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INSTALAÇÕES EINSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS ELÉTRICOSEQUIPAMENTOS ELÉTRICOS INDUSTRIAISINDUSTRIAIS CONCEITOS BÁSICOSCONCEITOS BÁSICOS PARA PROJETOSPARA PROJETOS ELÉTRICOSELÉTRICOS Au to r ( a ) : E s p . Le o n ard o To c i o M an tovan i S e k i R ev i s o r : R a p h a e l S . d o s S a n to s Tempo de leitura do conteúdo estimado em 1 hora. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 1 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html#book-introcao https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html#book-introcao https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html#book-introcao Introdução Olá, caro(a) estudante! É com prazer que lhe apresentamos este material, que ajudará a iniciar seus estudos sobre instalações e equipamentos elétricos industriais. Será feita uma revisão teórica sobre grandezas elétricas e propriedades dos materiais, e partiremos numa introdução a critérios de projetos, normas bases e itens a serem entregues num projeto. Nosso foco estará em entender as premissas básicas e todo o escopo de um projeto de acordo com normas técnicas vigentes em nosso país. Bons estudos! Conceitos básicos E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 2 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html#book-introcao https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html#book-introcao Em nossa jornada de estudos sobre instalações e equipamentos elétricos, inicialmente, revisaremos vários conceitos básicos (essenciais). Composição da matéria Todos os corpos são formados por moléculas, e as moléculas são um ajuntamento de um ou mais átomos. Cada átomo é formado por um núcleo, onde existem prótons (com carga positiva) e nêutrons (sem carga). Em volta do núcleo, orbitam os elétrons (elementos de carga negativa). Em átomos em equilíbrio, o número de elétrons é igual ao número de prótons (�gura a seguir). sobre eletricidade E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 3 of 37 24/10/2022 05:04 Figura 1.1 - Átomo em equilíbrio Fonte: Creder (2016, p. 38). #PraCegoVer: a �gura apresenta, ao centro, um círculo com três símbolos de positivo em seu interior (representando o núcleo), envolto em três elipses, com pontos, as quais representam cargas negativas. Quando um elétron é removido de um átomo, por convenção, esse átomo adquiriu carga positiva (íon), pois existem mais elementos positivos no núcleo que elétrons em órbita. A disposição de átomos de um corpo possibilita a retirada de elétrons de várias formas. Conforme a Figura 1.1, o átomo é chamado de átomo de Rutherford-Bohr e se comporta como um sistema solar (uma ótima analogia). O núcleo do átomo se comporta como o Sol: temos, em seu entorno, os “planetas” (elétrons, na E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 4 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# verdade), os quais gravitam em seu entorno, em órbitas circulares ou elípticas. Con�rmando a analogia, foi veri�cado que, entre o núcleo e o elétron em órbita, age uma força atrativa — que será tão menor quanto maior for a distância entre eles. Carga elétrica Elétron e próton são as cargas elementares e partes do átomo. Por protocolo, estabeleceu-se que a carga do elétron é negativa, e a do próton, positiva. Dessa forma, temos cargas de polaridades opostas. Ao se aproximar de cargas de polaridades opostas, existe uma força atrativa entre elas. Em contrapartida, encurtando-se a distância entre cargas de mesmas polaridades, temos uma força de repulsão entre elas. Realizando experimentos, cientistas e pesquisadores estabeleceram uma unidade para medir a carga elétrica, chamada de coulomb. A carga de 1 elétron é assim de�nida: Logo, para se formar 1 coulomb, são necessários elétrons. Para termos uma dimensão disso, temos que de cobre possui cerca de elétrons livres. Tensão elétrica Segundo Creder (2016, p. 39), “A diferença entre os potenciais elétricos de dois pontos de uma região de um campo eletrostático é conhecida como diferença de potencial, f.e.m. ou também de tensão elétrica entre esses dois pontos”. A tensão entre dois pontos de um campo eletrostático é de 1 volt, no momento e = 1, 6 × coulombs10–19 6, 25 × 1018 1cm³ 8 × 1022 E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 5 of 37 24/10/2022 05:04 em que o trabalho feito contra as forças elétricas, ao se movimentar uma carga entre esses dois pontos, é