Baixe o app para aproveitar ainda mais
Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
FATOR DE POTENCIA.pdf FATOR DE POTÊNCIA FATOR DE POTÊNCIA Prof. Dr. JosProf. Dr. Joséé Angelo CagnonAngelo Cagnon OutubroOutubro -- 20072007 P Q Q A legislação brasileira permite às concessionárias calcular as faturas em função do: (a) consumo (kWh) , (b) demanda (kW), (c) fator de potência e (d)diferentes tipos de tarifas. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA Os consumidores são classificados pelo nível de tensão: Consumidores com tensão < de 2300V com nível de tensão (220/127):residências, lojas, agências bancárias, pequenas oficinas, edifícios residências e boa parte dos edifícios comerciais. GRUPO B FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA Os consumidores são classificados pelo nível de tensão: Consumidores com tensão > de 2300V com nível de tensão (13,8 kV):indústrias, shopping centers e alguns edifícios comerciais GRUPO A FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA CONSUMO Refere-se ao registro do quanto de energia elétrica foi consumida durante determinado período. Medido em kWh (quilo watts hora). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA DEMANDA : É a potência instalado em um determinado instante. (medido em 15 minutos). DEMANDA REGISTRADA: É a maior demanda registrada em inetrvalos de 15 minutos no período de medição. DEMANDA CONTRATADA: É o valor limite de demanda a ser adotada pela instalação Medido em kW (quilo watts). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA TARIFA MONÔMIA: É cobrado apenas pela Energia que Consome (GRUPO B) TARIFA BINÔMIA: É cobrado a Demanda + Energia que Consome (GRUPO A) Resolução 456 da Agência Nacional de Energia Elétrica . ANEEL, publicada no Diário Oficial em 29 de novembro de 2000. TARIFAS DE ENERGIATARIFAS DE ENERGIA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA GRUPO A FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA HORÁRIO DE PONTA E FOR A DE PONTA HorHoráário de Pontario de Ponta: : corresponde ao intervalo de tempo composto de 3 (três)horas consecutivas, definido pela Empresa, exceção feita aos sábados, domingos, e feriados definidos por lei federal. HorHoráário de Fora de Pontario de Fora de Ponta:: período composto pelo conjunto das horas complementares às 3 (três) horas consecutivas definidas no horário de ponta. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA HORÁRIO DE PONTA E FORA DE PONTA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA TARIFA CONVENCIONAL DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta) ou período do ano (seco ou úmido). demandademanda contratadacontratada deverdeveráá serser ≤≤ a a 300 kW300 kW Desde que não tenham ocorrido, nos 11 meses anteriores, 3 (três) registros consecutivos ou 6 (seis) registros alternados de demanda superior a 300 kW. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA TARIFA CONVENCIONAL ULTRAPASSAGEMULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda Contratada. FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA TARIFA VERDE DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: independentemente da hora do dia (ponta ou fora de ponta) com diferenciação para período do ano (seco ou úmido). CONSUMOCONSUMO: diferenciação para os horários de ponta (pp) e fora de ponta (fpfp) e períodos do ano (seco ou úmido). FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA VERDE ULTRAPASSAGEMULTRAPASSAGEM é cobrada apenas quando a demanda medida ultrapassa em mais de 10% a Demanda Contratada. MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA AZUL DEMANDA CONTRATADADEMANDA CONTRATADA: contrato específico no qual se pactua tanto o valor da demanda pretendida pelo consumidor no horário de ponta (Demanda Contratada na Ponta - p) quanto o valor pretendido nas horas fora de ponta (Demanda Contratada fora de Ponta - fp). Valores diferentes para o período seco e para o período úmido. MODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFMODALIDADES TARIFÁÁÁRIAS E TARIFARIAS E TARIFARIAS E TARIFAÇÇÇÃOÃOÃO TARIFA AZUL CONSUMOCONSUMO: diferenciação para os horários de ponta (pp) e fora de ponta (fpfp) e períodos do ano (seco ou úmido). ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFATARIFAÇÇÃO DE ENRGIA REATIVA:ÃO DE ENRGIA REATIVA: Não é cobrado para o Grupo B É cobrado para o Grupo A , quando o fator de potência for < 0,92 (reativo ou indutivo) TARIFA CONVENCIONALTARIFA CONVENCIONAL (FER: Faturamento de Energia Reativa - FDR: Faturamento de Demanda Reativa) ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFA VERDETARIFA VERDE ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA TARIFA AZULTARIFA AZUL ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CALCULO DO FER CALCULO DO FER -- FDRFDR ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA PlanilhaPlanilha dada CPFLCPFL DIA HORÁRIO PERÍODO kW kVAr FP/15MIN. FP/HORA DMCR 01/05/97 00:00 F 937 296 95 95 0 01/05/97 00:15 F 931 294 95 01/05/97 00:30 F 933 294 95 01/05/97 00:45 F 931 294 95 01/05/97 01:00 F 931 296 95 100 0 01/05/97 01:15 F 933 294 95 01/05/97 01:30 F 975 311 95 01/05/97 01:45 F 977 309 95 01/05/97 02:00 F 977 309 95 100 0 01/05/97 02:15 F 975 307 95 01/05/97 02:30 F 977 309 95 01/05/97 02:45 F 975 307 95 01/05/97 03:00 F 933 298 95 100 0 01/05/97 03:15 F 933 300 95 01/05/97 03:30 F 933 298 95 01/05/97 03:45 F 933 300 95 01/05/97 04:00 F 941 300 95 100 0 01/05/97 04:15 F 943 301 95 01/05/97 04:30 F 933 294 95 01/05/97 04:45 F 931 294 95 01/05/97 05:00 F 931 294 95 100 0 01/05/97 05:15 F 933 294 95 01/05/97 05:30 F 814 246 95 01/05/97 05:45 F 515 113 97 01/05/97 06:00 F 515 113 97 100 0 POTENCIA ATIVA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE = UNIDADE = WW p ui= u i pu i p POTENCIA REATIVA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE = UNIDADE = VarVar POTENCIA REATIVA UNIDADE = UNIDADE = VAVA ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FATOR DE POTÊNCIAFATOR DE POTÊNCIA S P Q Cosφ Cosφ = FP POTÊNCIA REAPOTÊNCIA REATIVA : VAR - KVAR ENERGIA REAENERGIA REATIVA : KVARh - kQh FATOR DE POTÊNCIA DEFINIDEFINIDEFINIÇÇÇÕESÕESÕES UNIDADE = UNIDADE = semsem unidadeunidade Q P S φ S P Q= +2 2 Q P tg= 1 φ FP P S= ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo do do fatorfator de de PotênciaPotência -- CPFLCPFL FP kWh kVAh = k V a r h k Q h k W h = −2 3 ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FDR = FATURAMENTO DE DEMANDA REATIVA EXCEDENTE DMCR FP x kW media= 0 92, ( ) FATURADA.DEMDMCRFDR −= ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA FER= UNIDADE DE FATURAMENTO DE ENERGIA REATIVA EXCEDENTE )media(kWh. FP )192,0(FER − = ATENÇÃO: todas unidades são faturadas na ponta e fora de ponta ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo do do fatorfator de de PotênciaPotência -- CPFLCPFL kWh kQh/Kvarh 5567 5086 5446 4844 5581 5098 5337 4787 Total 21.931 19.815 Média 5.482,75 4.953,75 ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo do do fatorfator de de PotênciaPotência -- CPFLCPFL 63,2554 3 75,5482)75,4953x2(kVarh = − = F P = + = 5 4 8 2 7 5 5 4 8 2 7 5 2 5 5 4 6 2 0 9 0 6 4 2 2 , , , , ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo do do fatorfator de de PotênciaPotência -- CPFLCPFL D M C R x= = 0 9 2 0 9 0 6 4 5 4 8 2 7 5 5 5 6 4 7 9, , , , FATURADA.DEMDMCRFDR −= NEGATIVO600079,5564DER =−= ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CalculoCalculo do do fatorfator de de PotênciaPotência -- CPFLCPFL 04,8275,5482x 9064,0 )192,0(FER = − = ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA PROBLEMAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA: SOBRECARGA NO SISTEMASOBRECARGA NO SISTEMA MENOR RENDIMENTO E DESGASTE DE MMENOR RENDIMENTO E DESGASTE DE MÁÁQUINASQUINAS SOBRETAXAS NO IMPORTE TARIFSOBRETAXAS NO IMPORTE TARIFÁÁRIORIO ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CAUSAS DO BAIXO FATOR DE POTÊNCIA: Motores de induMotores de induçção operando a vazio ou ão operando a vazio ou sobrecarregadossobrecarregados Transformadores de induTransformadores de induçção operando a vazio ou com ão operando a vazio ou com pequenas cargaspequenas cargas Lâmpadas de descargaLâmpadas de descarga Grande quantidade de motores de pequena potênciaGrande quantidade de motores de pequena potência Outros equipamentosOutros equipamentos-- fornos de arco em operafornos de arco em operaççãoão transformadores para soldatransformadores para solda, , equipamentos equipamentos eletrônicoseletrônicos, , condicionadores de ar tipo janelacondicionadores de ar tipo janela.. ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA MÉTODOS DE CORREÇÃO DO POTÊNCIA: AAtravtravéés do aumento do consumo de energia s do aumento do consumo de energia ativa ativa UUtilizandotilizando mmááquinas squinas sííncronasncronas UUtilizandotilizando capacitorescapacitores ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA BENEFÍCIOS DA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: RRedueduççãoão das perdas de energia das perdas de energia RRedueduççãoão dos custos de energia eldos custos de energia eléétrica trica LLiberaiberaççãoão da capacidade do sistema da capacidade do sistema Quando o Fator de Potência Quando o Fator de Potência éé corrigido e corrigido e elevado para elevado para 0,920,92 ou maisou mais, a empresa passa a utilizar energia da forma mais correta e econômica. Veja por quê:: ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CONDUTOR x FATOR DE POTÊNCIA SEÇÃO RELATIVA FATOR DE POTÊNCIA 1,00 1,00 1,23 0,90 1,56 0,80 2,04 0,70 2,78 0,60 4,00 0,50 6,25 0,40 11,10 0,30 ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA: H REATIVOS kVAr 7 12 17 3 1 2 REATIVOS CARGAS FIXAS C/ PERÍODO FUNCIONAMENTO 7-17 h REATIVOS CARGAS FIXOS INITERRUPTA REATIVOS CARGAS VARIÁVEIS ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA AVALIAAVALIAÇÇÃO DO SISTEMAÃO DO SISTEMA levantamento de dados junto levantamento de dados junto áá indindúústria seja o stria seja o mais criterioso possmais criterioso possíívelvel maior nmaior núúmero de informamero de informaçções sobre as ões sobre as instalainstalaçções elões eléétricas do consumidor,tricas do consumidor, diagrama diagrama unifilarunifilar das instaladas instalaçções elões eléétricas da MT tricas da MT e BT (as e BT (as biultbiult)) medimediçções em pontos estratões em pontos estratéégicosgicos : : Tensão, Tensão, Corrente, Potência Ativa, Potência Reativa, Corrente, Potência Ativa, Potência Reativa, Potência Aparente, Fator de Potência, ContePotência Aparente, Fator de Potência, Conteúúdo de do de HarmônicoHarmônico ENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIAENERGIA REATIVA E O FATOR DE POTÊNCIA CORREÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA DADOS OBTIDOS JUNTO A CONCESSIONDADOS OBTIDOS JUNTO A CONCESSIONÁÁRIARIA Contrato de fornecimento de energia,Contrato de fornecimento de energia, dados de consumo e demanda, de pelo dados de consumo e demanda, de pelo menos dos menos dos úúltimos 12 ,ltimos 12 , curva de carga,curva de carga, variavariaçções de causas diversasões de causas diversas Instala�äes el�trica residenciais.pdf Esta edição foi baseada nos Manuais de Instalações Elétricas Residenciais - 3 volumes, 1996 © ELEKTRO / PIRELLI complementada, atualizada e ilustrada com a revisão técnica do Prof. Hilton Moreno, professor universitário e secretário da Comissão Técnica da NBR 5410 (CB-3/ABNT). Todos os direitos de reprodução são reservados © ELEKTRO / PIRELLI INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Julho de 2003 Copyright © 2003 - Todos os direitos reservados e protegidos Será permitido o download gratuito do(s) arquivo(s) eletrônico(s) desta publicação para o seu computador, para uso próprio, podendo inclusive ser impressa para melhor leitura ou visualização pelo usuário. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida, traduzida ou comercializada total ou parcialmente sem autorização prévia por escrito das empresas detentoras dos direitos autorais e responsáveis pela sua criação. Os infratores serão processados na forma da lei. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS GARANTA UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA SEGURAwww.procobrebrasil.org INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 1 ÍNDICE APRESENTAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 TENSÃO E CORRENTE ELÉTRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 POTÊNCIA ELÉTRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 FATOR DE POTÊNCIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 LEVANTAMENTO DE CARGAS ELÉTRICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 TIPOS DE FORNECIMENTO E TENSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 PADRÃO DE ENTRADA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 DISJUNTOR DIFERENCIAL-RESIDUAL (DR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 INTERRUPTOR DIFERENCIAL-RESIDUAL (IDR) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 CIRCUITOS TERMINAIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 SIMBOLOGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 CONDUTORES ELÉTRICOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 CONDUTOR DE PROTEÇÃO (FIO TERRA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 O USO DOS DISPOSITIVOS DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 O PLANEJAMENTO DA REDE DE ELETRODUTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 ESQUEMAS DE LIGAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 REPRESENTAÇÃO DE ELETRODUTOS E CONDUTORES NA PLANTA . . . . . . . . . . . . . . . . 83 CÁLCULO DA CORRENTE ELÉTRICA EM UM CIRCUITO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 CÁLCULO DA POTÊNCIA DO CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 DIMENSIONAMENTO DA FIAÇÃO E DOS DISJUNTORES DOS CIRCUITOS . . . . . . . . . 91 DIMENSIONAMENTO DO DISJUNTOR APLICADO NO QUADRO DO MEDIDOR . . . . . . 98 DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 SEÇÃO DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO (FIO TERRA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 DIMENSIONAMENTO DE ELETRODUTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 LEVANTAMENTO DE MATERIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 O SELO DO INMETRO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119 2 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS APRESENTAÇÃO A importância da eletricidade em nossas vidas é inquestionável. Ela ilumina nossos lares, movimenta nossos eletrodomésticos, permite o funcionamento dos aparelhos eletrônicos e aquece nosso banho. Por outro lado, a eletricidade quando mal empregada, traz alguns perigos como os choques, às vezes fatais, e os curto-circuitos, causadores de tantos incêndios. A melhor forma de convivermos em harmonia com a eletricidade é conhecê-la, tirando-lhe o maior proveito, desfrutando de todo o seu conforto com a máxima segurança. O objetivo desta publicação é o de fornecer, em linguagem simples e acessível, as informações mais importantes relativas ao que é a eletricidade, ao que é uma insta- lação elétrica, quais seus principais componentes, como dimensioná-los e escolhê-los. Com isto, esperamos contribuir para que nossas instalações elétricas possam ter melhor qualidade e se tornem mais seguras para todos nós. Para viabilizar esta publicação, a Pirelli Energia Cabos e Sistemas S.A., a Elektro Eletricidade e Serviços S.A. e o Procobre - Instituto Brasileiro do Cobre reuniram seus esforços. A Pirelli tem concretizado ao longo dos anos vários projetos de parceria que, como este, têm por objetivo contribuir com a melhoria da qualidade das instalações elétricas por meio da difusão de informações técnicas. A Elektro, sempre preocupada com a correta utilização da energia, espera que esta iniciativa colabore com o aumento da segurança e redução dos desperdícios energéticos. O Procobre, uma instituição sem fins lucrativos e voltada para a promoção do cobre, esta empenhada na divulgação do correto e eficiente uso da eletricidade. Esperamos que esta publicação seja útil e cumpra com as finalidades a que se propõe. São Paulo, julho de 2003 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 3 Vamos começar falando um pouco a respeito da Eletricidade. Você já parou para pensar que está cercado de eletricidade por todos os lados ? 4 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Pois é ! Estamos tão acostumados com ela que nem percebemos que existe. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 5 Na realidade, a eletricidade é invisível. O que percebemos são seus efeitos, como: LUZ CALOR CHOQUE ELÉTRICO e... esses efeitos são possíveis devido a: CORRENTE ELÉTRICA TENSÃO ELÉTRICA POTÊNCIA ELÉTRICA 6 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Nos fios, existem partículas invisíveis chamadas elétrons livres, que estão em cons- tante movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada, nos fios, é necessário ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica (U). Esse movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provoca- do pela ação da tensão, forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é chamada de corrente elétrica (I). Pode-se dizer então que: TENSÃO E CORRENTE ELÉTRICA É o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o ampère (A). TENSÃO CORRENTE ELÉTRICA É a força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o volt (V). INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 7 Agora, para entender potência elétrica, observe novamente o desenho. A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à corrente elétrica. Corrente elétrica Tensão elétrica POTÊNCIA ELÉTRICA É importante gravar: Para haver potência elétrica, é necessário haver: Essa intensidade de luz e calor percebida por nós (efeitos), nada mais é do que a potência elétrica que foi trasformada em potência luminosa (luz) e potência térmica (calor). Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa intensidade. 