GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

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E-BOOK
GERAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO 
DE ENERGIA ELÉTRICA
Sistema elétrico de potência (sep)
APRESENTAÇÃO
Seja bem-vindo!
Os sistemas elétricos de potência compõem um dos pilares do desenvolvimento de qualquer 
país. O emaranhado de fios, subestações e centrais geradoras que produzem, transmitem e 
alimentam as cargas consumidoras garantem que você poderá carregar o seu celular no horário 
que quiser, sem se preocupar se a energia está disponível. Essa facilidade toda resulta de um 
sistema complexo, que deve ser organizado e coordenado para garantir que a energia elétrica 
chegue aos consumidores com a qualidade desejada, com a confiabilidade esperada e com um 
mínimo de continuidade.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai aprender sobre os sistemas elétricos de potência: 
desde a sua estrutura até os seus componentes, passando por um breve histórico do seu 
desenvolvimento.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Determinar a estrutura dos sistemas elétricos de potência.•
Reconhecer o histórico dos sistemas elétricos de potência.•
Analisar os componentes do sistema elétrico de potência.•
DESAFIO
O sistema de distribuição é o ponto de conexão do sistema elétrico de potência com o 
consumidor final. Perto do sistema como um todo, o consumidor pode parecer uma parte 
infinitesimal, mas é ele que possui o direito de ter energia disponível a qualquer momento. Para 
atender os consumidores, o sistema de distribuição é extremamente ramificado e redundante, 
possibilitando que suas partes possam ser isoladas em casos de manutenção ou devido a 
interrupções corriqueiras. Os engenheiros responsáveis pelo sistema de distribuição têm grandes 
desafios em suas mãos, pois a entrega da energia ao consumidor deve ser garantida, e a falta de 
fornecimento por mais tempo que o tolerado pela legislação pode resultar em multas à 
concessionária distribuidora.
Que atitude você tomaria para melhorar esse sistema de distribuição?
INFOGRÁFICO
Do ponto de vista sistêmico, o sistema elétrico de potência pode ser dividido em: geração, 
transmissão, distribuição. Dentro desses subsistemas, existem divisões e todo um universo de 
funcionamento particular. Estudar cada um desses pontos é de extrema importância, já que um 
engenheiro não será contratado para trabalhar em todos os subsistemas ao mesmo tempo. Cada 
um deles possui grande magnitude – até porque o Brasil é um país continental – e operam com 
suas características únicas, que os diferenciam completamente dos outros.
No Infográfico a seguir, você verá as características marcantes de cada fase desse processo que 
compõe o sistema elétrico de potência. 
CONTEÚDO DO LIVRO
Assim como o saneamento, os sistemas de abastecimento de água e a iluminação pública, o 
fornecimento de eletricidade é considerado um serviço básico, graças à dependência da 
humanidade a este serviço. O caminho é longo, passando por geração, transmissão e 
distribuição, para que a energia elétrica chegue até o consumidor.
No capítulo Sistema Elétrico de Potência (SEP), da obra Sistemas elétricos de potência, você 
verá uma introdução aos sistemas elétricos de potência, bem como o seu histórico e o seu 
funcionamento atual.
Para entender o sistema elétrico brasileiro, são apresentados os agentes envolvidos na sua 
estrutura organizacional, responsáveis pela operação, fiscalização e regulação do mercado 
energético.
Boa leitura.
 
Sistemas elétricos 
de potência
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Determinar a estrutura dos sistemas elétricos de potência.
 � Reconhecer o histórico do desenvolvimento dos sistemas elétricos 
de potência.
 � Analisar os componentes do sistema elétrico de potência.
Introdução
O fornecimento de eletricidade é considerado um serviço básico, assim 
como o saneamento, a iluminação pública e os sistemas de abastecimento 
de água, devido à dependência, da humanidade, desses serviços. 
Para que a energia elétrica chegue até o consumidor, o caminho é 
longo e passa por geração, transmissão e distribuição. Esse caminho é 
o que compõe o chamado sistema elétrico de potência. A função 
do sistema elétrico de potência é fornecer energia elétrica a grandes 
e pequenos consumidores, com uma qualidade mínima estabelecida 
por normas vigentes do setor e no momento em que for solicitada. O 
crescimento da população mundial e, consequentemente, o crescimento 
econômico dos países demanda cada vez mais energia, o que faz com que 
os sistemas elétricos precisem ser cada vez mais robustos e inteligentes 
para atender todos.
Neste capítulo, você vai aprender sobre a estrutura e os componentes 
de sistemas elétricos de potência, reconhecendo o histórico do desenvol-
vimento que esses sistemas sofreram para chegar ao que se conhece hoje.
Estrutura dos sistemas elétricos de potência
Os sistemas elétricos de potência são sistemas complexos compostos por aspec-
tos técnicos e regulatórios. Existem leis e normas que devem ser seguidas para 
que o consumidor seja atendido com a qualidade mínima exigida. Para isso, há 
uma estrutura composta por diversas instituições que organizam esse sistema.
No Brasil, o poder federal regula e fiscaliza a geração, a transmissão e a dis-
tribuição de energia elétrica. Desse modo, as concessões são de responsabilidade 
do Ministério de Minas e Energia (MME), enquanto a regulação e a fiscalização 
são exercidas pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). A Figura 1 
apresenta o mapeamento organizacional das instituições do setor elétrico nacional.
Figura 1. Mapeamento Organizacional das Instituições do setor elétrico nacional.
Fonte: Adaptada de Engie ([201-?]).
CNPE
Conselho Nacional
de Política Energética
MME
Ministério de
Minas e Energia
EPE
Empresa de
Pesquisa Energética ANEEL
ANEEL
CMSE
Comitê de 
Monitoramento
do Setor Elétrico
Órgão de assessoramento
do presidente da república
para formulação de políticas
e diretrizes de energia
Estudos e pesquisas para
subsidiar o planejamento
do setor energético
Acompanhar e avaliar a
continuidade e segurança
do suprimento de energia
Gestão do registro, medição,
contabilização, monitoramento,
liquidação financeira, 
compensação da energia
comercializada
Planejamento e programação
da operação e o despacho 
centralizado da geração de
energia no país
CCEE
Câmara de
Comercialização
de Energia Elétrica
ONS
Operador Nacional
do Sistema
Sistemas elétricos de potência2
Assim, o MME é o órgão do Governo Federal responsável pela formulação, 
organização e implantação das políticas energéticas do Brasil, de forma inte-
grada, monitorando a segurança de suprimento e definindo ações de prevenção 
(COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ, 2014).
Para assessorar o MME em questões técnicas, foi criado o Conselho Na-
cional de Política e Energia (CNPE). Esse órgão tem por objetivo estabelecer 
diretrizes das políticas energéticas, visando ao aproveitamento racional dos 
recursos de energia (COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ, 2014).
Sob o comando do MME, existem três instituições: a Empresa de Pesquisa 
Energética (EPE), cuja função é realizar os estudos relacionados ao sistema 
energético nacional e a sua expansão; a ANEEL, que é responsável pela re-
gulação e pela fiscalização do setor elétrico; e o Comitê de Monitoramento 
do Setor de Energia (CMSE), o qual é responsável pelo monitoramento do 
fornecimento de energia do sistema e pela solução dos problemas que existirem 
nessa etapa (COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ, 2014).
A ANEEL foi criada por meio da Lei nº. 9.427/1996 e do Decreto nº. 
2.335/1997 e é um dos órgãos mais conhecidos no âmbito do setor elétrico 
brasileiro. Entre as suas funções, destacam-se (BRASIL, 2002):
 � regulação do sistema elétrico de potência;
 � fiscalização de concessões e permissões dos serviços relacionados à 
energia elétrica concedidas pelo governo;� implementação de políticas sobre o uso da energia elétrica e exploração 
dos recursos energéticos;
 � definição de tarifas;
 � intermediação de divergências entre agentes comercializadores e 
consumidores;
 � supervisão do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e da câmara 
de Comercialização de Energia;
O ONS é uma empresa pública de direito privado, sem fins lucrativos, 
criada pelas Leis nº. 9.648 e 10.848/2004 e regulamentada pelo Decreto nº. 
5.081/2004, sendo responsável pela operação dos sistemas de geração, pela 
transmissão de energia elétrica no Sistema Interligado Nacional (SIN) e pelo 
planejamento da operação dos sistemas isolados (BRASIL, 2018).
3Sistemas elétricos de potência
É exigido, do profissional, um treinamento específico de segurança em sistema elétrico 
de potência, o qual deve abordar um currículo mínimo, ter carga horária preestabelecida 
e cumprir as demais determinações estabelecidas na NBR-10 para trabalhar nesse setor.
O SIN é a interconexão dos sistemas elétricos subdivididos regionalmente 
entre os sub-sistemas Sul, Sudeste/Centro-oeste, Nordeste e a maior parte 
da região Norte. Por meio de um sistema de transmissão, esses subsistemas 
podem realizar a transferência de energia entre eles, integrando os recursos 
de geração para atender à demanda dos consumidores (BRASIL, 2018).
O ONS desenvolve estudos visando à operação dos sistemas de geração 
de maneira ótima, isto é, gerar a maior quantidade de energia com o menor 
custo, sempre respeitando os níveis de qualidade e segurança definidos pela 
ANEEL. Além disso, é de responsabilidade do ONS que todos os agentes 
do setor elétrico tenham igual acesso às redes de transmissão, bem como 
garantir que a ampliação do SIN seja realizada com o menor custo, atendendo 
às condições operacionais futuras (BRASIL, 2018).
Também fiscalizada pela ANEEL, a Câmara de Comercialização de Energia 
Elétrica (CCEE) é uma entidade, sem fins lucrativos, composta pelos agentes 
que atuam no mercado de compra e venda de energia elétrica. Os principais 
objetivos da CCEE são a realização de leilões públicos de energia elétrica e 
a documentação de contratos de comercialização.
Devido à grandiosidade do SIN, ele pode ser dividido em níveis de tensão, 
os quais são separados entre si por subestações elevadoras ou abaixadoras. 
