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São Paulo 2022 1 Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas JULIA DEVAIL DA SILVA OZEIAS MENDES JUNIOR LUIS CARLOS RODRUIGUES GUILHERME DOS SANTOS BABOZA JENNYFER KIMBERLY YASSIN CASILLA DENILSON SIMEÃO PEDRO AFONSO São Paulo 2022 2 JULIA DEVAIL DA SILVA OZEIAS MENDES JUNIOR LUIS CARLOS RODRUIGUES GUILHERME DOS SANTOS BABOZA JENNYFER KIMBERLY YASSIN CASILLA DENILSON SIMEÃO PEDRO AFONSO INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS PROJETO GALPÃO Trabalho apresentado no curso de Engenharia Elétrica do Centro Universitário das Faculdades Metropolitanas Unidas (FMU) 3 SUMÁRIO 1 INFORMAÇÕES PRELIMINARES PARA EXECUÇÃO DO PROJETO .............. 4 1.1 Informações sobre o contexto da instalação elétrica ........................................... 4 1.2 Planta de situação ............................................................................................... 4 1.3 Planta do Galpão ................................................................................................. 4 2 PREVISÃO DE CARGAS ..................................................................................... 5 2.1 Previsão de carga dos circuitos de iluminação .................................................... 6 2.2 Cálculo Luminotécnico..........................................................................................7 2.3 Previsão de carga dos circuitos de tomadas de uso geral ............................. 9-10 2.4 Previsão de carga dos circuitos de tomadas de uso específico ........................ 10 3 CARGA TOTAL INSTALADA (W)...................................................................... 11 4 DIVISÃO DA INTALAÇÃO ................................................................................. 12 4.1 Divisão dos Circuitos ......................................................................................... 12 4.2 Balanceamento das fases ................................................................................. 13 5 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES E DISJUNTORES ................. 14-17 6. BIBIOGRAFIA ..................................................................................................... 18 4 1. INFORMAÇÕES PRELIMINARES PARA EXECUÇÃO DO PROJETO 1.1. Informações sobre o contexto da instalação elétrica Foi solicitado a elaboração de um projeto para a instalação elétrica de um Galpão recém construído, para construção de veiculos localizado na Rua Senhor do Bonfim, nºXX, Ipiranga, São Bernardo, SP 1.2. Planta de Situação via satélite 1.3. Planta do galpão 5 2. PREVISÃO DE CARGAS Com a planta da residência, obtivemos as áreas e os perímetros de cada cômodo, assim conseguimos realizar a previsão de carga de acordo com a NBR 5410. A forma que utilizamos para encontrar a área e perímetro foi através do software Autocad, fizemos uma poli linha em todas as dependências da nossa planta, após isso acessamos a propriedade da poli linha e então encontramos a área e o perímetro conforme a imagem abaixo. 