8 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Então, como a potência é o produto da ação da tensão e da corrente, a sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). Agora... qual é a unidade de medida da potência elétrica ? Muito simples ! A essa potência dá-se o nome de potência aparente. a intensidade da tensão é medida em volts (V). a intensidade da corrente é medida em ampère (A). INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 9 A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em: A potência aparente é composta por duas parcelas: POTÊNCIA ATIVA POTÊNCIA REATIVA A unidade de medida da potência ativa é o watt (W). POTÊNCIA MECÂNICA POTÊNCIA TÉRMICA POTÊNCIA LUMINOSA 10 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS A potência reativa é a parcela transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de: REATORES Em projetos de instalação elétrica residencial os cálculos efetuados são baseados na potência aparente e potência ativa. Portanto, é importante conhecer a relação entre elas para que se entenda o que é fator de potência. A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (VAr). MOTORES TRANSFORMADORES INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 11 Sendo a potência ativa uma parcela da potência aparente, pode-se dizer que ela representa uma porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminosa. Nos projetos elétricos residenciais, desejando-se saber o quanto da potência aparente foi transformada em potência ativa, aplica-se os seguintes valores de fator de potência: A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência. Quando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente é transformada em potência ativa. Isto acontece nos equipamentos que só possuem resistência, tais como: chuveiro elétrico, torneira elétrica, lâmpadas incandescentes, fogão elétrico, etc. FATOR DE POTÊNCIA 1,0 0,8 para iluminação para tomadas de uso geral potência de iluminação (aparente) = 660 VA fator de potência a ser aplicado = 1 potência ativa de iluminação (W) = 1x660 VA = 660 W potência de tomada de uso geral = 7300 VA fator de potência a ser aplicado = 0,8 potência ativa de tomada de uso geral = 0,8x7300 VA = 5840 W Exemplos 12 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Os conceitos vistos anteriormente possibilitarão o entendimento do próximo assunto: levantamento das potências (cargas) a serem instaladas na residência. A previsão de carga deve obedecer às prescrições da NBR 5410, item 4.2.1.2 A planta a seguir servirá de exemplo para o levantamento das potências. O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências (cargas) mínimas de iluminação e tomadas a serem instaladas, possibilitando, assim, determinar a potência total prevista para a instalação elétrica residencial. A. SERVIÇO 3,40 3,40 1, 75 3, 15 1, 80 3, 25 3, 25 3, 10 3, 75 3,05 3,05 3,053,40 2,30 COZINHA DORMITÓRIO 2 DORMITÓRIO 1 BANHEIRO COPA SALA 13 14 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência. NOTA: a NBR 5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências, ficando a decisão por conta do projetista e do cliente. RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE ILUMINAÇÃO 1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz. 2. Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação. prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede. arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do limite do boxe. para área igual ou inferior a 6 m2 atribuir um mínimo de 100 VA para área superior a 6 m2 atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 15 Prevendo a carga de iluminação da planta residencial utilizada para o exemplo, temos: Dependência Dimensões Potência de iluminação área (m2) (VA) sala A = 3,25 x 3,05 = 9,91 9,91m2 = 6m2 + 3,91m2 100VA| 100VA copa A = 3,10 x 3,05 = 9,45 9,45m2 = 6m2 + 3,45m2 100VA| 100VA cozinha A = 3,75 x 3,05 = 11,43 11,43m2 =6m2 + 4m2 + 1,43m2 160VA| | 100VA + 60VA dormitório 1 A = 3,25 x 3,40 = 11,05 11,05m2 = 6m2 + 4m2 + 1,05m2 160VA| | 100VA + 60VA dormitório 2 A = 3,15 x 3,40 = 10,71 10,71m2 = 6m2 + 4m2 + 0,71m2 160VA| | 100VA + 60VA banho A = 1,80 x 2,30 = 4,14 4,14m2 => 100VA 100VA área de serviço A = 1,75 x 3,40 = 5,95 5,95m2 => 100VA 100VA hall A = 1,80 x 1,00 = 1,80 1,80m2 => 100VA 100VA área externa — — 100VA 16 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS NOTA: em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e benjamins (tês) que, além de desperdiçarem energia, podem comprometer a segurança da instalação. RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS 1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). subsolos, varandas, garagens ou sotãos cômodos ou dependências com mais de 6m2 banheiros cozinhas, copas, copas-cozinhas cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m2 no mínimo uma tomada no mínimo uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível uma tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área pelo menos uma tomada no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60cm do limite do boxe INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 17 2. Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes demais cômodos ou dependências - atribuir, no mínimo, 600 VA por tomada, até 3 tomadas. - atribuir 100 VA para os excedentes. - atribuir, no mínimo, 100 VA por tomada. TOMADAS DE USO GERAL (TUG’S) Não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados: aparelhos móveis ou aparelhos portáteis. 18 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’S) São destinadas à ligação de equipamentos fixos e estacionários, como é o caso de: 3. Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s). A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente. SECADORA DE ROUPA TORNEIRA ELÉTRICA CHUVEIRO NOTA: quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente queremos dizer que a ligação do equipamento à instalação elétrica irá utilizar uma tomada. Em alguns casos, a ligação poderá ser feita, por exemplo, por ligação direta (emenda) de fios ou por uso de conectores. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 19 4. Condições para se estabelecer a potência de tomadas de uso específico (TUE’s). Os valores das áreas dos cômodos da planta do exemplo já estão calculados, faltando o cálculo do perímetro onde este se fizer necessário, para se prever a quantidade mínima de tomadas. • ou o valor da área • ou o valor do perímetro • ou o valor da área e do perímetro Para se prever a carga de tomadas é necessário, primeiramente, prever a sua quantidade. Essa quantidade, segundo os critérios, é estabelecida a partir do cômodo em estudo, fazendo-se necessário ter: Conforme o que foi visto: Atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado. 20 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Obs.: (*) nesses cômodos, optou-se por instalar uma quantidade de TUG’s maior do que a quantidade mínima calculada anteriormente. Dependência Dimensões Quantidade mínima Área Perímetro (m2) (m) TUG’s TUE’s sala 9,91 3,25x2 + 3,05x2 = 12,6 5 + 5 + 2,6 — copa 9,45 3,10x2 +3,05x2 = 12,3 3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,8 — cozinha 11,43 3,75x2 + 3,05x2 = 13,6 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,1 1 torneira elétr. 1 geladeira dormitório 1 11,05 3,25x2 + 3,40x2 = 13,3 5 + 5 + 3,3 — dormitório 2 10,71 3,15x2 + 3,40x2 = 13,1 5 + 5 + 3,1 — banho 4,14 1 1 chuveiro elétr. área de serviço 5,95 2 1 máquina lavar roupa hall 1,80 1 — área externa — — — — OBSERVAÇÃO Área inferior a 6m2: não interessa o perímetro Estabelecendo a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico: Prevendo as cargas de tomadas de uso geral e específico. Dependência Dimensões Quantidade Previsão de Carga Área Perímetro (m2) (m) TUG’s TUE’s TUG’s TUE’s sala 9,91 12,6 4* — 4x100VA — copa 9,45 12,3 4 — 3x600VA — 1x100VA cozinha 11,43 13,6 4 2 3x600VA 1x5000W (torneira) 1x100VA 1x500W (geladeira) dormitório 1 11,05 13,3 4* — 4x100VA — dormitório 2 10,71 13,1 4* — 4x100VA — banho 4,14 — 1 1 1x600VA 1x5600W (chuveiro) área de serviço 5,95 — 2 1 2x600VA 1x1000W (máq.lavar) hall 1,80 — 1 — 1x100VA — área externa — — — — — — (1 1 1) = 3 (1 1 1) = 3 (1 1 1) = 3 (1 1 1 1) = 4 (1 1 1 1) = 4 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 21 Reunidos todos os dados obtidos, tem-se o seguinte quadro: Dependência Dimensões Potência de iluminação (VA) Quanti- Potência dade (VA) Discrimi- Potência nação (W) Área Perímetro (m2) (m) sala 9,91 12,6 100 4 400 — — copa 9,45 12,3 100 4 1900 — — cozinha 11,43 13,6 160 4 1900 torneira 5000 geladeira 500 dormitório 1 11,05 13,3 160 4 400 — — dormitório 2 10,71 13,1 160 4 400 — — banho 4,14 — 100 1 600 chuveiro 5600 área de serviço 5,95 — 100 2 1200 máq. lavar 1000 hall 1,80 — 100 1 100 — — área externa — — 100 — — — — TOTAL — — 1080VA — 6900VA — 12100W Para obter a potência total da instalação, faz-se necessário: a) calcular a potência ativa; b) somar as potências ativas. TUG’s TUE’s potência aparente potência ativa 22 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Cálculo da potência ativa de iluminação e tomadas de uso geral (TUG’s) Em função da potência ativa total prevista para a residência é que se determina: o tipo de fornecimento, a tensão de alimentação e o padrão de entrada. LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL Cálculo da potência ativa total Potência de iluminação 1080 VA Fator de potência a ser adotado = 1,0 1080 x 1,0 = 1080 W Potência de tomadas de uso geral (TUG’S) - 6900 VA Fator de potência a ser adotado = 0,8 6900 VA x 0,8 = 5520 W potência ativa de iluminação: 1080 W potência ativa de TUG’s: 5520 W potência ativa de TUE’s: 12100 W 18700 W INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 23 Nas áreas de concessão da ELEKTRO, se a potência ativa total for: TIPO DE FORNECIMENTO E TENSÃO Fornecimento monofásico - feito a dois fios: uma fase e um neutro - tensão de 127 V Fornecimento bifásico - feito a três fios: duas fases e um neutro - tensões de 127V e 220V Fornecimento trifásico - feito a quatro fios: três fases e um neutro - tensões de 127 V e 220 V Até 12000 W Acima de 12000 W até 25000 W Acima de 25000 W até 75000 W 24 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS No exemplo, a potência ativa total foi de: NOTA: não sendo área de concessão da ELEKTRO, o limite de fornecimento, o tipo de fornecimento e os valores de tensão podem ser diferentes do exemplo. Estas informações são obtidas na companhia de eletricidade de sua cidade. 