Segundo a ANEEL, o sistema elétrico brasileiro é divido em nível de distri-
buição e nível de transmissão. (BRASIL, 2002).
O nível de distribuição é compreendido por um sistema de propriedade da 
concessionária distribuidora e é dividido entre Sistema de Distribuição de Alta 
Tensão, Sistema de Distribuição de Baixa Tensão e Sistema de Distribuição 
de Média Tensão. Para alguns autores, o Nível de Distribuição de Alta Tensão 
também é conhecido como Nível de Subtransmissão, já que compreende as 
linhas e as subestações que conectam as barras da rede básica ou de centrais 
geradoras às subestações de distribuição. A tensão típica dos sistemas de 
distribuição de alta tensão varia entre 69 kV e 230 kV, nos sistemas de distri-
buição de média tensão entre 1 kV e 69 kV e nos sistemas de distribuição de 
baixa tensão de até 1 kV (BRASIL, 2002). 
Sistemas elétricos de potência4
O nível de transmissão trabalha com blocos maiores de potência, interli-
gando as centrais geradoras aos pontos de maior carga do sistema, os quais 
são conectados aos sistemas de distribuição. A rede de transmissão brasileira 
é extremamente extensa devido à configuração do segmento de geração, que 
é constituído, em sua maior parte, por grandes usinas hidrelétricas instaladas 
distantes dos grandes centros consumidores (ELGERD, 1976).
Uma das grandes diferenças entre os sistemas, além do nível de tensão, é a 
configuração da rede. A Figura 2 apresenta duas configurações utilizadas, a 
do tipo radial (Figura 2-a), na qual a energia flui em um único sentido, como, 
por exemplo, das centrais geradoras para a carga, e a do tipo em anel, em que 
a redundância do circuito aumenta a confiabilidade do sistema. O sistema de 
transmissão é, em sua maior parte, um sistema radial, enquanto o sistema de 
distribuição é um sistema em anel (ELGERD, 1976).
Figura 2. a) sistema radial; b) sistema em anel.
Fonte: Adaptada de Elgerd (1976, p. 52).
(a)
(b)
Código
de barra
Símbolo
de barra
Símbolo
de gerador
Símbolo
de linha
Símbolo
de carga
Símbolo de
transformador
Linha de interligação
com sistema vizinho
1 2
3 4
5 6
~ ~
~
~
5Sistemas elétricos de potência
Buscando a interligação total do sistema elétrico nacional, existe uma 
grande tendência em expandir o sistema de transmissão. O MME, por meio 
de estudos técnicos desenvolvidos pela EPE e pelo ONS, cria programas para 
atingir esse objetivo, cuidando dos aspectos técnicos e da tarifa aplicada. A 
ANEEL, exercendo sua função de regulação e fiscalização, realiza leilões para 
a seleção de grupos empreendedores que serão responsáveis por construir e 
operar novas linhas de transmissão.
Ao profissional que trabalha constantemente em contato com o sistema elétrico de 
potência é de direito um adicional de periculosidade de 30% sobre o salário. 
Histórico dos sistemas elétricos de potência
O sistema elétrico de potência é uma das obras mais complexas desenvolvidas 
pela humanidade e passou por um longo período até ser o que se conhece hoje. 
Graças a esse desenvolvimento, o crescimento e o desenvolvimento dos países 
foi possível e essa grande rede de conversão e transporte de energia se tornou 
confiável, segura e totalmente necessária para a sociedade.
A história do sistema elétrico começou em 1878, quando Thomas A. Edison 
passou a pesquisar um sistema elétrico formado por uma central elétrica que 
distribuiria esse tipo de energia para a redondeza (GLOVER; SARMA, 2003). 
Com o objetivo de atrair a atenção de potenciais investidores, a estação de 
Pearl Street ficava no distrito financeiro e comercial de Nova Iorque e marcou 
o começo da indústria da eletricidade. Na inauguração da estação, em 1882, 
cerca de 60 clientes eram abastecidos em uma milha quadrada. Em um mês, 
a carga já era aproximadamente três vezes maior e no ano seguinte mais de 
sete vezes maior (GLOVER; SARMA, 2003). 
Alguns anos depois, essa estação se incendiou. Embora tenha sido recons-
truída, encerrou completamente suas atividades um tempo depois. Apesar disso, 
esse foi um marco importante na história dos sistemas elétricos de potência.
O sistema desenvolvido por Edison era um sistema em corrente contínua 
(CC), de 220V, e logo alguns problemas relacionados a esse nível de tensão, 
às distâncias de transmissão e ao crescimento das cargas começaram a apa-
Sistemas elétricos de potência6
recer. Com o desenvolvimento de um transformador viável, comercialmente 
falando, Stanley tornou possível a distribuição de energia em alta tensão, 
com corrente menor e menores quedas de tensão na linha. Isso fez com que a 
corrente alternada (CA) se tornasse mais atrativa frente aos equipamentos que 
operavam em CC. Logo foi instalada a primeira linha monofásica operando 
em CA. Com 21 km, a linha ligava Oregon a Portland e operava em 4 kV 
(GLOVER; SARMA, 2003).
Nikola Tesla teve sua participação registrada no Instituto Americano de En-
genheiros Eletricistas quando apresentou um artigo sobre um motor de indução 
bifásico. Nessa pesquisa, ele defendeu as vantagens dos sistemas polifásicos, 
quando comparados aos sistemas monofásicos (GLOVER; SARMA, 2003).
Por fim, as primeiras linhas trifásicas começaram a operar em 1891 e 1893, 
na Alemanha, com tamanho de 179 km em 12 kV, e nos Estados Unidos, com 
12 km em 2,3 kV, respectivamente (GLOVER; SARMA, 2003). A Figura 3 
apresenta a linha do tempo do início da história do sistema elétrico de potência.
Figura 3. Marcos da indústria elétrica. 
Fonte: Adaptada de Glover e Sarma (2013).
Thomas A. Edison abre a
estação de Pearl Street na
cidade de Nova Iorque
Primeiras linhas detransmissão instaladas
na Alemanha
William Stanley desenvolve
um transformador
comercialmente viável
Primeira linha monofásica de
transmissão em CA nos Estados
Unidos, em Oregon
Primeira linha trifásica de
transmissão em CA nos Estados
Unidos, na Califórnia
Gerador CC impulsionado por
uma turbina hidráulica,
instalado em Appleton,
Wisconsin
Frank J. Sprague produz 
o motor CC para os
sistemas de Edison
Nikola Tesla apresenta um
artigo sobre motores bifásicos
em CA, de indução e síncrono
Primeira linha trifásica de
transmissão em CA,
na Alemanha
1882
1884
1888
1889
1891
1893
1885/6
7Sistemas elétricos de potência
História do sistema elétrico de potência no Brasil
Enquanto isso, no Brasil, em 1879, foi utilizado um dínamo para criar o pri-
meiro serviço de iluminação pública, instalado na estação central da ferrovia 
Dom Pedro II. Anos depois, também no Rio de Janeiro, foi a vez do jardim 
do Campo da Aclamação, atualmente conhecido como Praça da República, 
receber uma iluminação pública (GOMES et al., 2002).
A primeira central geradora brasileira foi instalada na cidade de Campos, 
no Rio de Janeiro, tendo a capacidade de 52 kW utilizados para alimentar 39 
lâmpadas. Uma caldeira alimentada à lenha gerava o vapor necessário para 
alimentar a termelétrica (GOMES et al., 2002).
A história do Brasil no ramo das hidrelétricas iniciou em 1883, na cidade 
de Diamantina, em Minas Gerais. Utilizando a força das águas do Ribeirão 
do Inferno, afluente do rio Jequitinhonha, gerava-se energia para abastecer a 
extração de diamante que acontecia a 2 km de distância (GOMES et al., 2002).
Com o crescimento do setor hidrelétrico justificado pelo grande potencial 
hídrico do país, em 1903, iniciou-se o processo de regulamentação da utiliza-
ção e do aproveitamento da energia hidráulica dos rios brasileiros para fins 
de serviços públicos. Apesar de não funcionar efetiva e imediatamente, essa 
lei foi importante para que o processo regulatório dessa atividade começasse 
(GOMES et al., 2002).
Entre 1900 e 1920, a população do Brasil quase dobrou, o que fez com que 
o potencial hidráulico, localizado entre Rio de Janeiro e São Paulo, crescesse 
mais de 600%. Somente em 1903 foi construída uma hidrelétrica em Alagoas, 
utilizando as águas da Cachoeira de Paulo Afonso, para alimentar as máquinas 
das fábricas de linhas e fios da região (GOMES et al., 2002).
A tentativa de regular o setor elétrico nacional era cada vez mais urgente, 
já que o crescimento do país fazia com que mais investidores empreendessem 
nele, da forma que melhor lhes cabia. Só em 1934 foi formalizado o Código 
de Águas, que definiu o papel intervencionista do Estado na gestão do setor 
hidráulico e energético do país (GOMES et al., 2002).
O Código de Águas definia que a União passava a deter a competência 
de legislar e outorgar concessões de serviços públicos de energia elétrica, 
antes estabelecidos apenas por contratos. Assim, foram revistos os critérios 
utilizados para definir os preços dos serviços prestados pelas companhias, o 
que determinou que o preço do serviço deveria sanar as despesas da operação 
e da depreciação das instalações e prover uma justa remuneração às empre-
sas. A justa remuneração seria definida de acordo com o custo histórico das 
instalações (GOMES et al., 2002).
Sistemas elétricos de potência8
O papel intervencionista do Estado fez com que a Companhia Hidroelétrica 
do São Francisco (CHESF) fosse criada para aproveitar os recursos hídricos do 
Rio São Francisco, em 1945. Em 1946, o Governo apresenta o Plano Nacional 
de Eletrificação, o qual propunha investimentos em usinas elétricas de pequeno 
e médio porte, sendo o Estado o empreendedor (GOMES et al., 2002).
