te039-aula-15---divisao-da-instalacao-proecao

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Noções de Eletrotécnica – (TE039)
Aula 15 - Divisão da Instalação e 
Dimensionamento da Proteção
P R O F. D R . S E B A S T I Ã O R I B E I R O J Ú N I O R
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Fornecimento de Tensão
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Monofásico:
Feito a dois fos: um fase e um neutro, 
com tensão de 110 Vca, 127 Vca ou 220 
Vca. Normalmente, é utilizado nos casos 
em que a potência ativa total da 
instalação é inferior a 12 kW
Bifásico:
Feito a três fos: duas fases e um neutro, 
com tensão de 110 ou 127 Vca entre fase 
e neutro e de 220 Vca entre fase e fase. 
Normalmente, é utilizado nos casos
em que a potência ativa total da 
instalação é maior que 12 kW e inferior 
a 25 kW. É o mais utilizado em 
instalações residenciais.
Trifásico:
Feito a quatro fos: três fases e um 
neutro, com tensão de 110 ou 127 
Vca entre fase e neutro e de 220 
Vca entre fase e fase. Normalmente, 
é utilizado nos casos em que a
potência ativa total da instalação é 
maior que 25 kW e inferior a 75 
kW, ou quando houver motores 
trifásicos ligados à instalação.
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Padrão de Entrada
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Padrão de entrada é o conjunto de componentes que devem ser
instalados conforme o tipo de fornecimento solicitado e a
especificação das normas técnicas da concessionária local.
Poste com isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de
terra, devem estar instalados, atendendo às especificações da
norma técnica da concessionária (NTC) para cada tipo de
fornecimento
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Padrão de Entrada
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1. Poste de até 7,5 m de altura
2. Armação secundária de um estribo
3. Haste para armação secundária 155 mm
4. Isolador roldana
5. Arruela redonda furo 14 mm
6. Eletroduto de PVC rígido rosqueável 4,0 m
8. Luva de emenda PVC
9. Curva de PVC 135 graus
11. Parafuso máquina 12·150 mm
12. Cabo de cobre isolado – 750 V preto
13. Cabo de cobre isolado – 750 V azul-claro
15. Haste terra 2,4 m, cobreada
16. Arame de aço 14 BWG
17. Caixa de medição tipo II
19. Fio de cobre nu
20. Eletroduto para aterramentomar-2020 4
• Estando tudo de acordo, a concessionária
instala e liga o medidor e o ramal de serviço
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Padrão de Entrada
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Quadro de distribuição
• Disjuntor geral
• Barramento de neutro
• Barramento de proteção (terra)
• Barramentos de instalação das
fases
• Disjuntores dos circuitos
terminais
• Estrutura: caixa metálica, chapa
de montagem dos
componentes, isoladores,
tampa (espelho) e sobre tampa
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Quadro de distribuição
• Locais de fácil acesso: cozinha, área de serviço e corredores
• O mais próximo possível do medidor
• Locais onde haja maior concentração de cargas de potência
elevadas
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Quadro de distribuição
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Exemplo
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Quadro de distribuição Monofásico
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Quadro de distribuição Monofásico
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Quadro de distribuição Bifásico
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Quadro de distribuição Bifásico
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Quadro de distribuição Trifásico
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Quadro de distribuição Trifásico
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Espaço de Reserva
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QDs na NBR 5410
• Que os QD’s devem ser manuseados por pessoas suficientemente informadas
e com conhecimento técnico;
• As instalações para as quais não se prevê equipe permanente de operação,
supervisão e/ou manutenção, composta por pessoal advertido ou qualificado
devem ser entregues acompanhadas de uma manual do usuário, redigido em
linguagem acessível a leigos, que contenha, no mínimo, os seguintes
elementos:
– Esquema(s) do(s) quadro(s)
– Potências máximas que podem ser ligadas em cada circuito terminal efetivamente
disponível
– Potências máximas previstas nos circuitos deixados como reserva, quando for o caso
– Recomendação explícita para que não sejam trocados os dispositivos de proteção
existentes por equipamentos com características diferentes
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Divisão em Circuitos
• Após a determinação da quantidade e localização do quadro de distribuição,
bem como do preenchimento quadro de distribuição de cargas, é de
fundamental importância efetuar a divisão da instalação elétrica em
circuitos
• Esta divisão é feita de acordo com as necessidades, em tantos circuitos
quantos forem necessários
• Cada circuito será concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de
realimentação inadvertida através de outro circuito.
