4 COC ET Consumo_de_Energia_Elétrica

Prévia do material em texto

FUNDAMENTOS DE INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS 
Luiz Carlos Miyashiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
, 
 
 
27 
 
 
4 CONSUMO DE ENERGIA ELÉTRICA 
Neste bloco, apresentamos conceitos sobre medição, aterramento, 
equipotencialização, proteção e quadros elétricos que fazem parte do controle da 
eletricidade e meios de proteção em uma edificação. 
A causa principal de incêndios no Brasil ainda é a eletricidade. Os maiores incêndios no 
Brasil tiveram origem em curtos-circuitos e mesmo com uma legislação mais 
abrangente, exigências maiores e uma melhora na fiscalização desta área, ainda 
ocorrem incêndios diariamente por negligência nas obrigações envolvendo 
construções e reparos na área elétrica. 
Evidências do não cumprimento de normas do setor elétrico, atualmente, fazem parte 
de auditorias de certificação, como irregularidades com o SPDA, não realização de 
cursos de capacitação, falta de documentação da área elétrica. 
A base de questões práticas deve ser precedida de conhecimento dos motivos de 
certas ações adotadas e não somente por padrões. Por isso, procuramos esclarecer 
neste bloco pontos da norma NBR 5410. 
4.1 Medições de energia 
O tipo de medição de energia vai depender da demanda do empreendimento com 
instalações diferenciadas. 
A medição da energia residencial é feita pelo consumo (potência em watts) de um 
período de tempo (mensal). 
Lembrando: 
P (watt) = V (volt) x I (ampére) 
E 
Potência = joule/coulomb x coulomb/segundo = joule/segundo = watt 
, 
 
 
28 
 
Sendo 1.000 watts = 1 kW e 1.000.000 watts = 1 MW. 
Exemplo: Motor elétrico alimentado por uma tensão de 220V com uma corrente de 
30A. 
Potência = V x I = 220V x 30A = 6.600W 
Se o motor ficar ligado direto 3 horas, a potência será de 6.600 W x 3 = 19.800 Wh ou 
19,8 kWh. 
A soma das potências utilizadas no período resultará no consumo da residência 
registrado no medidor. 
O medidor de potência é o wattímetro que necessita dos valores de medição da tensão 
e da corrente. 
A medição de energia é feita por aparelho com a denominação de quilowatt-hora-
metro que, assim como o wattímetro, registra os valores de tensão e corrente e 
acumula os valores. 
4.2 Aterramento 
A eletricidade caminha em um condutor e a escolha das direções recai sobre materiais 
com menor resistência. A resistência do solo normalmente é baixa e se torna o 
caminho preferível da eletricidade. 
A terra de ignada para o termo “aterramento” n o é a terra como elemento da 
natureza e im a “Terra” como planeta. O termo em inglê “Protection Earth” ou PE, 
encontrado como designação do cabo ou fio terra, esclarece bem o significado de 
aterramento (Earth = planeta Terra). 
A recomendação técnica é que a resistência do solo seja menor que 10 ohms. Quanto 
menor a resistência, melhor a condução da eletricidade para o solo e dissipação nas 
camadas inferiores. 
, 
 
 
29 
 
O aterramento é um meio de proteção do circuito para evitar o choque elétrico. Fugas 
de corrente são possíveis, principalmente em falhas de isolamento ou contato com 
umidade. O aterramento transfere esta carga elétrica para o solo. 
Nas tomadas é obrigatória a instalação do fio terra ou terceiro pino (circuitos 
monofásicos) como meio de proteção de fugas. 
A identificação do cabo a ser conectado é de cor verde ou verde/amarelo. 
Conforme a norma NBR 5410 para instalações em baixa tensão, é necessária a 
instalação de barra de aterramento na entrada de energia. Barramentos de 2,5 metros 
aterrados, com conexão na parte superior para ligação ao quadro elétrico, assim como 
materiais alternativos relacionados na NBR 5410. Existem, no mercado, produtos para 
melhorar a condutividade do solo aplicado na inserção da barra de aterramento. 
Segue abaixo a tabela referente à seção do condutor de proteção: 
Seção dos condutores fase 
(mm2) 
Seção mínima do condutor de proteção 
(mm2) 
1,5 a 16 A mesma seção do condutor fase 
25 16 
35 16 
50 25 
70 35 
95 50 
120 70 
150 70 
185 95 
240 120 
300 150 
 
4.3 Equipotencialização 
Equipotencialização significa “mesmo potencial”. Quando há uma diferença de 
potencial entre dois pontos, há a passagem de corrente elétrica. No momento que o 
potencial se iguala a corrente cessa. 
, 
 
 
30 
 
Utilizando este princípio, a norma NBR 5410 estabelece procedimentos para 
equipotencialização de elementos condutores de eletricidade, para proteção de 
pessoas e animais, sujeitos a descargas atmosféricas e fugas de corrente. 
Principalmente elementos condutores que se localizam no lado externo da edificação 
estão sujeitos a descargas atmosféricas com risco de choque elétrico diretamente ou 
indiretamente no contato com estes elementos. 
Exemplo de pontos a serem equipotencializados em uma edificação: 
 Malhas de aterramento e outros elementos do sistema SPDA (Sistema de 
Proteção Contra Descargas Atmosféricas); 
 Antenas receptoras e transmissoras; 
 Portões, portas, divisórias e grades de metal; 
 Equipamentos expostos como chiller, bombas de resfriamento, condensadores 
de ar condicionado, motores de exaustores; 
 Corrimão, guarda-corpo, escadas fixas; 
 Tampas de caixa d´água, saída de exaustores, cabos de aço; 
 Mastros de bandeira, caixas d´água metálicas, registros e válvulas; 
 Tanques de oxigênio, Central de gás GLP; 
 Instalações fixas metálicas e outros. 
A equipotencialização é realizada com a conexão de materiais condutores como fios, 
cabos, barramentos em pontos com condutividade elétrica. Materiais isolantes como 
tintas e acabamentos, devem ser retirados para garantia da condução (posteriormente 
podem ser aplicadas). 
Todos os pontos de aterramento e de equipotencialização devem ter a ligação com o 
barramento BEP (Barramento de equipotencialização principal) para ligação 
conveniente a terra. 
, 
 