Somente em 1995, a desestatização teve seu início e se baseia, até hoje, na 
desverticalização da cadeia produtiva de energia elétrica. O objetivo é segregar 
as atividades de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. A 
atividade de geração vem sendo desregulada, com o passar do tempo, com a 
licitação de novos empreendimentos de geração, a criação da figura do Produtor 
Independente de Energia (PIE) e o livre acesso aos sistemas de transmissão e 
distribuição. Além disso, com a comercialização, passou-se a ter a liberdade 
para grandes consumidores escolherem de quem querem comprar a sua energia 
(GOMES et al., 2002).
A história dos sistemas elétricos brasileiros teve um momento histórico 
de seca em 2001. Como a geração brasileira se baseia na energia hidrelétrica, 
uma baixa dos reservatórios das usinas obrigou o Governo a adotar medidas 
emergenciais, criando a Câmara de Gestão da Crise de Energia Elétrica (CGCE). 
Essa crise fez com que o país percebesse a necessidade de diversificar a matriz 
energética nacional (GOMES et al., 2002).
Em 2001, devido à falta de água e, consequentemente, à falta de energia, 
os consumidores foram obrigados a controlar o uso de energia elétrica de tal 
forma que se instalou uma crise energética no país, a qual só foi superada em 
2005. Nesse período, foram tomadas diversas atitudes para reduzir o risco de 
outra crise energética, entre elas, a construção de novas linhas de transmissão, 
o que aumentou a interligação do sistema elétrico nacional e possibilitou o 
intercâmbio de energia entre os sub-sistemas (HUNT; FREITAS; PEREIRA 
JÚNIOR, 2014).
Voltando à diversificação da matriz energética nacional, o Brasil tem 
ainda sua participação marcada na 21ª Conferência das Partes (COP21) e se 
comprometeu em reduzir a emissão de gases de efeito estufa envolvidos nos 
processos de geração de energia, aumentar o consumo de biocombustíveis e 
utilizar novas energias renováveis na sua matriz (FERRAZ; CODICEIRA, 
2017).
Com isso, as energias eólica, solar e provenientes de biocombustíveis cres-
ceram consideravelmente desde 2010 e, ao que tudo indica, devem continuar 
crescendo e ganhando espaço no mercado da energia elétrica, não só no Brasil, 
mas em todo o mundo (FERRAZ; CODICEIRA, 2017).
9Sistemas elétricos de potência
De maneira reduzida, pode-se caracterizar o setor elétrico por (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]):
 � segregação das atividades de geração, transmissão e distribuição;
 � formado por empresas públicas e privadas;
 � característica centralizada;
 � consumidores cativos e livres;
 � possibilidade de negociação livre entre comercializadores e consumidores livres;
 � existência de leilões para contratação de energia para as distribuidoras;
 � cobrança da energia elétrica separada do transporte da energia.
Componentes do sistema elétrico de potência
O sistema elétrico de potência pode ser dividido em três grandes grupos: 
geração, transmissão e distribuição. Uma ponta desse sistema é a geração, que, 
apesar do nome, é um processo de transformação de uma forma de energia 
em energia elétrica. A outra ponta é a distribuição, ou seja, os consumidores. 
Para ligar isso tudo, existem os sistemas de transmissão, que, na maioria das 
vezes, percorrem longas distâncias entre geração e distribuição (STEVENSON 
JR, 1986).
Geração de energia elétrica
A geração de energia elétrica no Brasil tem como fonte primária a energia 
hidráulica, com uma participação de 66%, conforme apresentado no gráfico 
da Figura 4. O gás natural aparece como a segunda maior fonte primária, com 
10% da capacidade instalada e a biomassa em terceiro lugar. O gás natural, os 
derivados de petróleo, o carvão e a biomassa são fontes primárias utilizadas 
para aquecer caldeiras de termelétricas, as quais utilizam o calor gerado por 
estas para mover as pás das turbinas mecânicas acopladas a geradores elétricos. 
Portanto, pode-se dizer que a matriz energética nacional é, principalmente, 
atendida pela geração de hidrelétricas, seguida de termelétricas e, finalmente, 
de energia nuclear.
A tabela apresentada na Figura 4 indica a expansão das fontes primárias 
desde 2012 até 2016. Apesar da pequena participação da energia eólica nocenário nacional em 2016 (apenas 6%), é importante salientar o crescimento 
Sistemas elétricos de potência10
dessa fonte: de 2015 para 2016, a força dos ventos aumentou a sua participação 
em mais de 50%. A energia hidráulica, por sua vez, expandiu em pouco mais 
de 9% a sua participação no mercado energético. Isso pode ser um indicativo 
do caminho que está sendo aberto pelas fontes limpas e renováveis no cenário 
nacional. A participação de outras fontes primárias indicadas na Figura 4 é de 
2%, entre elas, estão: a energia solar, a energia do biogás, a energia geotérmica 
e a energia do mar.
Essa matriz energética é justificada devido ao grande potencial hidráulico 
brasileiro, o qual é amplamente utilizado e explorado no início do desenvol-
vimento industrial e tecnológico do país. As usinas hidrelétricas podem ser 
pequenas, como é o caso de pequenas centrais hidrelétricas (PCHs), com 
capacidade instalada de 5 a 30 MW e menos de 13 m² de reservatório (ASSO-
CIAÇÃO BRASILEIRA DE PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS 
E CENTRAIS GERADORAS HIDRELÉTRICAS, 2016), ou, como a maior 
parte das usinas hidrelétricas localizadas no Brasil ou em parte dele, de grande 
porte, como é o caso da Usina Hidrelétrica de Itaipu, localizada entre o Brasil 
e o Paraguai, com capacidade instalada de 14.000 MW.
As usinas termelétricas, apesar de abastecidas em alguns casos por fontes 
não renováveis e por emitir gases de efeito estufa na atmosfera, são vantajosas 
pelo menor tempo de instalação, pela garantia da energia, já que não dependem 
de fatores climáticos ou intermitentes e pela possibilidade de construção perto 
dos grandes centros consumidores, evitando assim desperdício no sistema de 
transmissão.
A energia nuclear consiste em utilizar o calor liberado no processo de fissão 
(divisão) do núcleo atômico. Esse processo, quando controlado, emite calor e 
aquece a água dos reatores que, por sua vez, produz o vapor que movimenta 
a turbina das usinas termonucleares. Como nos outros casos, o eixo da tur-
bina é acoplado a um gerador e, assim, tem-se a energia elétrica ao final do 
processo. Sua utilização é controversa, pois dois acidentes graves em usinas 
termonucleares marcam a história mundial: Three Mille Island e Chernobyl. 
Além disso, os custos para a instalação de centrais termonucleares são altos 
e ainda existem fatores ambientais bastante impeditivos, como o tratamento 
dos resíduos do processo nuclear (BRASIL, 2002).
As fontes limpas e renováveis, apesar de representarem uma pequena 
parcela no mercado energético, apresentam as maiores taxas de crescimento e 
o apoio dos ambientalistas. Embora a tecnologia ainda esteja evoluindo nesse 
setor, muitos fatores influenciam positivamente tais fontes, como a geração 
distribuída, que busca a geração próxima ao consumidor, evitando perdas tão 
onerosas do sistema de transmissão.
11Sistemas elétricos de potência
Figura 4. Matriz energética brasileira. Ano base: 2016. 
Hidráulica
66%
Gás natural
10%
Biomassa
8%
Eólica
6%
Nuclear
3%
Carvão
3%
Derivados
de Petróleo
2%
Outros
2%
Transmissão de energia elétrica
O sistema de transmissão é responsável por interligar a geração à subestação 
distribuidora, além de interligar sub-sistemas. Fisicamente, as linhas de trans-
missão são fios condutores metálicos que operam em alta tensão, suspensos 
em torres, por meio de isoladores. 
Quando em CA, a transmissão de energia elétrica é realizada em três fases, 
dessa forma, são utilizados três conjuntos de cabos em cada lado da torre. 
O sistema de para-raios, utilizado para proteger o sistema de transmissão 
de descargas atmosféricas, é realizado por um cabo chamado cabo guarda, 
que passa no ponto mais alto da torre (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE 
DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
Por meio de licitações, a ANEEL contrata o serviço público responsável 
pela transmissão de energia elétrica. As linhas de transmissão são separadas 
de acordo com o seu nível de tensão, sendo divididas em classes:
 � A1: classe com tensão de fornecimento igual ou maior que 230 kV;
 � A2: classe com tensão de fornecimento entre 88 kV e 138 kV;
 � A3: classe com tensão de fornecimento de 69 kV.
O SIN opera na classe A1, conforme a REN nº. 67, de 8 de julho de 2004, 
também chamada de rede básica. As classes A2 e A3 são definidas pela 
ANEEL como rede básica de fronteira e são administradas pelas empresas 
Sistemas elétricos de potência12
de distribuição (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES DE 
ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
Nos pontos de conexão com geradores, consumidores ou com a rede de dis-
tribuição, existem as subestações de transmissão. As subestações são utilizadas 
para elevar a tensão, quando perto das centrais geradoras, ou rebaixar os níveis 
de tensão, quando estiver perto dos consumidores, utilizando transformadores. 
Ao elevar a tensão, mantendo-se a potência constante, a corrente elétrica é 
reduzida, reduzindo assim as perdas elétricas (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
Além de elevar ou rebaixar a tensão, as subestações também são res-
ponsáveis por abrigar equipamentos do sistema de proteção e medição, bem 
como dispositivos que possibilitam as manobras de isolamento de parte do 
sistema para a realização das manutenções (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
Outra possibilidade utilizada em menor escala no Brasil e no mundo é a 
transmissão em extra alta tensão em CC, em inglês high voltage direct current 
(HVDC). 
Na CC, o comprimento da linha que transmite em CC não é limitado por 
parâmetros capacitivos ou indutivos das linhas. Consequentemente, as perdas 
são muito inferiores àquelas encontradas em sistemas de transmissão em CA. 
Sendo assim, a transmissão em CC se mostra como uma opção vantajosa 
para a interligação de sistemas de países extremamente grandes, como o 
Brasil, principalmente quando uma extremidade do país tem grande potencial 
gerador, como é o caso do Norte brasileiro, e outra extremidade é um grande 
consumidor, como as regiões Sul e Sudeste (BASSINI, 2014).