igual a 1 joule por coulomb. A diferença de potencial, da mesma maneira que a tensão elétrica, é quanti�cada em volts. Corrente elétrica A corrente elétrica é a movimentação, ou deslocamento, de cargas dentro de um condutor na condição de uma diferença de potencial elétrico entre as extremidades desse condutor. Esse deslocamento tem como objetivo restabelecer o equilíbrio desfeito pela ação de um campo elétrico ou outros meios (reação química, atrito, luz etc.). Portanto, a corrente elétrica é o �uxo de cargas que atravessa a seção reta de um condutor na unidade de tempo. Se esse �uxo for constante, é chamado de ampère; 1 ampère equivale a 1 coulomb por segundo. Resistência elétrica Gussow (2009, p. 51) diz que “A resistência é a oposição ao �uxo da corrente”. Como em toda realização de trabalho (movimento ou deslocamento), existe uma resistência à movimentação; em condutores elétricos, há uma resistência à passagem das cargas, e essa resistência oposta é chamada de resistência ôhmica, quanti�cada em ohm. A resistência elétrica é a oposição interna do material à movimentação de cargas. Os maus condutores têm resistência alta, elevada, já os bons condutores têm resistência reduzida. Isso acontece graças às forças que mantêm os elétrons livres, agregados ao núcleo do material. A expressão da resistência pode ser de�nida em função dos dados do condutor E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 6 of 37 24/10/2022 05:04 que analisamos. Dessa forma, temos que: Onde: R = resistência em ohms (Ω). ρ = resistividade do material em ohms × mm²/m. L = comprimento em m. A = área da seção reta em mm². Para os dois materiais que utilizamos como condutores, cobre e alumínio, temos: • Para o cobre, ρ = 0,0178 Ω × mm² a 15°C. • Para o alumínio, ρ = 0,028 Ω × mm² a 15°C. A resistência varia também com a temperatura e segue conforme esta expressão: Onde: Rt = a resistência na temperatura t em Ω. R0 = a resistência a 0°C em Ω. α = coe�ciente de temperatura em C-1. R = ρ L A = [1 + α( – )Rt R0 t2 t1 E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 7 of 37 24/10/2022 05:04 t2 e t1 = temperaturas �nal e inicial em °C. Para o cobre, temos: a a 20°C. Lei de Ohm George Ohm estabeleceu a lei (nomeada com seu sobrenome) que faz uma relação direta entre tensão, corrente e resistência: Onde: V = d.d.p. em volts. R = resistência em ohms (Ω). I = intensidade de corrente em ampères. Potência elétrica Para gerar qualquer movimento ou produzir luz, calor, radiação etc., precisamos consumir energia. Chamamos de potência a energia destinada por segundo em qualquer dessas funções. Em eletricidade, a potência é o produto da tensão pela corrente, ou seja: Onde: P = volt × ampère = watt = joule / segundo. α = 0, 0039C –1 0°C; α = 0, 004C –1 V = R × I P = V × I E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad...8 of 37 24/10/2022 05:04 P é medido em watts. Como V = RI, substituindo, temos P = RI². Logo, a potência é o produto da resistência pelo quadrado da corrente. Existem três tipos de potência em circuitos de corrente alternada: • Potência ativa. • Potência reativa. • Potência aparente. No diagrama da Figura 1.2, vemos as três potências com cada uma de suas componentes vetorialmente (como um triângulo). E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 9 of 37 24/10/2022 05:04 Figura 1.2 - Diagrama de fasores Fonte: Creder (2016, p. 49). #PraCegoVer: a �gura apresenta um triângulo de potências, onde temos: na abscissa, P; nas ordenadas negativas, Q; no 4º quadrante, N; como resultante de P e N, o ângulo teta entre P e N. Abaixo do triângulo de potências, temos as seguintes equações: P = Vxcosθ; potência ativa (W); Q = Vxsenθ; potência reativa; (var); N = VxI; potência aparente (VA) — em que: V é a tensão em volts; I é a corrente de ampères; cosθ é o fator de potência. Em instalações elétricas, o entendimento do triângulo de potência é essencial, pois possui conexão direta com o dimensionamento de condutores e com os dispositivos de proteção. Além disso, quanto às máquinas elétricas, temos que esse é um fator muito importante na escolha de uma máquina, visto que representa muito do consumo de energia elétrica, e isso pode viabilizar a E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 10 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# escolha de outra máquina se é considerado o rendimento energético. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 11 of 37 24/10/2022 05:04 SIMPLICIDADE DO PRODUTO Reduzir e limitar a confecção de variações desnecessárias de um produto; COMUNICAÇÃO ENTRE FABRICANTES Estabelecer mesma linguagem para que facilite o processo de venda entre fornecedor e consumidor; ECONOMIA GLOBALIZADA Criação de normas Internacionais que permitam livre comércio desses produtos entre países do globo; SEGURANÇA HUMANA Garantir e proteger a saúde, vida e bem estar do consumidor, e; DIREITOS DO CONSUMIDOR Proteção dos direitos do cliente para E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 12 of 37 24/10/2022 05:04 garantir a qualidade do produto assim como, sua comercialização e prestação de serviço (mão de obra). #PraCegoVer: o infográ�co interativo, intitulado “Triângulo de Potência”, possui três botões interativos, alinhados, verticalmente, abaixo. O primeiro botão interativo, intitulado “1”, ao ser clicado, apresenta o texto “A Potência Aparente é a potência total que é entregue à carga, composta da combinação das potências Ativa (ou Real) e da potência Reativa (CREDER, 2016, p. 46)”. O segundo botão interativo, intitulado “2”, ao ser clicado, apresenta o texto “A Potência Ativa é a energia ativa consumida que realiza o movimento, o calor e a emissão de luz. É a que é, realmente, transferida para a carga (CREDER, 2016, p. 46)”. O terceiro botão interativo, intitulado “3”, ao ser clicado, apresenta o texto “A potência reativa é a potência que oscila entre a fonte elétrica e a carga. Serve, apenas, para magnetizar as bobinas dos equipamentos elétricos. É responsável por gerar o campo magnético entre os extremos da carga (CREDER, 2016, p. 46)”. Finalizamos nossa revisão de conceitos básicos e elementares sobre eletricidade, entendendo desde carga elétrica, tensão, corrente e resistência até tipos de potência em corrente alternada nas cargas. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 13 of 37 24/10/2022 05:04 Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Em circuito elétrico de corrente alternada, há três tipos de potência elétrica relacionados entre si (ativa, reativa e aparente) e fator de potência (cosφ). Com base nessas potências e em suas propriedades, a seguir, assinale a a�rmativa correta. a) Potência ativa é a potência dissipada em forma de calor. Sendo assim, apenas cargas puramente resistivas apresentam potência ativa. b) Potência aparente é a soma algébrica das potências ativa e reativa. c) Fator de potência é o ângulo resultante entre potências ativa e reativa. d) Potência reativa é a potência trocada entre gerador e carga sem ser consumida. e) A potência aparente é a potência que não resulta em trabalho, apenas de magnetização de circuitos. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 14 of 37 24/10/2022 05:04 A partir de agora, falaremos sobre os elementos de projeto. Um empreendimento (residencial, comercial ou industrial) é formado por vários projetos, dentre os quais podemos citar alguns de edi�cação: arquitetônico; estrutural; de drenagem; hidrossanitário; elétrico; de prevenção de incêndio; de lógica; de refrigeração. Se nos aprofundarmos mais no uso, temos numa obra (comercial ou residencial) os projetos de: interiores, gesso, detalhamento de metalurgia e marcenaria, dentre outros. Tendo isso em mente, quando iniciarmos um projeto elétrico, independentemente do porte (residencial, comercial, industrial), serão necessárias informações fornecidas por outros pro�ssionais: desde projeto arquitetônico, equipamentos a serem instalados e uso da edi�cação como um todo. Por isso, é comum, no início do projeto elétrico, uma reunião com todos os Elementos de projeto o, todos os pro�ssionais envolvidos devem estar em nte comunicação e realizar ajustes necessários para melhor solução, entregando o que o cliente necessita. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 15 of 37 24/10/2022 05:04 envolvidos no projeto para alinhamento da visão global do projeto. Porém, como projetista, você deve ter atenção a outras informações, além do uso da edi�cação, como: condições de fornecimento de energia elétrica da localidade — conhecendo as normas da concessionária e as especi�cações para fornecimento de energia secundária (caso necessária, primária também). Para realmente iniciar o projeto, são necessários documentos, bem como conhecer o empreendimento: • Planta de situação Nela, você verá onde a obra está situada dentro do município e, com essa informação, terá condições de veri�car se a rede da concessionária passa pela região, ou não, e se o local é caracterizado como zona urbana ou rural, por exemplo. Adiante, a Figura 1.3 mostra uma edi�cação, e vemos que, no lado esquerdo, existe algo a ser construído (essas são informações presentes em projetos). É claro que a imagem em três dimensões (3D) não estará necessariamente numa prancha de projeto, salvo exceções para as quais se deseja ter essa vista. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 16 of 37 24/10/2022 05:04 Figura 1.3 - Modelo de projeto de uma edi�cação Fonte: pohodka / 123RF. #PraCegoVer: a imagem apresenta uma edi�cação em desenho 3D, sendo: pilares metálicos, em roxo; vigas, em laranja; treliças, em azul. A aparência é de um barracão industrial somente com a estrutura metálica; ao lado, há uma planta baixa de outro barracão (esse, somente em 2D). • Planta baixa de arquitetura do prédio Esse documento possui toda a área de construção, mostrando com detalhes ambientes (é comum, além das paredes, uma descrição da mobília a ser instalada). Caso seja uma indústria, ela mostrará a área de produção industrial e área administrativa, por exemplo; se for uma residência, mostrará cada cômodo (quartos, salas, cozinhas, áreas de lazer — caso houver) e outros ambientes que E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 17 of37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# compõem o conjunto arquitetônico de maneira geral. Usaremos de exemplo uma residência. O projeto arquitetônico, em conjunto com um projeto de interiores, mostra, ponto a ponto, cada cômodo: num quarto de repouso, temos uma ideia do local onde serão posicionados cama, guarda- roupa e ar-condicionado; quantidades de lâmpadas (além da quantidade, vemos os tipos, por exemplo, lâmpada de plafon principal e spots auxiliares); localização de eletrodomésticos (televisão, por exemplo). Assim, o projeto não é mais genérico: torna-se assertivo, evitando a instalação de infraestrutura em locais desnecessários ou não usuais, por exemplo, um ponto de tomada atrás de um armário. • Planta de detalhes Falaremos, a partir de agora, sobre a planta de detalhes. Ela é muito importante, pois mostra informações mais especí�cas do projeto, por exemplo: vistas em cortes da edi�cação; locais onde teremos vigas e pilares de concreto; passagem de tubulação, dentre outras particularidades. Num projeto industrial, você terá mais detalhes sobre máquinas a serem instaladas, como pontes rolantes e máquinas de grandes dimensões, podendo ser fornecido até um layout com mais informações sobre máquinas de processo fabril. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 18 of 37 24/10/2022 05:04 Figura 1.4 - Modelo de projeto de uma edi�cação Fonte: phasinphoto / 123RF. #PraCegoVer: a imagem apresenta um projeto com várias chamadas de detalhes, duas canetas em diagonal e uma régua acima. A Figura 1.4 mostra uma folha de projetos com várias chamadas de detalhes. Num projeto, você verá essa conexão entre pranchas, sejam elas plantas baixas chamando detalhes de outra folha, por exemplo. Tais informações são extremamente importantes, pois auxiliarão na elaboração de um projeto aplicado à realidade do empreendimento (sem ser super ou subdimensionado), reduzindo custos da obra e necessidades de adequação futuras. Saber os planos futuros de uma indústria, comércio ou residência é muito E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 19 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# importante, a �m de se realizar um projeto que preveja ampliação. Na residência, se há planos de se fazer uma piscina em breve, você, como projetista, pode providenciar a infraestrutura de espera para esse futuro novo circuito e ajustar, durante dimensionamento, a carga instalada e a demanda de energia elétrica, de modo que existam condições de acionamento de novas cargas. Fonte: tbaodatui1991 / 123RF. Finalizado o processo de conhecimento do empreendimento, falaremos sobre as características que o projeto deve apresentar, visto que você, como projetista, tem responsabilidade técnica sobre ele. • Flexibilidade Numa indústria, há planos de crescimento em capacidade fabril e aquisição de novas máquinas, por exemplo? Há previsão de construção de uma nova planta (barracão) em breve, o qual prevê uso do mesmo ponto de conexão com a concessionária? São perguntas importantes cujas respostas você precisa saber para realizar um projeto e�ciente, com a solução que o cliente necessita. