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Instalações Elétricas Industriais Prof. Me. Fábio Leite Fundamentos NBR 5410 A norma 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão é a norma aplicada a todas as instalações elétricas cuja tensão nominal é igual ou inferior a: } a 1.000V em corrente alternada (CA); } a 1.500V em corrente contínua (CC). NBR 5410 Tensão Nominal Classificação ≤ 50 V em CA ≤ 120 V em CC Instalações Elétricas de Extra Baixa Tensão. 1.000 V ≤ Tensão Nominal ≤ 36.200 V (CA ) Instalações Elétricas de Média Tensão. Tensão Nominal > 36.200 V (CA) Instalações Elétricas de Alta Tensão. NBR 5410 Objetivo 1.1 Esta Norma estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir: q a segurança de pessoas e animais, q o funcionamento adequado da instalação e q a conservação dos bens. NBR 5410 1.2 Esta Norma aplica-se principalmente às instalações elétricas de edificações, qualquer que seja seu uso (residencial, comercial, público, industrial, de serviços, agropecuário, hortigranjeiro, etc.), incluindo as pré- fabricadas. NBR 5410 1.2.1 Esta Norma aplica-se também às instalações elétricas: a) em áreas descobertas das propriedades, externas às edificações; b) de reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas; e c) de canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias. NBR 5410 1.2.3 Esta Norma aplica-se às instalações novas e a reformas em instalações existentes. NBR 5410: Definições Define-se instalação elétrica como um conjunto de componentes elétricos, associados e com características coordenadas entre si, constituído para uma finalidade determinada. NBR 5410: Definições Componente de uma instalação elétrica é um termo geral que se refere a um equipamento elétrico, a uma linha elétrica ou a qualquer outro elemento necessário ao funcionamento da instalação. NBR 5410: Definições Equipamento elétrico é uma unidade funcional completa e distinta, que exerce uma ou mais funções relacionadas com geração, transmissão, distribuição ou utilização de energia, incluindo máquinas, transformadores, dispositivos, aparelhos de medição e equipamentos de utilização-que convertem energia elétrica em outra forma de energia diretamente utilizável (mecânica,luminosa,térmica,etc.). NBR 5410: Definições } Linha elétrica: Conjunto construído por um ou mais condutores, com elementos de fixação ou suporte e, se for o caso, de proteção mecânica, destinado a transportar energia elétrica ou a transmitir sinal elétrico. NBR 5410: Definições O termo aparelho elétrico designa equipamentos de medição e outros de utilização, como: } eletrodoméstico; } eletroprofissional; } de iluminação. NBR 5410: Definições Um dispositivo elétrico é ligado a um circuito com o objetivo de desempenhar uma ou mais das seguintes funções: } Manobra; } Comando; } Proteção; } Seccionamento } Conexão. NBR 5410: Definições Potência Instalada: A potência instalada de uma instalação elétrica, de um setor de uma instalação ou de um conjunto de equipamentos de utilização é a soma das potências nominais dos equipamentos presentes na instalação, do setor da instalação ou do conjunto de equipamentos de utilização. NBR 5410: Definições Uma falta elétrica é o contato ou arco acidental entre: q partes vivas sob potenciais diferentes, q parte viva e a terra (falta para a terra) qparte viva e massa (falta para massa), num circuito ou equipamento elétrico energizado. As faltas são causadas, via de regra, por falhas de isolamento entre as partes, podendo a impedância entre elas ser considerável ou desprezível (falta direta). NBR 5410: Definições Uma sobre corrente é uma corrente que excede um valor nominal. Para condutores, o valor nominal considerado é a capacidade de condução de corrente. Nas instalações elétricas, as sobre correntes podem ser de dois tipos: } Corrente de sobrecarga; } Corrente de falta. NBR 5410: Definições Uma sobretensão é definida como uma tensão cujo valor de crista é maior do que o valor de crista correspondente à tensão máxima de um sistema ou equipamento elétrico. Principais Causas: ØDescargas atmosféricas ØChaveamento de grandes Cargas. NBR 5410: Definições Choque elétrico é o efeito patofisiológico resultante da passagem de uma corrente elétrica, a chamada corrente de choque, através do corpo de uma pessoa ou de um animal. Eletrocussão é o choque elétrico fatal. NBR 5410: Definições Um