Existe, em operação no Brasil, um elo CC de Itaipu de 900 km de extensão, 
com capacidade de 6300 MW em dois circuitos de ± 600 kV. Além disso, 
a EPE estuda a possibilidade de utilizar uma linha em CC, operando em ± 
800 kV para a transmissão da energia gerada em Belo Monte e São Luís do 
Tapajós (BASSINI, 2014).
O principal impeditivo financeiro de utilizar linhas em CC é o custo das 
estações conversoras, as quais devem ser instaladas após a geração e antes 
da entrega da energia à distribuição. Como a energia elétrica é gerada em um 
sistema trifásico, são necessários sistemas retificadores para que a energia 
possa ser transmitida em CC. Da mesma forma, no final da linha de trans-
missão, um conversor CC/CA deve ser utilizado para a que a energia tenha a 
frequência utilizada pelos consumidores. Apesar do custo oneroso do processo, 
a necessidade de retificar e depois converter a energia possibilita a integração 
13Sistemas elétricos de potência
de sistemas com frequências diferentes, como é o caso do Paraguai, que opera 
a 50 Hz.
Mais de 98% do sistema de transmissão brasileiro está ligado ao SIN, que é dividido 
em quatro grandes sub-sistemas:
 � Sul;
 � Sudeste/Centro-oeste;
 � Nordeste;
 � Norte.
Distribuição de energia elétrica
O sistema de distribuição é uma rede complexa que tem por objetivo levar 
a energia, desde o ponto de conexão com o sistema de transmissão, até a 
unidade consumidora. O sistema de distribuição se assemelha ao sistema de 
transmissão em seus principais componentes, como fios condutores, trans-
formadores e equipamentos de medição e proteção. As principais diferenças 
estão no nível de tensão e na configuração topográfica, sendo os sistemas de 
distribuição muito mais ramificados e extensos, já que devem alimentar todas 
as unidades consumidoras.
As redes de distribuição podem ter quatro configurações: rede de dis-
tribuição aérea convencional,rede de distribuição aérea compacta, rede de 
distribuição aérea isolada e rede de distribuição subterrânea (ASSOCIAÇÃO 
BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
A rede de distribuição aérea convencional é o tipo mais encontrado no 
Brasil por ser a mais barata e, ainda assim, atender à maioria dos casos. 
Nessa configuração, os condutores são dispostos suspensos nos postes, sem 
nenhum isolamento, dessa forma, são mais susceptíveis a curtos-circuitos 
causados por galhos de árvores, por exemplo (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA 
DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
A rede de distribuição compacta é uma rede aérea com condutores isolados 
e compactados com o uso de espaçador, o qual dispõe os fios em formato 
losangular, impedindo o contato entre os cabos. Como essa topologia ocupa 
menos espaço e tem uma isolação, há um menor número de interrupções no 
Sistemas elétricos de potência14
fornecimento de energia (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUI-
DORES DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
A rede de distribuição aérea isolada tem condutores trançados, tendo, para 
isso, um isolamento suficiente. Por ser mais cara, essa topologia é utilizada 
em casos especiais (ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES 
DE ENERGIA ELÉTRICA, [2018?]).
A rede de distribuição subterrânea é a melhor, do ponto de vista estético, 
já que todos os cabos ficam embaixo da terra. Isso também garante o maior 
nível de confiabilidade, haja vista que curtos-circuitos são muito menos fre-
quentes. Entretanto, seu custo elevado faz com que a sua instalação só ocorra 
em locais com restrição para instalações aéreas ou com finalidade estética 
(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉ-
TRICA, [2018?]).
1. A estrutura organizacional do 
sistema elétrico de potência 
brasileiro é formada por diversos 
órgãos e instituições responsáveis 
pela sua organização, regulação, 
coordenação, operação e 
pelo seu planejamento. A 
ANEEL é responsável por:
a) planejar a expansão do 
sistema elétrico de potência.
b) regular e fiscalizar o sistema 
elétrico de potência.
c) operar o sistema elétrico 
de potência.
d) documentar os contratos 
de comercialização de 
energia elétrica.
e) realizar os estudos relacionados 
ao sistema elétrico de potência.
2. O SIN interliga mais de 98% do 
sistema elétrico brasileiro e, 
logicamente, tem uma grande 
dimensão. Por isso, a ANEEL 
categoriza o sistema elétrico de 
potência em dois níveis, sendo eles:
a) nível de geração e nível 
de distribuição.
b) nível de fiscalização e 
nível de operação.
c) nível de planejamento 
e nível de proteção.
d) nível de distribuição e 
nível de transmissão.
e) nível de distribuição e 
nível de consumo.
3. O setor elétrico brasileiro 
atual é caracterizado por:
a) uma empresa pública 
operada única e 
exclusivamente pelo Estado.
b) setores de transmissão, 
distribuição e geração, os 
quais são coordenados 
pelo mesmo órgão.
c) empresas públicas e privadas 
operando, coordenadas 
15Sistemas elétricos de potência
por agências regulatórias, 
com segregação das 
atividades de geração, 
transmissão e distribuição.
d) um sistema completamente 
radial, principalmente em 
nível de distribuição.
e) uma matriz energética com 
base em combustíveis fósseis.
4. O sistema responsável por interligar 
os consumidores às centrais 
geradoras e ainda interligar os 
sub-sistemas Sul, Sudeste/Centro-
oeste, Norte e Nordeste é o:
a) sistema de geração.
b) sistema de distribuição.
c) sistema de transmissão.
d) sistema de manutenção.
e) sistema de interligação.
5. Os quatro tipos de configuração 
das redes de distribuição são:
a) aérea convencional, compacta, 
aérea isolada e subterrânea.
b) aérea convencional, subterrânea 
compacta, subterrânea 
isolada e subterrânea.
c) aérea diferenciada, 
subterrânea compacta, aérea 
isolada e subterrânea.
d) aérea em CC, compacta em 
CC, aérea isolada em CC 
e subterrânea em CC.
e) aérea convencional em CA, 
compacta, aérea isolada 
em CA e subterrânea.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE DISTRIBUIDORES DE ENERGIA ELÉTRICA (ABRADEE). Visão 
geral do setor. [2018?]. Disponível em:<http://www.abradee.com.br/setor-eletrico/
visao-geral-do-setor>. Acesso em: 27 jul. 2018.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PEQUENAS CENTRAIS HIDRELÉTRICAS E CENTRAIS GE-
RADORAS HIDRELÉTRICAS (ABRAPCH). O que são PCHs e CGHs. 2016. Disponível em: 
<http://www.abrapch.org.br/pchs/o-que-sao-pchs-e-cghs>. Acesso em: 27 jul. 2018.
BASSINI, M. T. Sistemas multiterminais de transmissão em corrente contínua: conversores 
tipo fonte de corrente. 101 fls. 2014. Dissertação (Mestrado em Ciências)- Universidade 
de São Paulo, São Paulo, 2014.
BRASIL. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Energia nuclear: fontes não 
renováveis. In: BRASIL. Agência Nacional de Energia elétrica (ANEEL). Atlas de energia 
elétrica do Brasil. Brasília, DF: ANEEL, 2002. p. 117-128. Disponível em: <http://www2.
aneel.gov.br/arquivos/pdf/atlas_par3_cap8.pdf>. Acesso em: 27 jul. 2018.
BRASIL. Operador Nacional do Sistema (ONS). O que é o ONS?. 2018. Disponível em: 
<http://ons.org.br/pt/paginas/sobre-o-ons/o-que-e-ons>. Acesso em: 27 jul. 2018.
COMPANHIA PAULISTA DE FORÇA E LUZ (CPFL). Características dos sistemas elétricos e do 
setor elétrico de países e/ou estados selecionados. 2014. Disponível em: <https://www.cpfl.
Sistemas elétricos de potência16
com.br/energias-sustentaveis/inovacao/projetos/Documents/PB3002/caracteristicas- 
de-sistemas-eletricos-de-paises-selecionados.pdf>. Acesso em: 27 jul. 2018.
ELGERD, O. I. Introdução à teoria de sistemas de energia elétrica. São Paulo: McGraw-Hill 
do Brasil, 1976.
ENGIE. Estrutura institucional do setor elétrico. [201-?]. Disponível em: <http://www.
engieenergia.com.br/wps/portal/internet/negocios/conheca-o-mercado-de-energia/
estrutura-institucional-do-setor-eletrico>. Acesso em: 27 jul. 2018.
FERRAZ, R. T.; CODICEIRA, A. Diversificação da matriz de energias renováveis no Brasil: 
o desenvolvimento das novas fontes de 2010 a 2016. Revista de Engenharia e Pesquisa 
Aplicada, v. 2, n. 4, p. 110-117, 2017.
GLOVER, J. D.; SARMA, M. S. Sistemas de potência: análise e desenho. 3. ed. São Paulo: 
Thomson, 2003.
GOMES, A., C. D. et al. O setor elétrico. 2002. (BNDES 50 anos: histórias setoriais). Disponível 
em: <https://www.bndes.gov.br/SiteBNDES/export/sites/default/bndes_pt/Galerias/
Arquivos/conhecimento/livro_setorial/setorial14.pdf>. Acesso em: 27 jul. 2018.
HUNT, J.; FREITAS, M.; PEREIRA JÚNIOR, A. Aumentando a capacidade de armazenamento 
energético do Brasil. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE PLANEJAMENTO ENERGÉTICO, 
9., 2014, Florianópolis. Anais eletrônicos... Disponível em: <www.eletronorte.gov.br/.../
Aumentando_Capacidade_Armazenamento_Energetico_Br...>. Acesso em: 27 jul. 2018.
STEVENSON JR, W. D. Elementos de análise de sistemas elétricos de potência. São Paulo: 
McGraw-Hill do Brasil, 1986.
Leitura recomendada
ABREU, Y. V. de; OLIVEIRA, M. A. G. de; GUERRA, S. M.-G. Energia, sociedade e meio am-
biente. [s.l.]: Ed. dos autores, 2010.
17Sistemas elétricos de potência
 
Encerra aqui o trecho do livro disponibilizado para 
esta Unidade de Aprendizagem. Na Biblioteca Virtual 
da Instituição, você encontra a obra na íntegra.