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 20 of 37 24/10/2022 05:04 Caso, no futuro, a planta industrial tenha alterações em seu layout, o projeto deve admitir mudanças sem comprometer instalações existentes. A elaboração de um projeto para essas mudanças é essencial, assim como ajustes de As Built, porém seu projeto deve dar condições a tais mudanças. Mamede Filho (2017, p. 10) fala sobre essa característica como “a capacidade de admitir mudanças na localização das máquinas e equipamentos sem comprometer seriamente as instalações existentes”. • Acessibilidade Instalações elétricas necessitam ter acesso a todas as máquinas e equipamentos de manobra sem pontos críticos e de maneira segura, além de garantir a ergonomia aos instaladores e mantenedores sem necessidade de trabalho no local. • Con�abilidade O projeto deve garantir que todas as cargas possuam disponibilidade de operação. Para tanto, é necessário estudar qualitativamente as falhas do sistema elétrico projetado, visualizando consequências em caso de falha. Exemplo disso é morar numa casa onde, quando o chuveiro é ligado em simultâneo com o micro-ondas, o disjuntor desarma. Quem já viveu isso, como eu, sabe que não temos con�abilidade nesse sistema. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 21 of 37 24/10/2022 05:04 Fonte: patboon / 123RF. Esses são exemplos que, além de gerarem desconforto a usuários, em residências, e perdas econômicas, em indústrias, com o risco de queima de equipamentos, resultam em perdas ocasionadas por restrição de operação e paralisação de processo fabril. • Continuidade A continuidade está relacionada aos exemplos que acabamos de ver, tendo a con�abilidade como uma de suas características, pois um sistema con�ável tem continuidade de serviço. Principalmente em indústrias, para manter a continuidade do fornecimento de energia elétrica, temos geradores de energia para situações de emergência. Em projetos industriais, você, como pro�ssional projetista, deve conhecer a atividade e o funcionamento da indústria, o que lhe permitirá ter ideias para as melhores soluções quanto ao sistema de energia elétrica. • Exigências funcionais Além de todas as características mencionadas, a instalação deve manter parâmetros, como tensão e frequência, dentro de uma faixa de variação Em certos tipos de indústria, onde as cargas são máquinas de refrigeração, os motores dessas máquinas partem ciclicamente e de maneira não periódica, em função da corrente de pico durante a partida dos motores. O mau dimensionamento do disjuntor, ressalta-se, pode levar a um desarme constante, comprometendo a produção. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 22 of 37 24/10/2022 05:04 tolerável, para que não ocorra a queima de equipamentos. Uma maneira de garantir isso é instalar equipamentos de proteção que atuem efetivamente em anomalias no sistema elétrico, como em situações de sobrecarga, curtos-circuitos e surtos de tensão, garantindo a segurança de equipamentos e usuários. • Vida útil A vida útil de instalações elétricas e de seus componentes está intimamente ligada aos itens anteriores, pois, numa situação em que um disjuntor esteja dimensionado de maneira incorreta, podemos ter cabos elétricos com correntes acima da suportada por eles — com isso, há sobreaquecimento, danos em isolações de cabos e grande risco de incêndio. Tudo isso tem impacto direto na vida útil do sistema elétrico. Dentre vários outros fatores, ressaltam-se: qualidade de materiais; execução para implantação de instalações; compatibilidade de materiais com ambiente de uso e entre materiais (cabos de alumínio em conexão com barramentos de cobre, por exemplo); manutenções realizadas de maneira correta; frequência de danos acidentais, sejam diretos, por mau uso ou distúrbios não controláveis, como descargas atmosféricas (raios). Um projeto correto, com dimensionamentos de condutores e proteções corretos, tem peso signi�cativo na vida útil das instalações, como no exemplo citado. Se temos proteções atuando corretamente em momentos de distúrbios, temos uma garantia de que o sistema não será utilizadoem condições fora de especi�cação. