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Jaciara Carvalho Circuito elétrico: conjunto de corpos ou de meios no qual pode haver corrente. Sistema elétrico: circuito ou conjunto de circuitos elétricos inter-relacionados, constituídos para atingir determinado objetivo. Instalação elétrica: conjunto de componentes elétricos associados e com características coordenadas entre si, constituído para uma finalidade determinada. Aspectos que devem ser considerados: Flexibilidade; Acessibilidade; Confiabilidade; Continuidade. Normas Recomendadas: O projeto deve respeitar as normas da ABNT – Associação Brasileira de Normas e Técnicas; As normas particulares da concessionária responsável pelo suprimento de energia elétrica. Normas Recomendadas: Exemplos de normas complementares: • ABNT NBR 5413: 1992 – Iluminância de interiores – Procedimento • ABNT NBR 8995:2013 – Iluminação de Ambiente de Trabalho (substituiu NBR 5413) • ABNT NBR 5419: 2001 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas • ABNT NBR 13570: 1996 – Instalações elétricas em locais de afluência de público – Requisitos específicos Dados para elaboração do projeto: Condições de fornecimento de energia elétrica; Características das cargas; Estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir ◦ a segurança de pessoas e animais, ◦ o funcionamento adequado da instalação e ◦ a conservação dos bens. Aplica-se: ◦ Aos circuitos elétricos alimentados sob tensão nominal igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada, com freqüências inferiores a 400 Hz, ou a 1.500 V em corrente contínua; ◦ Aos circuitos elétricos, que não os internos aos equipamentos, funcionando sob uma tensão superior a 1.000 V e alimentados por uma instalação de tensão igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada (por exemplo, circuitos de lâmpadas a descarga, precipitadores eletrostáticos etc.); 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. Aplica-se também às instalações elétricas: ◦ em áreas descobertas das propriedades, externas às edificações; ◦ de reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas; e ◦ de canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias. Aplica-se: ◦ a toda fiação e a toda linha elétrica que não sejam cobertas pelas normas relativas aos equipamentos de utilização; e ◦ às linhas elétricas fixas de sinal (com exceção dos circuitos internos dos equipamentos). ◦ às instalações novas e a reformas em instalações existentes. Não se aplica a: ◦ instalações de tração elétrica; ◦ instalações elétricas de veículos automotores; ◦ instalações elétricas de embarcações e aeronaves; ◦ equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida que não comprometam a segurança das instalações; ◦ instalações de iluminação pública; Não se aplica a: ◦ redes públicas de distribuição de energia elétrica; ◦ instalações de proteção contra quedas diretas de raios. No entanto, considera as conseqüências dos fenômenos atmosféricos sobre as instalações (por exemplo, seleção dos dispositivos de proteção contra sobretensões); ◦ instalações em minas; ◦ instalações de cercas eletrificadas (ver IEC 60335-2-76). É a previsão escrita das instalações elétricas, com todos seus detalhes, pontos de utilização, trajetos e etc; São baseados no projeto civil e arquitetônico; NBR 5410/2004 – Instalações elétricas de baixa tensão; Visa atender duas situações distintas: De maneira geral, o projeto elétrico se divide em quatro partes: Memorial – o projetista descreve e justifica a solução; Conjunto de plantas, esquemas e detalhes – deverão conter todos os elementos necessários à perfeita execução do projeto; Especificações – descreve-se o material a ser usado e as normas para sua aplicação; Orçamento – são levantados a quantidade e o custo do material e mão de obra. Consiste basicamente em: Quantificar, determinar os tipos e localizar os pontos de utilização de energia elétrica Dimensionar, definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos Dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios. Objetivo: Garantir a transferência de energia desde uma fonte, em geral a rede de distribuição da concessionária ou geradores particulares, particulares, até os pontos de utilização (pontos de luz, tomadas, motores, etc.); Para que isto se faça de maneira segura e eficaz é necessário que o projeto seja elaborado, observando as prescrições das diversas normas técnicas aplicáveis Tem a finalidade de facilitar a execução do projeto e a identificação dos pontos de utilização; Normatizada pela ABNT – NBR 5444/89; Simbologia usual. Levantamento das cargas de iluminação: 1. Condições para estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz: a) Em cômodos ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares deverá ser previsto pelo menos um ponto de iluminação fixo no teto, comandado por um interruptor na parede. b) Arandelas no banheiro devem estar distantes pelo menos 60 cm da área do boxe. Levantamento das cargas de iluminação: 2. Condições para se estabelecer a potência mínima da iluminação: Tomadas de Uso Geral (TUG): São as tomadas destinadas à alimentação de aparelhos e equipamentos de baixa potência, onde as correntes não ultrapassam dez ampères. Devem ser distribuídas obedecendo o layout dos ambientes, de maneira que sejam suficientes para se evitar o uso de benjamins (tês) e se evitar também o uso de extensões. Normalmente são instaladas nas alturas padrão de 30 cm e 1,10 cm do piso acabado. Em instalações comerciais, de escritório ou industriais podem ser instalados no piso ou em perfilado, no teto ou a meia altura. Em certos casos específicos, como tomadas de bancada, por exemplo, suas alturas são variáveis. Tomadas de Uso Geral (TUG): Em ambientes de trabalho, como comércios, indústrias, escritórios, ou em ambientes de estudo, como escolas, faculdades, as tomadas devem ter identificação de tensão, pois pode existir rede elétrica com tensões diferentes na mesma edificação. Podem ser adequadas a ambientes externos também, em locais sujeitos a incidência de chuvas. Na maior parte das vezes tais tomadas são monofásicas, mas podem existir tomadas de uso geral trifásicas em ambientes de indústrias, oficinas, etc. Tomadas de Uso Específico(TUE): Uma carga específica pode ser uma carga pequena, que devido à sua característica ou localização, a tomada que lhe atende não fica disponível a conexão de outros aparelhos ou equipamentos (exaustor, aparelho de ar condicionado pequeno, tomada para módulo de iluminação de emergência, etc.); Cargas que demandam uma corrente normalmente acima de 10 A requerem conexão com a rede elétrica através de caixa de ligação. A conexão deve ser feita, de preferência, por conectores de porcelana aparafusados (chuveiros, motores, etc.); No ambiente industrial a grande parte das cargas demandam alta corrente, fazendo com que suas alimentações sejam quase sempre através de caixas de ligações. Condições para estabelecer pontos de tomadas: Notas: Em algumas aplicações é recomendado prever um número maior de pontos de tomadas que o mínimo, a fim de evitar extensões e benjamins (tês). Pontos de tomadas de uso geral (TUG’s): não são destinadas a equipamentosespecíficos, nelas geralmente são ligados equipamentos móveis. Pontos de tomadas de uso específico (TUE’s): são destinadas a equipamentos de posição fixa. Ex: ar-condicionado, chuveiro elétrico. Tomadas de Uso Geral (TUG): Áreas Comerciais e de Escritório (ou análogos): Área igual ou inferior a 40 m²: ◦ 1 tomada para cada 3 m, ou fração de perímetro; ◦ Ou, 1 tomada para cada 4 m², ou fração de área. Obs.: adotar o que conduzir ao maior número. Área superior a 40 m²: ◦ 10 tomadas para os primeiros 40 m² e 1 tomada para cada 10 m², ou fração de área restante. Lojas: 1 tomada para cada 30 m², ou fração de área, não computadas as tomas destinadas a vitrines e à demonstração de aparelhos. A potência das tomadas de uso geral em Escritório (ou análogos) e lojas será de 200 VA Tipos de tomadas: Esta opção garante energia apenas estabilizada, mas não supre energia na falta da mesma na fonte de alimentação da edificação. Pode ser nas tensões convencionais de 110 V (127 V) ou 220 V, que são as tensões padrões no Brasil, ou pode ser qualquer outra tensão que se deseje. São fornecidas por estabilizador. São utilizadas para sistemas de informática, sistemas eletrônicos sensíveis, equipamentos de laboratórios, etc. Determinação da Existência de Pontos com Energia Estabilizada Estes pontos de emergência podem ser necessários dentro do âmbito da segurança, como em sistemas de iluminação de emergência, indicadores de rota de fuga, pressurizadores de escadarias em edifícios, elevadores de emergência, bombas de incêndio, etc. Os pontos de emergência também podem ser um quesito de produção ou conforto, onde não se deseja que algum equipamento, aparelho ou sistema seja desligado na ausência da fonte principal de energia. As fontes de emergência para suprimento de energia são, quase sempre, os no-breaks e os geradores de energia. Determinação da Existência de Pontos de Emergência Os geradores de energia podem ser a diesel ou a outro combustível, dependendo da potência do mesmo. Com relação aos “no-breaks” um cuidado especial deve ser tomado, atentando-se para os dois itens, a seguir, vendidos no mercado, mas que