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Disciplina: 30-434/Instalações Elétricas II Prof. Iuri Castro Figueiró iuricastroff@gmail.com UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES - URI Curso de Engenharia Elétrica – São Luiz Gonzaga Aula 01 “Projeto de Instalações Elétricas II” São Luiz Gonzaga, 24 de fevereiro de 2016 Objetivos da Disciplina 2 Geral: Conhecer equipamentos, dispositivos elétricos e instalações elétricas de forma que ao final o aluno tenha condições de analisar, discutir e elaborar projetos de instalações elétricas industriais em baixa tensão. Conteúdo Programático 3 Normas. Sistemas de alimentação e configuração de redes BT e AT. Planejamento e projeto de instalações. Cargas típicas. Componentes de uma instalação. Faltas e curto-circuito. Potência instalada. Fator de demanda. Fator de carga. Dimensionamento de condutores. Dimensionamento da proteção. Projeto de instalações industriais. Correção de fator de potência. Subestações media tensão. Parâmetros e dimensionamento Programa 4 Metodologia Aulas expositivas verbais, aulas com recursos áudio visuais (retroprojetor, canhão, vídeo) e aulas demonstrativas em laboratório. A fixação dos conteúdos será através de exercícios, atividades de laboratório e relatórios. Avaliação 2 Provas Projeto Elétrico Industrial Frequência 75%. Bibliografia 5 Bibliografia Básica COTRIM, ADEMARO A. M. B. Instalações Elétricas. São Paulo - SP. Makron Books. 3a Ed. 1992. FILHO, J. M. Instalações Elétricas Industriais. Rio de Janeiro: LTD. FILHO, J. M. Manual de Equipamentos Elétricos. Rio de Janeiro: LTD, 2v. NBR 5410. Bibliografia complementar: KINDERMANN, G. Descargas Atmosféricas. Porto Alegre: Editora Sagra - DC Luzzatto, 1992. GUERRINI, D. P. Eletrotécnica: Aplicação em Instalações Elétricas Industriais. São Paulo: Editora Érica, 1990. JÚNIOR, E. G. Luminotécnica. São Paulo: Editora Érica, 1996. Regulamento de Instalações Consumidoras - RIC. Fornecimento em Tensão Primária de Distribuição - Rede de Distribuição Aérea até 25 kV. Companhia Estadual de Energia Elétrica / RS. Elementos de Projeto Industrial 6 Elementos de Projeto 7 Flexibilidade É a capacidade de admitir mudanças na localização das máquinas e equipamentos sem comprometer seriamente as instalações existentes. Acessibilidade Exprime a facilidade de acesso a todas as máquinas e equipamentos de manobra. Confiabilidade Representa o desempenho do sistema quanto as interrupções temporárias e permanentes. Continuidade O projeto deve ser desenvolvido de forma que a instalação tenha o mínimo de interrupção total. Normas 8 ABNT – NBR 5410 – 2004: Instalações Elétricas de Baixa Tensão A norma abrange os seguintes tipos de instalação de baixa tensão: 1. Edificações residenciais e comerciais, em geral; 2. Estabelecimentos institucionais e de uso público; 3. Estabelecimentos industriais; 4. Estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros; 5. Edificações pré-fabricadas; 6. Reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e locais análogos; 7. Canteiro de obras, feiras, exposições e outras instalações temporárias Normas 9 Regulamento de Instalações Consumidoras – RIC AES, RGE e CEEE Baixa Tensão – RIC BT Carga instalada inferior a 75 kW Média Tensão – RIC MT Carga superior a 75 kW O fornecimento de energia elétrica deve ser em média tensão, quando a carga instalada da unidade consumidora for superior a 75 kW e a demanda contratada ou estimada for igual ou inferior a 2.500 kW, ou quando a unidade consumidora possuir cargas e/ou equipamentos cujo funcionamento cause perturbações na rede, se alimentados em tensão secundária de distribuição. Disciplina: 30-434/Instalações Elétricas II Prof. Iuri Castro Figueiró iuricastrof@gmail.com UNIVERSIDADE REGIONAL INTEGRADA DO ALTO URUGUAI E DAS MISSÕES - URI Curso de Engenharia Elétrica – São Luiz Gonzaga Aula 01 “Projeto de Instalações Elétricas II - Revisão” Revisão Instalações I 11 Previsão de carga de iluminação e tomadas Distribuição de TUG e TUEs Divisão de Circuitos Dimensionamentos de condutores Fatores de Correção Dimensionamento de proteção Dimensionamento de Eletrodutos Escolha da Medição de Energia Previsão de Cargas A Norma Brasileira NBR-5410 estabelece as condições mínimas que devem ser adotadas para a quantificação, localização e determinação das potências dos pontos de iluminação e tomadas em habitações: Casas Apartamentos Acomodações de hotéis e motéis, flats, apart-hoteis Casas de repouso, alojamentos ou similares Iluminação Quantidade mínima de pontos de luz: Prever pelo menos um ponto de luz fixo no teto para cada cômodo ou dependência, comandado por interruptor de parede Em hotéis, motéis ou similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente com potencia mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente Iluminação Potência mínima de iluminação: Para recintos com área igual ou inferior a 6 m2: atribuir um mínimo de 100 VA Para recintos com área superior a 6 m2 : atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescidos de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros