Prévia do material em texto
1 Instalações Elétricas Aula 01: Fundamentos de Instalações Elétricas Prof. Renato Kazuo Miyamoto • Unidade de Ensino: 1 • Competência da Unidade: Conhecer e compreender os símbolos utilizados em projetos elétricos; Conhecer e compreender os principais cálculos realizados para as instalações elétricas. • Resumo: Nesta aula será estudado o projeto elétrico residencial inicial, em que será definido a alocação, as quantidades e potência de tomadas e de iluminação. • Palavras-chave: Sistema elétrico, baixa tensão, NBR 5410, projeto elétrico. • Título da Tele aula: Fundamentos de Instalações Elétricas. • Tele aula nº: 1 Contextualização Qual a importância de um projeto elétrico? Como realizar o dimensionamento elétrico? Como realizar a leitura de um projeto elétrico? Fonte: https://goo.gl/LbDfh6 Fonte: CAVALIN; CERVELIN (2007) Contextualização Fonte: ABRACOPEL (2022) Fonte: ABRACOPEL (2022) Generalidades do sistema elétrico Elementos do sistema elétrico: • Geração; • Transmissão; • Distribuição; • Consumidor Final. Fonte: https://goo.gl/LbDgty4 1 2 3 4 5 6 2 Elementos do SEP: 1. Geração de energia elétrica: transforma uma forma de energia em energia elétrica. Fonte: https://goo.gl/LbDfh7 Fonte: https://goo.gl/LbDfh9 Elementos do SEP: Oferta interna de Energia Elétrica: Fonte: EPE (2022) Derivados de petróleo; 1.60% Solar; 1.66% Nuclear; 2.20% Carvão e derivados; 3.10% Gás natural; 8.30% Eólica; 8.80% Biomassa; 9.10% Hidráulica; 65.20% Fonte: EPE (2022) Elementos do SEP: 2. Transmissão: leva a energia elétrica do ponto de geração até a distribuição nas cidades, em alta tensão. Fonte: https://goo.gl/LbDgt5 Extensão (km) em 2016 Tensão de Transmissão 2.683750 kV 12.816600 kV – DC 46.630500 kV 6.748440 kV 10.320345 kV 55.568230 kV Elementos do SEP: 3. Distribuição da energia elétrica MT:15kV à 36,2kV BT:127V à 380V Classes de tensão nas residências: 220V/127V: FN = 127V FF = 220V 380V/220V: FN = 220V Fonte: ANEEL Fonte: https://goo.gl/JnDpj4 Elementos do SEP: 4. Consumidor Final: Padrões de entrada de energia (residencial): Fonte: https://goo.gl/LbDgt3 Padrão de entrada - A dois fios (1F, 1N|127V): Até 12kW mono. - A três fios (2F, 1N | 127V e 220V): De 12kW até 25kW. - A quatro fios (3F, 1N |127V e 220V): De 25kW até 75kW. Fonte: COPEL (2019). 7 8 9 10 11 12 3 Dimensionamento de Instalações Elétricas Prediais Circuitos de Iluminação Um ponto de luz por ambiente, fixo no teto. Previsão de carga de 100VA para os primeiros 6 𝑚 e adicionar 60VA para cada 4 𝑚 inteiros adicionais. Fonte: https://goo.gl/LbPpj8 Circuitos de Tomadas TUG (Tomada de Uso Geral): São tomadas onde são ligados os aparelhos portáteis como liquidificador, televisão. TUE (Tomada de Uso Específico): São tomadas que alimentam aparelhos fixos, como chuveiros, aparelho de ar condicionado. Fonte: https://goo.gl/LbPpj8 Circuitos de Tomadas Tomada de Uso Geral (TUG) – pelo menos: Banheiro – um ponto de tomada de 600VA; Cozinhas e análogos – a cada 3,5 m de perímetro e acima da bancada da pia – 2 pontos de tomadas, sendo 600VA para os três primeiros pontos e 100VA para o cada ponto restante. Varandas – um ponto de tomada de 100VA; Salas e dormitórios – a cada 5m de perímetro com 100VA por ponto de tomada; Circuitos de Tomadas Tomada de Uso Geral (TUG) – pelo menos: Outros cômodos menor ou igual à 6 𝑚 – um ponto de tomada com 100VA. Circuitos de Tomadas Tomada de Uso Específico (TUE) Localizado no máximo de até 1,5m do equipamento a ser alimentado; Ex: chuveiro, forno elétrico, ar condicionado. Divisão de cargas Circuito independente para equipamentos com uma corrente superior a 10A; Circuito exclusivo para área molhada; Circuito de iluminação separado das tomadas. Fonte: https://goo.gl/LbRrj6 13 14 15 16 17 18 4 Dimensionamento de condutores elétricos: Seção (bitola) mínima