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•06/05/2015 •1 Caros, somente para relembrar, façamos uma revisão do que já estudamos. Até agora já foram estudados, os conceitos sobre eletricidade, o como se realiza o levantamento das potências, as características e aplicações dos dispositivos de proteção que alimentam os circuitos elétricos, com se realiza a divisão da instalação, bem como o encaminhamento dos eletrodutos e a representação gráfica da fiação. Sendo assim, pode-se dizer que estamos preparados para finalizar um dos principais objetivos do curso que é o desenvolvimento de um Projeto de Instalações Elétricas Residencial. •06/05/2015 •2 que propicia a que completa a com base na planta, levanta-se que propicia a que permite a conforme Dimensionamento dos condutores e proteção depende da Finalização do Projeto de Instalações Elétricas Representação dos condutores NBR 5410:2004 Divisão da instalação Representação na planta dos pontos de luz e tomadas Encaminhamento dos eletrodutos que propicia a Número de circuitos agrupados Tabela de Cargas O objetivo principal desta aula será realizar o dimensionamento dos condutores e dos dispositivos de proteção, bem como apresentar orientações a serem utilizadas no dimensionamento dos eletrodutos e na produção da lista de material necessária para a execução da instalação. Tudo, sob a luz da ABNT NBR 5410:2004. •06/05/2015 •3 Imagine que foi solicitado a você o desenvolvimento de um Projeto de Instalações Elétricas! Muito bem, com os estudos realizados até o momento todos devem estar prontos para a finalização do projeto exemplo e consequentemente realizarem e ou acompanharem com propriedade, qualquer projeto que venha a surgir, incluindo também se for o caso, o acompanhamento da execução de uma instalação residencial. Uma vez feita a divisão dos circuitos e consequentemente o encaminhamento dos eletrodutos, bem como a representação da fiação, o próximo passo do projeto é a realizar o dimensionamento dos condutores e dos dispositivos de proteção da instalação elétrica, os quais seguem critérios estabelecidos pela NBR 5410:2004, conforme serão apresentados a seguir. Para realizar o dimensionamento dos condutores e da proteção, se faz necessário ter em mãos a representação da fiação na planta baixa. •06/05/2015 •4 Na aula anterior, com base na figura 5.7 foi apresentada a representação da fiação da iluminação somente da sala. A figura a seguir apresenta a representação da fiação das demais dependências. Figura 6.3 – Representação da fiação de toda a instalação. [2] •06/05/2015 •5 Dimensionar os condutores de um circuito é determinar a seção padronizada dos condutores dos circuitos, de forma a garantir que a corrente calculada para ele possa circular pelos cabos, por um tempo ilimitado, sem que ocorra superaquecimento. Na ABNT NBR 5410:2004, existem seis critérios que devem ser observados para a determinação dos condutores, bem como sua proteção, são eles: i. Seção mínima conforme 6.2.6 da norma; (por exemplo: 1,5 mm² para iluminação e 2,5 mm² para tomadas); ii. Capacidade de condução de corrente conforme 6.2.5 da norma; iii. Queda de tensão conforme 6.2.7 da norma; iv. Sobrecarga, conforme 5.3.4 da norma; v. Curto-circuito, conforme 5.3.5 da norma; vi. Proteção contra choque elétricos, conforme 5.1.2.2.4 da norma (quando aplicável); •06/05/2015 •6 NOTA: Pôde-se verificar que os critérios a serem observados para o correto dimensionamento dos condutores apresentados nos itens iv, v e vi são relacionados aos dispositivos de proteção dos condutores. O princípio de funcionamento e suas aplicações foram abordados na aula III, onde os dispositivos de proteção foram objetos de estudo. Contudo, considerando o critério da capacidade de condução de corrente, que praticamente em instalação residencial até padrão classe média atende a todos os outros critérios, o próximo passo para o correto dimensionamento é realizar o levantamento do número dos circuitos agrupados analisando a planta baixa. Deve-se, portanto consultar a planta com a