Introdução à Instalações Elétricas

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PROJETO DE INSTALAÇÃO 
ELÉTRICA RESIDENCIAL
Engenharia Elétrica 
Eletrotécnica
Prof. Romildo Alves dos Prazeres
CICLO DO PROJETO
ELETRICIDADE
Como seria o nosso dia a dia sem a 
eletricidade? Pois é! Estamos acostumados 
com ela.
ELETRICIDADE É INVISÍVEL
Percebemos somente os seus efeitos
QUAIS SÃO OS SEUS EFEITOS?
TENSÃO ELÉTRICA
Passando pelos condutores tem partículas 
invisíveis chamadas Elétrons livres que 
constantemente se movem desordenadamente 
pelo condutor.
Para que eles passem a se movimentar de forma 
ordenada é necessário uma força que os empurre. 
Essa força chama-se Tensão Elétrica - “V”.
CORRENTE ELÉTRICA
O movimento ordenado de elétrons livres pelos 
condutores provocado pela ação da tensão, 
forma uma corrente de elétrons livres, chamada 
de Corrente Elétrica - “A”. de Corrente Elétrica - “A”. 
TENSÃO ELÉTRICA
É a força que impulsiona os elétrons livres nos 
condutores. Sua unidade de medida é o Volts (V).
CORRENTE ELÉTRICA
É o movimento ordenado dos elétrons livres 
nos condutores. Sua unidade de medida é o 
Ampère (A). 
POTÊNCIA ELÉTRICA
Veja o desenho: 
A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma 
ordenada dando origem a corrente elétrica. 
Com a corrente elétrica a
lâmpada se acende e se aquece.
A intensidade da luz e o calor
percebida por nós (efeitos) é o que
chamamos de “Potência Elétrica”. 
POTÊNCIA ELÉTRICA
A Potência Elétrica necessita da Tensão Elétrica e 
da Corrente Elétrica.
A unidade de medida da Potência Elétrica:
É o volt-ampère (VA)
Conhecida como: 
“Potência Aparente”
POTÊNCIA APARENTE
É composta por duas parcelas:
Potência Ativa e a Potência Reativa.
POTÊNCIA ATIVA é a parcela efetivamente 
transformada em: 
Unidade é o Watt (W)
POTÊNCIA REATIVA
É a parcela transformada em campo 
magnético, necessário ao funcionamento 
de: 
No projeto de instalação
elétrica residencial os
cálculos são baseados
na potência aparente e
potência ativa. É através 
da relação entre elas é 
que entenderemos o que é 
Fator de Potência.
FATOR DE POTÊNCIA
Sendo a potência ativa uma parcela da potência 
aparente, pode-se dizer que ela representa uma 
porcentagem da potência aparente que é 
transformada em potência mecânica, térmica ou 
luminosa. Essa porcentagem dá-se o nome de 
FATOR DE POTÊNCIA “fp”FATOR DE POTÊNCIA “fp”
Para se saber o quanto da potência 
aparente foi transformada em 
potência ativa, aplica-se esses 
valores de fator de potência 
FATOR DE POTÊNCIA
É um índice que mostra a forma como a energia 
elétrica recebida está sendo utilizada, ou seja, 
indica quanto a energia solicitada (aparente) está 
realmente sendo usada de forma útil (energia 
ativa).
Cos ф=fp= P (W) 
S (VA)
A legislação determina que o fp deve ser próximo 
de 1 (um). O fp não pode ser inferior a 0,92 (92%).
FATOR DE POTÊNCIA
Quando o fator de potência é igual a 1, significa 
que toda a potência aparente é transformada em 
potência ativa. Isso acontece nos chuveiros, 
lâmpadas incandescentes, torneiras elétricas, etc. 
LEVANTAMENTO DAS POTÊNCIAS
A previsão de carga deve obedecer as prescrições da 
NBR 5410, item 9.5.2 
PLANTA BAIXA DA RESIDENCIA
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410 
ILUMINAÇÃO:
Condições para se estabelecer a quantidade 
mínima de pontos de luz:
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME NBR 
5410
ILUMINAÇÃO
Condições para se estabelecer a potência mínima 
de iluminação: a carga de iluminação é feita em 
função da área do cômodo da residência.
A NBR não estabelece norma para ilum. externa
AVISO
Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-
se substituir o ponto de luz fixo no teto por abajur 
ligado em tomada de corrente, com potência mínima 
de 100VA.
Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja 
substituído por ponto na parede em espaços sob a 
escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, 
substituído por ponto na parede em espaços sob a 
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.
A potência colocada em VA é para dimensionar os 
circuitos e não necessariamente a potência nominal 
comercial das lâmpadas.
CARGA DA ILUMINAÇÃO DA RESIDENCIA
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410
TOMADA:
Condições para se estabelecer a quantidade 
mínima de pontos de tomada: o ponto de tomada 
pode ter uma ou mais tomadas de corrente.
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410
TOMADA
Um ponto alimentado por mais de um equipamento 
(TV, DVD, Vídeo cassete, Conversor de TV a cabo), é 
recomendável equipá-lo com a quantidade de 
tomadas que julgar necessário.tomadas que julgar necessário.
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410
TOMADA:
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410
TOMADA:
Um ponto se a área for superior ou igual a 2,25m² 
e inferior a 6m².
PREVISÃO DE CARGAS CONFORME 
NBR 5410
TOMADA:
É recomendável prever uma quantidade de pontos 
tomadas maior que o mínimo calculado.
TOMADAS TUG (uso geral)
Não se destinam à ligação de aparelhos específicos, 
mas a aparelhos móveis ou aparelhos portáteis.
Condições para se estabelecer a potência mínima.
TOMADAS TUG (uso geral)
Condições para se estabelecer a potência mínima.
HALLS DE SERVIÇO, SALAS DE MANUTENÇÃO;
SALAS DE EQUIPAMENTOS (casas de máquinas, salas 
de bombas, barriletes e locais análogos):
Prever pelo menos um ponto de TUG (Tomada Uso 
Geral) e atribuir potência de 1000VA (mínimo).
TOMADAS TUE (uso específico)
Condições para se estabelecer a quantidade de 
pontos de TUE: é estabelecida de acordo com o 
número de aparelhos de utilização que vão estar 
fixos em uma dada posição no ambiente.
TOMADAS TUE (uso específico)
Atribuir potência nominal do equipamento a ser 
alimentado (chuveiro, ar-condicionado, etc.).
Se não for fornecido a potência dos 
equipamentos, atribuir a potência ou a soma dos 
equipamentos mais potentes que o ponto pode a 
vir a alimentar.
TOMADAS TUE (uso específico)
Condições para se estabelecer a potência de 
pontos de tomada TUE: atribuir a potência nominal 
do equipamento a ser alimentado.
Como prever os pontos de TUE: prever a sua 
quantidade segundo os critérios estabelecidos a 
partir do cômodo em estudo, fazendo necessário partir do cômodo em estudo, fazendo necessário 
ter:
ESTABELECER A QUANTIDADE 
MÍNIMA DE TUG e TUE 
PREVISÃO DE CARGA TUG e TUE
(*) Nesses cômodos optou-se em colocar um nº maior de tomadas. 
POTÊNCIA OU CARGA INSTALADA
É a soma das potências nominais de todos os 
aparelhos elétricos ligados à instalação do 
consumidor à rede de energia elétrica da 
concessionária (rede de distribuição).
Ex. 15 X lâmpadas incandescentes de 100VA= 1500VA
Demanda de utilização (provável demanda)Demanda de utilização (provável demanda)
É a soma das potências nominais de todos os 
aparelhos elétricos que funcionam simultaneamente, 
utilizada para o dimensionamento dos condutores 
dos ramais alimentadores, dispositivos de proteção, 
categoria de atendimento e demais características do 
consumidor. É a demanda máxima prevista.
DEMANDA DE ENERGIA 
É a média das potências elétricas instantâneas 
solicitadas por uma unidade consumidora durante 
um período especificado. “Para efeito de 
fornecimento de energia elétrica, é a demanda 
média registrada no intervalo de 15 minutos”.
Demanda Média (kW)
É a relação entre a quantidade de energia ativa É a relação entre a quantidade de energia ativa 
consumida durante um período de tempo e o 
número de horas desse período;
Dmédia=kWh
nº horas
A demanda é expressa sempre em VA ou kVA 
(Potência Absorvida) 
Fator de demanda – “fd”
É a razão entre a demanda máxima ou demanda 
de utilização e a potência instalada
fd= Dmáx.
Pinst. 
Curva diária de demandaCurva diária de demanda
No período de 24 horas, as demandas de uma 
instalação apresentam variações conforme a 
utilização instantânea de energia elétrica, de 
onde é possível construir uma curva diária de 
demanda.