para iluminação de #1,5mm2 e para tomadas de #2,5mm2 (fio de cobre); Correção da corrente nominal (temperatura e agrupamento); Queda de tensão. Fonte: https://goo.gl/LbRrj6 Situação Problema Você atua como projetista e um cliente o contratou para um projeto residencial e, como entrega inicial, solicitou a apresentação da previsão de cargas. Esse cliente deseja verificar o número de TUGs e de TUEs, e a carga de iluminação, devendo ser previsto um número mínimo de tomadas, seguindo a norma NBR5410. Situação Problema Equipamentos elétricos que o cliente deseja utilizar: torneira elétrica (5000 W), um chuveiro (5500 W) e uma máquina de lavar (1000 W). Fonte: Adaptado Azzini (2014) Resolução da Situação Problema Calcular a área e o perímetro de cada ambiente. Montar tabela para iluminação e para tomadas com os valores mínimos. TUGIluminaçãoDimensõesAmbiente Pot. (VA) Qtd.Potência (VA) Per. (m) Área (m2) 300310012,29,3Sala 1800310012,09,0Copa 1900416013,010,5Cozinha 300316012,710,1Dormitório 1 300316012,810,2Dormitório 2 6001100-3,3Banheiro 1800310010,36,1Serviço Resolução da Situação Problema Previsão de carga para TUE (tomadas de uso específico) TUGEquipamentoAmbiente Pot. (VA)Qd. ---Sala ---Copa 5000W-Torneira ElétricaCozinha ---Dormitório 1 ---Dormitório 2 5500W1ChuveiroBanheiro 1000W1Máquina de lavarServiço Simbologia em diagramas unifilares 19 20 21 22 23 24 5 A simbologia em diagramas são ferramentas elaboradas a fim de facilitar a execução dos projetos elétricos, tornando simples a identificação de diversos pontos de utilização nas instalações. Fonte: Adaptado Filho (2011) Símbolos para luminárias, refletores e lâmpadas Símbolos elétricos para pontos de tomada Fonte: Adaptado Filho (2011) Símbolos elétricos para quadro de distribuição Fonte: Adaptado Filho (2011) Símbolos elétricos para interruptores Fonte: Adaptado Filho (2011) Fonte: https://goo.gl/LbDxs7 Símbolos elétricos para interruptores Fonte: Adaptado Filho (2011) Fonte: Adaptado Filho (2011) Fonte: Adaptado Filho (2011) 25 26 27 28 29 30 6 Dimensionamento de condutores elétricos Seção mínima dos condutores: Tabela 47 da NBR 5410: Fonte: NBR5410 (2014) Método da capacidade de corrente Escolher o tipo de isolação: Método de instalação – tabela 33 da NBR 5410: XLPEEPRPVC Fonte: NBR5410 (2014) Método da capacidade de corrente Cálculo da corrente nominal 𝐼 = 𝑆 [𝑉𝐴] 𝑉 [𝑉] Número de condutores carregados Fonte: NBR5410 (2014) Corrente corrigida Aplicar os fatores de correção de temperatura e de agrupamento na corrente – tabelas 40 e 42 Fonte: NBR5410 (2014) Corrente corrigida Escolher a bitola de acordo com a corrente corrigida (tabela 36 à 39): 𝐼 = 𝐼 𝐹𝐶𝑇 × 𝐹𝐶𝐴 Fonte: NBR5410 (2014) 31 32 33 34 35 36 7 Método simplificado de queda de tensão – W.m Método da queda de tensão Em todo caso, usa-se a queda de tensão de 2%. Método simplificado de queda de tensão – W.m Método da queda de tensão Para tensão de 127V Fonte: NBR5410 (2014) Situação Problema Você tem que dimensionar os condutores dos circuitos: Circ. 1: TUE Torneira elétrica – 6 metros do QGD; Circ. 2: 3 x TUG’s de 600 VA – 2, 3 e 5 metros do QGD, 1 x TUG de 100 VA – 8 metros do QGD; Circ. 3: iluminação de 160 VA – 8 metros do QGD. Fonte: https://goo.gl/LbPpj8 Resolução da Situação Problema Esquematizando o circuito: Circuito 1 𝑃 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 = 5000 6 = 30000 𝑊 𝑚 Circuito 2 𝑃 𝑚 = 600 2 + 600 3 + 600 5 + 100 8 = 6800𝑊 𝑚 Circuito 3 𝑃 𝑚 = 160 8 = 1280 𝑊 𝑚 Resolução da Situação Problema Circuito 1: 30000 𝑊 𝑚 − #6𝑚𝑚 Circuito 2: 6800 𝑊 𝑚 − #1,5𝑚𝑚 Circuito 3: 1280 𝑊 𝑚 − #1,5𝑚𝑚 Recapitulando 37 38 39 40 41 42 8 Recapitulando - Generalidades do SEP; - Dimensionamento de condutores; - Simbologia em instalações elétricas prediais; Fonte: https://goo.gl/LbDgty4 Fonte: Adaptado Filho (2011) 43 44 45 46