipo 
de correção em instalações elétricas com elevado número de cargas com potências 
diferentes e regimes de utilização poucos uniformes. A principal desvantagem consiste 
em não haver alívio sensível dos alimentadores de cada equipamento.
c. Correção por grupos de cargas: o capacitor é instalado de forma a corrigir um setor ou 
um conjunto de pequenas máquinas (<10cv). É instalado junto ao quadro de distribuição 
que alimenta esses equipamentos. Tem como desvantagem não diminuir a corrente nos 
circuitos de alimentação de cada equipamento.
d. Correção localizada: é obtida instalando-se os capacitores junto ao equipamento em que 
se pretende corrigir o fator de potência. Uma vantagem agrega-se a esse método, que é o 
alívio de rede interna.
Com um bom fator de potência, então aliviar a estrutura, otimizar o transformador, 
consigo melhorar os níveis de tensão, pois trabalhando carregados, pode haver 
queda no nível de tensão. Como analisar isso, lembrando que temos situações em 
que o fator muito baixo exige maior estrutura, inclusive de bitola de cabos?
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e. Correção mista: do ponto de vista da Conservação de Energia, considerando aspectos 
técnicos, práticos e financeiros, torna-se a melhor solução.
O diagrama a seguir representa os métodos aqui citados com exceção de a) e b):
Figura 9 - Disposição de colocação dos capacitores. Fonte: Manual WEG (2009).
4. HARMÔNICOS, QUALIDADE DE ENERGIA
Para falarmos de qualidade de energia e Interferências Harmônicas nas redes industriais, 
precisamos contextualizar que as fontes estão sujeitas a distorções na forma de onda de tensão, 
pois a natureza das cargas conectadas ao sistema elétrico de uma indústria pode levar a distorções 
da forma de onda de tensão e de corrente, e na via de mão dupla, podemos dizer que a fonte com 
má qualidade no fornecimento influencia na qualidade de energia junto às cargas do sistema 
também.
A qualidade da energia elétrica tem várias definições, mas uma definição é a frequência e 
o nível dos desvios na forma de onda da tensão e da corrente, ou também que um sistema elétrico 
com qualidade na energia elétrica é caracterizado pelo fornecimento de energia em tensão com 
forma de onda senoidal pura, sem alterações em amplitude e frequência.
Outro ponto importante da qualidade da energia elétrica é o seu efeito direto na 
eficiência energética. Um sistema elétrico com má qualidade de energia e uma alta taxa de 
conteúdo harmônico caracterizam baixa qualidade da energia e provoca perdas adicionais na 
distribuição dessa energia, provoca perdas por efeito Joule nos condutores, transformadores e 
outros equipamentos.
Dois tipos de cargas se encontram nos sistemas e influenciam no sentido carga/ fonte. 
• Cargas lineares produzem correntes não distorcidas;
• Cargas não lineares produzem correntes distorcidas (não senoidais).
Conceito de carga não linear: quando distorce a forma de onda de corrente, mesmo 
quando alimentada com uma forma de onda de tensão senoidal. Um dos mais comuns é o 
retificador a diodo com um filtro capacitivo na saída. Nesse tipo de carga, a corrente só circulará 
quando a tensão instantânea da fonte superar a tensão do capacitor de filtro, ou seja, a corrente só 
entrará no retificador quando a onda da tensão estiver próxima do seu pico, em consequência, a 
corrente será pulsada e, portanto, não senoidal.
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Figura 10 - Retificador monofásico com filtro capacitivo. Fonte: Rocha (2016).
Figura 11 – Corrente pulsada. Fonte: Rocha (2016).
Conceito de carga linear: quando não distorce a forma de onda de corrente, mesmo 
quando alimentada com uma forma de onda de tensão distorcida. Um exemplo é o motor de 
indução, que resume sua característica de uma única impedância, com a somatória da resistência 
e indutância.
Figura 12 – Carga linear em motor de indução. Fonte: Ferraz (2014).
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Harmônicos
As deformações nas formas de onda de tensão e corrente na carga em relação à onda 
senoidal fundamental são distorções Harmônicas. A seguir, a Onda Fundamental distorcida. Nas 
Figuras 13 e 14, a Fundamental somando as componentes harmônicas da rede.