CURVA DE DEMANDA
• Pinst = valor fixo
• Demanda = varia a cada instante
• Dmáx. = É a máxima demanda da instalação, potência de 
alimentação. Utilizado para o cálculo para determinar o 
tipo de fornecimento do consumidor.
TABELA FATOR DEMANDA ILUM. TUGs
TABELA FATOR DEMANDA TUEs
CÁLCULO DA POTÊNCIA DO 
CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO
LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA 
TOTAL
LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA 
TOTAL
Em função da potência ativa total prevista para a 
residência é que se determina o tipo de 
fornecimento, a tensão de alimentação e o 
padrão de entrada.
TIPOS DE FORNECIMENTO
Até 9 kVA ou 9 kW, o fornecimento é 
monofásico.
Acima de 9 kVA até 15 kVA, o fornecimento é 
bifásico.
TIPOS DE FORNECIMENTO
Acima de 15 kVA até 76 kVA, o fornecimento é 
trifásico e em baixa tensão. 
Acima de 76 kVA o consumidor é ligado em alta 
tensão, tendo que ter um transformador próprio 
instalado no poste ou em cabine.
PADRÃO DE ENTRADA
Como vimos o limite de fornecimento 
consultando a tabela de Limitações da COPEL é 
Categoria 29, disjuntor proteção geral é 63 A 
(instalado na caixa de medição).
SOLICITA A LIGAÇÃO DA ENTRADA
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO - QD
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO
É o local onde se instalam os dispositivos de 
proteção, manobra e comando. Recebe os 
condutores que vem do medidor:
LOCALIZAÇÃO DO QD
Não instalar em locais que fiquem fechados com 
chave por determinados períodos, 
impossibilitando o acesso.
QD VISTO INTERNAMENTE
QD VISTO INTERNAMENTE
ESQUEMA DE LIGAÇÃO QM ATÉ O 
QD
DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO
DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO
DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO
Tipos: monopolares, bipolares e tripolares.
Os disjuntores termomagnéticos somente devem 
ser ligados aos condutores fases dos circuitos. 
DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO
Os disjuntores tem a mesma função das chaves 
fusíveis, porem:
DISJUNTOR DIFERENCIAL 
TERMOMAGNÉTICO 
É um dispositivo constituído de um disjuntor 
termomagnético acoplado a um DR. 
(DR)
INTERRUPTOR DIFERENCIAL RESIDUAL 
Ele conjuga as duas funções : Devem ser utilizados 
em conjunto com disjuntores
ou fusíveis colocados antes 
do DR.
DISPOSITIVO - DR 
O uso de dispositivo de proteção a corrente 
diferencial-residual com corrente diferencial-
residual nominal igual ou inferior a 30 mA é 
reconhecido como proteção adicional contra 
choques elétricos. Contato direto
Contato indiretoContato indireto
DISPOSITIVO - DR
Tipos: os tipos mais usuais de DR são os de alta 
sensibilidade (no máximo 30 mA) existentes no 
mercado: Interruptor DR tetrapolar
Os “DR” devem ser ligados nas fases e no 
neutro dos circuitos, sendo que o neutro não 
pode ser aterrado após o DR. 
CIRCUITO ELÉTRICO
É um conjunto de equipamentos e condutores 
ligados ao mesmo dispositivo de proteção. Na 
instalação elétrica residencial encontramos dois 
tipos de circuitos: o de distribuição e os circuitos 
terminais.terminais.
CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO: liga o quadro de 
medição (QM) ao quadro de distribuição (QD).
CIRCUITOS TERMINAIS: partem do QD e 
alimentam diretamente as lâmpadas, pontos de 
tomadas TUG e TUE. 
CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO
CIRCUITOS TERMINAIS
CIRCUITOS TERMINAIS
Iluminação (FN): (*) se possível, ligar o condutor 
de proteção terra a carcaça da luminária. 
CIRCUITOS TERMINAIS
Iluminação externa (FN)
CIRCUITOS TERMINAIS
Ponto de tomada TUG (FN)
CIRCUITOS TERMINAIS
Ponto de tomada TUE (FF)
CIRCUITOS TERMINAIS
CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO 
PROTEGIDO POR DISJUNTOR 
TERMOMAGNÉTICO
A instalação elétrica de uma residência deve ser 
dividida em circuitos terminais, pois facilita a 
manutenção e reduz a interferência. 