6 2.1. Previsão de carga dos circuitos de iluminação De acordo com a NBR 5410, em cada cômodo deve ter pelo menos um ponto de luz no teto e um interruptor na parede. As dependências com área inferior a 6m2 no mínimo um ponto de iluminação de 100VA e para áreas maiores que 6m2 são 100VA para os primeiros 6m e mais 60VA para cada aumento de de 4m2 inteiros. A tabela a seguir, mostra os cálculos para se obter a potência de iluminação de cada dependência. Vale ressaltar que a potência está em VA (potência aparente). DEPENDÊNCIAS ÁREA (m2) POTÊNCIA (VA) Banheiro 1 15 15m2 = 6m2 + 4m2 + 4m2 + 1m2 = 220 Banheiro 2 15 15m2 = 6m2 + 4m2 + 4m2 + 1m2 = 220 Escritório 25 25m2 = 6m2 + 4m2 + 4m2 + 4m2 + 4m2 + 3m2 = 340 TOTAL 55 POTÊNCIA APARENTE = 580 VA 7 2.2. Cálculo Luminotécnico Pelo fato da NBR 5410 estar desatualizada, esta norma considera apenas as lâmpadas incandescentes, como vamos utilizar luminárias LED é necessário que tenhamos o cálculo luminotécnico. 2.2.1. Cálculo Luminotécnico Galpão: NORMA De acordo com a ISO CIE 8995 consideramos o seguinte ambiente de trabalho É necessário que acalcemos 500 lux no cálculo luminotécnico CÁLCULO • Área = 473,5m2 • Luminária a ser utilizada = 18 luminárias de 14.957 lumens e 108VA 𝐿𝑢𝑥 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑜 𝐴𝑚𝑏𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 𝐿𝑚 Á𝑟𝑒𝑎 𝐿𝑢𝑥 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑜 𝐴𝑚𝑏𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 = 18 𝑥 14.957 473,5 = 568,6 𝑙𝑢𝑥 DIALUX O software Dialux por ser complexo e ter diversos parâmetros a ser considerado, como por exemplo a cor das paredes, teto e piso, a altura do galpão, a altura dos móveis, as espessuras das paredes e etc, acaba sendo a maneira mais eficaz de realizar o cálculo luminotécnico. Adotamos então o valor dado pelo software 513 lux. 8 2.2.2. Cálculo Luminotécnico Escritório: NORMA De acordo com a ISO CIE 8995 consideramos o seguinte ambiente de trabalho É necessário que acalcemos 300 lux no cálculo luminotécnico CÁLCULO • Área = 25m2 • Luminária a ser utilizada = 4 luminárias de 2.000 lumens e 20VA 𝑳𝒖𝒙 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒐 𝑨𝒎𝒃𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 = 𝑳𝒎 Á𝒓𝒆𝒂 𝑳𝒖𝒙 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒐 𝑨𝒎𝒃𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 = 𝟒 𝒙 𝟐. 𝟎𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟑𝟐𝟎 𝒍𝒖𝒙 2.2.2. Cálculo Luminotécnico Banheiros: NORMA De acordo com a ISO CIE 8995 consideramos o seguinte ambiente de trabalho É necessário que acalcemos 200 lux no cálculo luminotécnico CÁLCULO • Área = 25m2 • Luminária a ser utilizada = 2 luminárias de 2.000 lumens e 20VA 𝑳𝒖𝒙 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒐 𝑨𝒎𝒃𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 = 𝑳𝒎 Á𝒓𝒆𝒂 𝑳𝒖𝒙 𝑻𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒐 𝑨𝒎𝒃𝒊𝒆𝒏𝒕𝒆 = 𝟐 𝒙 𝟐. 𝟎𝟎𝟎 𝟏𝟓 = 𝟐𝟔𝟔, 𝟔𝟕 𝒍𝒖𝒙 9 2.2.4. Nova configuração da tabela: DEPENDÊNCIAS ÁREA (m2) POTÊNCIA (VA) Banheiro 1 15 2 x 20 = 40 Banheiro 2 15 2 x 20 = 40 Escritório 25 4 x 20 = 80 Galpão 473,5 18 x 108 = 1.944 TOTAL 528,5 2.104 VA Considerando as lâmpadas LED temos uma grande diferença na potência do circuito 2.3. Previsão de carga dos circuitos de tomada de uso geral As tomadas de uso geral são destinadas a aparelhos móveis/portáteis e a quantidade e potência das tomadas estão de acordo de a NBR 5410. De acordo com a NBR 5410 as quantidades em salas e quartos no mínimo uma tomada para áreas inferiores a 6m2 e para áreas maiores que 6m2 uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro. Em cozinhas, copas e locais de serviços uma tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro (duas na pia). Em garagens, subsolos, varandas e sótãos no mínimo uma tomada. E nos banheiros uma tomada junto ao lavatório com distância mínima do limite do box de 60cm. E de acordo com a mesma norma, as potências das tomadas que estão no banheiro, cozinhas, copas, áreas de serviços no mínimo 600VA por tomada até a 3° tomada e 100VA da 4° tomada em diante, e nos demais cômodos no mínimo 100VA por tomada. A tabela mostra os cálculos sobre a determinação de quantidade de tomadas e de potência. 