aterramento é uma ligação intencional coma terra, realizada por um condutor ou por um conjunto de condutores enterrados no solo, que constituem o eletrodo de aterramento. Este pode ser constituído por uma simples haste vertical, por um conjunto de hastes interligadas ou pelas armaduras de concreto das fundações de uma edificação. Alimentação de Instalações BT Uma instalação de baixa tensão pode ser alimentada: } Diretamente em baixa tensão; } Em alta tensão, a través de subestação de transformação do usuário, caso típico de edificações de uso industrial de médio e grande porte; } Em alta tensão, a través de subestação de transformação da concessionária. } Por fonte própria em baixa tensão, como é o caso típico dos chamados “sistemas de alimentação elétrica para serviços de segurança”, ou mesmo de instalações em locais não servidos por concessionária. Entrada de Serviço Entrada de Serviço Ponto de entrega: Ponto até onde a concessionária deve fornecer energia elétrica, participando dos investimentos necessários e responsabilizando-se pela execução dos serviços, pela operação e manutenção. O ponto de entrega é o ponto a partir do qual se aplica a NBR 5410. Definições Circuito: q é o conjunto de componentes da instalação alimentados da mesma origem e protegidos pelo mesmo dispositivo de proteção. Circuito de Distribuição q alimenta um ou mais quadros de distribuição Circuitos Terminais q está ligado diretamente a equipamentos de utilização ou a tomadas de corrente. Definições Quadro de Distribuição q É um equipamento elétrico que recebe energia elétrica de uma alimentação e a distribui a um ou mais circuitos. Definições Ponto de tomadas Ponto de utilização em que a conexão do equipamento a ser alimentado é feita por meio de uma tomada de corrente. Tomadas de Uso Específico: Ar condicionado, equipamentos estacionários de maior porte. Tomadas de Uso Geral: Equipamentos móveis, portáteis e estacionários. Definições Pontos de Uso Específicos Caixa de ligação, nas quais são ligados equipamentos fixos. Equipamentos industriais. Definições Divisão das Instalações em circuitos: qLimitar as conseqüências de uma falta, que provocará apenas o seccionamento do circuito atingido, deixando apenas essa carga sem energia. q Facilitar as inspeções, ensaios e a manutenção. q Evitar os perigos que possa resultar da falha de um único circuito (por exemplo de iluminação). A norma recomenda que sejam previstos circuitos independentes para equipamentos de corrente nominal superior a 10A. Divisão das Instalações em circuitos Dispositivos de Comando e Proteção Interruptores Interruptores unipolares devem interromper unicamente o condutor fase: Interruptores q Para circuitos trifásicos deverá ser usado dispositivos tripolares. (Será permitido monopolar para correntes nominais superiores a 800 amperes). q Em circuitos de dois condutores fases retiradas de um circuito trifásico deverá ser usado um dispositivo monofásico. Interruptores Quando há cargas indutivas, por exemplo lâmpadas fluorescente, e não se dispõe de interruptor especial pode se usar um dispositivo comum com a capacidade de condução de corrente superior que a corrente da lâmpada. Interruptores de Várias Seções } Quando necessitamos comandar vários dispositivos utilizamos um interruptor de várias seções: Interruptor Three-Way S3w ou Paralelo q É usado em escadas ou dependênciascujas luzes, por extensão ou por comodidade, se deseja apagar ou ascender de pontos diferentes: Interruptor Three-Way S3w ou Paralelo Interruptor Four-Way S4w ou Intermediário q As vezes é necessário se comandar o circuito em vários pontos diferentes. Interruptor Four-Way S4w ou Intermediário } Neste tipo de ligação exige, nas extremidades dois interruptores three-way. } Os interruptores executam dois tipos de ligação: A Lâmpada estará acessa ou apagada? Contatores } Um contator é um tipo especial de relé desenvolvido para trabalhar com potências mais altas. Tais cargas incluem luzes, aquecedores, transformadores, capacitores e motores elétricos. Contatores Ligação Ligação Ligação Linhas Elétricas Aspectos Gerais Um condutor (elétrico) é um produto metálico, geralmente de forma cilíndrica e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal utilizado para transportar energia elétrica ou para transmitir sinais elétricos. Fio Um fio é um produto metálico maciço e flexível, de seção