DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES DE UMA INSTALAÇÃO

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DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES DE UMA INSTALAÇÃO
RESIDENCIAL COM BASE NA NBR 5410:2004.
FRANCISCO JOSÉ DA SILVA XAVIER
TURMA : EE7Q30
RA: C286222
TRABALHO APRESENTADO NA UNIVERSIDAE PAULISTA UNIP.
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: METODOLOGIA DO TRAB. ACADEMICO
Orientador: Prof° JOSÉ ROGÉRIO VARGENS
BRASÍLIA/DF 2017
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Deus e Senhor da minha vida, que nos momentos mais difíceis da minha
trajetória tem me colocado em seus braços e me sustentado da maneira mais incrível que se possa imaginar.
RESUMO
O correto dimensionamento dos condutores isolados é de fundamental importância para o projeto de uma instalação residencial, visto que essa é a etapa onde deverá ser prevista a melhor maneira de se adequar a instalação com as demais condições oferecidas pelo
ambiente. Para tanto, o presente estudo tem como principal objetivo a análise de uma
instalação residencial, já em processo de execução, de uma determinada construção localizada no município de Angicos/RN. Em vista disso, foi elaborado um novo projeto considerando o mesmo ambiente submetido às mesmas condições, mas desta vez levando em consideração as prescrições da NBR 5410/04. Na referida pesquisa, foram investigados aspectos comocorrente, capacidade de condução de corrente, temperatura máxima suportada pela isolação em serviço contínuo (temperatura de regime) e fator de agrupamento, que precisam ser analisados para o correto dimensionamento dos condutores isolados, a fim de que o circuito não sofra com superaquecimento. Por meio da interpretação dos dados, percebeu-se que a instalação possui algumas deficiências técnicas, uma vez que não se enquadra inteiramente dentro da norma. Essas deficiências estão relacionadas, principalmente, quanto ao número de luminárias e tomadas de uso geral em alguns cômodos, bem como o superdimensionamento desnecessário do circuito.
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Temperaturas máximas para serviço contínuo 
Tabela 2 - Fatores de agrupamentos 
Tabela 3 - Dimensões dos cômodos do apartamento 
Tabela 4 - Dimensão da circulação interna dos dois pavimentos do prédio 
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas
ANEEL – Agência Nacional de Energia elétrica
COSERN – Companhia Energética do Rio Grande do Norte
DNAEE – Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica
NBR – Norma Brasileira.
TUE – Tomada de Uso Específico
TUG – Tomada de Uso Geral
LISTA DE SÍMBOLOS
R – Resistência elétrica
V – Tensão elétrica ou diferença de potencial (d.d.p.)
I – Intensidade de corrente elétrica
ρ – Resistividade do material
L – Comprimento
A – Área da seção reta
P – Potência
PA – Potência de alimentação
t – 1 para circuitos monofásicos e √3 para circuitos trifásicos
Cos Φ – Fator de potência
IZ – Capacidade de condução de corrente
α – Coeficiente da capacidade de condução de corrente
S – Seção nominal do condutor ou cabo
θR – Temperatura final de regime
θA – Temperatura ambiente
θz – Temperatura máxima para serviço contínuo
I’B – Corrente fictícia de projeto
f – Fator de correção aplicável
1. INTRODUÇÃO
A eletricidade vem se tornando indispensável para a vida de muitos. É cada vez mais
perceptível o crescimento quanto ao uso de aparelhos eletroeletrônicos instalados à rede
elétrica. Para tanto, passou-se a atentar mais para a importância do correto dimensionamento dos condutores, que compõe as instalações residenciais.
Os condutores são aqueles que transmitem energia ou sinal elétrico. É considerado
condutor elétrico o material metálico que, em uma forma cilíndrica, possui comprimento maior do que sua dimensão transversal (COTRIM, 2009).
Os condutores podem subdividir-se em fios ou cabos, que quando em uma instalação
elétrica devem ser bem dimensionados quanto ao seu isolamento, para que sejam reduzidos, ou até mesmo eliminados, os riscos de choques elétricos e curtos circuitos. O tipo de isolamento dependerá da máxima temperatura que o condutor poderá atingir. Essa, por sua vez, irá variar de acordo com a corrente que percorre o mesmo.