recebem, igualmente, o nome de no- break: Determinação da Existência de Pontos de Emergência ◦ Short-break: Detecta, muito rapidamente, a falha de energia da fonte principal e tenta manter a carga sempre alimentada, embora às vezes isso não aconteça. Não fornece à carga um sinal de corrente tratado, simplesmente ele permite que a tensão da fonte tenha livre acesso à carga o tempo todo Tecnologia mais simples, portanto tem menor custo. Determinação da Existência de Pontos de Emergência ◦ No-Break: Não detecta uma falha de energia para só então, rapidamente passar a alimentara carga. Eloe simplesmente alimenta a carga continuamente num processo chamado de “dupla conversão”, onde a tensão da fonte principal é retificada, armazenada no banco de baterias, invertida na frequência desejada, chegando nas cargas. Determinação da Existência de Pontos de Emergência ◦ No-Break: (continuação) Garantia de 100% de eficiência na ausência de alimentação da fonte. Sinal de tensão tratado, no processo de dupla-conversão, alimentando as cargas com uma senóide de bem melhor qualidade. Tecnologia mais complexa, sendo portanto mais caro. Determinação da Existência de Pontos de Emergência Domótica, pelo próprio nome sugere, dá a idéia de robótica doméstica. Considerando que robótica é um item de automação, entende-se “domótica” como “automação residencial”. Ela pode abordar os seguintes quesitos: ◦ Segurança; ◦ Entretenimento; ◦ Conforto; ◦ Eficiência Energética; ◦ Ergonomia; ◦ Climatização; ◦ Irrigação; ◦ Comodidade; ◦ Estética; etc. Determinação da Existência de Itens de Domótica (Automação Residencial) Várias podem ser as fontes de energia alternativa e a utilização de uma ou outra em detrimento das demais pode se dar em função de aspectos, sociais, culturais, financeiros geográficos, de disponibilidade de material, etc. Alguns tipos de fontes de energia elétrica alternativas são: Determinação da Existência de Fontes Alternativas de Energia ◦ Geradores de energia (diesel, gasolina, biodiesel, etc); ◦ Energia solar térmica e fotovoltáica; ◦ Energia eólica; ◦ Energia geotérmica; ◦ Energia das marés; ◦ Biogás; ◦ Gás Natural; ◦ Células de Hidrogênio; ◦ Etc. Determinação da Existência de Fontes Alternativas de Energia Resolução da ANEEL nº 482/2012: Microgeração: até 100kW de potência; Minigeração: de 100kW a 1MW de potência; Sistema de compensação; A regra é válida para a produção de energia que utilizem fontes incentivadas de energia (hidríca, eólica, solar, biomassa e cogeração qualificada) Determinação da Existência de Fontes Alternativas de Energia Toda edificação dotada de instalação elétrica deve ter uma ou mais fontes de alimentação. A grande maioria das alimentações elétricas das edificações é feita através de concessionária de energia, onde esta disponibiliza a energia elétrica para o cliente num “ponto de entrega”. Tipo de Alimentação Principal e Local do Ponto de Entrega de Energia Se essa energia entregue for em baixa tensão, ela já pode alimentar diretamente os quadros de distribuição da edificação. Mas se a energia entregue for em média ou alta tensão, uma ao mais subestações rebaixadoras devem ser projetadas. Devem ser determinados os locais apropriados para a locação do ponto de entrega e das subestações, caso existam. Esses locais devem ser escolhidos de acordo com a arquitetura da edificação e da distribuição de cargas existente. Tipo de Alimentação Principal e Local do Ponto de Entrega de Energia Quadro Terminal: é destinado apenas a alimentação de cargas, não contendo disjuntores que alimentam outros quadros; Quadro de Distribuição: sua principal função é servir de abrigo às proteções de outros quadros a jusante, mas nada impede que alimentem alguns circuitos terminais também; Obs.: O quadro de distribuição principal de uma edificação é o quadro geral de distribuição, pois é nele que a instalação tem acesso após a medição. Quadros de Distribuição e Terminais Todos os quadros devem ser posicionados o mais próximo possível dos seus centros de carga, para se diminuir os lances de fiação dos circuitos e suas bitolas e diminuir a quantidade e diâmetro dos eletrodutos, perfilados e eletrocalhas. Em edificações e grande porte, como comerciais e industriais, geralmente existem os Centro de Comando de Motores (CCMs) ou os grandes centros de distribuição, podendo ser em diferentes tensões, inclusive. Várias considerações de projeto de quadros de distribuição e terminais, principalmente no que diz respeito a quesitos de segurança, devem ser observadas. Quadros de Distribuição e Terminais 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. 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 devidamentecalculado para tal. 