transversal invariável e de comprimento muito maior do que a maior dimensão transversal. Os fios podem ser usados diretamente como condutores (com ou sem isolação), ou na fabricação de cabos. Condutor encordoado Um condutor encordoado é o condutor constituído por um conjunto de fios dispostos helicoidalmente. Essa construção confere ao condutor uma flexibilidade maior em relação ao condutor sólido (fio). Um condutor compactado é um condutor encordoado no qual foram reduzidos os interstícios entre os fios componentes, por compressão mecânica, trefilação ou escolha adequada da forma ou disposição dos fios. Classes de Encordoamento Para condutores de cobre, seis classes de encordoamento, numeradas de 1 a 6 e com graus crescentes de flexibilidade, sendo: Classe 1 - Condutores sólidos (Fios); Classe 2 - Condutores encordoados, compactados ou não; Classe 3 - Condutores encordoados, não compactados; Classe 4, 5 e 6 - Condutores Flexíveis; Cabo Um cabo é um condutor encordoado constituído por um conjunto de fios encordoados, isolados ou não entre si, podendo o conjunto ser isolado ou não. Fios e Cabos 750 V } Aplicação: Recomendados para instalações industriais, comerciais e residenciais de luz e de força em eletrodutos embutidos ou aparentes, eletrocalhas e sobre isoladores. Além disso, possuem a propriedade de não permitir a propagação do fogo e oferecem ótima resistência em condições adversas. } Dados construtivos: - COBRE – cobre eletrolítico nu, encordoamento classe 2, têmpera mole. - ISOLAÇÃO – composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/A), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C (em cores). Fios e Cabos 0,6/1kV } Aplicação: Recomendados para instalações industriais, comerciais e residenciais fixas de luz e de força, para circuitos de distribuição, circuitos terminais e também para linhas subterrâneas de energia. } Dados construtivos: COBRE – cobre eletrolítico nu, encordoamento classe 2, têmpera mole. ISOLAÇÃO – composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/A), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. COBERTURA - composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/ST1), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. Cabo PP 750 V } Aplicação: Recomendado para ligações de aparelhos elétricos em geral, como eletrodomésticos, ferramentas motorizadas e equipamentos que requerem cabos de grande flexibilidade e resistência. } Dados construtivos: COBRE – Cobre eletrolítico nu, encordoamento classe 4, têmpera mole. ISOLAÇÃO – Composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/F), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. COBERTURA - Composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/ST1), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. Cabo Flex 0,6/1kV } Aplicação: Recomendados para instalações industriais, comerciais e residenciais fixas de luz e de força, para circuitos de distribuição, circuitos terminais e também para linhas subterrâneas de energia. Sua flexibilidade ajuda na redução de custo e tempo na instalação. Dados construtivos: COBRE – cobre eletrolítico nu, encordoamento classe 4, têmpera mole. ISOLAÇÃO – composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/A), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. COBERTURA - composto termoplástico de cloreto de polivinila (PVC/ST1), tipo BWF, para temperatura do condutor em regime permanente até 70 °C. Fio de Cobre nu } Aplicação: Recomendados em linhas aéreas para transmissão e distribuição de energia elétrica e em sistemas de aterramentos onde necessitam de cobre com alto grau de pureza e têmpera mole. } Dados construtivos: - COBRE – cobre eletrolítico nu, encordoamento classe 1, têmpera mole e meia dura. O projeto de Instalações Elétricas O Projeto e suas Etapas O Projeto de Instalações Elétrica qProjetar uma instalação elétrica, para qualquer tipo de prédio ou local consiste essencialmente em: q selecionar, q dimensionar e q localizar, a fim de proporcionar, de modo seguro e efetivo, a transferência de energia da fonte até os pontos de utilização. O Projeto de Instalações Elétrica Sua elaboração deve ser conduzida em perfeita harmonia com os demais projetos (arquitetura, estruturas, tubulações, etc.). Etapas de uma Instalação 1. Análise inicial 2. Fornecimento de energia normal 3. Quantificação das instalações 4. Esquema