CRITÉRIOS ESTABELECIDOS PELA 
NBR 5410
Além desses critérios, o projetista considera 
também as dificuldades referentes à execução da 
instalação
Uma boa recomendação é nos circuitos de 
iluminação e TUG, limitar a corrente a 10 A, ou 
seja, 1270 VA em 127 V ou 2200 VA em 220 V. 
APLICANDO OS CRITÉRIOS NA 
PLANTA DE EXEMPLO 
Deverá haver no mínimo quatro circuitos 
terminais: um para iluminação; um para as TUG, 
dois para as TUE (chuveiro e torneira elétrica).
Mas por questões de ordem prática, opto-se no 
exemplo em dividir os circuitos de iluminação em 
dois e os circuitos de TUG em quatro, além de 
manter os dois circuitos TUE independentes. 
DIVISÃO DE CIRCUITOS
PLANTA RESIDENCIAL
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO
TRAÇADO DOS ELETRODUTOS
TRAÇADO DOS ELETRODUTOS
1. Locar o QD em local de fácil acesso. 
2. Partir com eletrodutos do QD traçando o 
caminho mais curto. 
3. Usar a simbologia gráfica.
4. Fazer uma legenda da simbologia empregada.
DETERMINAR O LOCAL DO QD
Ponto mais perto do 
QM é atrás da porta 
da sala.da sala.
TRAÇADO DOS ELETRODUTOS
Partindo do QD com um eletroduto vai em direção 
ao ponto de luz no teto da sala, e no interruptor e 
tomadas.
Traça-se o eletroduto
do circuito de do circuito de 
distribuição.
PERSPECTIVA DOS ELETRODUTOS
Inicia-se pelo alimentador com dois condutores fase, 
o neutro e o fio de proteção que vão do QM ao QD.
Do QD sai ligação das tomadas e iluminação, com o 
fio de proteção, indo até o ponto de luz na sala. E 
assim por diante, completando a ligação do projeto.
NOTA
Observe que na alternativa apresentada nessa 
planta, os eletrodutos não estão muito 
carregados. Existem outras soluções possíveis, 
inclusive com a mudança de posição do QD mais 
para o centro da instalação, mas isso só é para o centro da instalação, mas isso só é 
possível enquanto o projeto estiver no papel. 
Adotaremos para esse projeto o traçado dos 
eletrodutos e os circuitos determinados na 
planta a seguir.
COLOCAR A FIAÇÃO COM OS CIRCUITOS
CALCULAR A CORRENTE DOS 
CIRCUITOS 
CONDUTORES ELÉTRICOS
Cobre é o metal mais utilizado na fabricação de 
condutores elétricos. Um fio e um condutor 
sólido, maciço provido de isolação, usado como 
condutor de energia elétrica. Um cabo é um 
conjunto de fios reunidos para formar um 
condutor elétrico. Dependendo do nº de fios que condutor elétrico. Dependendo do nº de fios que 
compõem um cabo e do diâmetro de cada um 
deles, um condutor apresenta diferentes graus de 
flexibilidade. A norma brasileira NBR NM280 
define algumas classes de flexibilidade para os 
condutores elétricos.
CONDUTORES ELÉTRICOS
FLEXIBILIDADE DO CONDUTOR
Nas instalações residenciais os condutores são 
enfiados no interior dos eletrodutos e passam 
por curvas e caixas de passagem (caixa de ligação 
5X10cm, 10X10cm instalada nas paredes ou caixa 
octogonal situada no teto).octogonal situada no teto).
Por experiência aconselha-se o uso de cabos 
flexíveis , com classe 5. No mínimo, reduz 
significativamente o esforço de enfiação dos 
condutores nos eletrodutos, facilitando a sua 
eventual retirada. 
FLEXIBILIDADE DO CONDUTOR
FLEXIBILIDADE DO CONDUTOR
Quanto a durabilidade os cabos são projetados 
para durar, em condições normais, mais de 25 
anos. Uma sobrecarga superaquecento os cabos 
reduz a sua vida útil. Estudos indicam que a cada 
5°C de temperatura nocondutor em operação, 
acima do limite máximo admitido, reduz a sua acima do limite máximo admitido, reduz a sua 
vida pela metade. Foram desenvolvidos 
condutores que são até 20% mais resistentes à 
temperatura, suportando em sobrecarga o dobro 
de tempo dos cabos convencionais. Suportam 
temperaturas de 85°C e reduz a ocorrência de 
curtos-circuitos. 
CONDUTOR DE PROTEÇÃO - PE
Nos aparelhos elétricos existem elétrons que 
querem fugir do interior dos condutores.