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. 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. 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. 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. 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. 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. Quadro de Distribuição: É o centro de distribuição de toda a instalação elétrica em uma residência; Ele recebe os fios que vem do medidor; Nele é que se encontram os dispositivos de proteção; Dele é q parte os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos; Deve ser colocando em um local de fácil acesso; Deve ficar o mais próximo possível do medidor, evitando assim gastos com fios de circuito de distribuição (mais caros). 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 (Kilo Watts) e, através dos fatores de potência, determina-se as potências em kVA (Kilo Volt Ampères). Em circuitos dedicados de motores o rendimento também deve ser considerado. Todas essas potências devem constar no Quadro de Cargas. 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). 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. 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. O fator de demanda é o fator pelo qual deve ser multiplicada a potência instalada para se obter a potência que realmente será utilizada. 𝐹𝐷 = 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑥100 Cálculo da Demanda D = a + b + c + d + e + f + g + h + i D : demanda total da instalação (kVA) CÁLCULO DE DEMANDA a) Demanda referente a iluminação e tomadas a1) Instalação Residencial - Carga instalada mínima, conforme a Tabela 2. - fator de demanda, conforme a Tabela 3; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA a) Demanda referente a iluminação e tomadas os Tipos de Instalação - Motéis, Hotéis, Hospitais, Clubes, Casas Comerciais, Bancos, Indústrias, Igrejas e outros. - Carga instalada de acordo com o declarado pelo interessado, devendo separar as - Cargas de tomadas e iluminação; - fator de demanda para tomadas e iluminação, conforme a Tabela 18; CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA b) Demanda Referente a Chuveiros, Torneiras, Aquecedores de Água de Passagem e Ferros Elétricos b1) Instalação Residencial, Hotéis, Motéis, Hospitais, Casas Comerciais e Igrejas. - Carga instalada conforme item 12.2 - fator de demanda: conforme a Tabela 4; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA b) Demanda Referente a Chuveiros, Torneiras, Aquecedores de Água de Passagem e Ferros Elétricos b2) Outros Tipos de Instalação - Carga instalada conforme item 12.2; - fator de demanda igual a 1; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA c) Demanda Referente a Aquecedor Central ou de Acumulação (Boiler) - Carga instalada: considerar a potência, conforme catálogo do fabricante; - fator de demanda: conforme a Tabela 5; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA d) Demanda de Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de Lavar Louça e Forno de Microondas - fator de demanda: conforme a Tabela 6; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA e) Demanda Referente a Fogões Elétricos - Carga instalada: considerar a potência de placa do fabricante - fator de demanda: conforme Tabela 7; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA f) Demanda Referente a Condicionador de Ar Tipo Janela Carga instalada: considerar a potência por aparelho, conforme a Tabela 8. - fator de demanda: - para uso residencial igual a 1; - para uso comercial, conforme a Tabela 9. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA g) Demanda Referente a Motores e Máquinas de Solda a Motor -Carga instalada: potência de placa do fabricante (cv ou HP) e conversão para kW ou kVA, conforme as tabelas 14 e 15. - fator de demanda, conforme a Tabela 10. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA h) Demanda Referente a Equipamentos Especiais -Carga instalada: potência de placa do fabricante. - fator de demanda conforme a Tabela 11, a ser aplicada a cada tipo de aparelho; - fator de potência, considerar igual a 0,5. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA i) Hidromassagem Carga instalada: conforme placa do fabricante. - fator de demanda: conforme Tabela 12; - fator de potência igual a 1. CÁLCULO DE DEMANDA CÁLCULO DE DEMANDA Consumidor individual: O dimensionamento da entrada de serviço das unidades consumidoras urbanas ou rurais atendidas por redes secundárias trifásicas (380/220V ou 220/127V), com carga instalada entre 15,1 kW e 75,0kW deve ser feito pela demanda provável da edificação, cujo valor pode ser maior, igual ou inferior a sua carga instalada. Expressão para o cálculo da demanda: D= a+b+c+d+e+f (KVA) Consumidor individual: a = demanda referente a iluminação e tomadas, dada pelasTabelas 19 e 20. b = demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento. Os fatores de demanda, dados pelas Tabelas 21 e 22, devem ser aplicados, separadamente, à carga instalada dos seguintes grupos de aparelhos: b1: chuveiros, torneiras e cafeteiras elétricas; b2: aquecedores de água por acumulação e por passagem; b3: fornos, fogões e aparelhos tipo "Grill"; b4: máquinas de lavar e secar roupas, máquinas de lavar louças e ferro elétrico; b5: demais aparelhos (TV, conjunto de som, ventilador, geladeira, freezer, torradeira, liquidificador, batedeira, exaustor, ebulidor, etc. Consumidor individual: c = demanda dos aparelhos condicionadores de ar, determinada pela Tabela 22; No caso de condicionador central de ar, utilizar fator de demanda igual a 100%; d = demanda de motores elétricos, dada pelas Tabelas 15 e 16. e = demanda de máquinas de solda a transformador, dada pela Tabela 23. f = demanda de equipamentos especiais (raios-X, máquina de solda a motor, etc), dada pela Tabela 24. 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. 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. Os seis critérios de dimensionamento de circuitos de BT: Seção mínima; Capacidade de condução de corrente; Queda de tensão; Proteção contra sobrecargas; Proteção contra curtos-circuitos; Proteção contra contatos indiretos (aplicável apenas quando se usam dispositivos a sobrecorrente na função de seccionamento automático) Seção mínima: Condutor de cobre para circuitos de iluminação é de 1,5 mm2; Condutor de cobre para circuitos de força, que incluem TUG’s, é de 2,5 mm2; Neutro: deve possuir a mesma seção do condutor fase nos seguintes casos: Circuitos monofásicos e bifásicos neutro; Circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for inferior a 25 mm2. Circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicos. Seção mínima: Este é o primeiro método que deve ser utilizado para se determinar a bitola dos condutores de um circuito. É esse método que vai determinar a capacidade das proteções. Ele consiste no cálculo da corrente de projeto do circuito. Garante uma vida satisfatória do condutor e seu isolamento submetidos aos efeitos térmicos da corrente; Determinação da seção dos condutores; Tratado na seção 6.2.5 da NBR 5410, com tabelas para a determinação das seções dos condutores; Uso de tabelas para correto dimensionamento dos condutores, traduzindo os cálculos para a realidade; Fatores de correção: Fator de correção de temperatura (FCT) e Fator de correção para número de circuitos (FCNC). A corrente transportada por qualquer condutor não deve ser tal que a temperatura máxima não seja ultrapassada. Tabelas: Tipo de isolação por temperatura Tabelas: Tabelas para os fatores de correção (tabs. 35 e 37 da NBR 5410- 2004): Métodos de referência A1 – condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; A2 – cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; B1 – condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; B2 – cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; C – cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira; D – cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo; E – cabo multipolar ao ar livre; F – cabos unipolares justapostos ao ar livre; G – cabos unipolares espaçados ao ar livre. ◦ Circuito Monofásico (fase e neutro): ◦ Circuito Trifásico Equilibrado (3 fases): ◦ Circuito Bifásico: Obs.: v é a tensão de fase e V é a tensão de linha Cálculo da corrente de fase: Cálculo da corrente do Projeto: Tabela para a determinação do condutor que atenda à corrente de projeto definida: (tabs. de 31 a 34 da NBR 5410-2004) Uma vez determinados os caminhos dos cabos na instalação, através de seus condutos, deve-se para as médias e grandes distâncias entre quadro de distribuição e cargas, calcular a bitola dos condutores pelo método da queda de tensão. Este método é complementar ao método da ampacidade e considera o fato de que um condutor apresenta resistência interna e que ao longo de seu comprimento haverá uma queda de tensão nessa resistência. Queda de tensão essa que acarretará em uma tensão menor do que a que deveria existir nos terminais da carga. Se a queda de tensão ultrapassar os limites toleráveis, a bitola dos condutores do circuito devem ser aumentadas, até que tal limite seja satisfeito. Normalmente, esse limite é de 5%, do transformador até a última carga instalada (carga significativa mais distante). O método do cálculo da queda de