DICA DO PROFESSOR
De um lado, tem-se as usinas, que utilizam diversas fontes primárias, como água, carvão, 
biomassa, petróleo, vento ou sol. Do outro, estão os consumidores, que utilizam a energia com 
total liberdade e flexibilidade de horários, com qualidade garantida pelos órgãos regulatórios e 
pagando tarifas pré-estabelecidas. 
Nesta Dica do Professor, você vai conhecer mais sobre as novas formas de geração do sistema 
elétrico brasileiro. É essencial compreender essas tendências, pois o mercado está em constante 
evolução.
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EXERCÍCIOS
1) A estrutura organizacional do sistema elétrico de potência brasileiro é formadapor 
diversos órgãos e instituições responsáveis pela sua organização, regulação, 
coordenação, operação e planejamento. A Agência Nacional de Energia Elétrica 
(ANEEL) é responsável pela parte de:
A) Planejamento da expansão do sistema elétrico de potência.
B) Regulação e fiscalização do sistema elétrico de potência.
C) Operação do sistema elétrico de potência.
D) Documentação de contratos de comercialização de energia elétrica.
E) Realização de estudos relacionados ao Sistema Elétrico de Potência.
2) O Sistema Interligado Nacional (SIN) interliga mais de 98% do sistema elétrico 
brasileiro e, logicamente, tem uma grande dimensão. Por isso, a ANEEL categoriza o 
Sistema Elétrico de Potência em dois níveis, sendo eles:
A) Nível de geração e nível de distribuição.
B) Nível de fiscalização e nível de operação.
C) Nível de planejamento e nível de proteção.
D) Nível de distribuição e nível de transmissão.
E) Nível de distribuição e nível de consumo.
3) O setor elétrico brasileiro atual é caracterizado por:
A) Uma empresa pública operada única e exclusivamente pelo Estado.
B) Os setores de transmissão, distribuição e geração são coordenados pelo mesmo órgão.
C) Empresas públicas e privadas, coordenadas por agências regulatórias, operando com 
segregação das atividades de geração, transmissão e distribuição.
D) Um sistema completamente radial, principalmente em nível de distribuição.
E) Uma matriz energética baseada em combustíveis fosseis.
4) O sistema responsável por interligar os consumidores às centrais geradoras, bem 
como os subsistemas Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Norte e Nordeste é o:
A) Sistema de geração.
B) Sistema de distribuição.
C) Sistema de transmissão.
D) Sistema de manutenção.
E) Sistema de interligação.
5) Os quatro tipos de configuração das redes de distribuição são:
A) Aérea convencional, compacta, aérea isolada e subterrânea.
B) Aérea convencional, subterrânea compacta, subterrânea isolada e subterrânea.
C) Aérea diferenciada, subterrânea compacta, aérea isolada e subterrânea.
D) Aérea em CC, compacta em CC, aérea isolada em CC e subterrânea em CC.
E) Aérea convencional em CA, compacta, aérea isolada em CA e subterrânea.
NA PRÁTICA
Na Prática, existem dois mercados de energia no Brasil: o mercado livre e o mercado cativo. Se 
você for um engenheiro empreendedor e quiser investir na construção de pequenas centrais 
hidrelétricas para gerar e vender energia, deve estar atento às regras de comercialização desse 
mercado. Além disso, como a geração distribuída está em ascensão no Brasil, as resoluções 
normativas estão em constante atualização.
O mercado cativo é aquele em que se enquadram as residências, os pequenos comércios e 
as pequenas indústrias; é onde operam as concessionárias distribuidoras de energia. 
O consumidor cativo é aquele que não tem autonomia para negociar livremente a sua energia 
com os geradores. O mercado livre é onde acontece a comercialização de energia elétrica com 
livre negociação. Ao contrário do mercado cativo, onde o preço da energia é regulado, no 
mercado livre, o que faz o preço da energia é o mercado e a negociação entre os agentes 
envolvidos.
Todo investimento está sujeito a um risco, mas você pode reduzir o seu estando seguro de quem 
pode ser o seu cliente, quais são os seus direitos e quais são as suas obrigações perante a lei.
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SAIBA MAIS
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do 
professor:
ONS
O site do Operador Nacional do Sistema possui diversas informações sobre o sistema de 
transmissão monitorado por ele, bem como seu planejamento de expansão.
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Instalações elétricas de uma residência
APRESENTAÇÃO
Na elaboração de um projeto de uma instalação elétrica residencial, é necessário o conhecimento 
prévio sobre determinados pontos que compõem essa instalação, como equipamentos, aparelhos 
e dispositivos elétricos, a potência instalada e os dispositivos de proteção para o sistema. Para 
isso, é preciso ter bem claro os seus conceitos e as suas aplicações, de acordo com as normas 
técnicas vigentes. Tendo esses conhecimentos, é possível, então, partir para a próxima etapa, 
que é a elaboração de um projeto de instalações elétricas residenciais.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai aprender a conceituar os componentes de uma 
instalação elétrica residencial, aplicar os conceitos relacionados às normas para projeto de 
instalações elétricas de baixa tensão e elaborar um projeto de instalações elétricas residenciais.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Conceituar os componentes de uma instalação elétrica residencial.•
Aplicar os conceitos relacionados às normas para projeto de instalações elétricas de baixa 
tensão.
•
Elaborar um projeto de instalações elétricas residenciais.•
DESAFIO
Quando são realizadas atividades na área de instalações elétricas residenciais, é importante o 
conhecimento sobre os símbolos gráficos utilizados. Esse item se torna necessário, uma vez que 
a instalação é executada por meio da utilização de esquemas elétricos (também denominados de 
diagramas elétricos). 
Os esquemas podem ser do tipo unifilar ou multifilar. O unifilar representa o circuito elétrico de 
forma simplificada, identificando os tipos e o número de condutores por meio de uma única 
linha. Já os esquemas multifilares representam os condutores elétricos de um sistema que 
realiza a conexão dos componentes. Nesse caso, são apresentadas todas as conexões de um 
projeto elétrico, sendo possível a visualização da distribuição de cargas e as suas conexões. 
Geralmente, nos diagramas multifilares são representados barramentos, quadros de distribuição, 
circuitos terminais e aterramento.
Para o seu melhor desenvolvimento na atividade, essa instalação será executada em etapas e, por 
isso, você deverá, primeiramente, elaborar o diagrama da instalação.
Baseado nesse contexto, faça as seguintes atividades:
Etapa 1: elabore o diagrama elétrico do circuito referente a um interruptor simples e uma 
lâmpada (L1).
Etapa 2: acrescente ao circuito anterior uma tomada.
Etapa 3: coloque uma lâmpada (L2) em paralelo com L1. O acionamento da L2 se dará por meio 
do mesmo interruptor de L1.
Etapa 4: adicione uma terceira lâmpada (L3), porém esta deverá ser acionada por meio de um 
interruptor em paralelo.
Etapa 5: finalmente, instale uma lâmpada fluorescente com o acionamento por meio de um 
interruptor simples.
INFOGRÁFICO
Quadro de distribuição (QD) é o local onde se concentra a distribuição de todos os circuitos de 
uma instalação elétrica. Neles estão os dispositivos de controle e proteção dos circuitos, como os 
disjuntores termomagnéticos (DTM) e os disjuntores diferenciais residuais (DR). O quadro de 
distribuição recebe os condutores que vêm do medidor e, dele, partem os circuitos terminais que 
vão alimentar diretamente os circuitos de iluminação, tomadas e aparelhos elétricos da 
instalação. Esses circuitos são constituídos, normalmente, de quadros fixados à parede, 
sobrepostos ou embutidos. O QD, também conhecido como quadro de luz (QL), é composto dos 
seguintes elementos: disjuntor geral, barramentos de interligação das fases, disjuntores dos 
circuitos terminais, barramento de neutro e barramento de proteção (terra).
No Infográfico a seguir, você vai ver a classificação dos disjuntores em relação ao tipo de 
proteção e ao número de polos. 
CONTEÚDO DO LIVRO
Hoje, a eletricidade é um elemento permanente na vida de todos. Dentro de ambientes 
residenciais, comerciais e industriais, há a necessidade da energia elétrica. Porém, essa mesma 
energia que traz tantos benefícios pode ocasionar incêndios ou, então, um choque elétrico, que 
pode ser fatal. 
 
Para que isso não ocorra, é necessário conhecer os componentesde uma instalação 
elétrica, com as suas especificações e normas pertinentes, para saber utilizá-los de forma 
adequada e segura. 
No capítulo Instalações Elétricas de uma residência, da obra Projeto de Instalações Elétricas, 
você irá conhecer os componentes de uma instalação elétrica residencial, saber quais as normas 
que são aplicadas e entender como é realizada a elaboração de um projeto elétrico residencial.
PROJETO DE 
INSTALAÇÕES 
ELÉTRICAS
Gerson Paz Teixeira
Instalações elétricas 
de uma residência
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
 � Conceituar os componentes de instalação elétrica residencial.
 � Aplicar os conceitos de eletricidade relacionados às normas para 
projeto de instalação elétrica em baixa tensão.
 � Elaborar um projeto de instalação elétrica residencial.
Introdução
As instalações elétricas residenciais são compostas por diversos elementos, 
que vão desde condutores básicos em qualquer instalação até dispositivos 
de automação, aplicados em instalações mais complexas. O conhecimento 
desses elementos e de sua forma correta de utilização é necessário aos 
projetistas para garantir instalações confortáveis e seguras a seus usuários.
As normas técnicas apresentam os critérios mínimos de segurança 
e funcionalidade que uma residência deve apresentar, mas é necessário 
um prévio conhecimento dos conceitos relacionados à eletricidade, 
para que a interpretação da norma seja realizada corretamente durante 
a execução de um projeto elétrico.
Neste capítulo, você aprenderá a conceituar os componentes de 
uma instalação elétrica residencial, aplicar os conceitos de eletricidade 
relacionados às normas para projeto de instalações elétricas em baixa 
tensão e elaborar um projeto de instalação elétrica residencial.