Segundo Cotrim (2009) o correto dimensionamento dos condutores está intimamente
relacionado ao problema térmico. Portanto, o cálculo da corrente é importante para uma boa escolha de condutor, levando em consideração a temperatura suportada pelo isolamento.
Desse modo, o presente trabalho aplica o critério da capacidade de corrente, para a
realização do dimensionamento, visto que é o mais utilizado em instalações elétricas
residenciais.
 REVISÃO DE LITERATURA
 CARACTERIZAÇÃO DOS CONDUTORES E ISOLANTES
Os elétrons que compõem o átomo e que, consequentemente, giram ao redor de um
núcleo podem ser atraídos com maior ou menor força por esse (CAVALIN e CERVELIN,2006). Eles, por sua vez, estão dispostos em camadas, isto é, em níveis de energia diferentes, que são proporcionais à sua distância para o núcleo (GUSSOW, 1997). Ainda que, a partir doPrincípio da Incerteza de Heisenberg seja impossível conhecer a posição exata do elétron Para tanto, elétrons mais próximos do núcleo possuem níveis de energia menores se comparados aos elétrons mais afastados, que se encontram na camada mais externa, tambémconhecida como camada de valência. Dessa forma, quando os mesmos são movidos para a última camada são atraídos minimamente pelos prótons. Logo, os elétrons podem desprender-se da camada de valência, caso seja aplicada ao átomo uma energia suficiente. Esses, por sua vez, são denominados de elétrons livres.
 A facilidade de desgarrar-se do átomo caracteriza o material como condutor elétrico, caso contrário, apresentando o elétron dificuldade de libertar-se tal materialrecebe o nome de isolante elétrico .
Os condutores elétricos são materiais que compõem as linhas elétricas, e, portanto, são
responsáveis pela transmissão da energia e/ou dos sinais elétricos . Sãocaracterizados pela sua baixa resistência, devido a isso, os metais apresentam propriedades debons condutores .
Contudo, de acordo com Cotrim, é importante atentar ao fato de que o termo
“condutor elétrico”, na prática, se refere a barras, fios e cabos podendo estar isolados ou nus. Sendo assim, em condutores com isolação, o cobre tem se sobressaído quanto a sua utilização,pois, além de suas propriedades, destaca-se também pelo baixo custo. Enquanto que oalumínio, embora também seja usado na fabricação de condutores isolados, seu usopredomina no “campo dos condutores nus”.
Os condutores isolados são fios ou cabos que possuem isolação, podendo essa ser
formada por uma ou mais camadas de materiais isolantes. A isolação possui como principalfinalidade a de isolar eletricamente os condutores, dessa forma, acontece tanto entrecondutores próximos, quanto com o ambiente .
Figura 1 - Condutor elétrico simples
Fonte: Laskoski (2006)
O uso de isolantes
Tudo começou com a invenção e consequente aperfeiçoamento dos cabos e fios,
quando, ainda no século XVIII, os condutores eram usados em telégrafos. Em 1795, Dom Francisco Salva usou papel para isolar os condutores. Entre 1812 e 1815, foi desenvolvido,por Von Schilling, o primeiro cabo de fato isolado, na qual “era feito de fios de cobre e isolado com um tipo de borracha indiana seca e envernizada” (GOEKING, 2009).
Depois de terminada a guerra, em 1836, o imperador russo Nicolau, convencido por
Schilling, construiu uma linha teleférica entre São Petersburgo e Peterhoff, na qual era
formada, além dos cabos aéreos nus, também por cabos subterrâneos “isolados
individualmente com seda envernizada”, posteriormente esses cabos eram presos e fincadosao asfalto. Tal experiência teve um resultado satisfatório e estimulou estudos em outros tipos de isolação para os cabos (GOEKING, 2009).
O uso de condutores veio a populariza-se em 1882, com Thomas Alva Edison, devido
sua utilização em iluminação pública. Contudo, o sistema de Edison foi substituído por outroque utilizava menos cobre, desenvolvido por John Hopkinson.Esse último, por sua vez, foi trocado por cabos com características semelhantes às conhecidas nos dias de hoje (GOEKING, 2009).