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 23 of 37 24/10/2022 05:04 Com o decorrer do tempo, a frequência de problemas, como mau contato e curtos-circuitos aumentam. Isso acontece por desgaste de componentes mecânicos e dispositivos de proteção, em função de envelhecimento e corrosão de materiais, além do envelhecimento de isolantes. • Custo de instalação Em nosso último tópico sobre características que o projeto elétrico deve garantir, há um item com o maior impacto �nanceiro para o cliente: o custo de instalação. Esse deve ser o menor possível e garantir os níveis de qualidade funcional, o que envolve: materiais de qualidade; mão de obra especializada; métodos de instalação e�cientes para a edi�cação. Fonte: �lata / 123RF. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 24 of 37 24/10/2022 05:04 Como projetista, você deve pensar que cada solução envolve três fatores: projeto; materiais; execução. Nem toda solução simples de projeto é a mais e�ciente, pois ela pode ter impactos em materiais e mão de obra, aumentando o valor da obra. Por isso, todo o projeto deve estar ajustado para garantir a viabilidade econômica também do todo. REFLITA O custo de instalação de um projeto tem peso considerável para o cliente quando comparado com o custo de projeto, contudo o projeto pode gerar economias consideráveis ao empreendimento. Qual é o motivo de muitos clientes abrirem mão de realizar um projeto e partir direto para a execução? E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 25 of 37 24/10/2022 05:04 Acabamos de ver todas as premissas às quais um projeto deve atender e, mais que isso, devemos considerar que todo projeto deve ser elaborado com base em normas técnicas. No Brasil, a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) orienta e estabelece critérios para diversas áreas. As concessionárias de fornecimento de energia elétrica também possuem normas às quais você também deve dedicar atenção. Normas de projeto e memorial descritivo E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 26 of 37 24/10/2022 05:04 O uso de normas na elaboração de projetos é uma obrigação pro�ssional, leva o projeto a melhores desempenhos e garante a con�abilidade do sistema como um todo. As normas mais utilizadas em projetos de instalações elétricas são: Caso alguma situação não seja abrangida pelas normas nacionais, devemos procurar nas normas internacionais, nos seguintes órgãos: • American National Standards Institute (ANSI): localizado nos Estados Unidos, esse instituto atua com normalização em várias áreas, em geral, utilizando orientações da National Electrical Manufacturers Association (NEMA) e dos Underwriters Laboratories (UL). • International Electrotechnical Commission (IEC): essa organização internacional, da qual participam países industrializados, elabora SAIBA MAIS No vídeo indicado adiante, o engenheiro Marcelo dá uma aula sobre como entender as normas da concessionária. Esse ponto gera muitas dúvidas em diversos pro�ssionais, pois, além de entender normas técnicas brasileiras (NBRs), surgem desa�os com cada concessionária. ASS I S T I R E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 27 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# resoluções amplamente adotadas por normas nacionais ou tem suas recomendações seguidas. • International Organization for Standardization (ISO): essa organização (internacional, independente e não governamental) é responsável por desenvolver normas de padronização para produtos, serviços, processos e procedimentos. No Brasil, é representada pela ABNT. • National Electrical Manufacturers Association (NEMA): é a associação responsável por de�nir padrões de vários tipos de dispositivos e materiais de instalações elétricas nos Estados Unidos. • Deutsches Institut Fur Normung (DIN): instituto alemão que elabora normas indústrias em geral. Esses são exemplos dentre outras entidades que são referências mundiais. A NR 10, que é a norma regulamentadora de serviços com eletricidade, fala sobre projetos. Em função disso, é válido conhecermos as obrigações que nossos projetos devem seguir. S A I B A M A I S A leitura da íntegra de todas as normas técnicas é essencial para todo pro�ssional — falando sobre isso, a página 3 da NR 10 aborda critérios de projetos. Ela, normalmente, é mais oferecida a eletricistas, porém, como engenheiro(a), você precisa conhecê-la também (na totalidade). E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 28 of 37 24/10/2022 05:04 Dentre os principais pontos que a NR 10 trabalha sobre instalações elétricas e projetos, temos: • de�nição da con�guração do esquema de aterramento; obrigatoriedade, ou não, da interligação entre o condutor neutro e o de proteção; conexão à terra das partes condutoras não destinadas à