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Divisão em Circuitos
• Segurança: evitando que a falha em um circuito prive a alimentação toda a
área
• Conservação de energia: possibilitando que cargas de iluminação e/ou
climatização sejam acionadas na justa medida da necessidade
• Funcionais: permitindo a criação de diferentes ambientes, como os
necessários em auditórios, salas de reuniões, espaços de demonstração,
recintos de lazer, etc.
• A produção: diminuindo as paralisações de inspeção e de reparo
• Manutenção: facilitando ou possibilitando ações de inspeção, operação e de
reparo
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Divisão em Circuitos
• Além disso, a queda de tensão e a corrente
nominal serão menores, proporcionando um
dimensionamento de condutores de menor
seção e dispositivos de proteção com menor
capacidade nominal
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Divisão em Circuitos
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Critérios para Divisão em Circuitos
• Prever circuitos de iluminação separados dos circuitos de tomadas de uso geral
(TUG’s)
• Prever circuitos independentes exclusivos para cada equipamento com corrente
nominal superior a 10 A.
• Circuitos muito carregados dificultam:
– A instalação dos fios nos eletrodutos
– As ligações terminais (interruptores e tomadas)
• Para que isto não ocorra, uma boa recomendação é, nos circuitos de
iluminação e tomadas de uso geral, limitar a corrente a 10 A, ou seja, 1270 VA
em 127V ou 2200VA em 220V
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Critérios para Divisão em Circuitos
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Divisão de circuitos para Tug´s 6900 VA
Circuitos = 6900 /(220 x 10) = 3,1 (4 circuitos)
Circuitos = 6900 /(127 x 10) = 5,4 (6 circuitos)
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Observação
• Após a determinação do tipo de fornecimento (monofásico, bifásico ou trifásico)
define-se em quais fases irão ficar ligados os circuitos (Equilíbrio de potência entre
fases)
• Por exemplo, supondo um esquema de fornecimento bifásico, têm-se duas fases e
um neutro alimentando o quadro de distribuição. Neste projeto poderiam ser
adotados os seguintes critérios:
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Como fica a divisão?
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Divisão por fase
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“Balanceamento das fases”
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Divisão por fase
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“Balanceamento das fases”
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Exercício
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Definir os seguintes dados de projeto para uma residência em área urbana:
• Padrão de entrada
• Divisão dos circuitos
• Locais que abrangem os circuitos
• Potencias (VA) – Individual e Total (por circuito)
• Potencia Total (VA)
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Exercício
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Exercício
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d1
d2
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Exercício
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Área
Rural
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DISJUNTORES - DIN
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Exercício
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Exercício
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Disjuntores
• Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como 
um interruptor automático, destinado a proteger uma 
determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-
circuito e sobrecargas elétricas. 
• A sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o 
adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os 
seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica 
protegida.
Disjuntores
• Uma das principais características dos disjuntores é a sua capacidade de 
poderem ser rearmados manualmente, depois de interromperem a corrente 
em virtude da ocorrência de uma falha. 
• Diferem assim dos fusíveis, que têm a mesma função, mas que ficam 
inutilizados quando realizam a interrupção. 
• Por outro lado, além de dispositivos de proteção, os disjuntores servem 
também de dispositivos de manobra, funcionando como interruptores 
normais que permitem interromper manualmente a passagem de corrente 
elétrica.