representação gráfica da fiação e seguir o caminho que cada circuito percorre, observando neste trajeto qual o maior número de circuitos que se agrupa com ele. Veja exemplo com alguns trechos destacados. •06/05/2015 •7 O maior número de circuitos agrupados para cada circuito está relacionado abaixo: Nº do circuito Nº de circuitos agrupados Nº do circuito Nº de circuitos agrupados 1 4 7 2 2 4 8 1 3 4 9 4 4 4 10 3 5 3 11 2 6 3 Distribuição 1 Tabela 6.2 – Levantamento do número de circuitos agrupados [2] •06/05/2015 •8 Uma vez determinado a corrente e o nº de circuitos agrupados de cada circuito, o próximo passo é cruzar tais dados na tabela prática do fabricante a seguir, a qual possibilita a escolha do condutor e a corrente nominal do disjuntor de proteção. Tabela 6.3 – Tabela para determinação do condutor e da corrente nominal da proteção [2] Exemplo 1=> Circuito 2: Corrente = 8,66 A e 4 circuitos agrupados por eletroduto. Entrando na tabela 6.3 na coluna 4 circuitos por eletroduto, o valor 8,66 A é menor que 10 A e, portanto, a seção adequada para o circuito 2 é 1,5 mm² e o disjuntor apropriado é 10 A com curva B de atuação magnética por ser um circuito de iluminação. Exemplo 2=> Circuito 10: Corrente = 22,73 A e 3 circuitos agrupados por eletroduto. Entrando na tabela 6.3 na coluna 3 circuitos por eletroduto, o valor 22,73 A é menor que 25 A e, portanto, a seção adequada para o circuito 10 é 6,0 mm² e o disjuntor apropriado é 25 A com curva B de atuação magnética por ser um circuito resistivo. •06/05/2015 •9 Assim sendo, dando continuidade ao dimensionamento dos outros circuitos podem-se preencher mais uma parte da tabela de carga, ficando pendente somente a determinação do condutor e da proteção a ser instalado como geral tanto do quadro de distribuição como do quadro de medição. Tabela 6.4 – Tabela de Cargas do PIEL [2] Circuito Tensão (V) Local Potência Corrent e (A) Nº de circ agrupad os Seção dos Condutor es (mm²) Proteção nº Tipo Qtde x Pot (VA) Total (VA) Tipo Nº de pólos IN (A) 1 Ilum Social 127 Sala 160 460 3,62 4 1,5 DTM 1 B10 Dormitório 100 Hall 100 Varanda 100 _ _ _ _ 2 Ilum Serviç o 127 Cozinha 100 1100 8,66 4 1,5 DTM 1 B10 A. serviço 100 Banh.1 100 A. externa 800 3 PTUG 's 127 Sala 400 1000 7,87 4 2,5 DTM 1 C15 Varanda 600 _ _ _ _ 4 PTUG 's 127 Dormitório 300 1000 7,87 4 2,5 DTM 1 C15 Banheiro 600 Hall 100 _ _ 5 PTUG 's 127 Cozinha 1200 1200 9,45 3 2,5 DTM 1 C15 _ _ _ 6 PTUG 's 127 Cozinha 800 800 6,30 3 2,5 DTM 1 C15 _ _ 7 PTUG 's 127 A. Serviço 1200 1200 9,45 2 2,5 DTM 1 C15 _ _ _ 8 PTUG 's 127 A. externa 1200 1200 9,45 1 2,5 DTM 1 C15 9 PTUE 220 Chuveiro 6800 6800 30,91 4 10 DTM 2 B40 10 PTUE 220 Torneira El. 5000 5000 22,73 3 6 DTM 2 B25 11 PTUE 220 Maq Lavar 1000 1000 4,55 2 2,5 DTM 2 C15 Distribuição 220 QD - 1 QMObserve que só estão faltando determinar os condutores e as proteções do circuito de distribuição! Para isso, sigamos em frente... •06/05/2015 •10 1.Somam-se os valores das potências ativas de iluminação e pontos de tomadas de uso geral (PTUG’s). Nota: Os valores apresentados já foram calculados na aula II Tabela 6.5 – Somatória Iluminação e PTUG’s [2] Potência ativa de iluminação 1560 W Potência ativa de PTUG’s 5120 W Soma: 6680 W Tabela 6.6 – Fatores de demanda iluminação + PTUG’s [1] 2. Multiplica-se o valor calculado pelo fator de demanda correspondente a esta potência. Potência ativa de iluminação e PTUG’s = 6680 W Fator de demanda: 0,40 6680 x 0,40 = 2672 W NOTA: Fator de demanda representa uma porcentagem do quanto das potências previstas serão utilizadas simultaneamente. •06/05/2015 •11 3. Multiplicam-se as potências dos pontos de tomadas de uso específico (PTUE’s) pelo fator de demanda correspondente. Nº de circuitos de PTUE’s do projeto exemplo = 3 Potência ativa de PTUE’s: 1 Chuveiro de 6800 W 1 Torneira elétrica de 5000 W 1 máq de lavar: 1000 W 12800W Fator de demanda: 0,84 12800 x 0,84 = 10752 W Tabela 6.7 – Fatores de demanda PTUE’s [1] 4. Somam-se os valores das potências ativas de iluminação, de PTUG’s e PTUE’s já com seus