Quando uma pessoa encosta no 
aparelho, estará sujeita a levar um 
choque elétrico, devido a passagemchoque elétrico, devido a passagem
de elétrons por seu corpo. 
Apenas 0,05 ampére já podem 
provocar graves danos ao organismo. 
Sendo assim como podemos fazer para evitar os 
choques elétricos?
CONDUTOR DE PROTEÇÃO - PE
A solução é desviar esses elétrons da pessoa, 
oferecendo a ele um condutor de cobre que é um 
milhão de vezes melhor condutor do que o corpo 
humano. Esse condutor de cobre pelo qual esses 
elétrons irão circular numa situação de fuga dos 
aparelhos, é chamado de “condutor terra”. aparelhos, é chamado de “condutor terra”. 
INSTALAÇÃO DO CONDUTOR TERRA
Pode-se instalar um único condutor terra por 
eletroduto, interligando vários aparelhos e 
tomadas. A cor é o verde/amarelo ou verde.
TOMADAS COM CONDUTOR TERRA
A NBR 5410 prescreve que os pontos de 
iluminação e os pontos de tomada que ligam os 
aparelhos elétricos, devem possuir o condutor 
terra.
DIMENSIONAMENTO DOS 
CONDUTORES E DOS DISJUNTORES 
DOS CIRCUITOS
Dimensionar a fiação do circuito é determinar a 
seção padronizada (bitola) dos condutores do 
circuito, de forma a garantir que a corrente 
calculada para ele possa circular pelos cabos, por calculada para ele possa circular pelos cabos, por 
tempo ilimitado, sem que ocorra super 
aquecimento. 
Dimensionar o disjuntor é determinar o valor da 
corrente nominal do disjuntor, de tal forma que se 
garante que os condutores não sofram danos por 
sobrecorrente ou curtocircuito. 
MAIOR Nº DE CIRCUITOS 
AGRUPADOS PARA CADA CIRCUITO
SEÇÃO MÍNIMA DOS CONDUTORES 
NBR 5410
Desta forma aplicando-se o critério mencionado para 
todos os circuitos. 
NBR 5410 - SEÇÃO MÍNIMA NA 
PLANTA EXEMPLO
SEÇÃO MÍNIMA NOS CIRCUITOS
DIMENSIONAMENTO DO 
DISPOSITIVO DR
Para dimensionar o DR, precisamos determinar o 
valor da corrente nominal e da corrente 
diferencial residual nominal de atuação, de tal 
forma que se garanta a proteção das pessoas forma que se garanta a proteção das pessoas 
contra choques elétricos que possam colocar em 
risco a vida da pessoa. 
DR – DISPOSITIVO RESIDUAL
DISJUNTORES OU INTERRUPTORES DR
Disjuntores DR devem ser escolhidos com base na 
tabela 1 onde os disjuntores usados para esses 
circuitos que usam bitolas 1,5 e 2,5 mm² 
podem chegar até 20 A e não será permitido 
usar um DR de 25 A. Para esses circuitos a 
solução é utilizar uma combinação de solução é utilizar uma combinação de 
disjuntor termomagnético + interruptor 
diferencial-residual.
NBR 5410 - CONDUTORES DE 
PROTEÇÃO COM SEÇÃO MENOR
DIMENSIONAMENTOS DOS 
ELETRODUTOS
Dimensionar eletrodutos é determinar o tamanho 
nominal do eletroduto para cada trecho da 
instalação. instalação. 
Tamanho nominal do eletroduto é o diâmetro 
externo do eletroduto expresso em milímetro, 
padronizado por norma.
O eletroduto deve ter um diâmetro tal que os 
condutores possam ser facilmente instalados 
e retirados. Os condutores não podem 
ocupar mais de 40% da área útil dos 
eletrodutos.
TABELA DO DIÂMETRO DO ELETRODUTO 
CONSIDERANDO OS CONDUTORES
Precisa-se saber o nº de 
condutores no eletroduto 
e a maior seção deles.
Exemplo em verde: o nºExemplo em verde: o nº
de condutores no trecho
do eletroduto é igual a 6.
A maior seção dos condu-
tores é igual a 4 mm².
Eletroduto será de 20 mm. 
QUEDA DE TENSÃO
A queda de tensão não pode ser superior aos 
limites estabelecidos pela NBR 5410, cuja 
finalidade é não prejudicar o funcionamento dos 
equipamentos de utilização conectados aos 
circuitos de instalação.