18700 W Portanto: fornecimento bifásico, pois fica entre 12000 W e 25000 W. Sendo fornecimento bifásico têm-se disponíveis dois valores de tensão: 127 V e 220 V. Uma vez determinado o tipo de fornecimento, pode-se determinar também o padrão de entrada. Voltando ao exemplo: Potência ativa total: 18700 watts Tipo de fornecimento: bifásico. O padrão de entrada deverá atender ao fornecimento bifásico. Conseqüentemente: E... o que vem a ser padrão de entrada? Padrão de entrada nada mais é do que o poste com isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, que devem estar instalados, atendendo às especificações da norma técnica da concessionária para o tipo de fornecimento. Uma vez pronto o padrão de entrada, segundo as especificações da norma técnica, compete à concessionária fazer a sua inspeção. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 25 26 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS A norma técnica referente à instalação do padrão de entrada, bem como outras informações a esse respeito deverão ser obtidas junto à agência local da companhia de eletricidade. Estando tudo certo, a concessionária instala e liga o medidor e o ramal de serviço, Uma vez pronto o padrão de entrada e estando ligados o medidor e o ramal de serviço, a energia elétrica entregue pela concessionária estará disponível para ser utilizada. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 27 Através do circuito de distribuição, essa energia é levada do medidor até o quadro de distribuição, também conhecido como quadro de luz. REDE PÚBLICA DE BAIXA TENSÃO Ramal de ligação Medidor Circuitos terminais Quadro de distribuição Circuito de distribuição Aterramento 28 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Ele é o centro de distribuição, pois: O que vem a ser quadro de distribuição? Quadro de distribuição é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica de uma residência. recebe os fios que vêm do medidor. nele é que se encontram os dispositivos de proteção. CIRCUITO 5 (TUE) Tomada de uso específico (ex. torneira elétrica) CIRCUITO 6 (TUE) Tomada de uso específico (ex. chuveiro elétrico) CIRCUITO 4 (TUG’s) Tomadas de uso geral dele é que partem os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos. CIRCUITO 2 Iluminação de serviço CIRCUITO 3 (TUG’s) Tomadas de uso geral CIRCUITO 1 Iluminação social INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 29 O quadro de distribuição deve estar localizado: em lugar de fácil acesso e o mais próximo possível do medidor Através dos desenhos a seguir, você poderá enxergar os componentes e as ligações feitas no quadro de distribuição. Isto é feito para se evitar gastos desnecessários com os fios do circuito de distribuição, que são os mais grossos de toda a instalação e, portanto, os mais caros. 30 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Este é um exemplo de quadro de distribuição para fornecimento bifásico. Proteção Fase Neutro Disjuntor diferencial residual geral Disjuntores dos circuitos terminais monofásicos. Barramento de interligação das fases Um dos dispositivos de proteção que se encontra no quadro de distribuição é o disjuntor termomagnético. Vamos falar um pouco a seu respeito. Barramento de neutro. Faz a ligação dos fios neutros dos circuitos terminais com o neutro do circuito de distribuição, devendo ser isolado eletricamente da caixa do QD. Disjuntores dos circuitos terminais bifásicos. Recebem a fase do disjuntor geral e distribuem para os circuitos terminais. Barramento de proteção. Deve ser ligado eletricamente à caixa do QD. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 31 Disjuntores termomagnéticos são dispositivos que: oferecem proteção aos fios do circuito Desligando-o automaticamente quando da ocorrência de uma sobrecorrente provocada por um curto-circuito ou sobrecarga. Operando-o como um interruptor, secciona somente o circuito necessário numa eventual manutenção. permitem manobra manual Os disjuntores termomagnéticos têm a mesma função que as chaves fusíveis. Entretanto: O fusível se queima necessitando ser trocado O disjuntor desliga-se necessitando religá-lo No quadro de distribuição, encontra-se também: - o disjuntor diferencial residual ou, então, - o interruptor diferencial residual. 32 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções: Pode-se dizer então que: Disjuntor diferencial residual é um dispositivo que protege: - os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e; - as pessoas contra choques elétricos. a do disjuntor termomagnético a do dispositivo diferencial residual protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos protege os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 33 É um dispositivo composto de um interruptor acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Pode-se dizer então que: Interruptor diferencial residual é um dispositivo que: liga e desliga, manualmente, o circuito e protege as pessoas contra choques elétricos. INTERRUPTOR DIFERENCIAL RESIDUAL a do interruptor a do dispositivo diferencial residual (interno) que liga e desliga, manualmente, o circuito que protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos Sendo assim, ele conjuga duas funções: 34 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Os dispositivos vistos anteriormente têm em comum o dispositivo diferencial residual (DR). proteger as pessoas contra choques elétricos provocados por contato direto e indireto Contato indireto Sua função é: Contato direto É o contato acidental, seja por falha de isolamento, por ruptura ou remoção indevida de partes isolantes: ou, então, por atitude imprudente de uma pessoa com uma parte elétrica normalmente energizada (parte viva). É o contato entre uma pessoa e uma parte metálica de uma instalação ou componente, normal- mente sem tensão, mas que pode ficar energizada por falha de isolamento ou por uma falha interna. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 35 A seguir, serão apresentados: • tipos de disjuntores termomagnéticos; • tipos de disjuntores DR de alta sensibilidade; • tipo de interruptor DR de alta sensibilidade. Os tipos de disjuntores termomagnéticos existentes no mercado são: monopolares, bipolares e tripolares. NOTA: os disjuntores termomagnéticos somente devem ser ligados aos condutores fase dos circuitos. TIPOS DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Tripolar Bipolar Monopolar 36 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Os tipos mais usuais de disjuntores residuais de alta sensibilidade (no máximo 30mA) existentes no mercado são: TIPOS DE DISJUNTORES DIFERENCIAIS RESIDUAIS NOTA: interruptores DR devem ser utilizados nos circuitos em conjunto com dispositivos a sobrecorrente (disjuntor ou fusível), colocados antes do interruptor DR. Bipolar Tetrapolar NOTA: os disjuntores DR devem ser ligados aos condutores fase e neutro dos circuitos, sendo que o neutro não pode ser aterrado após o DR. TIPO DE INTERRUPTOR DIFERENCIAL RESIDUAL Um tipo de interruptor diferencial residual de alta sensibilidade (no máximo 30 mA) existente no mercado é o tetrapolar (figura ao lado), existindo ainda o bipolar. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 37 Os dispositivos vistos são empregados na proteção dos circuitos elétricos. Mas... o que vem a ser circuito elétrico? Ramal de ligação (2F + N) Circuito de distribuição (2F + N + PE) Ramal de entrada Vai para o quadro de distribuição CIRCUITO ELÉTRICO CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO Liga o quadro do medidor ao quadro de distribuição. Em uma instalação elétrica residencial, encontramos dois tipos de circuito: o de distribuição e os circuitos terminais. É o conjunto de equipamentos e fios, ligados ao mesmo dispositivo de proteção. Rede pública de baixa tensãoPonto de derivação Caixa de medição Medidor Origem da instalação Ponto de entrega Terminal de aterramento principal Dispositivo geral de comando e proteção Condutor de aterramento Eletrodo de aterramento 38 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Partem do quadro de distribuição e alimentam diretamente lâmpadas, tomadas de uso geral e tomadas de uso específico. CIRCUITOS TERMINAIS Disjuntor diferencial residual geral Neutro Proteção (PE) (2F+N+PE) Quadro de distribuição (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (F + N + PE) Fases NOTA: em todos os exemplos a seguir, será admitido que a tensão entre FASE e NEUTRO é 127V e entre FASES é 220V. Consulte as tensões oferecidas em sua região INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 39 Exemplo de circuitos terminais protegidos por disjuntores termomagnéticos: CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO (FN) CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO EXTERNA (FN) Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores DR: Barramento de proteção Disjuntor DR Fase Neutro (*) (*) Disjuntor monopolar * se possível, ligar o condutor de proteção (terra) à carcaça da luminária. Retorno Fase Neutro Proteção Retorno Barramento de proteção Disjuntor diferencial residual bipolar Barramento de neutro 40 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS CIRCUITO DE TOMADAS DE USO GERAL (FN) Fase Neutro ProteçãoBarramento de proteção Disjuntor diferencial residual bipolar Exemplos de circuitos terminais protegidos por disjuntores DR: CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (FN) Fase Neutro ProteçãoBarramento de proteção Disjuntor diferencial residual bipolar INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 41 CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (FF) Fase Fase Proteção Barramento de proteção Fase Neutro Proteção Barramento de proteção Interruptor DR Exemplos de circuitos protegidos por interruptores DR: CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (FN) Disjuntor termomagnético Disjuntor diferencial residual bipolar 42 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Fase Fase Proteção Barramento de proteção CIRCUITO DE TOMADA DE USO ESPECÍFICO (FF) Disjuntor termomagnético Interruptor DR Exemplo de circuito de distribuição bifásico ou trifásico protegido por disjuntor termomagnético: Ligação bifásica ou trifásica Fases Neutro Disjuntor ou interruptor DR tetrapolar Proteção Quadro de distribuição INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 43 Neutro Proteção (PE) Quadro de distribuição (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (F + N + PE) Fases A divisão da instalação elétrica em circuitos terminais segue critérios estabelecidos pela NBR 5410, apresentados em seguida. A instalação elétrica de uma residência deve ser dividida em circuitos terminais. Isso facilita a manutenção e reduz a interferência. 44 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS CRITÉRIOS ESTABELECIDOS PELA NBR 5410 Além desses critérios, o projetista considera também as dificuldades referentes à execução da instalação. Para que isto não ocorra, uma boa recomendação é, nos circuitos de iluminação e tomadas de uso geral, limitar a corrente a 10 A, ou seja, 1270 VA em 127 V ou 2200 VA em 220 V. • prever circuitos de iluminação separados dos circuitos de tomadas de uso geral (TUG’s). • prever circuitos independentes, exclusivos para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A. Por exemplo, equipamentos ligados em 127 V com potências acima de 1270 VA (127 V x 10 A) devem ter um circuito exclusivo para si. Se os circuitos ficarem muito carregados, os fios adequados para suas ligações irão resultar numa seção nominal (bitola) muito grande, dificultando: • a instalação dos fios nos eletrodutos; • as ligações terminais (interruptores e tomadas). INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 45 Aplicando os critérios no exemplo em questão (tabela da pág. 22), deverá haver, no mínimo, quatro circuitos terminais: • um para iluminação; • um para tomadas de uso geral; • dois para tomadas de uso específico (chuveiro e torneira elétrica). Mas, tendo em vista as questões de ordem prática, optou-se no exemplo em dividir: Com relação aos circuitos de tomadas de uso específico, permanecem os 2 circuitos independentes: OS CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO EM 2: Social Serviço sala dormitório 1 dormitório 2 banheiro hall copa cozinha área de serviço área externa sala dormitório 1 dormitório 2 banheiro hall cozinha Chuveiro elétrico Torneira elétrica copa área de serviço OS CIRCUITOS DE TOMADAS DE USO GERAL EM 4: Social Serviço Serviço Serviço 46 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Essa divisão dos circuitos, bem como suas respectivas cargas, estão indicados na tabela a seguir: Circuito Tensão (V) Local Corrente (A) nº de circuitos agrupados Seção dos condutores (mm2) nº de Corrente pólos nominal Tipo ProteçãoPotência Quantidade x Total potência (VA) (VA) nº Tipo Sala 1 x 100 Ilum. Dorm. 1 1 x 160 1 social 127 Dorm. 2 1 x 160 620 Banheiro 1 x 100 Hall 1 x 100 Copa 1 x 100 Ilum. Cozinha 1 x 160 2 serviço 127 A. serviço 1 x 100 460 A. externa 1 x 100 Sala 4 x 100 3 TUG’s 127 Dorm. 1 4 x 100 900 Hall 1 x 100 4 TUG’s 127 Banheiro 1 x 600 1000Dorm. 2 4 x 100 5 TUG’s 127 Copa 2 x 600 1200 6 TUG’s 127 Copa 1 x 100 7001 x 600 7 TUG’s 127 Cozinha 2 x 600 1200 TUG’s 1 x 100 8 +TUE’s 127 Cozinha 1 x 600 1200 1 x 500 9 TUG’s 127 A. serviço 2 x 600 1200 10 TUE’s 127 A. serviço 1 x 1000 1000 11 TUE’s 220 Chuveiro 1 x 5600 5600 12 TUE’s 220 Torneira 1 x 5000 5000 Quadro de Distribuição 220 distribuição Quadro de medidor estes campos serão preenchidos no momento oportuno INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 47 Como o tipo de fornecimento determinado para o exemplo em questão é bifásico, têm-se duas fases e um neutro alimentando o quadro de distribuição. Sendo assim, neste projeto foram adotados os seguintes critérios: Uma vez dividida a instalação elétrica em circuitos, deve-se marcar, na planta, o número correspondente a cada ponto de luz e tomadas. No caso do exemplo, a instalação ficou com 1 circuito de distribuição e 12 circuitos terminais que estão apresentados na planta a seguir. Foram ligados na menor tensão, entre fase e neutro (127 V). OS CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS DE USO GERAL (TUG’S) Foram ligados na maior tensão, entre fase e fase (220 V). OS CIRCUITOS DE TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’S) COM CORRENTE MAIOR QUE 10 A Quanto ao circuito de distribuição, deve-se sempre considerar a maior tensão (fase-fase) quando este for bifásico ou trifásico. No caso, a tensão do circuito de distribuição é 220 V. 48 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 49 SIMBOLOGIA GRÁFICA SÍMBOLO Sabendo as quantidades de pontos de luz, tomadas e o tipo de fornecimento, o projetista pode dar início ao desenho do projeto elétrico na planta residencial, utilizando-se de uma simbologia gráfica. Neste fascículo, a simbologia apresentada é a usualmente empregada pelos projetistas. Como ainda não existe um acordo comum a respeito delas, o projetista pode adotar uma simbologia própria identificando-a no projeto, através de uma legenda. Para os exemplos que aparecem neste Manual, será utilizada a simbologia apresentada a seguir. Quadro de distribuição 50 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Ponto de luz no teto 100 - potência de iluminação 2 - número do circuito a - comando SÍMBOLOS Tomada baixa monofásica com terra Tomada baixa bifásica com terra SÍMBOLO Ponto de luz na parede SÍMBOLO 100 2 a INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 51 Interruptor simples Caixa de saída alta monofásica com terra Caixa de saída alta bifásica com terra SÍMBOLOS Tomada média monofásica com terra Tomada média bifásica com terra SÍMBOLOS SÍMBOLO 52 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO Interruptor paralelo SÍMBOLO Campainha INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 53 SÍMBOLO Botão de campainha SÍMBOLO Eletroduto embutido na laje SÍMBOLO Eletroduto embutido na parede 54 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO Eletroduto embutido no piso SÍMBOLO Fio fase SÍMBOLO Fio neutro (necessariamente azul claro) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 55 SÍMBOLO Fio de retorno SÍMBOLO Condutor de proteção (fio terra necessariamente verde ou verde-amarelo) 56 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS CONDUTORES ELÉTRICOS O termo condutor elétrico é usado para designar um produto destinado a transportar corrente (energia) elétrica, sendo que os fios e os cabos elétricos são os tipos mais comuns de condutores. O cobre é o metal mais utilizado na fabricação de condutores elétricos para instalações residenciais, comerciais e industriais. Um fio é um condutor sólido, maciço, provido de isolação, usado diretamente como condutor de energia elétrica. Por sua vez, a palavra cabo é utilizada quando um conjunto de fios é reunido para formar um condutor elétrico. Dependendo do número de fios que compõe um cabo e do diâmetro de cada um deles, um condutor apresenta diferentes graus de flexibilidade. A norma brasileira NBR NM280 define algumas classes de flexibilidade para os condutores elétricos, a saber: são aqueles condutores sólidos (fios), os quais apresentam baixo grau de flexibilidade durante o seu manuseio. são aqueles condutores formados por vários fios (cabos), sendo que, quanto mais alta a classe, maior a flexibilidade do cabo durante o manuseio. Classes 2, 4, 5 e 6Classe 1 E qual a importância da flexibilidade de um condutor nas instalações elétricas residenciais ? Geralmente, nas instalações residenciais, os condutores são enfiados no interior de eletrodutos e passam por curvas e caixas de passagem até chegar ao seu destino final, que é, quase sempre, uma caixa de ligação 5 x 10 cm ou 10 x 10 cm instalada nas paredes ou uma caixa octogonal situada no teto ou forro. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Além disso, em muitas ocasiões, há vários condutores de diferentes circuitos no interior do mesmo eledroduto, o que torna o trabalho de enfiação mais difícil ainda. Nestas situações, a experiência internacional vem comprovando há muitos anos que o uso de cabos flexíveis, com classe 5, no mínimo, reduz significativa- mente o esforço de enfiação dos condutores nos eletrodutos, facilitando também a eventual retirada dos mesmos. Da mesma forma, nos últimos anos também os profissionais brasileiros têm utilizado cada vez mais os cabos flexíveis nas instalações elétricas em geral e nas residenciais em particular. Fios sólidos Cabos flexíveis 57 58 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS O conceito básico da proteção contra choques é o de que os elétrons devem ser “desviados” da pessoa. Sabendo-se que um fio de cobre é um milhão de vezes melhor condutor do que o corpo humano, fica evidente que, se oferecermos aos elétrons dois caminhos para eles circularem, sendo um o corpo e o outro um fio, a enorme maioria deles irá circular pelo último, minimizando os efeitos do choque na pessoa. Esse fio pelo qual irão circular os elétrons que “escapam” dos aparelhos é chamado de fio terra. CONDUTOR DE PROTEÇÃO - PE (FIO TERRA) Sendo assim, como podemos fazer para evitar os choques elétricos ? Dentro de todos os aparelhos elétricos existem elétrons que querem “fugir” do interior dos condutores. Como o corpo humano é capaz de conduzir eletricidade, se uma pessoa encostar nesses equipamentos, ela estará sujeita a levar um choque, que nada mais é do que a sensação desagradável provocada pela passagem dos elétrons pelo corpo. É preciso lembrar que correntes elétricas de apenas 0,05 ampère já podem provocar graves danos ao organismo ! INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 59 Como a função do fio terra é “recolher” elétrons “fugitivos”, nada tendo a ver com o funcionamento propriamente dito do aparelho, muitas vezes as pessoas esquecem de sua importância para a segurança. É como em um automóvel: é possível fazê-lo funcionar e nos transportar até o local desejado, sem o uso do cinto de segurança. No entanto, é sabido que os riscos relativos à segurança em caso de acidente aumentam em muito sem o seu uso. COMO INSTALAR O FIO TERRA A figura abaixo indica a maneira mais simples de instalar o fio terra em uma residência. Observe que a bitola do fio terra deve estar conforme a tabela da página 102. Pode-se utilizar um único fio terra por eletroduto, interligando vários aparelhos e tomadas. Por norma, a cor do fio terra é obrigatoria- mente verde/amarela ou somente verde. 60 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Nem todos os aparelhos elétricos precisam de fio terra. Isso ocorre quando eles são construídos de tal forma que a quantidade de elétrons “fugitivos” esteja dentro de limites aceitáveis. Nesses casos, para a sua ligação, é preciso apenas levar até eles dois fios (fase e neutro ou fase e fase), que são ligados diretamente, através de conectores apropriados ou por meio de tomadas de dois pólos (figura 2). Por outro lado, há vários aparelhos que vêm com o fio terra incorporado, seja fazendo parte do cabo de ligação do aparelho, seja separado dele. Nessa situação, é preciso utilizar uma tomada com três pólos (fase-neutro-terra ou fase-fase-terra) compatível com o tipo de plugue do aparelho, conforme a figura 1 ou uma tomada com dois pólos, ligando o fio terra do aparelho diretamente ao fio terra da instalação (figura 3). Como uma instalação deve estar preparada para receber qualquer tipo de aparelho elétrico, conclui-se que, conforme prescreve a norma brasileira de instalações elétricas NBR 5410, todos os circuitos de iluminação, tomadas de uso geral e também os que servem a aparelhos específicos (como chuveiros, ar condicionados, microondas, lava roupas, etc.) devem possuir o fio terra. OS APARELHOS E AS TOMADAS Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 Direitos Autorais Índice Apresentação Tensão e Corrente Elétrica Potência Elétrica Fator de Potência Levantamento de Cargas Elétricas Recomendações NBR 5410 - Levantamento da Carga de Iluminação Recomendações NBR 5410 - Levantamento da Carga de Tomadas Tomadas de Uso Geral - TUG's Tomadas de Uso Específico - TUE's Levantamento da Potência Total Tipo de Fornecimento e Tensão Padrão deEntrada Rede Pública de Baixa Tensão Quadro de Distribuição Disjuntores Termomagnéticos Disjuntor Diferencial Residual Interruptor Diferencial Residual Tipos de Disjuntores Termomagnéticos Tipos de Disjuntores Diferenciais Residuais Tipo de Interruptor Diferencial Residual Circuito Elétrico Circuito de Distribuição Circuitos Terminais Circuito de Iluminação - (FN) Circuito de Iluminação Externa - (FN) Circuito de Tomadas de Uso Geral - (FN) Circuito de Tomada de Uso Específico - (FN) Circuito de Tomada de Uso Específico - (FF) Circuito de Tomada de Uso Específico - (FN) Circuito de Tomada de Uso Específico - (FF) Critérios Estabelecidos pela NBR 5410 Simbologia Gráfica Condutores Elétricos Condutor de Proteção - PE (Fio Terra) Como Instalar o Fio Terra Os Aparelhos e as Tomadas Interruptor diferencial residual Easy9 - DR_IDR_EZ9R33225.pdf Folha de dados do produto Características EZ9R33225 INTERRUPTOR DIFERENCIAL RESIDUAL EASY9 2P 30MA 25A CLASSE AC 3000A 230V Principal Linha de produto Easy9 Tipo de produto ou componente Interruptor diferencial (DR/IDR) Nome abreviado do dispositivo DR Easy9 Polos 2P Posição neutra Esquerda [In] corrente nominal 25 A Tipo de rede CA Sensibilidade de fuga à terra 30 mA Atraso de proteção de fuga à terra Instantâneo Classe de proteção de fuga à terra Classe AC Capacidade de fechamento e corte nominal 500 A Corrente de curto-circuito condicional nominal Com Disjuntor modular Easy9 : 3000 A 25 A Complementar Localização do dispositivo no sistema De saída Frequência da rede 50/60 Hz [Ue] tensão de operação nominal 127/230 V AC 50/60 Hz Tecnologia de disparo de corrente residual Independente da tensão [Ui] tensão de isolamento nominal 440 V CA [Uimp] tensão suportável de impulso nominal 4 kV Indicação de posição do contato Sim Tipo de controle Alavanca articulada Modo de montagem De encaixe Suporte de montagem Calha DIN Is en çã o de re sp on sa bi lid ad e Es ta d oc um en ta çã o nã o te m c om o ob je tiv o su bs tit ui r n em d ev er á se r u til iz ad a pa ra d et er m in ar a a de qu aç ão o u co nf ia bi lid ad e de ss es p ro du to s pa ra a pl ic aç õe s es pe cí fic as 21/03/2019 1 Compatibilidade do bloco de distribuição do barramento combinado Parte superior : sim Desvios de 9 mm 4 Altura 82 mm Largura 36 mm Profundidade 72 mm Peso do produto 195 g Cor Cinza RAL 7035 Durabilidade mecânica 5000 ciclos Durabilidade elétrica AC : 2000 ciclos 230 V CA 50/60 Hz Conexões - terminais Terminal tipo túnel superior ou inferior 1...35 mm² rígido Terminal tipo túnel superior ou inferior 1...25 mm² flexível Torque de aperto 3.5 N.m (superior ou inferior) Meio ambiente Padrões IEC 61008-1 Certificações do produto CE ISI Grau de proteção IP IP20 Graus de poluição 2 para IEC 61008-1 Tropicalização 2 Umidade relativa 95 % ( 55 °C ) Temperatura ambiente do ar para funcionamento -5...60 °C Temperatura ambiente do ar para armazenamento -40...85 °C Oferta sustentável Status de oferta sustentável Produto Green Premium RoHS Conforme - from 1333 - Schneider Electric declaration of conformity Schneider Electric declaration of conformity REACh A referência não contém SVHC acima do limite A referência não contém SVHC acima do limite Perfil ambiental do produto Disponível Instruções sobre final de vida de produto Disponível 2 http://www.reach.schneider-electric.com/DistantRequestDispatcher.aspx?action=export&pid=272524295&lang=pt-br http://www.reach.schneider-electric.com/DistantRequestDispatcher.aspx?action=exportPdfReach&pid=272524295&lang=pt-br Interruptores-Diferenciais-(DR).pdf Manual do eletricista 06_2018.pdf Guia prático para instalações residenciais e prediais 2 3 Portal do Parceiro Eletricista Parceiro Eletricista, sinta-se especial! Chegou a hora de ajudarmos você a conquistar mais negócios. Só no Portal do Parceiro você encontra conteúdos técnicos exclusivos como: • Treinamentos com certificado • Capacitação rápida • Webinars • Passo a passo de instalação • Vídeos • Aplicativos Não perca esta grande oportunidade de crescer na sua carreira: acesse agora mesmo e aproveite tudo o que temos para oferecer a você! Dúvidas? Entre em contato conosco através do e-mail eletricista@schneider-electric.com schneider-electric.com.br/eletricista 54 Manual e Catálogo do Eletricista O objetivo deste guia é fornecer as informações básicas necessárias para a definição de uma instalação elétrica residencial. Para informações complementares, consulte as normas ABNT NBR 5410 - Instalações elétricas BT, NR 10 - Segurança em instalações e serviços com eletricidade. Atenção! Compre sempre produtos originais, com o respaldo e a garantia que somente podem ser oferecidos pela Schneider Electric. Evite a pirataria. Adquira somente produtos originais em distribuidores autorizados Schneider Electric para preservar a segurança das pessoas e das instalações. A Schneider Electric Brasil não pode ser responsabilizada por quaisquer problemas, tais como perdas e danos, prejuízos e lucros cessantes decorrentes de projetos e instalações desenvolvidos por terceiros. 