respectivos fatores de demanda aplicados. Potência ativa de iluminação e PTUG’s 2672 W Potência ativa de PUE’s 10752 W Soma: 13424 W Tabela 6.8 – Somatória Potência Demandada em watts (W) [2] 5. Divide-se o valor obtido pelo fator de potência médio se 0,95, obtendo-se assim o valor da potência do circuito de distribuição em VA. 13424 ÷ 0,95 = 14131 VA Potência do circuito de distribuição = 14131 VA •06/05/2015 •12 Figura 5.6 – Representação da fiação do QM para o QD [2] Agora, para dimensionar o condutor e a proteção, como no trecho ao lado só tem um único circuito cruza-se as informações na tabela 6.3 e obtêm-se: 14131 ÷ 220 = 64,23 A Uma vez obtida a potência do circuito de distribuição em VA, pode-se efetuar o cálculo da corrente de distribuição: Corrente do circuito de distribuição = 64,23 A Desta forma os condutores de entrada para o projeto: Condutor de 16 mm² e Proteção de 70 A Outra maneira, a propósito imprescindível, é verificar com empresa distribuidora de energia local qual é o padrão estabelecido. Para exemplificar, a tabela a seguir é da Eletropaulo [4], onde em destaque, pode-se verificar qual o dimensionamento recomendado, tomando como referência a corrente demandada calculada de 64,23A. •06/05/2015 •13 Tabela 6.9 – Dimensionamento do ramal de entrada a partir da corrente de demanda [4] Assim sendo, verifica-se na tabela o dimensionamento recomendado, com a vantagem de complementar as informações referentes ao padrão de entrada a ser utilizado, como; aterramento, poste, categoria de fornecimento e tipo de caixa a ser utilizada. Então, para reunir as principais informações: Condutor de 16 mm²; Proteção de 60 A; Condutor de aterramento de 16 mm²; Poste tubular de seção quadrada de 80x80x3000; etc. Contudo, no que diz respeito à corrente nominal da proteção, em comparação ao procedimento anterior, nota-se uma diminuição de 70 A para 60 A, ou seja, uma proteção ainda maior aos condutores. NOTA: Na prática, todo bom projetista deve desenvolver elevada capacidade de análise e de bom senso, para adotar o dimensionamento mais adequado a cada situação. •06/05/2015 •14 Como exposto foi definido a proteção a ser instalada no quadro medidor (QM), conforme a distribuidora de energia determina. Resta definir o dimensionamento da proteção do quadro de distribuição (QD). Para este projeto a escolha foi a mais economicamente viável como apresentado na aula III, ou seja, um Dispositivo IDR como geral, porém quanto ao Disjuntor Termomagnético (DTM) será considerado o instalado a montante, ou seja, instalado no QM. Quanto ao IDR, o mesmo deve ser escolhido com base na corrente nominal dos disjuntores termomagnéticos, como apresentado a seguir. Tabela 6.10 – Tabela para a escolha do dispositivo DR [1] •06/05/2015 •15 NOTAS: 1) O dispositivo de proteção diferencial-residual (dispositivo DR, ou simplesmente DR) pode ser um Interruptor DR, sendo utilizado somente para proteção à corrente de fuga (30mA p/ residências ou 300mA “comércio”). Já, a capacidade de corrente desse dispositivo refere-se a corrente máxima que suporta em seus contatos, ou seja, se, por exemplo, for utilizado um disjuntor DTM de 50A, deve-se utilizar um DR de 63A. Outro exemplo; para um DTM de 70A um DR de 80A, e assim sucessivamente, conforme tabela 6.10. 2) Pode também ser optado por utilizar um disjuntor DR (DDR) que neste caso protege o circuito contra sobrecarga, curto- circuito e corrente de fuga. Tabela 6.11 – Tabela de Cargas do PIEL [2] Sendo assim, pode-se completar a tabela de carga final do projeto em estudo. Circuito Tensão (V) Local Potência Corrente (A) Nº de circ agrupado s Seção dos Condutore s (mm²) Proteção nº Tipo Qtde x Pot (VA) Total (VA) Tipo Nº de pólos IN (A) 1 Ilum Social 127 Sala 160 460 3,62 4 1,5 DTM 1 B10 Dormitório 100 Hall 100 Varanda 100 _ _ _ _ 2 Ilum Serviç o 127 Cozinha 100 1100 8,66 4 1,5 DTM 1 B10 A. serviço 100 Banh.1 100 A. externa 800 3 PTUG' s 127 Sala 400 1000 7,87 4 2,5 DTM 1 C15 Varanda 600 _ _ _ _ 4 PTUG' s 127 Dormitório 300 1000 7,87 4 2,5 DTM 1 C15 Banheiro 600 