Em 1890, o papel começou a conquistar seu espaço, o material era impregnado ao
betume a fim de não perder suas características isolantes em decorrência da umidade
(GOEKING, 2009). Entretanto, ainda em 1850, com o avançar da tecnologia, mais
precisamente na área da química orgânica, começaram a surgir os polímeros. Dentre eles,destacou-se o esmalte, usado em fios para enrolamentos de motores e transformadores (MOREIRA, [2008?]).
Já em 1910 os fios esmaltados vieram a populariza-se, o que acarretou sua produção
em maior escala. O uso desse material, como isolante sólido, persiste até os dias de hoje,embora com uma composição química bastante diferenciada e complexa, já que os estudos possibilitaram maiores descobertas a respeito do uso desses polímeros (MOREIRA, [2008?]).
Os materiais extrudados podem ser divididos em termoplásticos e termofixos, que se
difere em suas propriedades químicas. Enquanto que o primeiro são polímeros com cadeia linear, no qual amolecem quando tem sua temperatura aumentada, o segundo são polímeros tridimensionais, obtidos a partir do processo de vulcanização e não amolecem quando se aumenta a temperatura (PRYSMIAN, 2012).
Atualmente, os isolantes sólidos mais usados são: o cloreto de polivinila, o polietileno
reticulado e o etileno-propileno (MOREIRA, [2008?]).
 Embora esses materiais apresentem características em comum, tais como: ausência de escoamento, insensibilidade às vibrações e à umidade, bom comportamento diante do fogo e boa resistência ao envelhecimento, possuem também propriedades específicas que serão expostas a seguir (COTRIM, 2009).
Cloreto de polivinila (PVC)
O cloreto de polivinila, mais comumente conhecido como PVC, é um plástico
produzido a partir do petróleo (MOREIRA, [2008?]). O material é um isolante termoplástico e não é um bom propagante/condutor de fogo, embora sua queima gere fumaça com abundânciade gases tóxicos e corrosivos (GOEKING, 2009).
Os cabos com isolação de PVC são os mais populares e mais facilmente encontrados
nas instalações residenciais (CAVALIN e CERVELIN, 2006).
 Tal popularidade deve-se ao fato do PVC, além de possuir baixo custo, ser resistente a propagação de fogo, sem interferir em seu bom desempenho elétrico. Além disso, se deve também ao pouco tempo de existência e uso dos polímeros livres de halogênios, esses que em caso de queima geram menos fumaça e, consequentemente, menos gases tóxicos. (GOEKING, 2009).
O PVC é a combinação entre a resina sintética (cloreto de polivinila puro), os
estabilizantes, as cargas e o plastificante. É um material pouco sensível à água, que pode ser colorido facilmente. Além disso, possui um bom equilíbrio químico e quando combinado a estabilizantes apropriados pode resistir ao envelhecimento causado pela temperatura.(GOEKING, 2009).
Embora o isolante de PVC tenha rigidez dielétrica e poder indutor alto, possui baixa
resistência, quando suas propriedades são comparadas ao isolante de polietileno. Além disso, possui perdas dielétricas elevadas quando submetidas à tensão acima de 20 kV. Portanto, são indicados para instalações elétricas de até 10 kV (GOEKING, 2009).
 Polietileno reticulado (XLPE)
O polietileno reticulado, também conhecido por XLPE, é um isolante termofixo, que
passa por um processo de transformação em sua estrutura reticular, no qual seu
comportamento mecânico e sua resistência às intempéries e ao fogo são melhorados. Além disso, o material passa a não mais estar sujeito a fissuras como antes, em seu estado original (GOEKING, 2009).
O XLPE é um material propagante de chamas, isto é, continua a queimar mesmo que não esteja mais em contato com o fogo. Entretanto, resiste a deformações térmicas de até 250°C e, estando submetido à baixa temperatura, atua de maneira efetiva e mantém sua estabilidade química (GOEKING, 2009).