76 Índice Geral Introdução Projetos Especificando Dispositivos de Proteção Esquemas de Ligação em Instalações Residenciais Produtos Diferenciados Distribuição Elétrica Controle e Comando de Potência Acabamentos Elétricos Iluminação de Rede Portátil 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1/1 1 1/2 1/3 1 Introdução Os tipos de fornecimento de energia elétrica, seus limites e os valores de tensão podem ser diferentes, conforme a região Essas informações são obtidas com a distribuidora de energia de sua cidade. Os exemplos citados a seguir são meramente ilustrativos e não devem ser utilizados como referência. Consulte sempre a distribuidora de energia local antes de começar o projeto de sua instalação. 1 Dicas de segurança 1/4 Valores de tensão 1/8 Tipos de fornecimento de energia elétrica 1/8 Padrão de entrada 1/9 Componentes típicos de entrada de energia elétrica 1/10 Esquemas de aterramento 1/11 Índice 1/4 1/5 1 Ao executar uma instalação elétrica, ou durante sua manutenção, procure tomar os seguintes cuidados: Antes de qualquer intervenção, desligue a chave geral (disjuntor ou fusível). Teste sempre o circuito antes de trabalhar com ele, para ter certeza de que não está energizado. Desconecte os plugues durante a manutenção dos equipamentos. Leia sempre as instruções das embalagens dos produtos que serão instalados. Utilize sempre ferramentas com cabo de material isolante (borracha, plástico, madeira etc). Dessa maneira, se a ferramenta que você estiver utilizando encostar acidentalmente em uma parte energizada, será menor o risco de choque elétrico. Não use jóias ou objetos metálicos, tais como relógios, pulseiras e correntes, durante a execução de um trabalho de manutenção ou instalação elétrica. Use sempre sapatos com solado de borracha. Nunca use chinelos ou calçados do gênero – eles aumentam o risco de contato do corpo com a terra e, consequentemente, o risco de choques elétricos. Nunca trabalhe com as mãos ou os pés molhados. Utilize capacete de proteção sempre que for executar serviços em obras onde houver andaimes ou escadas. Dicas gerais de segurança Instalação de chuveiros elétricos Chuveiros e torneiras elétricas devem ser aterrados. Instale o fio terra corretamente, de acordo com a orientação do fabricante. Pequenos choques, fios derretidos e cheiro de queimado são sinais de problemas . que precisam ser corrigidos imediatamente. Não mude a chave verão-inverno com o chuveiro ligado Nunca diminua o tamanho da resistência para aquecer mais a água. É possível a substituição do chuveiro por outro mais potente, desde que adequado à fiação existente. Não reaproveite resistências queimadas. Instalação de antenas Troca de lâmpadas Tomadas e equipamentos Instale a antena de TV longe da rede elétrica. Se a antena tocar nos fios durante a instalação, há risco de choque elétrico. Desligue o interruptor e o disjuntor do circuito antes de trocar a lâmpada. Não toque na parte metálica do bocal nem na rosca enquanto estiver fazendo a troca. Segure a lâmpada pelo vidro (bulbo). Não exagere na força ao rosqueá-la. Use escadas adequadas. Coloque protetores nas tomadas. Evite colocar campainhas e luminárias perto da cortina. Não trabalhe com os pés descalços ao trocar o disjuntor. Não passe fios elétricos por baixo de tapetes. Isso pode causar incêndios. Capítulo 1: Introdução 1/6 1/7 1 Instalações elétricas Faça periodicamente um exame completo na instalação elétrica, verificando o estado de conservação e limpeza de todos os componentes. Substitua peças defeituosas ou em más condições e verifique o funcionamento dos circuitos. Utilize sempre materiais de boa qualidade. Acréscimos de carga (instalação de novos equipamentos elétricos) podem causar aquecimento excessivo dos fios condutores e maior consumo de energia, resultando em curtos-circuitos e incêndios. Certifique-se de que os cabos e todos os componentes do circuito suportem a nova carga. Incêndios em aparelhos elétricos energizados ou em líquidos inflamáveis (óleos, graxas, vernizes, gases) devem ser combatidos com extintores de CO2 (gás carbônico) ou pó químico. Incêndios em materiais de fácil combustão, como madeira, pano, papel, lixo, devem ser combatidos com extintores de água. Em ligações bifásicas, o desequilíbrio de fase pode causar queima do disjuntor, aquecimento de fios ou mau funcionamento dos equipamentos. Corrija o desequilíbrio transferindo alguns aparelhos da fase mais carregada para a menos carregada (ver item 4.2.5.6 da norma ABNT NBR5410). As emendas de fios devem ser bem feitas, para evitar que se aqueçam ou se soltem. Depois de emendá-los, proteja-os com fita isolante própria para fios. Evite condutores de má qualidade, pois eles prejudicam a passagem da corrente elétrica, superaquecem e provocam o envelhecimento acelerado da isolação. Confira, na placa de identificação do aparelho ou no manual de instrução a tensão e a potência dos eletrodomésticos a serem instalados. Quanto maior a potência do eletrodoméstico, maior o consumo de energia. É recomendada a troca de fusíveis por disjuntores termomagnéticos, que são mais seguros e não precisam de substituição em caso de anormalidade no circuito. Não instale interruptor, fusível ou qualquer outro dispositivo no fio neutro. A fuga de corrente é semelhante a um vazamento de água: paga-se por uma energia desperdiçada. Ela pode acontecer por causa de emendas malfeitas, fios desencapados ou devido à isolação desgastada, aparelhos defeituosos e consertos improvisados. Utilize interruptores diferenciais residuais DR. Para maiores informações, consulte a norma NR 10 (Segurança em instalações e serviços em eletricidade). Capítulo 1: Introdução 1/8 1/9 Os valores de tensão dependem do tipo de ligação feita pela distribuidora de energia no transformador de distribuição secundária de média para baixa tensão. Estas são as possíveis ligações e suas respectivas tensões: Ligação em triângulo: tensão entre fase e neutro de 110 Vca e entre fase e fase de 220 Vca, Ligação em estrela: tensão entre fase e neutro de 127 Vca e entre fase e fase de 220 Vca. Valores de tensão Tipos de fornecimento de energia elétrica Ramal de serviço Uma vez determinado o tipo de fornecimento, pode-se determinar também o padrão de entrada, que vem a ser, o poste com isolador, a roldana, a bengala, a caixa de medição e a haste de terra, que devem ser instalados de acordo com as especificações técnicas da distribuidora de energia para o tipo de fornecimento Com o padrão de entrada pronto e definido, de acordo com as normas técnicas, é dever da distribuidora de energia fazer uma inspeção. Se a instalação estiver correta, a distribuidora de energia instala e liga o medidor e o ramal de serviço. Padrão de entrada Medidor Ponto de entrega As normas técnicas de instalação do padrão de entrada, assim como outras informações desse tipo, devem ser obtidas na agência local da distribuidora de energia. Com o padrão de entrada feito e o medidor e ramal de serviço ligados, a energia elétrica fornecida pela distribuidora de energia estará disponível e poderá ser utilizada. 1 Monofásico: Feito a dois fios: um fase e um neutro, com tensão de 110 Vca, 127 Vca ou 220 Vca. Normalmente, é utilizado nos casos em que a potência ativa total da instalação é inferior a 12 kW. Bifásico: Feito a três fios: duas fases e um neutro, com tensão de 110 ou 127 Vca entre fase e neutro e de 220 Vca entre fase e fase. Normalmente, é utilizado nos casos em que a potência ativa total da instalação é maior que 12 kW e inferior a 25 kW. É o mais utilizado em instalações residenciais. Trifásico: Feito a quatro fios: três fases e um neutro, com tensão de 110 ou 127 Vca entre fase e neutro e de 220 Vca entre fase e fase. Normalmente, é utilizado nos casos em que a potência ativa total da instalação é maior que 25 kW e inferior a 75 kW, ou quando houver motores trifásicos ligados à instalação. Capítulo 1: Introdução 1/10 1/11 Componentes típicos da entrada de energia elétrica Através do circuito de distribuição, a energia é levada do medidor (ponto de entrega) até o quadro de distribuição, mais conhecido como quadro de luz. Conforme a norma ABNT NBR 5410, existem três tipos de esquemas de aterramento. São eles: TN, TT e IT. O esquema TN considera três variantes, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, TN-S, TN-C-S e TN-C. Sua classificação é feita da seguinte maneira: A primeira letra indica a situação da alimentação em relação à terra: T = um ponto diretamente aterrado; I = todos os pontos de fase e neutro são isolados em relação à terra ou um dos pontos é isolado através de uma carga. A segunda letra indica a situação das massas da instalação elétrica em relação à terra: T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento da alimentação; N = massas ligadas no ponto de alimentação aterrado (normalmente o ponto neutro). Outras letras (eventuais) indicam a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção: S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos; C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (condutor PEN). Os esquemas mais utilizados em instalações residenciais são: TN-C, TN-C-S e TT, apresentados a seguir: Legenda: N - Condutor de neutro F - Condutor de fase R - Condutor de retorno PE - Condutor de proteção elétrica (terra) PEN - Condutor de neutro aterrado Esquemas de aterramento 1Capítulo 1: Introdução 1/12 1/13 Esquema TN-C Esquema TN-C-S Esquema TT Esquema TN-C Atenção: de acordo com o item 5.1.2.2.4.2 da norma ABNT NBR 5410, no esquema TN-C não podem ser utilizados dispositivos DR para seccionamento automático, para melhor proteção contra choques elétricos. 