Notas: A NBR-5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências, a definição cabe ao projetista e ao cliente Os critérios miminhos citados podem ser utilizados em alternativa aos requisitos estabelecidos na Norma ABNT NBR-5413 (lIuminância de interiores: Procedimento) Tomadas de Uso Geral (TUG) São as dedicadas a ligação de aparelhos portáteis de iluminação e de eletrodomésticos, tais como: Televisores e equipamentos de som Enceradeiras, aspiradores de pó, ferro de passar roupa Geladeiras, liquidificadores, etc. Quantidade mínima de TUGs Em salas e dormitórios: um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro, espaçados tão uniformemente quanta possível Cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos: uma tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, independente da área, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente Banheiros: no mínimo uma tomada perto do lavatório, com uma distância mínima de 60 cm do box, independente da área Quantidade mínima de TUGs Subsolos, varandas , garagens ou sótãos: no mínimo uma tomada, independente da área Demais cômodos e dependências: Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for 2,25 m2 (esse ponto pode ser posicionado externamente, a até 0,80 m da porta de acesso) Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for > 2,25 m2 e 6 m2 Um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for > 6 m2 Quantidade mínima de TUGs Em halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casas de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral Aos circuitos terminais respectivos deve ser atribuída uma potência de no mínimo 1000 VA Quantidade mínima de TUGs Os pontos de tomada destinados a alimentar mais de um equipamento devem ser providos com a quantidade adequada de tomadas Exemplo: Na sala, em uma estante pode-seter: TV + Receptor + Som/Home Theater + Video Game Potência mínima de TUGs Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes: atribuir 600 VA por tomada, para as 3 primeiras tomadas, e 100 VA para cada uma das excedentes, considerando cada um dos ambientes separadamente Até 5 pontos!!! se o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior 6 pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até 2 pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente Potência mínima de TUGs Demais cômodos ou dependências: atribuir 100 VA por tomada Podem ser usadas tomadas com interruptor Tomadas de Uso Específico Tomadas de uso específico (TUE) são aquelas destinadas a ligação de equipamentos fixos ou estacionários, como, por exemplo: chuveiros elétricos torneiras elétricas aparelhos de ar condicionado secadoras e lavadoras de roupa forno elétrico etc. Tomadas de Uso Específico Quantidade mínima de TUEs Estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização Os pontos de TUE' s devem ser localizados no máximo a 1,5 m do ponto previsto para a localização do equipamento Recomendável para aparelhos com mais de 1500 VA Atribuir, para cada TUE, a potência nominal do equipamento a ser alimentado Potências Típicas de Eletrodomésticos Potências Típicas de Eletrodomésticos Na prática: Exercício Faça a locação de pontos elétricos para a planta a seguir seguindo a simbologia da NBR 5444 e as orientações da NBR 5410 e complete o quadro de cargas prevendo: um AC para o quarto e um para a sala chuveiro elétrico torneira elétrica na cozinha Exercício 4,0m 3, 0m 3, 5m 3,2m 1,2m 4,0m 6, 0m 2, 4m 0, 5m 0, 5m Potências Típicas de Condicionadores de Ar O cálculo de BTUs pode ser feito da seguinte forma: Para cada metro quadrado, multiplica-se por 600 BTU Cada pessoa adicional soma 600 BTU Cada equipamento eletrônico soma 600 BTU Potências Típicas de Condicionadores de Ar Exemplo: Uma sala com 30m² para três pessoas com TV e computador 30m² x 600 BTU + 1200 BTU (+duas pessoas, pois a primeira não conta) + 1200 BTU (TV+computador) = 20.400 BTU 3.000 VA Solução Solução Quantidade de Pontos de Iluminação Visando melhor uniformidade de distribuição do fluxo luminoso, podemos dividir a potência de iluminação em dois pontos de 170 VA Quantidade de Tomadas de Uso Geral 20,00 / 5 = 4 TUGs Para salas e quartos a potência de cada tomada de uso geral será de 100 VA Solução Demais cômodos: Quarto: 15,00 / 5 = 3 TUGs 100 + INT((13,6-6)/4)*60 = 160 VA de ilum. Banheiro: 1 TUG de 600 VA + 100 VA de ilum. Hall: 1 TUG Cozinha: 10,15 / 3,5 = 2,9 = 3 TUGs de 600 VA + 1 TUG de 100 VA (extra) 100 VA de ilum. Solução Tomadas de Uso Específico Sala = Ar condicionado de 18.000 BTU: 2.860 VA Quarto = Ar condicionado de 9.000 BTU: 1.550 VA Banheiro = Chuveiro: 7000 VA Cozinha = Torneira: 3000 VA Solução 170 170 160 2860 VA 15 50 V A 70 00 V A 600 VA 3000 VA 600 VA 60 0 VA 600 VA Observação Essa solução não é única cada projetista pode definir uma colocação diferente para os pontos de luz e força só é preciso atentar para as quantidades mínimas determinadas pela 5410 valores a mais são permitidos, e incentivados para uma boa instalação elétrica Traçado da Tubulação Desenha-se na planta residencial o caminho que o eletroduto deve