básico da instalação 5. Escolha e dimensionamento dos componentes 6. Especificações e contagem dos componentes Análise inicial Nela são colhidos os dados básicos que orientarão a execução do trabalho. Consiste, em princípio, nos passos descritos a seguir: Ø Determinação do uso previsto para todas as áreas do prédio; Ø Determinação do layout dos equipamentos de utilização previstos; Ø Levantamento das características elétricas dos equipamentos; Ø Classificação das áreas quanto às influências externas; Ø Definição do tipo de linha elétrica a utilizar; Análise inicial Ø Determinar equipamentos que necessitam de energia de substituição; Ø Determinar setores que necessitam de iluminação de segurança; Ø Determinar equipamentos que necessitam de energia de segurança; Ø Determinar a resistividade do solo; Ø Realizar uma estimativa inicial da potência instalada e de alimentação globais; Ø Definir a localização preferencial da entrada de energia. Fornecimento de energia normal Deverão ser determinadas as condições em que o prédio será alimentado em condições normais. É imprescindível conhecer os regulamentos locais de fornecimento de energia. Contato com a concessionária de Energia. Fornecimento de energia normal Ø Tipo de sistema de distribuição e de entrada; Ø Localização da entrada de energia; Ø Tensão de fornecimento; Ø Padrão de entrada e medição a ser utilizado (cabina primária, cabina de barramentos, caixas de entrada, um ou mais centros de medição, etc.), em função da potência instalada, das condições de fornecimento e do tipo de prédio; Ø Nível de curto-circuito no ponto de entrega. Quantificação das instalações Devem ser determinadas as potências instaladas e as potências de alimentação da instalação como um todo e de todos os setores e subsetores a serem considerados. A rigor, isso poderá ser feito quando todos os pontos de utilização são conhecidos. Quantificação das instalações Os pontos de Utilização deverão ser localizados, caracterizados e marcados em planta: o Os pontos de luz geralmente a partir de projetos de luminotécnica; o As tomadas de corrente (uso geral e especifico); o Outros equipamentos de utilização que possivelmente não tenham sido determinados. Quantificação das instalações A quantificação da instalação é feita, no caso mais geral, em vários níveis: Ø em subsetores,Ø setores e Ø globalmente. Em cada um, os pontos de utilização devem ser agrupados, de acordo com seu tipo e características de funcionamento, ou seja, em “conjuntos homogêneos”. Viabilizando assim o cálculo da potência de alimentação. Quantificação das instalações Denomina-se centro de carga o ponto teórico em que, para efeito de distribuição elétrica, pode-se considerar concentrada toda a potência (carga) de uma determinada área. É o ponto em que deveria se localizar o quadro de distribuição da área considerada, de modo a reduzir ao mínimo os custos de instalação e funcionamento. Quantificação das instalações A escolha dos valores das tensões, nos diferentes níveis, é função de uma serie de fatores, entre os quais destacam-se: qTensões de fornecimento da concessionária; qTensões nominais dos equipamentos de utilização previstos; q Existência, na instalação, de equipamentos especiais, como por exemplo, grandes motores, fornos a arco, máquinas de soldas e equipamentos com ciclos especiais de funcionamento; qDistancias entre o ponto de entrega da concessionária e os centros de carga principais e entre eles e os centros de carga secundários. Esquema básico da instalação qNesta etapa deverá resultar um esquema unifilar inicial, no qual estarão indicados os componentes principais da instalação e suas interligações elétricas fundamentais. qO esquema básico pode ser concebido, a princípio, como um esquema simples no qual são indicados, como blocos, os quadros de distribuição interligados por linhas, representando os respectivos circuitos de distribuição. Esquema básico da instalação Nesta etapa deve ser feita também uma escolha preliminar dos dispositivos de proteção. A seqüência do projeto consiste na implementação do esquema básico, transformando-o, por meio do dimensionamento de todos os componentes, no esquema unifilar final da instalação. Escolha e dimensionamento dos componentes Escolha os componentes de todas as partes da instalação e proceda a todos os dimensionamentos necessários. Considerando em princípio: } Entrada (cabina primária, cabina de barramentos ou simplesmente, caixa de entrada), incluindo respectivas linhas elétricas; } Linhas elétricas relativas aos diversos circuitos de distribuição e terminais com as respectivas proteções; } Quadros de distribuição; } Aterramentos; } Sistema de proteção contra descargas atmosféricas. Escolha e dimensionamento dos componentes qComplementação dos diversos desenhos que vinham sendo elaborados nas etapas anteriores; qCálculos de curto circuito, obtendo valores de correntes de curto-circuito presumidas em todos os pontos necessários, o que poderá, eventualmente, alterar a escolha de certos dispositivos de comando e de proteção e mesmo de certos condutores que haviam sido escolhidos e dimensionados previamente; Escolha e dimensionamento dos componentes qVerificação da coordenação dos diversos dispositivos de proteção, o que também poderá conduzir a alterações nos dispositivos previamente escolhidos; qRevisão final dos diversos desenhos, verificando e corrigindo possíveis interferências com outros sistemas do prédio. Especificações e contagem dos componentes Esta última etapa consiste em: ü Especificações de todos os componentes da instalação, constando, para cada um, de descrição sucinta, citação das normas a que deve atender e, sempre que possível, indicação de pelo menos um tipo e uma marca de referência; üContagem de todos os componentes da instalação. Potência de Alimentação e corrente de projeto Potência de Alimentação Potência realmente solicitada. Em projetos de instalações elétricas devemos calcular a potência de alimentação de cada um dos pontos de distribuição. Potência de Alimentação: Potência de Alimentação Reativa A potência de alimentação aparente: Potência de Alimentação Corrente de Projeto Com t= 1 para circuitos monofásicos t=√3 para circuitos trifásicos. Potência Nominal e Fator de Potência Para se determinar a Potência de Alimentação dos diversos quadros de alimentação é necessário conhecer a potência Nominal de todos os pontos de utilização previsto. Ø Pontos de Luz; Ø Pontos de Tomadas ou uso específico Ø Pontos de tomadas de uso geral. Fator de Demanda Para Motores Elétricos Exemplo: De acordo com as orientações da AES Eletropaulo, as demandas dos motores deve ser determinada: 1. Converte-se as potências de motores, de CV/HP para KVA, utilizando tabelas. 2. Aplicando o fator de Demanda de 100% para o motor de maior potência e 50% para os demais motores. Previsão de Cargas de iluminação e tomadas destinadas à habitação. ILUMINAÇÃO: A potência de Iluminação Mínima de dado Local é em função da área S: Ø cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m2 Ø carga mínima de 100 VA; Ø cômodos ou dependências com área superior a 6m2 Ø carga mínima de 100 VA Ø para os primeiros 6m2, acrescida de 60 VA para cada aumento de 4m2 inteiros. Pontos de Tomadas – em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório; – em cozinhas, copas e copas-cozinhas, no mínimo uma tomada para cada 3,5 [m], ou fração de perímetro, sendo que acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m deve ser prevista pelo menos uma tomada; – em subsolos, varandas, garagens e sótãos, pelo menos uma tomada; – demais cômodos e dependências: se a área for igual ou inferior a 6m2, pelo menos uma tomada; se a área for superior a 6m2, pelo menos uma tomada para cada 5 [m], ou fração, de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível. Quanto a Potência a ser atribuída a cada ponto de tomada – tomadas de uso específico, a potência nominal do equipamento a ser alimentado; – tomadas de uso geral em banheiros, cozinhas, copas, copa-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 [VA] por tomada, até 3 tomadas, e 100 [VA] por tomada, para as excedentes; – tomadas de uso geral nos demais cômodos ou dependências, no mínimo, 100 [VA] por tomada. Localização do Ponto de Iluminação qCada Cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. q Admite-se que o ponto de luz seja posto na parede em espaços sobre escadas depósitos, dispensas, lavanderias e varandas. (pequenas dimensões; colocação no ponto no teto seja difícil) Potência de Alimentação de iluminação e tomadas. A potência de alimentação de iluminação e tomadas pode ser calculada por: onde: } Pilum = Potência Instalada de iluminação } Ptung = Potência instalada de tomadas de uso geral }g = fator