1 Nos esquemas do tipo TN, um ponto da alimentação é diretamente aterrado, e as massas da instalação são ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. No esquema TN-C, as funções de neutro e de proteção são combinadas no mesmo condutor (PEN). Esse tipo de esquema também é utilizado no aterramento da rede pública. Veja esquema na página seguinte. No esquema TN-C-S as funções de neutro e de proteção também são combinadas em um mesmo condutor (PEN), porém este se divide em um condutor de neutro e outro de proteção (PE/ terra) no circuito onde são ligadas as massas. Veja esquema na pág. 1/14. O esquema TT possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, e as massas da instalação são ligadas a eletrodos de aterramento eletricamente distintos do eletrodo de aterramento da alimentação. Veja esquema na pág. 1/15. Capítulo 1: Introdução 1/14 1/15 Esquema TN-C-S Este esquema é o mais recomendado para instalações residenciais. Esquema TT O esquema TT pode ser utilizado quando a residência for distante do quadro de distribuição, pois assim se gasta menos com fios ou cabos. Atenção: de acordo com o item 5.1.2.2.4.3 da norma ABNT NBR 5410, no esquema TT devem ser utilizados dispositivos DR no seccionamento automático, para melhor proteção contra choques elétricos. 1Capítulo 1: Introdução 1_16 2/1 2 2/2 2/3 Projetos Alguns conceitos básicos sobre tensão, corrente e potência elétrica são necessários para determinarmos o valor da corrente de projeto. 2 Tensão, corrente elétrica e resistência 2/4 Potência elétrica 2/5 Fator de potência 2/7 Previsão de cargas 2/8 Cálculo da corrente dos circuitos terminais 2/21 Dimensionamento dos condutores 2/27 Dimensionamento dos eletrodutos 2/35 2 Índice 2/4 2/5 Considere o pequeno circuito elétrico abaixo: Tensão, corrente elétrica e resistência Esse circuito pode representar, de maneira simplificada, a instalação elétrica de uma residência. O circuito está ligado à rede em 110 Vca, e uma lâmpada (R) é utilizada como carga. No circuito, a rede fornece a força necessária para que os elétrons contidos na lâmpada e nos fios se movimentem de forma ordenada. A esse movimento ordenado dos elétrons damos o nome de corrente elétrica (I). A força que a impulsiona é chamada de tensão (U). A lâmpada possui uma resistência (R) ao movimento dos elétrons. Quando a corrente (I) passa pela lâmpada (R), temos a tensão (U) como resultado do produto delas: U é medido em volts (Vca). I é medido em ampères (A). R é medido em ohms (W). U = R x I Para compreendermos melhor a definição de potência elétrica, vamos adotar como exemplo a lâmpada. Ao ligarmos uma lâmpada à rede elétrica, ela se acende, transformando a corrente que passa pelo seu filamento em luz e em calor. Como a resistência (R) da lâmpada é constante, a intensidade do seu brilho e do seu calor aumenta ou diminui conforme aumentamos ou diminuímos a corrente (I) ou a tensão (U). Potência elétrica Portanto, se a tensão sobre a lâmpada aumenta, a corrente aumenta proporcionalmente. A intensidade de luz e de calor é resultado da transformação da potência elétrica em potência luminosa e em potência térmica. A potência elétrica (P) é diretamente proporcional à tensão (U) e à corrente (I): Como a tensão na lâmpada do exemplo pode ser escrita como U = R x I, a potência absorvida por ela também pode ser escrita da seguinte maneira: Por ser um produto da tensão e da corrente, sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). A essa potência dá-se o nome de potência aparente. Ela é composta de duas parcelas: P = U x I U = R x I Se R = 5 W e U = 110 Vca I = U I = 110 = 22 A R 5 W P = R x I x I P = R x I2 Se R = 5 W e U = 220 Vca I = U I = 220 = 44 A R 5 W 2Capítulo 2: Projetos 2/6 2/7 1. Potência ativa, que é a parcela da potência aparente efetivamente transformada em potência mecânica, potência térmica e potência luminosa e cuja unidade de medida é o watt (W). 2. Potência reativa, que é a parcela da potência aparente transformada em campo magnético, necessário ao acionamento de dispositivos como motores, transformadores e reatores e cuja unidade de medida é o volt-ampère reativo (VAR): Nos projetos de instalações elétricas residenciais, os cálculos efetuados são baseados na potência aparente e na potência ativa. Portanto, é importante conhecer a relação entre elas para se entender o que é fator de potência. Potência Potência Potência mecânica térmica luminosa Motores Transformadores Reatores Como vimos anteriormente, a potência ativa representa a parcela da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica e luminosa. A essa parcela dá- se o nome de fator de potência. Fator de potência Em projetos de instalações residenciais, aplicam-se os seguintes valores de fator de potência para saber quanto da potência aparente foi transformado em potência ativa: Quadro 1: Fator de potência Exemplo 1: - Potência aparente de pontos de tomada e circuitos independentes = 8.000 VA - Fator de potência utilizado = 0,80 - Potência ativa de pontos de tomada e circuitos independentes = 8.000 VA x 0,80 = 6.400 W Exemplo 2: - Potência ativa do circuito de distribuição = 9.500 W - Fator de potência utilizado = 0,95 - Potência aparente do circuito de distribuição = 9.500 W ÷ 0,95 = 10.000 VA Potência Aparente = Potência Ativa + Potência Reativa Potência Ativa = Fator de Potência x Potência Aparente (mecânica/luminosa/térmica) 1,00 - para iluminação incandescente 0,95 - para o circuito de distribuição 0,80 - para pontos de tomada e circuitos independentes 2Capítulo 2: Projetos 2/8 2/9 Para determinar a potência total prevista para a instalação elétrica, é preciso realizar a previsão de cargas. E isso se faz com o levantamento das potências (cargas) de iluminação e de tomadas a serem instaladas. Para exemplificar o cálculo de uma instalação elétrica, utilizaremos a Residência-modelo a seguir. Previsão de cargas Residência-modelo Veja a seguir as recomendações da norma brasileira que devem ser consideradas para esta instalação. Condições para estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz: - Prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede; - Nas áreas externas, a determinação da quantidade de pontos de luz fica a critério do instalador; - Arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do limite do box ou da banheira, para evitar o risco de acidentes com choques elétricos. Recomendações da norma ABNT NBR 5410 para o levantamento da carga de iluminação Distância a ser respeitada para a instalação de tomadas, interruptores e pontos de luz. 2Capítulo 2: Projetos 2/10 2/11 A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência. Em área igual ou inferior a 6 m2, atribuir no mínimo 100 VA. Em área superior a 6 m2, atribuir no mínimo 100 VA nos primeiros 6 m2, acrescidos de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros. Vamos, por exemplo, calcular a potência mínima de iluminação da sala de nossa Residência-modelo. Seguindo os critérios anteriores, a área pode ser dividida e a potência de iluminação atribuída da seguinte maneira: Total Área da sala (m2) 6 4 4 2 16 Potência atribuída (VA) 100 60 60 0 220 Atenção: A norma ABNT NBR 5410 não estabelece critérios de iluminação de áreas externas em residências, ficando a decisão por conta do projetista. Condições para estabelecer a potência mínima de iluminação Área da sala: 4 m x 4 m = 16 m2 Condições para estabelecer a quantidade mínima de pontos de tomada: Tabela 1. Recomendações da norma ABNT NBR 5410 para o levantamento da carga de pontos de tomada e circuitos independentes Local Área (m2) Quantidade mínima Potência mínima (VA) Observações Banheiros (local com banheira e/ ou chuveiro) Qualquer 1 junto ao lavatório 600 A uma distância de no mínimo 60 cm da banheira ou do box (veja pág. 2/9). Se houver mais de uma tomada, a potência mínima será de 600 VA por tomada. Cozinha, copa, copa-cozinha, área de serviço, lavanderia e locais similares Qualquer 1 para cada 3,5 m, ou fração de perímetro 600 VA por ponto de tomada, até 3 pontos, e 100 VA por ponto adicional Acima de cada bancada deve haver no mínimo dois pontos de tomada de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos. Varanda Qualquer 1 100 Admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu acesso, quando, por causa da construção, ela não comportar ponto de tomada. Salas e dormitórios Qualquer
Compartilhar