 
31 
 
4.4 Quadros elétricos 
Os quadros elétricos da cabine secundária ou de distribuição têm a função de 
proteção, seccionamento, acionamento, medição e controle dos circuitos elétricos. 
Os quadros elétricos da cabine secundária trazem a carga da cabine primária com a 
redução da tensão elétrica, porém com carga elevada da corrente elétrica. Os 
elementos que compõem estes quadros devem ser dimensionados de acordo com o 
nível da carga elétrica como chaves elétricas; cabeamento; fusíveis e porta-fusíveis; 
disjuntores; barramentos de interligação. 
Os quadros elétricos de distribuição se localizam em pavimentos e setores com 
controle de determinada área. Os níveis de corrente são menores, porém o cuidado 
nas manobras não deve ser diminuído. 
A norma regulamentadora NR 10 cita que, para evitar choques elétricos, os circuitos 
elétricos devem estar protegidos com a barreira de contato em partes energizadas. Os 
painéis, de acordo com as exigências da NR 10 devem dispor de proteções de modo 
que o operador não tenha contato direto com partes energizadas, como fios, cabos, 
terminais, conexões e barramentos. Esta barreira de material isolante normalmente é 
de acrílico que permite a visualização do circuito. 
A manutenção preventiva em quadros elétricos permite a detecção de falhas que 
podem originar curtos-circuitos e princípios de incêndio. Fazem parte de manutenção 
as seguintes ações: 
 Visualização do quadro elétrico quanto a objetos não pertencentes ao circuito, 
fios soltos, eventual faíscamento, elementos com aparência de desgaste e odor 
de queimado; 
 Reaperto de elementos como fixação de cabos, conectores; 
 Medição da temperatura por meio de medidor infravermelho (pontual) ou 
câmeras termográficas (abrange todo o painel) de acordo com tabelas limites 
de temperatura; 
, 
 
 
32 
 
 Identificação dos circuitos de cada disjuntor; 
 Identificação do painel elétrico, fechadura; 
 Existência de bloqueios; 
 Testes de tensão elétrica e testes de funcionamento dos disjuntores (caso 
possível); 
 Verificação geral dos elementos do painel elétrico. 
4.5 Proteçãodo circuito 
Os elementos básicos na proteção de circuitos são os disjuntores e fusíveis. 
É fundamental o correto dimensionamento destes elementos para não 
comprometimento dos cabos e conexões, evitando riscos de princípio de incêndio. 
As correntes estipuladas para a seleção dos dispositivos de proteção não podem ser 
maiores que os valores estipulados em projeto. Dimensionamento com valores abaixo 
podem provocar interrupções não desejáveis e comprometer o funcionamento de 
equipamentos com perdas (tanto materiais quanto humanas) no processo. 
Antes do surgimento dos disjuntores, que são dispositivos com possibilidade de 
religamento, eram utilizados fusíveis como o tipo rolha e cartucho nas residências. O 
fusível, atualmente, é utilizado principalmente em circuitos onde há motores elétricos, 
em vista de sua maior precisão de seccionamento onde há variação gradativa de 
temperatura. 
Para dimensionamento dos quadros elétricos, é necessário o balanceamento de cargas 
dividindo os circuitos em: 
 Circuitos de iluminação; 
 Circuitos com tomadas de uso geral; 
 Circuitos com tomadas de uso específico. 
, 
 
 
33 
 
Cada circuito deve ser identificado no quadro de disjuntores de forma clara. 
O dimensionamento de cada dispositivo de proteção deve obedecer à demanda do 
circuito e a utilização do fator de potência. 
No caso de iluminação onde há utilização permanente, tanto no período diurno como 
parte do período noturno, o fator de potência a ser considerado é 1,0. 
Os disjuntores de tomadas de uso específico devem obedecer à potência nominal do 
equipamento. 
Deve ser obedecido o dimensionamento das tomadas de acordo com a capacidade 
máxima do circuito nele inserido. 
O cálculo da demanda de um determinado circuito deve ser atualizado sempre que 
forem acrescentados novos dispositivos a ele. 
Conclusão 
Os conceitos apresentados neste bloco são importantes para a compreensão dos 
processos de controle e proteção dos circuitos elétricos, além da proteção do 
operador e pessoas que possam ter contato com a eletricidade. 
Eles vão servir de base para a parte do dimensionamento do circuito elétrico e das 
questões práticas da instalação elétrica. 
Como dito no início, o manuseio da eletricidade veio após a compreensão de como a 
eletricidade se comporta, gerando acidentes e mortes. 
Certas normas obrigatórias ainda são de desconhecimento de grande parte da 
população, como a in talaç o de DR’ que evita o choque elétrico e força o 
responsável da construção a regularizar o circuito, ao contrário do aterramento que 
oferece proteção, ma “e conde” o problema da fuga da corrente. 
REFERÊNCIAS 
CERVELIN, S.; CAVALIN, G. Instalações Elétricas Prediais. 10 ed. São Paulo, 2004. 
CREDER, H. Instalações Elétricas. 15 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2012.