10 DEPENDÊNCIAS PERÍMETRO (m) QUANTIDADE POTÊNCIA (VA) Banheiro 1 16 no mínimo 1 tomada junto ao lavatório = 1 1 x 600 = 600 Banheiro 2 16 no mínimo 1 tomada junto ao lavatório = 1 1 x 600 = 600 Escritório 20 5 + 5 + 5 + 5 = (1 + 1 + 1 + 1) = 4 4 x 100 = 400 Galpão 90 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 + 5 = 18 18 x 100 = 18.000 TOTAL 142 24 POTÊNCIA APARENTE = 19.600 VA Os pontos previstos de acordo com a norma são os pontos mínimos conforme o perímetro das dependências. No escritório por norma é necessário 4 pontos, por se tratar de um local de trabalho de 4 pessoas, cada pessoa trabalhando com um computador, cada computador conectado a um no-break o quetotaliza 4 tomadas nas mesas. Consideramos uma tomada para a impressora, outra para a internet, uma para limpeza e três pontos de sobra. O que totaliza 10 tomadas de uso geral. 2.3 Previsão de carga dos circuitos de tomadas de uso específico As tomadas de uso específico são destinadas à aparelhos que demandam uma maior corrente (superior a 10A). Por exemplo: chuveiros, banheiras, ar condicionados e etc. De acordo com a NBR 5410 a determinação das quantidades de TUG’s estão de acordo com o número de aparelhos que serão plugados e a potência é a nominal do aparelho. DEPENDÊNCIAS QUANTIDADE POTÊNCIA (W) Banheiro 1 Chuveiro = 3 3 x 7.800 = 23.400 Banheiro 2 Chuveiro = 3 3 x 7.800 = 23.400 Escritório Ar condicionado = 1 1 x 815 = 815 Galpão Motores = 6/ Karcher = 1 6 x 75.000 = 450.000 TOTAL 13 TOMADAS POTÊNCIA ATIVA = 497.615 W 11 3. CARGA TOTAL INSTALADA (W) Vimos que a potência dos circuitos de iluminação e de tomadas de uso geral estão em potência aparente (VA) e os circuitos de tomadas de uso específico estão em potência ativa (W). Para realizar o cálculo da carga total instalada devemos somar todas as potências ativas e as potências que estiverem em potência aparente devemos convertê-las em potência ativa multiplicando pelo fator de potência. O fator de potência a ser adotado nos circuitos de iluminação é 1, logo: P = 2.524 VA x 1 = 2.524 W O fator de potência a ser adotado nos circuitos de tomada de uso geral é 0,8, logo: P = 19.600 VA x 0,8 = 15.680 W A somatória das potências ativas resulta na carga total instalada: 2.524+ 15.680 + 497.615 = 515.819 W 12 4. DIVISÃO DA INSTALAÇÃO 4.1. Divisão dos Circuitos Os circuitos de iluminação foram divididos em três, os circuitos de tomadas de uso geral foram divididos em oito e no caso das tomadas de uso específico cada tomada deve ter um circuito, neste caso são cinco tomadas, logo, serão cinco circuitos. A tabela a seguir mostra como foi feita a divisão dos circuitos, segundo a NBR 5410 que impõe que os circuitos das áreas de serviço, cozinhas, copas não se misturam e as tomadas de uso específico devem ter um circuito individual. NÚMERO DO CIRCUITO DESCRIÇÃO LOCAL 1 Iluminação1 ESCRITÓRIO/BANHEIRO1/BANHEIRO2 2 TUG1 ESCRITÓRIO 3 TUG2 ESCRITÓRIO 4 TUE1 CHUVEIRO1 5 TUE2 CHUVEIRO2 6 TUE3 CHUVEIRO3 7 TUE4 CHUVEIRO4 8 TUE5 CHUVEIRO5 9 TUE6 CHUVEIRO6 10 TUE 7 AC ESCRITÓRIO 11 TUG 3 LIMPEZA E MANUTENÇÃO GALPÃO 12 Iluminação 2 GALPÃO 13 Iluminação 3 GALPÃO 14 TUE 8 MOTOR1 15 TUE 9 MOTOR2 16 TUE 10 MOTOR3 17 TUE 11 MOTOR4 18 TUE12 MOTOR5 19 TUE13 