Componentes de instalação elétrica residencial
O sistema elétrico predial permite o abastecimento da energia elétrica no inte-
rior das residências e é composto por um conjunto de dispositivos e elementos, 
que podem ser classificados em: dispositivos de proteção, dispositivos de 
comando da iluminação, condutores de corrente elétrica, tomadas de corrente e 
pontos de iluminação. Esses elementos precisam ser dimensionados conforme 
os requisitos mínimos da norma ABNT NBR 5410:2004, para evitar falhas 
técnicas ou de segurança. 
A seguir, são apresentados os componentes de uma instalação elétrica 
residencial.
Interruptores
Segundo Gebran e Rizzato (2017), o interruptor é o equipamento responsável 
por estabelecer e interromper a corrente elétrica em um circuito elétrico. Com 
relação aos interruptores utilizados em instalações elétricas residenciais para 
o comando de iluminação, existem os tipos a seguir:
 � simples de uma seção — um interruptor comanda um único ponto de 
iluminação;
 � simples de duas sessões ou interruptor duplo — um interruptor comanda 
simultaneamente dois pontos de iluminação;
 � interruptor paralelo, popular three-way — dois interruptores comandam, 
a partir de dois pontos diferentes, um mesmo ponto de iluminação;
 � interruptor intermediário, popular four-way — instalado entre dois 
interruptores paralelos, permite o controle de um mesmo ponto de 
iluminação por mais de dois pontos.
A Figura 1, a seguir, apresenta os diagramas de ligação dos interruptores 
utilizados em instalações elétricas residenciais, considerando a instalação de 
uma lâmpada halógena ligada em 127 V entre fase (F) e neutro (N).
Instalações elétricas de uma residência2
Figura 1. Diagrama multifilar de ligação de interruptores residenciais para o comando de 
iluminação.
Outros dispositivos de comandos de iluminação podem ser encontrados no Capítulo 8 
da obra Instalações Elétricas Prediais (GEBRAN; RIZZATO, 2017), como relé fotoelétrico, 
sensor de presença, minuteria, dimmer e relé de impulso.
3Instalações elétricas de uma residência
Tomadas de corrente
Segundo Gebran e Rizzato (2017), as tomadas são componentes utilizados 
para possibilitar o fornecimento de eletricidade para um equipamento, sendo 
as mais comuns em uso residencial as que fornecem a alimentação monofásica, 
127 V, ou bifásica, 220 V. 
Na Figura 2, a seguir, está apresentada a forma de ligação de uma tomada 
de corrente, baseada no novo padrão de tomadas, conforme a ABNT NBR 
14136:2012, entre uma fase 01 e o neutro, 127 V, ou entre a fase 01 e a fase 
02, 220 V, com o condutor de proteção (PE).
Figura 2. Ligação de uma tomada de corrente.
Pontos de iluminação
Os pontos de iluminação em uma residência são os locais onde são instaladas 
as lâmpadas. Para instalação das lâmpadas é necessária a utilização de um 
receptáculo, que é um adaptador para ligação delas. Os receptáculos são po-
pularmente conhecidos como “bocais”, sendo o modelo E27 o mais utilizado 
em instalações elétricas residenciais.
Instalações elétricas de uma residência4
Condutores elétricos
Os condutores elétricos devem conduzir a corrente elétrica do ponto de alimen-
tação até o componente a ser energizado. Podem ser fabricados em diversos 
materiais condutores, sendo o cobre e o alumínio os mais utilizados — desses 
dois, o cobre ainda mais, devido à sua alta capacidade de condução de corrente 
elétrica.
Apesar de a norma citar outras formas de isolação dos condutores elétricos, 
eles devem ser isolados com policloreto de vinila (PVC), já que esse isolante 
possui building wire flame (BWF), que é a proteção do condutor contra a pro-
pagação de chamas — requisito obrigatório segundo a ABNT NBR 5410:2004. 
As cores dos condutores também são padronizadas pela norma ABNT NBR 
5410:2004, sendo: azul-claro para condutor neutro e verde-amarela ou verde 
para condutor de proteção (PE). A cor dos condutores de fase e de comando 
não são normalizadas, mas normalmente utilizadas as cores: vermelho, para 
primeira fase e amarelo, preto ou branco, para segunda fase ou comando de 
iluminação.
Dispositivos de proteção
De acordo com Gebran e Rizzato (2017), os dispositivos de proteção são 
componentes inseridos nos circuitos elétricos com o objetivo de interromper a 
circulação da corrente em caso de alguma anomalia. Para cada tipo de defeito, 
existe um dispositivo de proteção adequado. As anomalias mais comuns em 
instalações elétricas residenciais são: curto circuito, sobrecarga, sobretensão 
e fugas de corrente — cabendo aos disjuntores termomagnéticos (DTM), dis-
positivos de proteção contra surtos de tensão (DPS) e dispositivos de proteção 
diferencial residual (DR) as respectivas proteções. 
O DTM é um dispositivo eletromecânico que garante a proteção dos con-
dutores elétricos e equipamentos ligados à sua jusante contra correntes de 
sobrecargas ou correntes de curto-circuito. Garantem, também, a manobra 
do circuito elétrico para realização de uma eventual manutenção. 
5Instalações elétricas de uma residência
O DPS garante a proteção dos equipamentos elétricos contra surtos de 
tensão, como os raios. Esses surtos de tensão podem eventualmente quei-
mar os aparelhos elétricos e eletrônicos de uma residência quando o valor 
deles ultrapassa os limites do equipamento. São instalados geralmente nos 
quadros de distribuição, sendo necessário um DPS para cada fase e um para 
o neutro, mas existem modelos que podem ser conectados localmente direto 
nos equipamentos. 
O DR assegura a proteção de pessoas e animais em choques elétricos 
por contato indireto que acontecerem com fluxo de corrente para terra. Por 
norma, esses dispositivos devem ser instalados no quadro de distribuição e 
proteger todos os ambientes úmidos da casa, como: cozinhas, banheiros, áreas 
de serviço, e locais análogos.
Esses dispositivos de proteção são de instalação obrigatória, conforma a 
norma ABNT NBR 5410:2004. A Figura 3 apresenta um quadro de distribuição, 
em que estão instalados os três dispositivos de proteção. 
Figura 3. Quadro de distribuição completo com os dispositivos de proteção.
Fonte: Adaptada de Clamper (2017, documento on-line).Dispositivo de proteção
contra surtos (DPS)
Disjuntores
termomagnéticos monopolares
Dispositivo de
proteção contra
correntes residuais (DR)
Instalações elétricas de uma residência6
A unificação desses componentes e elementos forma uma instalação elé-
trica. Essas instalações e a conexão dos componentes podem ser representadas 
por diagramas multifilares ou unifilares. Os multifilares são mais didáticos 
que a representação unifilar, porém menos utilizados devido ao seu tamanho, 
não sendo possível desenhá-los em uma planta baixa de uma residência. Já 
os unifilares são mais utilizados em plantas baixas, porém um pouco mais 
complexos, exigindo um maior conhecimento dos profissionais envolvidos 
no projeto elétrico. 
A Figura 4, a seguir, está apresentado um diagrama multifilar de alguns 
componentes instalados em um cômodo de uma residência. Note que as co-
nexões estão todas representadas, sendo possível a visualização de todos os 
detalhes do projeto. 
Figura 4. Diagrama multifilar de uma instalação elétrica residencial.
Já na Figura 5, vemos o diagrama unifilar dessa mesma instalação, com 
os elementos representados por símbolos e as conexões não mais visíveis, 
exigindo maior capacidade de interpretação.
7Instalações elétricas de uma residência
Figura 5. Diagrama unifilar de uma instalação elétrica residencial.
Para realizar um projeto elétrico residencial de baixa tensão, é necessário 
definir a quantidade de pontos de iluminação, de tomadas de corrente e dispo-
sitivos de proteção, distribuir esses elementos pela planta baixa da residência 
e criar o diagrama unifilar da instalação. Além disso, esses dispositivos pre-
cisam ser dimensionados, sendo necessários alguns conceitos importantes de 
eletricidade, que serão abordados a seguir.
Conceitos de eletricidade relacionados às 
normas para projeto de instalação elétrica 
em baixa tensão
Os dispositivos de proteção instalados em um quadro de distribuição precisam 
ser dimensionados conforme os condutores elétricos utilizados na instalação, 
os quais devem ser dimensionados conforme a corrente consumida pelos 
equipamentos ligados no circuito. Logo, vemos que o dimensionamento de 
uma instalação elétrica está interligado.
Instalações elétricas de uma residência8
Para conhecer a corrente consumida por um equipamento, é necessário 
saber sua potência elétrica e seu nível de tensão elétrica. Além desses dois 
fatores, equipamentos ligados em tensões alternadas apresentam fator de 
potência, e suas correntes elétricas de funcionamento podem ser definidas 
pela seguinte equação:
onde: 
 � P é a potência elétrica do equipamento, em Watts (W);
 � U é a diferença de potencial (tensão) do equipamento, em Volts (V);
 � FP é o fator de potência do equipamento elétrico, que não possui unidade;
 � I
B
 é a corrente elétrica consumida pelo equipamento, em Ampères (A).
A corrente elétrica consumida por um equipamento deve ser corrigida para 
utilização no cálculo de projetos elétricos, por dois fatores que dependem da 
forma com que foram distribuídos os condutores na planta elétrica, sendo eles: 
o fator de correção de temperatura (FCT) e o fator de correção de agrupamento 
(FCA). Sendo assim, a corrente corrigida é determinada pela equação:
Os valores de FCT e FCA são definidos pelas tabelas 40 e 42 da norma ABNT NBR 
5410:2004, respectivamente. 