de demanda na tabela, em função da potência instalada de iluminação e tomadas de uso geral. soma das potências nominais dos equipamentos específicos. Observações: q Fator de Potência das cargas de iluminação depende do tipo. • Incandescente FP = 1; • A descarga (vapor de mercúrio, fluorescente, vapor de sódio) 0,5 para aparelhos não compensados e 0,85 para compensados. q O fator de potência atribuídos ás tomadas de uso geral é quase sempre igual 0,8 indutivo. Previsão de Cargas de iluminação e tomadas em locais não destinados à habitação Edificações Comerciais Pontos de Tomadas de Usos Gerais q Para área igual ou inferior a 40m² a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada pelo critério, dentre os dois seguintes. (o que conduzir maior número) q Um ponto de tomada para cada 3 m, ou fração, de perímetro. q Um ponto de tomada para cada 4m², ou fração de área. Sugestões referentes aos escritórios e lojas a seguir pode ser útil em muitos casos: Pontos de Tomadas de Usos Gerais Para área superiores a 40m², a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada com base no seguinte critério: § 10 pontos de tomadas para os primeiros 40m²e § 1 ponto de tomada para cada 10m², ou fração, de área restante. Pontos de Tomadas de Usos Gerais q Emlojas e locais similares, devem ser previstos pontos de tomadas em quantidade nunca inferior a um ponto de tomada para cada 30m², ou fração, não consideradas as tomadas para ligação de lâmpadas, tomadas de vitrines e tomadas para a demonstração de aparelhos. q A potência a ser atribuída aos pontos de tomadas de uso geral em escritórios comerciais, lojas e locais similares não devera ser inferior a 200VA por ponto de tomada. Fornecimento de Energia e Quantificação das instalações } O primeiro passo após o proprietário ou o gerente de projetos aprovar os pontos locados, é calcular a demanda total do consumidor, ou conjunto de consumidores (caso de condomínio). } O cálculo de demanda, em sua maioria das vezes, depende da normatização da concessionária de energia local, por isso ela deve ser obedecida ao máximo, para se evitar reprovações no projeto elétrico em análise feita pela concessionária. CÁLCULO DE DEMANDA Solicitação de Liberação de Carga } Feito o cálculo de demanda do consumidor, normalmente deve-se fazer uma solicitação de liberação de carga para a concessionária. } Isso é necessário, porque a concessionária tem que garantir, por documento adequado, que existe carga elétrica disponível na região para atender ao novo cliente. CÁLCULO DE DEMANDA Solicitação de Liberação de Carga: } Normalmente essa solicitação é exigida para clientes a partir de uma carga mínima, tipicamente acima de 66 kVA ou 75 kW, para algumas concessionárias. } Essa solicitação pode ser feita antes que se faça a locação dos pontos, desde que o projetista tenha habilidade para calcular previamente, com boa aproximação, qual será a demanda do cliente. CÁLCULO DE DEMANDA } Essa é uma das fases que requer mais sabedoria, sensibilidade e talento do projetista. Isso porque as opções de distribuição são várias, e dependendo de sua escolha, mais ou menos cabos podem ser utilizados, cabos de maior ou menor bitola podem ser utilizados, mais ou menos eletrodutos podem ser utilizados e eletrodutos de maior ou menor bitola podem ser utilizados. Divisão da Instalação em Circuitos } Para iluminação comum, um circuito pode atender vários pontos, desde que os pontos de iluminação sejam de baixa potência e sua soma não ultrapasse 2200 VA. Para esses casos, pode-se usar fio de até 1,5 mm², se o cálculo de capacidade de corrente assim permitir. } Para iluminação de maior potência, pode-se ter o caso de um circuito por aparelho de iluminação, e com condutor devidamente calculado para tal. Divisão da Instalação em Circuitos } Várias tomadas de uso comum podem ser agrupadas em um só circuito, desde que o limite previsto de 2200 VA não seja ultrapassado. } Cada aparelho de ar-condicionado deve ter circuito próprio. } Cada carga individual com mais de 2200 VA deve ter circuito próprio. Divisão da Instalação em Circuitos } Circuitos de cozinha e área de serviço é bom que sejam separados das tomadas do resto da casa. } Em locais com vários equipamentos de informática é importante se ter circuitos dedicados a eles. Divisão da Instalação em Circuitos } É importante que se coloque cargas que gerem