02 Instalações Elétricas

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Instalações Elétricas
Prof. Carolina Garreto
Cronograma
Sistema elétrico: concepção geral;
Norma brasileira sobre instalações elétricas de baixa tensão: NBR 5410(ABNT)
Condutores elétricos: tipos, especificações;
Eletrodutos: tipos, especificações e dimensionamentos;
Ferramentas e instrumentos básicos de um eletricista instalador; 
Dimensionamento de condutores elétricos;
Dispositivos de comandos de instalações elétricas;
Diagramas de instalações elétricas;
Dispositivos de proteção em instalações elétricas: disjuntores, fusíveis, relés e pára-raios;
NR-10;
Aterramento elétrico;
Dispositivos de proteção diferencial residual;
Especificação de materiais e dispositivos utilizados nas instalações elétricas e catálogos técnicos de fabricantes;
Sistema elétrico industrial: Concepção geral;
Instalações elétricas industriais: Planejamento;
Distribuição de energia elétrica numa indústria: tipos e aplicações;
Subestações;
Classificação de subestações;
Arranjos de subestações;
Subestação de consumidor;
Entrada de serviço;
Normas técnicas da ABNT e das concessionárias para fornecimento de energia em média tensão;
Levantamento de carga de uma instalação elétrica industrial.
Instalações elétricas
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.
As instalações elétricas de baixa tensão são regidas pela norma ABNT NBR 5410
Site da ABNT
ABNT NBR 5410: 2004
Objetivo
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.
NBR 5410
Aplica-se principalmente às instalações elétricas de edificações, qualquer que seja seu uso (residencial, comercial, público, industrial, de serviços, agropecuário, hortigranjeiro etc.), incluindo as pré-fabricadas.
NBR 5410
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.
NBR 5410
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;
NBR 5410
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;
NBR 5410
Não se aplica a:
instalações de iluminação pública;
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);
NBR 5410
Não se aplica a:
instalações em minas;
instalações de cercas eletrificadas (ver IEC 60335-2-76).
A aplicação desta Norma não dispensa o atendimento a outras normas complementares, aplicáveis a instalações e locais específicos.
Exemplos de normas complementares:
ABNT NBR 5413: 1992 – Iluminância de interiores – Procedimento
ABNT NBR 5419: 2001 – Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas
ABNT NBR 13570: 1996 – Instalações elétricas em locais de afluência de público – Requisitos específicos
O Conceito de Projeto
é apresentar soluções possíveis de serem implementadas para a resolução de determinados problemas.
A solução visa atender a uma necessidade, um resultado desejado, um objetivo.
uma mediação entre duas situações ou dois estados.
É importante ter em mente que a solução não é única!
Escolha por um projeto
Escolhas Pessoais;
Normas técnicas;
Segurança (pessoal e da instalação);
Operacionalidade;
Racionalidade;
aspectos econômicos;
Melhor Solução?
Projeto
O "projeto" é, em essência, uma antecipação detalhada de uma solução que será implementada para satisfazer determinado objetivo. 
Por esta razão, o projetista deve:
preocupar-se com a sua viabilidade, tanto do ponto de vista técnico (poderá mesmo ser executado?), 
como do ponto de vista econômico (poderá ser executado a um custo razoável?).
Projeto
É o resultado de uma interação dos sujeitos envolvidos: cliente, profissional projetista e entidades normatizadoras (associações normatizadoras, órgãos do poder público, concessionárias, etc.)
É dinâmico, portanto, pode sofrer revisões;
Projeto de Instalações Elétricas
É a previsão escrita da instalação, com todos os seus detalhes:
localização dos pontos de utilização da energia elétrica;
Comandos;
trajeto dos condutores;
divisão em circuitos;
seção dos condutores;
dispositivos de manobra;
carga de cada circuito;
carga total, etc.
Projeto de Instalações Elétricas
Projetar uma instalação elétrica de um edifício 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.