9Instalações elétricas de uma residência
Conhecendo a corrente corrigida, é possível calcular a área de seção trans-
versal de um condutor elétrico, conhecida como bitola de um condutor. Ela 
é definida em função da corrente elétrica corrigida, da queda de tensão que 
esse condutor apresentará devido ao aquecimento do cabo, está diretamente 
relacionada com o comprimento do condutor e o material do condutor, e sua 
área de seção transversal, então, pode ser definida pela seguinte equação:
onde:
 � S
C
 é a área de seção transversal do condutor, em milímetros quadrados 
(mm²);
 � I
C
 é a corrente corrigida da instalação, em Ampères (A);
 � l é o comprimento do condutor elétrico desde a fonte até a carga, em 
metros (m);
 � U é a tensão elétrica do circuito, em Volts (V);
 � ∆V é a máxima queda de tensão permitida, definida pelo item 6.2.7 da 
ABNT NBR 5410:2004;
 � 2 é uma constante para circuitos monofásicos e bifásicos — em caso de 
circuitos trifásicos, essa constante deve ser substituída por √3;
 � 56 é a constante para resistividade do cobre a 20°C, em (Ω∙mm²/m).
A área de seção transversal dos condutores que conduzirão a corrente 
elétrica do quadro medidor até o quadro de distribuição é calculada com 
base na potência demandada pela instalação elétrica, que leva em conside-
ração a possibilidade de não simultaneidade no funcionamento das cargas. 
Por exemplo, em um circuito de iluminação, nem todas as lâmpadas estarão 
acesas ao mesmo tempo. 
A determinação dos fatores de demanda exige o conhecimento detalhado 
da instalação considerada, bem como experiência quanto às condições de 
funcionamento e de utilização dos equipamentos, ou pode-se utilizar as tabelas 
fornecidas pelas concessionárias de energia elétrica como orientação básica.
Instalações elétricas de uma residência10
A Companhia Energética de Minas Gerais S.A. (CEMIG, 2017) apresenta, 
em sua norma de distribuição ND 5.1, uma forma simplificada de realizar o 
cálculo de demanda, sendo ele adaptado para residências:
D = a + b + c + d kVA
onde:
 � a é demanda referente à iluminação e às tomadas;
 � b é demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento;
 � c é a demanda dos aparelhos condicionadores de ar;
 � d é demanda de motores elétricos. 
Todas as informações sobre o fator de demanda e as tabelas para o cálculo de cada 
demanda individual determinadas pela norma ND 5.1 da CEMIG (2017) podem ser 
vistas no Capítulo 5 da Norma, disponível no link a seguir.
https://qrgo.page.link/gW3Xw
A potência demandada é definida em forma de potência aparente, que é a 
soma vetorial das potências ativas e reativas da instalação. A potência aparente 
de qualquer equipamento pode ser calculada por meio da utilização da potência 
ativa do equipamento e de seu fator de potência, sendo descrita pela equação:
onde: 
 � S
e
 é a potência aparente do equipamento, em Volt-Ampère (VA);
 � P
e
 é a potência elétrica do equipamento, em Watts (W);
 � FP é o fator de potência do equipamento elétrico, que não possui unidade.
11Instalações elétricas de uma residência
Unificando os conceitos sobre os componentes de uma instalação e os 
conceitos elétricos envolvidos em um projeto, é possível realizar o projeto 
elétrico de uma residência. 
Projeto de instalação elétrica residencial
O projeto elétrico deve basear-se nos conceitos descritos nas normas técnicas, 
para garantir aos usuários das instalações elétricas condições seguras de utili-
zação e conforto e, para máquinas e equipamentos, proteção contra eventuais 
falhas que possam ocorrer.
Segundo Mamede Filho (2017), um projeto elétrico deve conter os seguintes 
dimensionamentos básicos: 
 � previsão de cargas; 
 � demanda provável; 
 � divisão de circuitos; 
 � dimensionamento de condutores; 
 � dimensionamento de eletrodutos; 
 � dimensionamento de dispositivos de proteção.
É necessário desenvolver um memorial de cálculo do projeto e, também, 
um descritivo, apresentando a descrição dos materiais a serem utilizados, 
as etapas do projeto a serem seguidas e indicação do uso correto dos equipa-
mentos e componentes.
O projeto elétrico deve ainda ter uma planta baixa da residência, onde 
constam as informações de localização correta dos quadros, dos interrupto-
res, das tomadas e de todos equipamentos a serem instalados, percursos dos 
eletrodutos necessários e identificação dos condutores que alimentarão os 
circuitos terminais da instalação elétrica.
A apresentação do conteúdo de como executar um projeto elétrico será 
diretamente relacionada ao exemplo de residência da Figura 6, a seguir. 
Já todos os cálculos e as informações serãobaseados nesse projeto. Para 
o cálculo do ramal de entrada, será utilizada a planta de situação apresentada 
na Figura 7.
Instalações elétricas de uma residência12
Figura 6. Planta baixa da residência utilizada como modelo de projeto.
Figura 7. Planta de situação da residência.
13Instalações elétricas de uma residência
Previsão de cargas
Na norma ABNT NBR 5410:2004, em sua subseção 9.5, há prescrições apli-
cáveis especificamente a locais utilizados como habitação, compreendendo, 
assim, as unidades residenciais como um todo. Conforme o item 9.5.2 dessa 
subseção, em cada cômodo ou dependência, deve ser previsto pelo menos 
um ponto de iluminação fixo no teto ou em parede para locais de pequenas 
dimensões, comandado por interruptor e com potência prevista conforme os 
critérios apresentados a seguir.
 � Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m², deve 
ser prevista uma carga mínima de 100 VA.
 � Em cômodo ou dependências com área superior a 6 m², deve ser prevista 
uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 
60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros.
Ainda conforme o item 9.5.2 da subseção 9.5 da norma, o número de pon-
tos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos 
equipamentos elétricos que podem ser ali utilizados. Os critérios simplificados 
para o número mínimo de pontos de tomadas de uso geral (TUE), conforme 
a ABNT NBR 5410:2004, estão listados a seguir.
 � Em banheiros, deve ser previsto, pelo menos, um ponto de tomada, 
próximo ao lavatório, a, no mínimo, 60 cm do box;
 � em cozinhas, copas, área de serviço, lavanderias e locais análogos, 
deve ser previsto, no mínimo, um ponto de tomada para cada 3,5 m, 
ou fração, de perímetro;
 � em varandas, deve ser previsto, pelo menos, um ponto de tomada;
 � em salas e dormitórios, deve ser previsto, pelo menos, um ponto de 
tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, espaçados tão unifor-
memente quanto possível;
 � em cada um dos demais cômodos e das dependências de habitação, 
devem ser previstos, pelo menos um ponto de tomada, se a área do 
cômodo for igual ou inferior a 6 m².
A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é definida em função 
dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar, e não deve ser inferior aos 
valores listados a seguir.
Instalações elétricas de uma residência14
 � Em banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e locais 
análogos, no mínimo, 600 VA por ponto de tomada, até três pontos, e 
100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses 
ambientes separadamente;
 � nos demais cômodos ou nas dependências, no mínimo, 100 VA por 
ponto de tomada.
Para finalizar o levantamento de cargas, é necessário considerar as especiais, 
que são cargas cuja potência é elevada e demanda instalação de tomadas de 
corrente de uso específico (TUE). São consideradas cargas especiais: aquece-
doras, ar condicionado, fornos, entre outros. Para essas cargas, deve-se verificar 
o tipo de carga, a potência, a corrente e a tensão à qual a carga será submetida. 
Considerando os critérios descritos para iluminação, tomadas de uso geral 
e inserção das cargas especiais no projeto, apresentamos o levantamento final 
de cargas no Quadro 1, a seguir.
A potência instalada total da residência é calculada em Quilowatts. Dessa 
forma, as cargas apresentadas em Volt-Ampère precisam ser convertidas por 
meio do fator de potência. A ND 5.1 da CEMIG (2017) indica a utilização de 
fator de potência médio de 0,92 para cargas de TUG e de iluminação. O valor 
da potência total instalada é a soma de todas as cargas da residência, sendo:
P
I
 = (500 × 0,92) + (4.600 × 0,92) + 8.500 = 13.192,0 W ou 13,19 kW
Ainda de acordo com a ND 5.1, consumidores que possuam carga instalada 
entre 10 kW e 15 kW devem ser atendidos por fornecimento bifásico a três 
fios, possuindo, assim, em sua residência, dois níveis de tensão 127 V (fase-
-neutro) e 220 V (fase-fase). 
O tipo de fornecimento de energia elétrica é determinado pelas concessionárias de 
energia de cada região. Verifique as normas de distribuição da concessionária da sua.
15Instalações elétricas de uma residência
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Instalações elétricas de uma residência16
Após realizada a previsão de cargas, essas podem ser distribuídas pela planta 
baixa, seguindo os critérios anteriormente mencionados. Essa tarefa conta 
com a expertise do projetista e pode ser realizada com base nas preferências 
do proprietário da residência.
Nessa etapa, escolhe-se o local para instalação do quadro de distribuição 
e deve-se atentar a duas observações: quadros de distribuição devem ser 
instalados em locais visíveis de fácil acesso, não podendo estar atrás de ar-
mários ou escondidos em dispensas; escolha um lugar onde a economia com 
os condutores de maior seção reta transversal seja possível — os condutores 
de maior seção em uma instalação residencial ficam nos circuitos de chegada 
do padrão e no circuito do chuveiro.
A altura de instalação das tomadas de corrente deve ser selecionada con-
forme o local de instalação. Em locais como banheiros, cozinhas, copas, áreas 
de serviço, lavanderias e locais análogos, deve-se utilizar tomadas médias, 
1,4 m do piso, e nos demais cômodos da residência, tomadas baixas, 30 cm 
do piso. As tomadas altas, 2,2 m do piso, são definidas pela necessidade das 
cargas, como no caso do chuveiro.
Cálculo da potência demandada
Para realizar o cálculo da potência demandada, será utilizado o critério esta-
belecido pela norma ND 5.1 da CEMIG (2017). Os fatores de demanda, assim 
como os de potência, foram utilizados conforme recomendado pela norma, 
ficando assim definido:
a = (500 × 0,86) + (4.600 × 0,68) = 3.558,0 VA
b
1
 = 6.000 × 1 × 1 = 6.000,0 VA
b
4
 = (1.000⁄0,92) × 1 = 1.086,9 VA
b
5
 = (1.500⁄0,92) × 1 = 1.630,4 VA
D = 3.558 + 6.000 + 1.086,9 + 1.630,4 = 12.275,3 VA ou 12,28 kVA
onde: 
 � a é a demanda referente à iluminação e às tomadas;
 � b
1
 são chuveiros, torneiras e cafeteiras elétricas;
 � b
4
 são máquinas de lavar e secar roupas, máquinas de lavar louça e 
ferro elétrico;
 � b
5
 são os demais aparelhos (TV, micro-ondas, ventilador, geladeira, 
freezer, etc.).