tensão utiliza as seguintes variáveis: ◦ Maneira de instalar o circuito; ◦ Tipo do circuito (monofásico ou trifásico); ◦ Corrente de projeto, Ip, em ampères; ◦ Fato de potência médio, , do circuito; ◦ Comprimento, L, do circuito, em km; ◦ Tipo de isolação do condutor; ◦ Tensão, V, do circuito, em volts; ◦ Queda de tensão, e(%), admissível. Com isso, a equação utilizada para se calcular a variação de tensão unitária é: Com esse valor, utiliza-se a tabela de Queda de Tensão Unitária, dada no Anexo II. Mais dois outros critérios de cálculo de condutores podem se considerados, tendo em vista fatores negativos existentes em uma instalação elétrica. Esses métodos consideram fatores de agrupamentos para duas situações, que são: ◦ Fatores de agrupamento para linhas com cabos diretamente enterrados. ◦ Fatores de agrupamento para linhas em eletrodutos enterrados. As bitolas dos condutores devem estar presentes no Quadro de Cargas. Mesmo estando os condutores dimensionados de tal forma que o limite de queda de tensão seja obedecido, a queda existente, de até 5%, ainda pode representar uma perda significativa de energia, pois a queda de tensão se dá em cima da resistência do fio, gerando um consumo de energia elétrica que é transformada em energia térmica, nessa resistência. Dessa forma, uma filosofia de eficiência energética pode ser empregada, que é a de reduzir ainda mais essa perda Joule, o que, para grandes cargas, pode gerar uma economia significativa na conta de energia, além de diminuir a temperatura da instalação elétrica. A maneira com que se reduz essa perda Joule é através do dimensionamento econômico de condutores, ou seja, utiliza-se condutores de bitola maior ainda do que os que seriam utilizados para garantir uma queda de tensão máxima de 5 %. As bitolas dos condutores devem estar presentes no Quadro de Cargas. Esta fase requer uma certa mentalização da distribuição de circuitos realizada, para se poder distribuir os eletrodutos, eletrocalhas e perfilados (condutos) em uma disposição otimizada tal que os seguintes quesitos sejam satisfeitos: ◦ Menores aglomerados de cabos e fios em um conduto; ◦ Menores distâncias (de condutos) entre o quadro de distribuição e as cargas; ◦ Menores quantidadesde condutos ao todo; ◦ Menores quantidades de eletrodutos chegando em caixas octogonais. Os eletrodutos, calhas e blocos alveolados poderão conter condutores de mais de um circuitos nos seguintes casos: a) Quando as três condições seguintes forem atendidas simultaneamente: os circuitos pertençam à mesma instalação, ou seja, se originam do mesmo dispositivo geral de manobra e proteção; as seções nominais dos condutores-fase estejam contidas de um intervalo de três valores normalizados sucessivos; e, os condutores isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviços contínuos. b) No caso de circuitos de força e/ou sinalização de um mesmo equipamento Os cabos unipolares e os condutores isolados pertencentes a um mesmo circuito devem ser instalados nas proximidades um do outro, assim como os condutores de proteção; Nos eletrodutos só é permitido a instalação de condutores isolados, cabos multipolares ou cabos unipolares. Admite-se a utilização de condutor nu em eletrodutos isolante exclusivo, quando tal condutor destina-se a aterramento. É vedado o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal; Nas instalações abrangidas pelo NBR-5410/2004 só são admitidos eletrodutos não-propagantes de chama; Só são admitidos em instalação embutida os eletrodutos que suportem os esforços de deformação característicos da técnica construtiva utilizada; Em qualquer situação, os eletrodutos devem suportar as solicitações mecânicas, químicas, elétricas e térmicas a que forem submetidos nas condições da instalação. As dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexões devem permitir, que após montagem da linha, os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade; Por isso a área máxima a ser utilizada pelos condutores, incluído o isolamento, deve ser de: 53% no caso de um condutor; 31% no caso de dois condutores; 40% no caso de três ou mais condutores. Para que os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade é necessário que não haja trechos contínuos retilíneos de tubulação maior que 15m, sendo que com trechos com curvas essas distância deve ser reduzida de 3m para cada curva de 90°. As curvas feitas diretamente nos eletrodutos não devem reduzir o seu diâmetro interno. A área útil do eletroduto é dada por: 𝐴𝑒𝑙𝑒 = 𝜋𝐷𝑖 2/4 e 𝐷𝑖 = 4 𝐴𝑐𝑜𝑛𝑑 𝑓𝜋 Onde, 𝐴𝑐𝑜𝑛𝑑 é a soma das áreas externas dos condutores a serem instalados.
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