Disjuntores
Funcionamento disjuntor
https://www.youtube.com/watch?v=J6wiawzgmhUhttp://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwi7m43P_8LMAhVLf5AKHeleAWoQjRwIBw&url=http://eletricosenergy.blogspot.com/2014/08/disjuntor-um-disjuntor-um-dispositivo.html&psig=AFQjCNH8uKO2FzQQ54cX4jQkHoLVv2UYaQ&ust=1462539775438326
https://www.youtube.com/watch?v=J6wiawzgmhU
Disjuntores
O disjuntor termomagnético apresenta as seguintes características 
nominais:
a) número de polos;
b) tensão nominal;
c) frequência;
d) capacidade de ruptura (kA);
e) corrente nominal (A);
f) curva de disparo;
g) faixa de ajuste do disparador magnético (opcional);
h) faixa de ajuste do disparador térmico (opcional)
Disjuntor Termomagnético
Disjuntores
Existem diversos tipos de disjuntores, que podem ser desde pequenos dispositivos que
protegem a instalação elétrica de uma única habitação até grandes dispositivos que protegem
os circuitos de alta tensão que alimentam uma cidade inteira.
Disjuntores
Fusível
Fio de chumbo ou de alguma liga fundível que, colocado num circuito elétrico, se funde, cortando a
corrente quando a intensidade desta atinge certo limite..
Fusível
Disjuntores
• Os seguinte itens devem ser discriminados:
◦ Corrente nominal de operação
◦ Capacidade de interrupção
◦ Tensão nominal
◦ Frequência nominal
◦ Tipo (térmico, magnético, termomagnético, ajustável,...)
Disjuntores
• Dimensionamento de Disjuntores:
◦ A NBR 5410-2004 estabelece condições que devem ser
cumpridas para que haja coordenação entre os condutores de
um circuito e o dispositivo de proteção.
◦ O item 5.3.4 da norma diz que a corrente do disjuntor deve
interromper a corrente de sobrecarga antes do aquecimento
excessivo dos condutores.
Disjuntores
• O item 5.3.4 estabelece que proteção deve satisfazer as duas
inequações:
IB – corrente de projeto 
IN – corrente nominal do disjuntor 
IZ – capacidade de condução dos condutores vivos (de acordo com as 
características de instalação) 
I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor ou 
fusível.
Proteção contra correntes de sobrecarga
Disjuntores
Proteção contra correntes de sobrecarga
em que:
• In é a corrente nominal do dispositivo de proteção (disjuntor).
• I2, a corrente convencional de atuação.
• a vale:
– pela NBR IEC 60947-2: 1,30 a quente a 30 °C;
– pela NBR 5361: 1,35 a frio a 25 °C;
– pela NBR IEC 60898: 1,45 a quente a 30 °C;
– pela NBR 11840: 1,60.
Curva característica de disparo
Disjuntores dispositivo termomagnéticas são geralmente disponível com três características 
disparo diferentes. 
Curva característica de disparo
a – faixa de operação de disparo térmico
b – faixa de operação de disparo magnético
t – tempo de comutação (em segundos)
xl – múltiplo do fator atual / fator do disparo
1 – amplitude da corrente, para a qual a 
característica aplica
2 – amplitude de disparo DC (cinza)
3 – disparo AC (azul)
4 – disparo máxima
5 – disparo mínimo
Disjuntores dispositivo termomagnéticas são geralmente disponível com três características 
disparo diferentes. 
https://www.phoenixcontact.com/ acesso: 05-2016
Curva característica de disparo
Curva B (3 a 5 x In) – Indicados para cargas
resistivas com pequena corrente de partida ou
grandes distâncias de cabo envolvidas, como é o
caso de aquecedores e chuveiros elétricos e
lâmpadas incandescentes.
Curva C (5 a 10 x In) – Indicado para cargas
indutivas, como motores elétricos, lâmpadas
fluorescentes, geladeiras e máquinas de lavar
roupas.
Curva D (10 a 20 x In) - Cargas de grande
corrente de partida, como transformadores
BT/BT
Disjuntores
• Sobrecarga:
IB – corrente de projeto 
IN – corrente nominal do disjuntor 
IZ – capacidade de condução dos condutores vivos (de acordo 
com as características de instalação) 
I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor ou 
fusível.