17Instalações elétricas de uma residência
O circuito que interliga o quadro medidor ao quadro de disjuntores da 
residência em estudo contém uma corrente elétrica determinada conforme 
demonstrada pela equação:
Agora, é preciso definir os circuitos do quadro de distribuição da residência. 
Para isso, existem diversos critérios de divisão de circuitos, vistos a seguir.
Divisão de circuitos
A norma ABNT NBR 5410:2004 prevê, no seu item 9.5.3, a divisão da instalação 
em circuitos elétricos residenciais com o objetivo de não superdimensionar 
cabos e evitar a elevada queda de tensão. Isso porque, se colocarmos muitos 
aparelhos em um único circuito e ligarmos o ultimo equipamento, há a pos-
sibilidade de não ter tensão suficiente para o alimentar.
A norma ABNT NBR 5410:2004 estipula que a instalação deve ser dividida 
em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada um ser concebido de 
forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através 
de outro circuito, atendendo a critérios de segurança, conservação de energia, 
funcionalidadeda instalação, de produção e de manutenção.
A divisão dos circuitos de uma instalação residencial deve ser realizada 
conforme os critérios adaptados da ABNT NBR 5410:2004 e apresentados 
a seguir.
 � Circuito deve ser independente para todo ponto de utilização em que seja 
previsto alimentar equipamentos com corrente nominal superior a 10 A.
 � Os pontos de tomada de cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias 
e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente 
destinados à alimentação de tomadas desses locais.
 � Circuitos terminais distintos devem ser previstos para pontos de ilu-
minação e pontos de tomada.
 � Em locais de habitação, admite-se, como exceção à regra anterior, que 
pontos de tomada — exceto aqueles para equipamentos com mais de 
10 A — e pontos de iluminação possam ser alimentados por circuito 
Instalações elétricas de uma residência18
comum, desde que as seguintes condições sejam simultaneamente 
atendidas:
 ■ a corrente de projeto (I
B
) do circuito comum (iluminação mais to-
madas) não deve ser superior a 16 A;
 ■ os pontos de iluminação não sejam alimentados, em sua totalidade, 
por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais 
tomadas); 
 ■ os pontos de tomadas não sejam alimentados, em sua totalidade, 
por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais 
tomadas).
Sendo assim, a planta modelo apresentará os dados mostrados no Quadro 2, 
a seguir.
Circuito Tipo Cômodo
Potência 
(VA)
Tensão 
(V)
Corrente 
(I
B
)
1 Ilumi-
nação
 � Cozinha
 � Hall
 � Banho
 � Quarto
 � Área de serviço
500 VA 127 V 3,94 A
2 TUG Hall
Quarto
400 VA 127 V 3,15 A
3 TUG Cozinha 1.800 VA 127 V 14,17 A
4 TUG Área de serviço 1.800 VA 127 V 14,17 A
5 TUG Banho 600 VA 127 V 4,72 A
6 TUE Cozinha 1.086,95 VA 127 V 8,55 A
7 TUE Área de serviço 1.630,43 VA 127 V 12,84 A
8 TUE Banho 6.000 VA 220 V 27,27 A
9 GERAL - 12.275,3 VA 220 V 55,69 A
Quadro 2. Divisão de circuitos conforme critérios da norma na residência objeto de es-
tudo
19Instalações elétricas de uma residência
Com os circuitos divididos respeitando os critérios da ABNT NBR 
5410:2004, é necessário distribuí-los pela planta baixa da residência antes 
de realizar o cálculo da área de seção transversal dos condutores, já que esse 
cálculo depende da distribuição dos condutores pela planta baixa. 
Ao realizar a distribuição dos eletrodutos, deve-se evitar a passagem de 
eletrodutos por amarrações de paredes, pilares ou vigas. Outra observação 
importante durante a realização do projeto elétrico é que eletrodutos não devem 
cruzar-se em paredes ou lajes, executar curvas superiores a 90º e, para cada 
15 metros de eletroduto, em trechos não retilíneos, é necessária a instalação 
de uma caixa de passagem.
Em relação à distribuição dos condutores, se possível, sugere-se evitar 
a passagem de mais de três circuitos por um único eletroduto, fugindo da 
utilização de eletrodutos com diâmetro muito grande.
Dimensionamento de condutores
Os condutores elétricos devem conduzir, sem problemas, as correntes elétricas 
dos equipamentos a eles ligados. Para definição dos condutores elétricos de 
uma instalação elétrica residencial, conforme a ABNT NBR 5410:2004, o 
condutor deve atender, no mínimo, aos critérios apresentados a seguir.
 � A capacidade de condução de corrente dos condutores, conforme a tabela 
36 da ABNT NBR 5410:2004, deve ser igual ou superior à corrente de 
projeto do circuito.
 � Os limites de queda de tensão devem ser de 4% para circuitos terminais 
e de 1% para o circuito que interliga o quadro medidor ao quadro de 
distribuição.
 � As seções mínimas devem ser de 1,5 mm² para iluminação e 2,5 mm² 
para tomadas.
Primeiramente, é preciso identificar a corrente elétrica de projeto. Para nossa 
planta-modelo, vamos considerar a temperatura ambiente média de 30°C e o 
fator de agrupamento dependendo do circuito analisado. Além disso, devemos 
considerar a pior condição apresentada pelo projeto: se, em um determinado 
eletroduto, o circuito for agrupado com outros dois, mas a situação não se 
repetiu, mesmo assim ela deve ser considerada. Então, para nossa planta, 
teremos conforme apresentado no Quadro 3.
Instalações elétricas de uma residência20
Circuito Corrente (I
B
) FCT FCA Corrente corrigida (I
C
)
1 3,94 A 1 0,7 5,63 A
2 3,15 A 1 0,8 3,93 A
3 14,17 A 1 0,7 20,24 A
4 14,17 A 1 0,7 20,24 A
5 4,72 A 1 0,8 5,90 A
6 8,55 A 1 0,7 12,21 A
7 12,84 A 1 0,7 18,34 A
8 27,27 A 1 1 27,27 A
9 55,69 A 1 1 55,69 A
Quadro 3. Corrente corrigida dos circuitos da residência objeto de estudo
Com a corrente de projeto, pode-se determinar os condutores pela capa-
cidade de condução de corrente. Consultando a tabela 33 da ABNT NBR 
5410:2004, definimos a forma de instalação dos cabos. Para projetos resi-
denciais, considera-se que os condutores são instalados em eletroduto de 
seção circular embutido em alvenaria, obtendo-se o método de referência de 
instalação B1.
Verificando na tabela 46 da ABNT NBR 5410:2004, encontramos o nú-
mero de condutores carregados; agora, consultando a tabela 36 da ABNT 
NBR 5410:2004 e de posse da corrente corrigida, do método referência da 
instalação e do número de condutores carregados, definimos a área de seção 
transversal do condutor.
Para o cálculo do condutor pela máxima queda de tensão, é preciso saber 
o comprimento do circuito terminal do quadro de distribuição até o ponto 
mais distante que ele deve alimentar. Para isso, é preciso medir diretamente na 
planta baixa da residência o comprimento do circuito. Depois disso, pode-se 
definir a área de seção transversal por meio da equação a seguir, já descrita 
anteriormente.
21Instalações elétricas de uma residência
Unificando os três métodos de dimensionamento dos condutores, a área de 
seção transversal dos condutores será aquela que apresentar maior área de seção 
transversal. Sendo assim, para o nosso modelo, teremos conforme o Quadro 4.
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1 2 0,5 mm² 9,4 m 4% 127 V 0,37 
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2 2 0,5 mm² 9,9 m 4% 127 V 0,27 
mm²
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3 2 2,5 mm² 6,9 m 4% 127 V 0,98 
mm²
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4 2 2,5 mm² 8,7 m 4% 127 V 1,24 
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5 2 0,5 mm² 3,6 m 4% 127 V 0,15 
mm²
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6 2 1,0 mm² 5,0 m 4% 127 V 0,43 
mm²
2,5 
mm²
2,5 
mm²
7 2 2,5 mm² 6,3 m 4% 127 V 0,81 
mm²
2,5 
mm²
2,5 
mm²
8 2 4,0 mm² 1,6 m 4% 220 V 0,18 
mm²
2,5 
mm²
4,0 
mm²
9 3 16,0 mm² 7,2 m 1% 220 V 6,51 
mm²
2,5 
mm²
16,0 
mm²
Quadro 4. Área de seção transversal dos condutores após aplicação dos critérios da nor-
ma
Instalações elétricas de uma residência22
Definido o condutor da fase, o condutor neutro deve ter a mesma seção. 
Além disso, a norma determina que o condutor neutro não pode ser comum 
a mais de um circuito. 
A área de seção transversal do condutor de proteção deve seguir a seguinte 
regra, apresentada no Quadro 5. 
Seção dos condutores 
de fase (mm²)
Seção mínima do condutor de 
proteção correspondente (mm²)
S ≤ 16 S
16 < S ≤ 35 16
S > 35 S/2
Quadro 5. Área de seção transversal mínima dos condutores de proteção conforme nor-
ma
Para saber mais sobre o dimensionamento de condutores, você pode consultar o 
Capítulo 5 da obra Instalações elétricas prediais (GEBRAN; RIZZATO, 2017), onde en-
contrará as tabelas da norma ABNT NBR 5410:2004 e demais informações sobre os 
condutores elétricos.
Definidas as seções de condutores e a quantidade de condutores agrupados 
em cada eletroduto, pode-se definir seu diâmetro nominal. 
23Instalações elétricas de uma residência
Dimensionamento de eletrodutos
Conforme a ABNT NBR 5410:2004, os eletrodutos de uma instalação elétrica