Hall 100 _ _ 5 PTUG' s 127 Cozinha 1200 1200 9,45 3 2,5 DTM 1 C15 _ _ _ 6 PTUG' s 127 Cozinha 800 800 6,30 3 2,5 DTM 1 C15 _ _ 7 PTUG' s 127 A. Serviço 1200 1200 9,45 2 2,5 DTM 1 C15 _ _ _ 8 PTUG' s 127 A. externa 1200 1200 9,45 1 2,5 DTM 1 C15 9 PTUE 220 Chuveiro 6800 6800 30,91 4 10,0 DTM 2 B40 10 PTUE 220 Torneira El. 5000 5000 22,73 3 6,0 DTM 2 B25 11 PTUE 220 Maq Lavar 1000 1000 4,55 2 2,5 DTM 2 C15 Distribuição 220 QD - 14131 64,23 1 16,0 IDR 4 63 QM DTM 2 60 •06/05/2015 •16 Tão importante quanto o dimensionamento dos condutores os tamanhos dos eletrodutos deve ser de um diâmetro tal que os condutores possam ser facilmente instalados ou retirados. Para tanto é obrigatório que os condutores não ocupem mais que 40% da área útil dos eletrodutos. Figura 6.7 – Área útil dos eletrodutos [1] Considerando tal recomendação, existe uma tabela que auxilia na determinação do tamanho dos eletrodutos a serem utlizados. Para dimensionar os eletrodutos de um projeto, basta saber o número de condutores no eletroduto e maior seção deles. Exemplo: No destaque, supondo ser 6 condutores em um determinado trecho de eletroduto e a maior seção nominal dos condutores ser 4 mm², o tamanho nominal mínimo do eletroduto deverá ter 20 mm de diâmetro. Tabela 6.12 – Tabela de dimensionamento dos eletrodutos [2] •06/05/2015 •17 Portanto, para o dimensionamento dos eletrodutos de um projeto elétrico, é necessário ter: • planta com a representação gráfica da fiação com asseções dos condutores indicadas, e; • a tabela específica que fornece o tamanho do eletroduto (tabela 6.12). NOTA: Apesar da existência de vários trechos de eletrodutos e esta análise ser recomendada para cada trecho, na prática geralmente se analisa os trechos mais críticos, e determina-se um ou no máximo dois diâmetros de eletroduto para aquisição. Por fim, para completar o projeto elétrico residencial, de posse da planta baixa e sua representação gráfica, realiza-se o levantamento do material necessário, por meio da medição e determinação dos comprimentos de eletrodutos e condutores nas seções indicadas, bem como dos dispositivos de proteção, interruptores, tomadas, luminárias, lâmpadas e acessórios. Desta forma, uma vez finalizado o projeto descritivo pode-se iniciar o projeto executivo. Complementando, por ser um assunto relativamente mais recente quanto aos avanços ocorridos na área de Instalações Elétricas, vale reforçar quanto ao dimensionamento da proteção. Não se deve esquecer a necessidade do dimensionamento e instalação do Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) apresentados na aula III. Praticamente em todo o território nacional o mesmo deve ser instalado em uma das três possibilidades apresentadas na figura a seguir ou na combinação das três opções. Maiores informações constam na aula III, mas como sugestão, se houver dúvidas no momento do dimensionamento solicite o auxílio do fabricante. •06/05/2015 •18 Figura 6.8 – Exemplo de instalação de DPS Classe I, II, III em residência [1] DPS classe I Quadro Medição A Schneider Eletric apresentou uma solução econômica para o uso do dispositivo DR e dos DTM’s de forma compacta para apartamentos ou residências de pequeno porte. •06/05/2015 •19 Contudo, nesta aula foi possível aprender como realizar o dimensionamento dos condutores, dos eletrodutos e da proteção, bem como, concluir que o projeto foi praticamente finalizado e que você está preparado para elaborar ou acompanhar um Projeto de Instalações Elétricas Residencial, sem contar que poderá utilizar a qualquer momento todo o material didático desenvolvido para futuras consultas. Bons estudos, sucesso e até a próxima oportunidade!!! Responsável pelo Conteúdo: Prof. Ms. Robmilson Simões Gundim Lattes:http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.jsp?id=K4259206T1 Obrigado pela atenção, faça as atividades propostas para fixação da aprendizagem, bem como, bom proveito do material didático de apoio, e até a próxima oportunidade! Forte abraço e sucesso!!!
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