Partes de um Projeto
Memorial descritivo;
Memorial de cálculo (cálculo da demanda, dimensionamento dos condutores, dimensionamento dos condutos, dimensionamento das proteções);
Plantas (planta de situação, planta de pavimentos);
Esquemas verticais (prumadas);
Quadros (quadros de distribuição de cargas, diagramas multifilares ou unifilares);
Detalhes (entrada de serviço, caixa seccionadora, centros de medição, caixas de passagem, aterramentos, outros);
Convenções;
Especificações;
Lista de materiais;
Normatização
Simbologia
A fim de facilitar a execução do projeto e a identificação dos diversos pontos de utilização, lança-se não de símbolos gráficos.
Padronizados (NBR 5444, 5446, 5453)
Condutos
Chamamos de conduto elétrico ou simplesmente conduto, a uma canalização destinada a conter exclusivamente condutores elétricos.
Eletrodutos;
Canaletas;
Eletrocalhas;
Bandejas, etc.
Condutos
Função:
A função principal é proteger os condutores elétricos contra certas influências externas (por exemplo, choques mecânicos e agentes químicos) podendo também, em certos casos, proteger o meio ambiente contra perigos de incêndio e de explosão, resultantes de faltas envolvendo condutores.
Eletrodutos
Um eletroduto é um elemento de linha elétrica fechada, de seção circular ou não, destinado a conter condutores elétricos, permitindo tanto a enfiação quanto a retirada dos condutores por puxamento. Na prática, o termo se refere tanto ao elemento (tubo), quanto ao conduto formado pelos diversos tubos.
Eletrodutos
Classificação
Eletrodutos rígidos
Eletrodutos metálicos rígidos
Eletrodutos isolantes rígidos
Eletrodutos flexíveis
Pesquisar: Significado das cores nos eletrodutos
Eletrodutos
Em qualquer situação, os eletrodutos devem suportar as solicitações mecânicas, químicas, elétricas e térmicas a que forem submetidos nas condições da instalação.
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; 
Área de ocupação
Tabela de recomendação
Exemplo mostra que para o diâmetro de 4mm², com 6 condutores, precisamos utilizar um eletroduto com 20mm² de diâmetro
Eletrodutos
Os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos,
não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações e 30 m para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos. 
Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3m para cada curva de 90° .
Condutores elétricos
Os condutores elétricos constituem os principais componentes das linhas elétricas que conduzem eletricidade até as cargas elétricas.
Basicamente podemos considerar três tipos de condutores elétricos:
fios – usados diretamente no transporte de eletricidade. Podem ser nus (sem isolação) ou com isolantes (PVC, XLPE, etc). 
cabos – são os conjuntos de fios encordoados, isolados ou não entre si, podendo o conjunto ser isolado ou não.
barramento – condutor rígido, em forma de tubo ou de seção perfilada. São utilizados diretamente em equipamentos, tais como quadros de distribuição
Em termos de materiais, os mais usados são o alumínio e o cobre. Os condutores de alumínio são mais utilizados em linhas de distribuição e transmissão de energia elétrica. 
As instalações de baixa tensão são constituídas basicamente por condutores de cobre, sendo o alumínio utilizado somente em ocasiões específicas.
Tipos de linhas elétricas
linha aberta: 
linha em que os condutores são circundados por um ar ambiente não confinado;
linha aérea: 
linha (aberta) em que os condutores ficam elevados em relação ao solo e afastados de outras superfícies que não os respectivos suportes;
linha aparente: 
linha em que os condutos ou condutores não estão embutidos;
linha em parede ou no teto: 
linha aparente em que os condutores ficam na superfície de uma parede ou de um teto, dentro ou fora de condutos
linha embutida: 
linha em que os condutos ou condutores são encerrados nas paredes ou na estrutura do prédio;
linha subterrânea: 
linha construída com cabos isolados, enterrados diretamente no solo ou instalados em condutos subterrâneos.
As ferramentas e instrumentos do eletricista
Para poder trabalhar com eletricidade não podemos contar simplesmente com as nossas mãos. 
Precisamos de um certo número de ferramentas que, felizmente, não são das mais caras
Existem as ferramentas obrigatórias, que são aquelas necessárias para realizar os mínimos trabalhos de reparação ou implantação numa instalação elétrica;
Ferramentas
Chave de fenda
é a ferramenta mais comum e a maioria das pessoas possui em casa. 