Figura 13 – Forma de onda distorcida. Fonte: Rocha (2016).
Figura 14 – Onda fundamental e as componentes harmônicas em soma. Fonte: Rocha (2016).
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CONSIDERAÇÕES FINAIS
A qualidade de energia tem vários fatores que a circundam. Ficou claro o quanto é 
importante também a qualidade e o tipo de fonte e cargas para bons resultados. Cargas não 
lineares dificultam ser disparadas eletronicamente, estão em constante crescimento de uso pelo 
consumidor final, naindústria ocorre o mesmo, pois o controle do processo melhora, mas a 
desafiadora meta de solução fica aos profissionais do setor elétrico em corrigir e melhorar a 
qualidade de energia.
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04
SUMÁRIO DA UNIDADE
INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................. 52
1. HISTÓRICO, NOÇÕES, APLICAÇÕES E TIPOS DE ACIONAMENTOS. PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO, 
GERAÇÃO DE CORRENTE TRIFÁSICA E LIGAÇÕES NO SISTEMA TRIFÁSICO ..................................................... 53
2. GERAÇÃO DE CORRENTE TRIFÁSICA .................................................................................................................. 55
3. INTRODUÇÃO A PARTES E COMPONENTES DE UMA SUBESTAÇÃO CONSUMIDOR ..................................... 56
4. PARALELISMO DE TRANSFORMADORES E LIGAÇÕES AO TERRA .................................................................. 62
CONSIDERAÇÕES FINAIS .......................................................................................................................................... 67
GRUPOS MOTOR-GERADOR E 
SUBESTAÇÃO CONSUMIDOR
 PROF. ANTONIO PIRES LEONCIO JUNIOR
ENSINO A DISTÂNCIA
DISCIPLINA:
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS II
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INTRODUÇÃO
Pelo sistema elétrico brasileiro de hoje, fica claro que temos ainda regiões que não dispõem 
de energia elétrica, sendo a geração própria a única saída, e empresas e/ou particulares que, para 
casos de emergência e até baratear o uso de energia da concessionária, tem o seu gerador. Nesta 
unidade, os dados e parâmetros básicos estarão a seu alcance. O grid elétrico tem crescido cada 
vez mais e subestações de consumidor consistem em uma realidade que precisa de profissionais 
e equipamentos adequados para o bom e seguro funcionamento, pois se trata da energia em 
valores não de uso comum.
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1. HISTÓRICO, NOÇÕES, APLICAÇÕES E TIPOS DE ACIONAMENTOS. 
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO, GERAÇÃO DE CORRENTE TRIFÁSICA 
E LIGAÇÕES NO SISTEMA TRIFÁSICO
Baseado no experimento de Oersted, que descobriu o campo magnético em torno de 
um condutor, 10 anos após o gerador elementar, foi inventado na Inglaterra, em 1831, por 
Michael Faraday, e nos Estados Unidos, aproximadamente na mesma época, por Joseph Henry. 
Esse gerador consistia basicamente em um ímã que se movimentava dentro de uma espira, 
ou vice-versa, provocando o aparecimento de uma f.e.m., Força Eletromotriz, registrada num 
galvanômetro. O inverso do experimento de Oersted.
Sua característica principal é transformar energia mecânica em elétrica, considerando 
inicialmente uma espira imersa em um campo magnético produzido por um ímã permanente. 
O princípio básico de funcionamento está baseado no movimento relativo entre uma espira e 
um campo magnético. Os terminais da espira são conectados a dois anéis, que estão ligados ao 
circuito externo por meio de escovas. Esse tipo de gerador é denominado armadura giratória.
Figura 1 - Esquema de funcionamento de um gerador elementar (armadura girante). Fonte: Manual WEG (2009).
Temos à disposição um vídeo da Companhia Energética de Minas 
Gerais (CEMIG) sobre a variação de tensão no sistema elétrico, 
onde se mostra toda a estrutura elétrica e o atendimento a essa 
falha. Acesse: https://youtu.be/lHl5y-ZOOKM . 