MOTOR6 13 4.2. Balanceamento das fases FATOR DE POTÊNCIA Iluminação 1 TUE 0,8 Motor 0,87 NÚMERO DO CIRCUITO TENSÃO (V) POTÊNCIA (VA) POTÊNCIA (W) FASE R (W) FASE S (W) FASE T (W) 1 127 - 780 - - - 2 127 - 600 - - - 3 127 - 1400 - - - 4 220 - 7800 - - - 5 220 - 7800 - - - 6 220 - 7800 - - - 7 220 - 7800 - - - 8 220 - 7800 - - - 9 220 - 7800 - - - 10 220 - 1720 - - - 11 220 - 1200 - - - 12 220 - 972 - - - 13 220 - 972 - - - 14 220 - 75000 - - - 15 220 - 75000 - - - 16 220 - 75000 - - - 17 220 - 75000 - - - 18 220 - 75000 - - - 19 220 - 75000 - - - Com a intenção de obter a mínima diferença possível entre as correntes de casa fase, fizemos um balanceamento das fases. Esse balanceamento é de extrema importância para o projeto elétrico, pois um circuito desbalanceado pode gerar futuros problemas nas instalações elétricas, como por exemplo o desarme de disjuntores. 14 5. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES O dimensionamento dos condutores é a determinação da seção de um fio (bitola). Para isso, é necessário calcular a corrente para que a seção correta seja definida. Como mencionado anteriormente, após o cálculo da corrente, precisamos verificar na tabela 33 da NBR5410, qual seção nominal atende a corrente definida: 15 CÁLCULO DA CORRENTE DOS CIRCUITOS DE 1 A 19: 𝐼1 = 780 127 = 𝟔, 𝟏𝟒𝑨 𝐼2 = 600 127 = 𝟒, 𝟕𝟐𝑨 𝐼3 = 1400 127 = 𝟏𝟏𝑨 𝐼4 = 7800 220 = 35,45A 𝐼5 = 7800 220 = 𝟑𝟓, 𝟒𝟓𝐀 𝐼6 = 7800 220 = 𝟑𝟓, 𝟒𝟓𝐀 𝐼7 = 7800 220 = 𝟑𝟓, 𝟒𝟓𝐀 𝐼8 = 7800 220 = 𝟑𝟓, 𝟒𝟓𝐀 𝐼9 = 7800 220 = 𝟑𝟓, 𝟒𝟓𝐀 I10 = 1720 220 = 𝟕, 𝟖𝟏𝐀 I11 = 1200 220 = 𝟔, 𝟖𝟏𝐀 I12 = 972 220 = 𝟕, 𝟔𝟓𝐀 I13 = 972 220 = 𝟕, 𝟔𝟓𝐀 I14 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐𝐀 I15 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐𝐀 I16 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐𝐀 I17 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐𝐀 I18 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐𝐀 I19 = 75000 220. √𝟑 = 𝟏𝟖𝟐 16 NÚMERO DO CIRCUITO TENSÃ O (V) POTÊN CI A (VA) CORRE N TE (A) CONDUTOR M M²) DISJU NTOR (A) 1 127 780 6,14 1,5 10 2 127 600 4,72 2,5 16 3 127 1400 11 2,5 16 4 220 7800 35,45 6 40 5 220 7800 35,45 6 40 6 220 7800 35,45 6 40 7 220 7800 35,45 6 40 8 220 7800 35,45 6 40 9 220 7800 35,45 6 40 10 220 1720 7,81 2,5 16 11 220 1200 6,81 1,5 16 12 220 972 7,65 1,5 16 13 220 972 7,65 2,5 16 14 220 75000 182 95 200 15 220 75000 182 95 200 16 220 75000 182 95 200 17 220 75000 182 95 200 18 220 75000 182 95 200 19 220 75000 182 95 200 Vale ressaltar que conforme a recomendação da NBR5410 o condutor mínimo de iluminação deve ser de 1,5 e para tomadas de 2,5 17 EXEMPLO: valor do condutor é a seção transversal de 2,5mm², a área total em cabos será de 10,7mm². Deve-se multiplicar a área total (10,7mm²) pela quantidade de condutores existentes no circuito. Após a multiplicação, será necessário olhar uma outra tabela, respeitando a área útil de 40%. No exemplo citado o resultado será 96,3 mm², ao analisar a segunda tabela não temos este valor na área útil, então teremos que utilizar o próximo valor que será 138,6 mm². Com esse valor temos a referência de rosca de Ø3/4’’. Após analisar nosso projeto apenas o trecho que vai para o medidor de energia não conseguimos adotar o eletroduto de Ø3/4", o eletroduto para esse trecho pode ser conferido junto com a demanda total da instalação no Item 8.1. 18 6. BIBLIOGRAFIA - NBR-5410 - LIG-BT-2014 - MANUAL E CATÁLOGO DO ELETRICISTA SCHNEIDER - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 16ª EDIÇÃO- HÉLIO CREDER