Para trabalhar com instalações elétricas é conveniente ter pelo menos duas chaves de fenda disponíveis:
Uma pequena para fixar os pequenos parafusos que prendem, fios em terminais de interruptores e tomadas ou ainda de soquetes de lâmpadas. 
Uma grande, usada para os parafusos maiores e que exigem mais esforço, como, por exemplo, os que fixam os interruptores nas caixas embutidas ou isoladores em partes de madeira.
Ferramentas
Chave Philips
Alguns dispositivos elétricos como disjuntores e aparelhos eletrodomésticos possuem partes presas com parafusos Philips. Para trabalhar com estes parafusos deve ser usada uma chave apropriada;
Alicate de corte lateral
Esta é uma ferramenta muito importante, pois com ela cortamos os fios e, com habilidade, podemos até usá-la para descascá-los.
Um alicate pequeno com o cabo isolado é indispensável nos trabalhos de eletricidade.
Ferramentas
Alicate de ponta fina ou "bico de pato“
Um alicate deste tipo será útil para dobrar ou puxar pontas de fios, ou mesmo segurar partes de componentes em determinadas posições.
Alicate de eletricista
Este alicate é muito interessante possuindo algumas funções que ajudam especificamente o instalador;
Ferramentas
Descascador de fios
Lâmina ou canivete
Qualquer ferramenta de corte pode ser enquadrada nesta categoria, servindo para diversas finalidades como, por exemplo, raspar pontos de conexão oxidados, remover resíduos, cortar partes não metálicas de componentes de uma instalação, etc.
Ferramentas
 Lima
A remoção de oxidação de partes de uma peça de metal ou ainda, o acerto de uma superfície para encaixe, etc.
Cinzel
Esta ferramenta pode ser muito útil, tanto para remover peças que estejam presas num local, como para fazer cortes em peças moles
Ferramentas
Martelo
pode ser necessárias à fixação ou retirada de certas peças
Furadeira
Um jogo de brocas para metal e para cimento ajuda em todos os trabalhos do eletricista;
Serra de arco
é importante para os trabalhos de corte de condutos de fios de metal, preparação de certas partes metálicas e muitos outros casos, em que seja necessário fazer o corte de partes de metal.
Ferramentas
Arame ou fita de passagem (passa-fios)
Trata-se de uma fita ou arame de aço que entra facilmente nos condutos elétricos e é usada para puxar os fios através deles quando se faz uma instalação.
Teste de tensão
Este é um pequeno instrumento de grande utilidade para a verificação de existência de tensão num ponto de uma instalação
Ferramentas
Lâmpada de prova
Com ela podemos verificar se existe tensão num ponto qualquer de uma instalação e mais que isso: pelo brilho, podemos saber se a tensão no ponto analisado é de 110 V ou 220 V. Em 220 V ela acende com o brilho normal e 110 V ela acende com brilho reduzido.
 Teste de continuidade
Trata-se de uma ferramenta que tem uma ponta de prova e uma garra-jacaré, e permite verificar a continuidade de circuitos, principalmente o funcionamento de interruptores.
Ferramentas
Multímetro
Serve para testar praticamente qualquer aparelho que funcione com eletricidade e não somente a instalação. 
 Lanterna ou farolete
Um farolete de pilhas tem uma utilidade muito maior do que podemos imaginar: é só perder um parafuso ou uma pecinha pequena num canto escuro da instalação ou ter de ler a marcação de um valor de componente num local sem iluminação, para que o instalador entenda como esta ferramenta faz falta.
Ferramentas
Fita isolante
Um rolo de fita isolante não pode faltar na maleta de trabalhos elétricos. Não importa a cor ou o tipo, pois a finalidade é a mesma e o eletricista não pode dispensá-la.
Busca-pólo
Trata-se de uma lâmpada neon em série com um resistor de valor elevado, instalados dentro de um tubinho com a forma de caneta ou ponta de prova. Encostando-o no pólo vivo, a lâmpada neon acende, e encostando-o no terra ou neutro, a lâmpada permanece apagada.
MALETA DO ELETRICISTA