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Considerando que a bobina gira com velocidade uniforme no sentido da flecha dentro do 
campo magnético “B” também uniforme e se “v” é a velocidade linear do condutor em relação ao 
campo magnético, segundo a lei de Faraday, o valor instantâneo da f.e.m. induzida no condutor 
em movimento de rotação é determinada pela equação:
 (1)
em que: e - força eletromotriz (f.e.m.) 
 - indução do campo magnético 
 - comprimento de cada condutor 
 - velocidade linear 
A variação da f.e.m. no condutor em função do tempo é determinada pela lei da distribuição 
da indução magnética sob um polo. A rotação linear do campo desenvolve a grandeza de tensão 
conforme o giro de um polo, o instante zero de tensão. A armadura está entre o espaço das linhas 
do campo e, em seu pico, a armadura cruza o ponto de maior concentração de linhas de força.
Figura 2 - Esquema de funcionamento de um gerador elementar (armadura girante). Fonte: Manual WEG (2009).
 
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2. GERAÇÃO DE CORRENTE TRIFÁSICA 
O sistema trifásico nada mais é do que a associação de três sistemas monofásicos de 
tensões U1, U2 e U3, tais que a defasagem entre elas seja de 120° (Figura 3). O enrolamento desse 
tipo de gerador é constituído por três conjuntos de bobinas dispostas simetricamente no espaço, 
formando entre si também um ângulo de 120°. Para que o sistema seja equilibrado, isto é, U1 = 
U2 = U3, o número de espiras de cada bobina também deverá ser igual.
Figura 3 – Sistema Trifásico de Geração (armadura girante). Fonte: Manual WEG (2009).
O gráfico de evolução que representa a senoide de tensão é o giro planificado para 
análise no tempo corrente, é importante que o aluno visualize que temos a bobina 
girante que corta o fluxo de campo. 
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3. INTRODUÇÃO A PARTES E COMPONENTES DE UMA SUBESTAÇÃO 
CONSUMIDOR
 
Pela expansão do Sistema Elétrico e aumento da demanda de consumidores, dispositivos 
de tratamento da eletricidade ganharam investimentos, tornando-os mais robustos, compactos 
e de maior capacidade. O sistema está cada dia mais encorpado e complexo, com anéis de 
interligação para suprimento em duas vias, minimizando impactos de corte de energia. 
Em todo esse complexo, temos as Subestações de energia, que são definidas como um 
conjunto de condutores, aparelhos e equipamentos destinados a modificar as características da 
energia elétrica (tensão e corrente), permitindo sua distribuição aos pontos de consumo em 
níveis adequados de utilização. Em termos gerais, as subestações podem ser classificadas como 
apresentado na Figura 4:
Figura 4 - Sistema simplificado de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Fonte: Mamede Filho 
(2001).
• Subestação central de transmissão: normalmente essa S.E. é construída ao lado da 
Geração, na condição de Elevadora.
• Subestação receptora de transmissão: próxima a Grandes Blocos, está interligada à 
Central de Transmissão, ponte de interligação. 
• Subestação de subtransmissão: essa S.E. está centralizada no bloco de carga geralmente.
• Subestação de consumidor: foco do estudo, a S.E. consumidor é aquela construída em 
propriedade particular suprida por alimentadores de distribuição primários, originados 
das subestações de subtransmissão, que suprem os pontos finais de consumo. 
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Figura 5 – Subestação Consumidor alocada na Planta Industrial de 13,8 kV. Fonte: SGA Soluções em Automação 
(2021).
Pela legislação em vigor, consumidores cuja potência instalada seja igual ou superior a 
50 kW e igual ou inferior a 2.500 kW devem ser atendidos pela concessionária local em tensão 
primária de distribuição.
Cada concessionária tem padrões com particularidade local, e todas as companhias 
concessionárias de distribuição de energia elétrica distribuem aos interessados as normas. 
Principais componentes da Subestação
Vários equipamentos e dispositivos compõem as subestações, transformadores, dispositivo 
de proteção, entre outros:
• Barramentos – com a função de interligar os circuitos e os equipamentos existentes na 
subestação. 
• Disjuntores