percorrer, pois é através dele que os condutores dos circuitos irão passar Partir com o eletroduto do quadro de distribuição, traçando seu caminho de forma a encurtar as distâncias entre os pontos de ligação Traçado da Tubulação O eletroduto pode ser embutido: na laje (teto) no piso na parede Deve atender todos os pontos de consumo Traçado da Tubulação Caixas de derivação Traçado da Tubulação Traçado da Tubulação Traçado da Tubulação Traçado da Tubulação Orientações: Evitar o cruzamento de tubulações Evitar mais de 6 dutos em caixas octogonais no teto, e mais de 4 para caixas de parede Evitar que muitos circuitos passem por um único duto, no máximo 5, especialmente na saída do quadro de distribuição É possível usar o piso NBR 5410 É vedado o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal Esta proibição inclui, por exemplo, produtos caracterizados por seus fabricantes como “mangueiras” Só são admitidos eletrodutos não-propagantes de chama Devem suportar os esforços de deformação característicos da técnica construtiva utilizada NBR 5410 As dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexões devem permitir que os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade a taxa de ocupação do eletroduto, dada pelo quociente entre a soma das áreas das seções transversais dos condutores previstos, calculadas com base no diâmetro externo, e a área útil da seção transversal do eletroduto, não deve ser superior a: 53% no caso de um condutor 31% no caso de dois condutores 40% no caso de três ou mais condutores NBR 5410 Os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos e se forem retilíneos, não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações 30 m para as linhas em áreas externas às edificações Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90° NBR 5410 Em cada trecho de tubulação delimitado, de um lado e de outro, por caixa ou extremidade de linha podem ser instaladas no máximo três curvas de 90° ou seu equivalente até no máximo 270° Em nenhuma hipótese devem ser instaladas curvas com deflexão superior a 90° NBR 5410 Devem ser empregadas caixas em todos os pontos da tubulação onde houver entrada ou saída de condutores em todos os pontos de emenda ou de derivação de condutores sempre que for necessário segmentar a tubulação NBR 5410 Os condutores devem formar trechos contínuos entre as caixas, não se admitindo emendas e derivações senão no interior das caixas Condutores emendados ou cuja isolação tenha sido danificada e recomposta com fita isolante ou outro material não devem ser enfiados em eletrodutos Exemplo 170 170 160 2 8 6 0 V A 15 50 V A 7000 VA 600 VA 3000 VA 600 VA 60 0 VA 600 VA Divisão em Circuitos A divisão em circuitos terminais facilita a manutenção e a segurança Divisão em Circuitos A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que requeiram controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (por exemplo, circuitos de supervisão predial) Divisão em Circuitos Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível Divisão em Circuitos Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivoou virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente Divisão em Circuitos Os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais Divisão em Circuitos Em locais de habitação, admite-se que pontos de tomada e pontos de iluminação possam ser alimentados por circuito comum, desde que as seguintes condições sejam simultaneamente atendidas: exceto em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos a corrente de projeto (IB) do circuito comum (iluminação mais tomadas) não deve ser superior a 16 A os pontos de iluminação não sejam alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas) os pontos de tomadas não sejam alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas) Divisão em Circuitos Todo circuito terminal deve ser protegido contra sobrecorrentes por dispositivo que assegure o seccionamento simultâneo de todos os condutores de fase Isso significa que o dispositivo de proteção deve ser multipolar, quando o circuito for constituído de mais de uma fase Dispositivos unipolares montados lado a lado, apenas com suas alavancas de manobra acopladas, não são considerados dispositivos multipolares Divisão em Circuitos Considerando: 380/220 V C (18,4) 25 kVA B2 Bifásico Ver RIC Condutor Terra Pode-se utilizar um único condutor terra por eletroduto, interligando vários aparelhos e tomadas Lâmpadas Lâmpadas Tomadas Exemplo 63 170 170 160 2 8 6 0 V A 15 50 V A 7000 VA 600 VA 3000 VA 600 VA 60 0 VA 600 VA Exemplo 170 160 2860 VA 15 50 V A 7000 VA 600 VA 3000 VA 600 VA 60 0 VA 600 VA 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 33 4 5 6 7 a a a a b b c c d d 170 Referências 65 COTRIM, ADEMARO A. M. B. Instalações Elétricas. São Paulo - SP. Makron Books. 3a Ed. 1992. FILHO, J. M. Instalações Elétricas Industriais. Rio de Janeiro: LTD. FILHO, J. M. Manual de Equipamentos Elétricos. Rio de Janeiro: LTD, 2v. NBR 5410. Notas de Aula – Instalações Elétricas Industriais – Maurício Sperandio.
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