condução da eletricidade; • o projeto das instalações elétricas deve �car à disposição dos trabalhadores autorizados, além de autoridades competentes e outras pessoas autorizadas pela empresa, e ser mantido atualizado; • deve haver memorial descritivo; • além de outros, tópicos como proteção e seccionamento. Então, �que atento na elaboração de projetos para garantir que sejam cumpridas as normas. Não deixe de veri�car se houve alteração em algum ponto na norma ou adição de novo ponto nas normas regulamentadoras. Seguindo o que a NBR 5410 traz sobre projetos elétricos, uma instalação elétrica deve possuir alguns documentos, os quais são a base para que a instalação seja executada de maneira correta. Um projeto elétrico deve conter, ao menos: • planta; • esquemas uni�lares e outros, quando aplicáveis; • detalhes de montagem, quando necessários; Para saber mais, acesse o link: https://bit.ly/37dVIBZ E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 29 of 37 24/10/2022 05:04 https://bit.ly/37dVIBZ https://bit.ly/37dVIBZ • memorial descritivo da instalação; • especi�cação dos componentes (descrição, características nominais e normas às quais devem atender); • parâmetros de projeto (correntes de curto-circuito, queda de tensão, fatores de demanda considerados, temperatura ambiente etc.). Esses são itens mínimos que devem estar presentes num projeto elétrico, considerando as particularidades de cada projeto. Havendo alterações no projeto durante a execução, é obrigatório o As Built do mesmo ou a reconstrução do projeto como construído. Logo, em nosso projeto, obrigatoriamente, temos de fornecer a planta elétrica, onde há o projeto propriamente dito. Temos também o esquema uni�lar ou tri�lar dos quadros elétricos, item aplicado em praticamente todos os projetos. Detalhes de montagem são mais usuais em projetos de proteção contra descargas atmosféricas e projetos industriais. Para residências, temos instalações embutidas em alvenaria e laje, o que simpli�ca a execução — logo, não é tão usual uma prancha com detalhes. No memorial descritivo, item obrigatório em todos os projetos, são abordados diversos pontos, como: • objetivo do projeto; • documentos de referência; • considerações gerais; • carga instalada; • tipo de fornecimento de energia; • proteções gerais; E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 30 of 37 24/10/2022 05:04 • condutores; • eletrodutos e eletrocalhas;• disjuntores; • iluminação de emergência; • memorial de cálculo. Podem ser adicionados, removidos ou alterados alguns desses pontos, conforme necessidade. Apesar de obrigatório, muitos projetos não possuem memorial descritivo. Projetos industriais ou comerciais, principalmente em shopping centers, por sua vez, exigem a entrega desse documento. Em outras situações, como projetos residenciais, por falta de conhecimento do cliente, muitos pro�ssionais acabam não o entregando ou elaborando. As especi�cações de componentes elétricos e parâmetros projetados, normalmente, estão incluídas na tabela de cargas e no descritivo do projeto. Assim, você otimiza o uso de sua prancha de projeto inserindo tais informações. Além disso, o As Built (um ajuste de projeto) é muito importante, conforme item 6.1.8.2 da NBR 5410. Em obras, ocorrem situações não previstas, e disso surge a necessidade de realizar ajustes que não comprometam o projeto e permitam ganhar tempo ou minimizar perdas. Assim fala a NR 10 sobre atualização de projeto: 10.2.3 As empresas estão obrigadas a manter esquemas uni�lares atualizados das instalações elétricas dos seus estabelecimentos com as especi�cações do sistema de aterramento e demais equipamentos e dispositivos de proteção (BRASIL, [2019], p. 1). E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 31 of 37 24/10/2022 05:04 Dessa forma, a �m de manter atualizado todo o esquema elétrico da edi�cação, a atualização de projeto é obrigatória. Conhecimento Teste seus Conhecimentos (Atividade não pontuada) Leia o trecho a seguir. 10.1.1 Esta Norma Regulamentadora - NR estabelece os requisitos e condições mínimas objetivando a implementação de medidas de controle e sistemas preventivos, de forma a garantir a segurança e a saúde dos trabalhadores que, direta ou indiretamente, interajam em instalações elétricas e serviços com eletricidade. 