NOÇÕES DE REDES ELÉTRICAS

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ECOenergia
NOÇÕES DE REDES ELÉTRICAS
Profº Paulo Roberto Weigmann
weigmann@ifsc.edu.br
INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA
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NOÇÕES DE REDES ELÉTRICAS
Habilidades a serem trabalhadas neste capítulo:
 Identificar as diversas etapas de um sistema de energia.
 Determinar os valores das tensões e correntes de linha e de fase envolvidos nas cargas e redes trifásicas.
 Ligar os diferentes tipos de cargas trifásicas às redes B.T.
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O sistema elétrico
Todo o sistema elétrico tem origem em uma fonte de energia abundante e barata, onde é instalado um conversor de energia, (gerador), que a converte em energia elétrica. 
A este conjunto fonte/gerador denominamos usina geradora de energia elétrica, que em sua maioria no Brasil são usinas hidroelétricas e, em menor número, as termoelétricas e atômicas.
Geralmente essas fontes abundantes de energia estão ou são instaladas longe dos grandes centros urbanos e precisam ser transportadas ou transmitidas com eficiência e segurança até os centros de consumo.
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O sistema elétrico
O transporte é feito pelas linhas de transmissão até os perímetros urbanos. 
A eficiência fica por conta das subestações elevadoras, que aumentam em muito os níveis de tensão de transmissão (U ) para que grandes potências ( P= U x I ), possam ser transportadas com ( I = P/ U ) pequenos valores de corrente.
Para uma grande potência, um elevado valor de tensão resulta em uma corrente pequena a ser transmitida que, consequentemente, exige condutores de menor bitola, mais leves, mais baratos e com menos perda de potência por efeito joule ( P = I2 x R ). 
Além disso as estruturas (torres) são também mais leves, mais econômicas e em menor número.
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O sistema elétrico
Ao chegar na periferia urbana, essa tensão deve ser abaixada para níveis mais seguros para que possam ser transmitidas através dos centros urbanos. 
Neste ponto é necessário uma subestação abaixadora que subdivide a linha de transmissão A.T. em várias redes de distribuição primárias.
Estas redes de distribuição primárias atendem aos diversos bairros de uma cidade, mas sua tensão ainda é alta, ( 13,8 kV ) imprópria para o consumo residencial seguro, porém necessária para amenizar as perdas de distribuição devido às distâncias entre bairros. 
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O sistema elétrico
Ao atingir as diversas ruas de um bairro, as três fases da rede primária são conectadas a transformadores de distribuição que baixam a tensão para 110/220V ou 220/380V, próprias para o consumo residencial, originando no secundário do trafo uma rede de distribuição secundária com três fases A, B, C ou ( R, S, T ), mais um fio neutro aterrado como referencial zero volt, ( 0V ).
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Tipos de fornecimento 
O atendimento a grandes e médios consumidores, como grandes e médias industrias, é feito com linhas ou redes de alta tensão, necessitando o consumidor da instalação de subestação abaixadora própria para a geração de sua rede secundária de baixa tensão. 
O atendimento a edifícios de uso coletivo, seja comercial ou residencial, também é feito em tensão primária (13,8 kV) necessitando também de subestação abaixadora ou trafo abaixador instalado no poste de atendimento.
Consumidores unifamiliares ou estabelecimentos comerciais singelos são atendidos em tensão secundária. 
De acordo com a potência total da instalação, o atendimento pode ser monofásico, bifásico ou trifásico a dois, três ou quatro fios. 
Veja detalhes nas normas de entradas de consumidores das concessionárias locais de energia elétrica.
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Quadro de medição ( Q.M. ) 
Toda entrada de consumidor deve dispor de um quadro de medição contendo:
 o medidor de quilowatt/hora instalado em local,
 altura 
 dimensões padronizadas pela concessionária.
 proteção geral
 aterramento do neutro, conforme desenho de entrada padrão. 
Ver detalhes de entrada nas normas das concessionárias. 
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Centro de distribuição ( C.D. ) 
O alimentador geral sai do quadro de medição e vai a um centro de distribuição que deve estar instalado em área de serventia comum da casa, o mais próximo possível do centro de carga da instalação.
A partir daí , os pontos de consumo da instalação passam a ser alimentados por vários circuitos terminais.
Normalmente no projeto, uma instalação residencial é subdividida em três áreas básicas de atendimento para os circuitos de iluminação e tomadas de uso geral. 
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Centro de distribuição ( C.D. )
As tomadas de uso geral são instaladas em circuitos independentes da iluminação.
 Área íntima	
Quartos,
Banheiros,
Suítes
Sacadas.
 Área social
Salas de estar,
 Jantar ,
 Lavabo 
 Hall, etc.
 Área de serviço
 Cozinha,
 Área de serviço,
 Garagem,etc.
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Centro de distribuição ( C.D. ) 
A instalação ainda é subdividida entre os diversos circuitos que atendem às tomadas de uso específico tais como:
 chuveiros
 lavadora de louças
 ar condicionado
 tomadas especiais da cozinha 
 área de serviço,etc.
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Tensões de fornecimento 
As tensões de fornecimento estão subdivididas em:
Tensão de linha e tensão de fase
 Originalmente as tensões das linhas e redes trifásicas são geradas nos geradores de indução eletromagnéticos, cujos grupos de bobinas estão montados mecanicamente defasados de 120º . 
Dessa forma, o campo magnético indutor dessas tensões produz tensões também defasadas de 120° elétricos entre si.
Cada fase, portanto, possui o mesmo valor de tensão eficaz que as demais, mas apresentam d.d.p. entre si porque estes valores estão defasados no tempo.
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Tensões de fornecimento
Segue a divisão das tensões:
 Tensão de fase ( UF )
 Tensão induzida em cada bobina do gerador ou seja, tensão eficaz de uma fase do gerador em relação ao referencial zero.
 Tensão de linha ( UL )
 Diferença de potencial entre duas fases da linha trifásica.