Funcionamento Interno de um Disjuntor em um Curto Circuito
https://www.youtube.com/watch?v=vYDQH55zlBk
NBR 5361 Disjuntores de Baixa Tensão
https://www.youtube.com/watch?v=vYDQH55zlBk
Disjuntores
Exemplo
Dimensionar os condutores e o disjuntor para proteção de um circuito de
chuveiro com as seguintes características: S=5400VA, V=220V, com dois
condutores carregados, sendo utilizados condutores isolados de cobre, com
isolação de PVC, instalados em eletroduto de PVC, embutido em alvenaria,
sendo 30°C a temperatura ambiente e o comprimento desde o QD ao ponto é
15 m.
Exemplo
• Cálculo da Corrente de Projeto
𝐼𝐵 =
𝑃
𝑉. 𝐹𝑃
=
𝑆
𝑉
=
5400
220
≅ 24,54 𝐴
• Queda de tensão
∆V =
10 . 𝑉. ∆𝑉 %
𝑙. 𝐼𝐵
=
10 .220.2
15.24,54
≅ 11,95 (V/A.km)
Exemplo
Devido maior segurança do circuito e menos perdas pela tabela
de queda de tensão temos :
• Condutor 4 mm2 com ∆𝑽 % = 2%
Devido maior segurança do circuito e menos perdas pela
tabela de capacidade de condução de corrente da NBR 5410:
• Condutor 4 mm2 ;
• Capacidade de condução de corrente 32 A.
Exemplo
Disjuntor para quadro de distribuição ventilado, obter:
• Ib – corrente de projeto
• Ic – Corrente da Tabela
• k1 – Fator de correção de agrupamento de circuitos
• k2 – Fator de Correção para Resistividade Térmica do Solo
• k3 – Fator de correção de temperatura
• IZ – capacidade de condução de corrente dos condutores:
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3
𝐼𝑍 = 32. 1. 1 . 1
𝐼𝑍 = 32
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3
𝐼𝑍 = 32. 1. 1 . 1
𝐼𝑍 = 32
Exemplo
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3
𝐼𝑍 = 32. 1. 1 . 1
𝐼𝑍 = 32
24,5 𝐴 ≤ 𝐼𝑛 ≤ 32 𝐴
24,5 𝐴 ≤ 25 𝑜𝑢 30 𝐴 ≤ 32 𝐴
Exemplo
Disjuntor para quadro de distribuição sem ventilação:
Para este caso considera-se, além da temperatura ambiente, o acréscimo de 10°C na temperatura
devido à circulação de corrente nos disjuntores
24,5 𝐴 ≤ ? ? ? ≤ 27,84 𝐴Disjuntor
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3 = 41 . 0,87. 1 . 1 ≅ 35,67 𝐴 − 𝟔𝒎𝒎
𝟐
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3 = 32 . 0,87. 1 . 1 ≅ 27,84 𝐴 − 𝟒𝒎𝒎
𝟐
24,5𝐴 ≤ 30 𝑜𝑢 35 𝐴 ≤ 35,67𝐴Disjuntor
Exemplo
Verificação da corrente de sobrecarga
𝐼2 ≤ 1,45 𝐼𝑧
Disjuntor
𝐼𝑛 = 30 𝐴 𝑜𝑢 35 𝐴
𝐼2 = 𝛼. 𝐼𝑛
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3
𝐼𝑍 = 𝐼𝐶 . 𝑘1. 𝑘2 . 𝑘3 = 41 . 0,87. 1 . 1 ≅ 𝟑𝟓, 𝟔𝟕 𝑨 − 𝟔𝒎𝒎
𝟐
𝐼2 = 1,45 . 30 = 43,5 𝐴
𝛼 = 1,45 → NBR IEC 60898
𝐼2 = 1,45 . 35 = 50,75 𝐴
≤ 𝐼𝑧𝑡= 1,45 . 35,67 = 51,72 𝐴
Disjuntor 30 A - tipo B
REVISÂO
PA D R ÃO D E E N T R A DA
Q UA D R O D E D I ST R I B UI Ç ÃO
D I V I S ÃO D E C I R CU I TOS 
BA L A N C EA ME N TO DA S FA S ES
Fev - 2020 63