10.1.2 Esta NR se aplica às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas o�ciais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão destas, as normas internacionais cabíveis (BRASIL, [2019], p. 1). BRASIL. NR 10: segurança em instalações e serviços em eletricidade, de 6 de junho de 1978. Brasília, DF: Ministério do Trabalho e Emprego, [2019]. Disponível em: https://bit.ly/3M2wJQH. Acesso em: 30 mar. 2022. Considerando os conceitos da NR 10 quanto à segurança em projetos elétricos, avalie as a�rmações propostas: E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 32 of 37 24/10/2022 05:04 https://bit.ly/3M2wJQH https://bit.ly/3M2wJQH i. O projeto elétrico deve estar sempre atualizado e disponível. ii. O projeto elétrico não precisa de um responsável técnico. iii. O projeto elétrico deve garantir ergonomia e iluminação adequadas aos trabalhadores. Está correto o que se a�rma em: a) I e II, apenas. b) III, apenas. c) I e III, apenas. d) I, II e III, apenas. e) II e III, apenas. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 33 of 37 24/10/2022 05:04 Material Complementar FILME A batalha das correntes Ano: 2017 Comentário: no �nal do século 19, Thomas Edison e George Westinghouse estavam numa grande batalha referente à distribuição de energia elétrica. Edison trabalhava com a tese do uso de corrente contínua, já Westinghouse defendia �rmemente o uso de corrente alternada. TRA I LER E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 34 of 37 24/10/2022 05:04 https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidade_1/ebook/index.html# L IVRO Instalações elétricas e o projeto de arquitetura Autor: Roberto de Carvalho Junior Editora: Blucher Ano: 2017 Capítulos: 1 e 2 ISBN: 9788521209997 Comentário: esse livro aborda os conceitos básicos de instalações elétricas prediais e de fornecimento de energia. Trata-se de um guia para quem necessita se aperfeiçoar e se desenvolver nesse meio, além de desenvolver vários tópicos importantes sobre instalações elétricas, aterramento e telefonia. Disponível em: Biblioteca Virtual. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 35 of 37 24/10/2022 05:04 Caro(a) estudante, �nalizamos nosso estudo e podemos concluir que, quando falamos sobre projetos elétricos, referimos a todo um universo com várias associações entre normas e diversos detalhes a serem observados cuidadosamente. O pro�ssional responsável pela elaboração de um projeto elétrico assume toda a responsabilidade técnica e, com isso, deve garantir que o projeto contenha condições seguras das instalações a seus usuários. Assim sendo, é necessário estudar a fundo todas as normas relacionadas a projetos elétricos e como aplicá-las. Referênc ias ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 5410: instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: ABNT, 2004. BRASIL. NR 10: segurança em instalações e serviços em eletricidade, de 6 de junho E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 36 of 37 24/10/2022 05:04 Conclusão de 1978. Brasília, DF: Ministério do Trabalho e Emprego, [2019]. Disponível em: https://bit.ly/3ObU18z. Acesso em: 30 mar. 2022. CARVALHO JUNIOR, R. de. Instalações elétricas e o projeto de arquitetura. São Paulo: Blucher, 2017. (Disponível na Biblioteca Virtual). CREDER, H. Instalações elétricas. Atualização e revisão: Luiz Sebastião Costa. Rio de Janeiro: LTC, 2016. GUSSOW, M. Eletricidade básica. Porto Alegre: Grupo A, 2009. Disponível em: https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788577804290/. Acesso em: 23 mar. 2022. MAMEDE FILHO, J. Instalações elétricas industriais: de acordo com a norma brasileira NBR 5419:2015. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. PROJETO elétrico padrão de entrada: como entender as normas da concessionária || PENP -104. [S. l.: s. n.], 2022. 1 vídeo (68 min). Publicado pelo canal Curso Projeto Elétrico. Disponível em: https://youtu.be/Vh2X8NFBx-M. Acesso em: 30 mar. 2022. THE CURRENT war trailer #1 (2019) | Movieclips Trailers. [S. l.: s. n.], 2020. 1 vídeo (3 min). Publicado pelo canal Movieclips Trailers. Disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=kue18AxK1tU. Acesso em: 30 mar. 2022. E-book https://catalogcdns3.ulife.com.br/content-cli/ENG_INQUIN_22/unidad... 37 of 37 24/10/2022 05:04 https://bit.ly/3ObU18z https://bit.ly/3ObU18z https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788577804290/ https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788577804290/ https://youtu.be/Vh2X8NFBx-M https://youtu.be/Vh2X8NFBx-M https://www.youtube.com/watch?v=kue18AxK1tU https://www.youtube.com/watch?v=kue18AxK1tU