Os condutores com isolação XLPE são geralmente usados em baixa e média tensão,
contudo sua utilização em tensão superior a 15 kV está sujeito a um fenômeno denominado treeing, já que esse tipo de isolação apresenta alta dispersão em sua rigidez dielétrica. Além disso, a utilização deste material não é recomendável para cabos que estarão em contato comalgum tipo de umidade (GOEKING, 2009).
Borracha de etileno-propileno (EPR)
A borracha de etileno-propileno, conhecida simplesmente como EPR, é o tipo de
isolação mais completa, desenvolvida recentemente (PRYSMIAN, 2012). Os cabos isoladoscom material EPR são reticulados com peróxidos orgânicos e a partir de tal mistura, obtém-seresistência tanto ao envelhecimento térmico, quanto a agentes oxidantes, possibilitandomanter os níveis de corrente aceitáveis, mesmo instalados em ambientes quentes (GOEKING,2009).
Assim como o polietileno reticulado, o EPR também é um termofixo e também
propagante de chamas, além disso, apresenta uma elevada resistência a descargas e radiações ionizantes, suportando uma temperatura de deformação de até 250°C em situações de curtocircuito(GOEKING, 2009). Contudo, diferentemente do XLPE, o EPR é um material que tem uma baixa dispersão de sua rigidez dielétrica e, portanto, é pouco suscetível ao fenômeno do treeing, o que permite usá-lo em cabos submarinos (PRYSMIAN, 2012). E ainda, por tratarse de um tipo de borracha, também é bastante flexível, mesmo em temperaturas baixas (G OEKING, 2009).
Dessa forma, o conjunto de tais características possibilita ao isolante ser aplicado a
uma infinidade de condutores que, em um circuito, transmitirão baixa, média ou até mesmo alta tensão (PRYSMIAN, 2012)
 CONCEITOS FUNDAMENTAIS
O presente tópico apresentará alguns conceitos iniciais, a fim de que se tenha uma
maior compreensão no que se refere a instalação elétrica e, consequentemente, a eletricidade.
 Circuito elétrico
Cotrim (2009) define o circuito de uma instalação elétrica como sendo o conjunto de
elementos da própria instalação, incluindo condutores e demais equipamentos a ele ligados, alimentados pela mesma fonte de tensão e ligados ao mesmo dispositivo de proteção. 
Para Cotrim (2009) tal característica de proteção é a principal, já que protege os condutores de sobrecorrentes, que pode ser garantida por dois ou apenas um dispositivo, guardando de correntes de sobrecarga e de curto-circuito.
Na Figura 2 tem-se a representação de um circuito elétrico.
Figura 2 - Esquema de um circuito elétrico completo.
Fonte: Creder (2007)
Em uma instalação, existem dois tipos de circuitos: os de distribuição e os terminais. O
circuito de distribuição é o circuito que alimenta, com energia elétrica, um ou mais quadros de distribuição (COTRIM, 2009). Já os circuitos terminais são aqueles que vêm do quadro de distribuição e são ligados diretamente às lâmpadas e tomadas, de uso geral ou específico(CAVALIN e CERVELIN, 2006).
 
Corrente elétrica
Segundo Cotrim (2009), a corrente elétrica é o movimento sistemático dos elétrons
livres dentro do condutor, influenciado por uma diferença de potencial (d.d.p.) ou fonte de tensão. Para Creder (2007), tal movimento visa restaurar o equilíbrio que, devido a ação do campo elétrico ou por influência de outros fatores, como atrito ou alguma reação química,havia sido desfeito.
A corrente elétrica é representada pela letra I e sua unidade de medida é o Ampère
(A), na qual define o fluxo de cargas elétricas, que percorrem um condutor, em um
determinado intervalo de tempo (GUSSOW, 1997). Sendo assim, a corrente existirá apenas quando houver carga em um circuito fechado (CAVALIN e CERVELIN, 2006).
 Tensão elétrica
Gussow (1997) conceitua diferença de potencial (d.d.p.) como sendo a capacidade de
duas cargas diferentes realizarem trabalho. Sendo assim, já que segundo Gussow a diferença de potencial pode também ser chamada de tensão elétrica, tem-se um conceito complementar dado por Cavalin e Cervelin (2006), no qual diz que a tensão elétrica é a força atuante no circuito de modo a mover, ordenadamente,os elétrons livres.