harmônicas em circuitos separados, para que o processo de filtragem se torne mais eficiente e menos dispendioso. } É importante que se coloque cargas com baixo fator de potência em circuitos separados, para que se possa fazer uma correção do fator de potência mais setorizada. Divisão da Instalação em Circuitos } É interessante que se leve em consideração a posição do Quadro Terminal ou de Distribuição, para se agrupar os conjuntos de pontos de iluminação e de tomadas de uso geral em seus respectivos circuitos. } Para pontos instalados em áreas externas, cujas alimentações sejam enterradas, deve-se prever circuitos próprios, pois seus condutores possuem características diferentes. Divisão da Instalação em Circuitos } Cada circuito deverá ter seu próprio neutro. } O condutor de terra pode ser comum a todos os circuitos. } A menor bitola de condutor, para circuitos que não forem de iluminação, deve ser de 2,5 mm². Divisão da Instalação em Circuitos } Dispositivos Diferenciais Residuais (DDRs) devem ser utilizados em todos os circuitos. Um DDR pode proteger mais de um circuito. } A primeira informação que deve ser contida nos Quadros de Carga, são os circuitos que existem na instalação, ou seja, a própria distribuição de circuitos. É em cima dela que todo o restante de um Quadro de Cargas é calculado e preenchido. Divisão da Instalação em Circuitos Divisão da Instalação em Circuitos Quadro de Distribuição: Ø É o centro de distribuição de toda a instalação elétrica em uma residência; Ø Ele recebe os fios que vem do medidor; Ø Nele é que se encontram os dispositivos de proteção; Ø Dele é q parte os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos; Ø Deve ser colocando em um local de fácil acesso; Ø Deve ficar o mais próximo possível do medidor, evitando assim gastos com fios de circuito de distribuição (mais caros). Quadro de cargas Quadro de cargas } Essa fase vai determinar se a distribuição “empírica” dos circuitos, feita no item anterior, foi bem feita ou não. Se os cálculos aqui assim o sugerirem, uma nova distribuição de circuitos deve ser feita. } Deve-se determinar as potências em kW (Quilo Watts) e, através dos fatores de potência, determina-se as potências em kVA (Quilo Volt Ampères). Determinação das Potências dos Circuitos } Em circuitos dedicados de motores o rendimento também deve ser considerado. } Todas essas potências devem constar no Quadro de Cargas. Determinação das Potências dos Circuitos } Umas vez determinada a potência de cada circuito, suas fases devem ser manipuladas até se obter o equilíbrio máximo. } O equilíbrio de fases deve ser feito na potência aparente (kVA). Distribuição de Carga nas Fases } A consequência mais imediata de um desequilíbrio de fases ocorre quando apenas uma ou duas fases estão sobrecarregadas e a outra ou outras bem subutilizada, isso provoca a queda do disjuntor geral tripolar da instalação. } O equilíbrio de fases deve ser mostrado no Quadro de Cargas. Distribuição de Carga nas Fases Distribuição de Carga nas Fases Exemplo de Previsão de Carga e divisão de circuitos Exemplo de Previsão de Cargas A figura a seguir, mostra a planta baixa de um pequeno apartamento (as dimensões indicadas são as medidas internas de cada recinto em metros) Utilizando a NBR 5410, a previsão de cargas para todos os cômodos é exibida a seguir Nota: considerar o uso de lâmpadas de 100 ou 200 VA Exemplo de Previsão de Cargas 6 x 4 Exemplo de Previsão de Cargas Solução: iluminação 1- Sala: dimensões Comprimento: 6 m Largura: 4 m Área: 6 x 4 = 24 m2 Perímetro: (6+4)x2 = 20 m Potência de Pontos de Iluminação - Primeiros: 6 m2: 100 VA - Subseqüentes: 4 m2: 60 VA 4 m2: 60 VA 4 m2: 60 VA 4 m2: 60 VA 4 de 100 VA ou 2 de 200 VA 2 m2: - (desconsiderar a fração menor que 4m2 inteiros) 24m2 : 340 VA 400VA- Total: Exemplo de Previsão de Cargas Solução: TUG 1- Sala: dimensões Comprimento: 6 m Largura: 4 m Área: 6 x 4 = 24 m2 Perímetro: (6+4)x2 = 20 m Potência das tomadas Segundo a norma, devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro: 20m / 5 m = 4 TUG 4 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Potência das tomadas de uso geral: para salas e quartos a potência de cada tomada de uso geral será de 100VA Tomadas de uso específico: não será prevista nenhuma tomada de uso específico para este recinto (sala) Exemplo de Previsão de Cargas 3,5 x 4 Exemplo de Previsão