Atividade 1 - Instalações Elétricas Unigran

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Atividade 1
· Curso: Engenharia de Produção
· Turma: 20212
· Semestre: 4º
· Disciplina: Instalações elétricas
· Nome: 
· RGM: 
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 matriz elétrica é formada pelo conjunto de fontes disponíveis apenas para a geração de energia elétrica.
A Matriz Energética é a representação das fontes de energia disponíveis em um país, região ou estado. A Matriz Elétrica é a parte da Matriz Energética que considera apenas as fontes utilizadas para gerar energia elétrica
. 
	
b) Quais são as principais fontes da matriz energética brasileira?
R.: Abaixo temos as nossas principais fontes.
c) Em termos percentuais, qual é a relação energia renovável x não renovável no brasil e no mundo?
R.: Brasil 45 x 55, Mundo 14 x 86
Fontes renováveis como solar, eólica e geotérmica, por exemplo, juntas correspondem a apenas 2% da matriz energética mundial, assinaladas como “Outros” no gráfico.
Somando à participação da energia hidráulica e da biomassa, as renováveis totalizam aproximadamente 14%.
A matriz energética do Brasil é muito diferente da mundial. Por aqui, apesar do consumo de energia de fontes não renováveis ser maior do que o de renováveis, usamos mais fontes renováveis que no resto do mundo. Somando lenha e carvão vegetal, hidráulica, derivados de cana e outras renováveis, nossas renováveis totalizam 46,2%, quase metade da nossa matriz energética:
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.: Se aplica aos circuitos elétricos alimentados sob tensão nominal igual ou inferior a 1 000 V em corrente alternada, com frequências inferiores a 400 Hz, ou a 1 500 V em corrente contínua.
Defina instalação elétrica
R.: A instalação elétrica compreende 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 da concessionária e as cargas são os eletrodomésticos e eletroeletrônicos que conectamos nas tomadas.
Explique o que é “Linha Elétrica”
R.: Uma linha elétrica é o conjunto constituído por um os mais condutores, com os elementos de fixação ou suporte e, se for o caso, de proteção mecânica, destinado a transportar energia elétrica ou a transmitir sinais elétricos. O temo corresponde ao inglês wiring sysem e no francês canalization.
Quais são principais funções exercidas pelos dispositivos elétricos?
R.: O objetivo é desempenhar uma ou mais funções de manobra, proteção ou controle.
Os dispositivos elétricos podem combinar funções, mas devem satisfazer todas as prescrições estabelecidas na NBR 5410
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.:  Nesse tipo de circuito a fonte geradora de energia aplica uma diferença de potencial (DDP) sobre o circuito constante no tempo. A tensão aplicada sobre uma resistência, ou carga, irá produzir uma corrente também contínua 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.
R = ?
U = 9
i = 0,012
R = U / i
R = 9/0,012
R = 750 Ω
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
Potencia em W = 2500 / 5s = 500V
V = Potencia / Corrente
V =500 / 2 = 250 V
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= 1553 W, e que a tensão é U=220 V, calcule o valor da resistência elétrica a corrente elétrica dessa posição.
R.: Corrente Elétrica 
P = 1553 W
U = 220 V
P= U * I
1553 = 220 * I
I = 1553/220
I = 7,06A
Calculo da Resistência
	R = V2 / P
	R = 2202 / 1553
	R = 31,16 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)
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.: Dispositivo DR
Este dispositivo protege pessoas de choques. Ele é necessário porque o disjuntor termomagnético não reconhece pequenas correntes, que podem mesmo assim causar danos graves ao corpo de mamíferos. Por esse motivo, a NBR 5410 obriga a utilização de dispositivos DR em locais molhados ou úmidos, tais como:
· Pontos de utilização em locais molhados ou sujeitos a lavagens, como cozinhas, garagens e lavanderias;
· Tomadas internas usadas para alimentar equipamentos em áreas externas;
Dispositivo DTM
Este é o mais comum de todos. O disjuntor termomagnético é um dispositivo de manobra e proteção. Isto é, ele é capaz de desarmar-se automaticamente ao detectar calor atípico no circuito, o que pode indicar corrente excedente. Tais dispositivos são classificados conforme o tipo de funcionamento:
• Pelo número de polos: monopolar, bifásico ou trifásico;
• Pela corrente de curto-circuito (de curva B, C ou D).
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.: 
Sm = Ns – Nm
Sm = 1800 – 1760
Sm = 40 RPM
S% = Sm / Ns 
S% = 40 / 1800 
S% = 0,02222 * 100 = 2,22%
Escorregamento: 40
Escorregamento Percentual:2,22%
Com relação as temperaturas características dos condutores, podemos afirmar que:
a) A temperatura em regime contínuo para condutores com isolação EPRe 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 primeira fita 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.: Um motor opera consumindo duas potências, a ativa e a reativa. A Potência ativa é aquela que é gera trabalho, enquanto que a reativa é utilizada pelo motor apenas para manter os campos magnéticos. Como sabemos, fisicamente há a composição dessas duas ponteias, que representamos pela potência aparente. 
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 
S = 380 V x 202,85 = 77.083 Va ou 77,08 Kva
b) Potência ativa e potência reativa
P = 77,08 x 10³ x 0,86
P = 66,28 x 10³ W
c) Verifique qual o valor em kVAr de um banco de capacitores para aumentar o fator de potência para 0,92 
P = 77,08 x 10³ x 0,92
P = 70,91 x 10³ W
Qbanco = (39,34 - 30,22) X 10³
Qbanco = 9,12 X 10³ Var
Quais cuidados devem ser tomados com os motores elétricos de indução, para garantir sua vida útil?
R.: Alguns cuidados podem ajudar a garantir a vida útil.
· Temperatura de trabalho;
· Ambientes corrosivos;
· Altas vibrações;
· Ambiente com excessiva umidade;
· Potência de um motor de indução.
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.