de Cargas Solução 2- Quarto Comprimento: 3,5 m Largura: 4,0 m Área: 3,0 x 4,0 + 3,15 x 0,5 = 13,57 m2 Perímetro: 4 + 3 + 0,7 + 0,15 + 0,5 + 3,15 + 3,5 = 15 m Potência de Pontos de Iluminação 2 de 100 VA ou 1 de 200 VA - Primeiros: 6 m2: 100 VA - Subseqüentes: 4 m2: 60 VA - Subseqüentes:3,57 m2: 60 VA - Total: 13,57 m2 : 220 VA 200V A Exemplo de Previsão de Cargas Solução 2- Quarto Comprimento: 3,5 m Largura: 4,0 m Área: 3,0 x 4,0 + 3,15 x 0,5 = 13,57 m2 Perímetro: 4 + 3 + 0,7 + 0,15 + 0,5 + 3,15 + 3,5 = 15 m Potência das tomadas Segundo a norma, devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro: 15 m / 5 lados = 3 TUG 3 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Tomadas de uso específico: não será prevista nenhuma tomada de uso específico para este recinto (quarto) Exemplo de Previsão de Cargas Hall 2,35 x 1,2 Exemplo de Previsão de Cargas Solução 3- Banheiro Comprimento: 2,35 m Largura: 1,20 m Área: 2,35 x 1,20 = 2,82 m2 Perímetro: (2,35+1,20) x 2 = 7,10 m Potência de Pontos de Iluminação - Primeiros: 6 m2: 100 VA - Subseqüentes: 0,0 m2: - VA - Total: 6,0 m2 : 100 VA 1 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Solução 3- Banheiro Comprimento: 2,35 m Largura: 1,20 m Área: 2,35 x 1,20 = 2,82 m2 Perímetro: (2,35+1,20) x 2 = 7,10 m Potência das tomadas Deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório 1 de 600 VA Exemplo de Previsão de Cargas Tomadas de uso específico: Chuveiro de 5400W Exemplo de Previsão de Cargas 0,80 x 1,05 Exemplo de Previsão de Cargas Solução 4 - Hall Comprimento: 1,05 m Largura: 0,8 m Área: 1,05 x 0,8 = 0,85 m2 Perímetro: (0,8+1,05) x 2 = 3,7 m Potência de Pontos de Iluminação - Primeiros: 6 m2: 100 VA - Subseqüentes: 0,0 m2: - VA - Total: 6,0 m2 : 100 VA 1 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Solução 4 - Hall Comprimento: 1,05 m Largura: 0,8 m Área: 1,05 x 0,8 = 0,85 m2 Perímetro: (0,8+1,05) x 2 = 3,7 m Potência das tomadas Deve ser previsto ao menos um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m2 1 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Tomadas de uso específico: não será prevista nenhuma tomada de uso específico para este recinto (hall) Exemplo de Previsão de Cargas Exemplo de Previsão de Cargas Solução 5 - Cozinha Comprimento: 2,35 m Largura: 2,65 m Área: 1,95 x 2,65 + 0,4 x 1,8 = 5,89 m2 Perímetro: 2,65 + 2,35 + 1,8 + 0,4 + 0,15 + 0,7 + 1,95 = 10 m Potência de Pontos de Iluminação - Primeiros: 6 m2: 100 VA - Subseqüentes: 0,23 m2: - VA - Total: 6,23 m2 : 100 VA 1 de 100 VA Exemplo de Previsão de Cargas Solução 5 - Cozinha Comprimento: 2,35 m Largura: 2,65 m Área: 1,95 x 2,65 + 0,4 x 1,8 = 5,89 m2 Perímetro: 2,65 + 2,35 + 1,8 + 0,4 + 0,15 + 0,7 + 1,95 = 10 m Potência das tomadas Deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, 3 de 600 VA Exemplo de Previsão de Cargas Tomadas de uso específico: Microondas – 1500 W Torneira elétrica – 3000 W Exemplo de Previsão de Cargas Quadro de Previsão de Cargas Fator de Potência Exemplo de Previsão de Cargas Distribuição das Cargas (os pontos que potência indicada são de 100 VA) não tem Previsão de Cargas Especiais Em alguns caso, será necessário fazer a previsão das diversas cargas especiais que atendem aos sistemas de utilidades das residências ou edifícios Pode-se citar como exemplos os motores para elevadores, as bombas para recalque d’água, bombas para drenagem de águas pluviais e esgotos, bombas para combate a incêndio, sistemas de aquecimento central etc. Em geral, em um condomínio por exemplo, estas cargas são de uso comum Previsão de Cargas Especiais Previsão de Cargas Especiais A determinação destas cargas depende de cada caso específico, e, geralmente, é definida pelos fornecedores especializados dos diversos sistemas, cabendo ao projetista prever a potência solicitada pelos mesmos Como exemplo, pode-se citar as cargas especiais que seriam empregadas em um prédio típico de apartamentos, com subsolo, pavimento térreo e cinco pavimentos tipo, com dois apartamentos por andar: Elevadores: 2 motores trifásicos de 7,5 CV Bombas para recalque d’água: 2* motores trifásicos de 3 CV Bombas para sistema de combate a incêndio: 2* motores de 5 CV Bombas de drenagem de águas pluviais: 2* motores de 1 CV Portão da garagem: 1 motor de 0,5 CV Nota: 1 CV = 0,9863 HP = 735,5 W e * = um de reserva
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