A unidade de medida da tensão é o volt (V) (GUSSOW, 1997). Além disso, os autoresCavalin e Cervelin (2006) representam-na com a letra “E”.
 Resistência elétrica – Leis de Ohm
O físico Georg Simon Ohm (1789-1854) foi quem realizou os primeiros estudos da
resistividade dos materiais ôhmicos. Nessa ocasião, o pesquisador concluiu que conforme a diferença de potencial (d.d.p.), ou tensão elétrica, variava em um circuito, a corrente tambémsofria variação (CAVALIN e CERVELIN, 2006).
Sabendo que a resistência é a característica do material em se opor ou resistir ao movimento dos elétrons, portanto, faz-se necessária a aplicação de uma tensão a fim de que ofluxo de corrente seja mantido (O’MALLEY, 1993).
Dessa forma, a partir do quociente entre a tensão e a corrente obteve-se uma constante
e concluiu-se que essas grandezas são diretamente proporcionais. A razão entre os valores da tensão e da corrente representa a resistência elétrica ôhmica, um valor constante, também conhecido como constante de proporcionalidade (CAVALIN e CERVELIN, 2006).
Portanto, tem-se a 1ª Lei de Ohm que pode ser representada de acordo com a Equação
1:
_ =__
Na qual:
R – Resistência elétrica, em ohm (Ω);
V – Tensão elétrica, em volt (V);
I – Intensidade de corrente elétrica, em ampère (A).
Contudo, a resistência não é representada somente pela 1ª Lei de Ohm. Segundo
Creder (2007), cada material possui uma resistência própria, que, por sua vez, dependerá das características do condutor, tais como o tipo de material, o comprimento, bem como a área de sua seção reta. Tal relação é expressa pela 2ª Lei de Ohm, conforme apresentada na Equação.
_ = _ 	
Onde:
R – Resistência em ohm (Ω);
ρ – Resistividade do material (ohms . mm²/m);
L – Comprimento (m);
A – Área da seção reta (mm²).
Potência
Segundo Creder (2007), potência é a “energia aplicada por segundo” no momento da
utilização de determinado equipamento. Potência é “o produto da tensão pela corrente”, onde,para fins práticos, tem-se a Equação 3:
Na qual:
P – Potência aparente (VA);
V – Tensão elétrica, em volt (V);
I – Intensidade de corrente elétrica, em ampère (A).
Portanto, cada equipamento elétrico possui algumas particularidades em relação ao
trabalho realizado pelo aparelho no momento de sua utilização, pois são projetados e
dimensionados para “desenvolver” e “dissipar” em uma potência específica (CAVALIN e CERVELIN, 2006).
Para Hidalga (2006) esse produto entre a corrente e a tensão, que circula pelo circuito,
nada mais é do que a potência aparente. Em circuitos de corrente alternada, existem três tipos de potência: ativa, reativa e aparente (CREDER, 2007).
 A potência reativa, cuja unidade é VAr, é aquela que foi transformada em campo magnético, já a potência ativa é aquela que é transformada por outro tipo de potência, sua unidade de medida é o Watt (W), e quando acompanhada da potência aparente são muito usadas como base de cálculos, em projetos de instalações elétricas (HIDALGA, 2006).
Em uma instalação residencial deve existir a potência de alimentação, que corresponde
ao máximo de potência solicitada da instalação em um período de 24 horas. Para tanto,
devem-se calcular as potências nominais de todos os equipamentos que serão utilizados no ambiente, bem como o fator de potência de cada ponto de utilização previsto (COTRIM,2009).
Fator de potência
Cavalin e Cervelin (2006) definem o fator de potência como sendo a porcentagem de
energia elétrica realmente utilizada, ou seja, indica o quanto da energia que está sendo
requerida à concessionária de energia como potência aparente, está de fato sendo usada como potência ativa.
O fator de potência é o cosseno do ângulo de defasagem existente entre a tensão e a
corrente (Figura 3), que, teoricamente, pode variar entre 0 e 1. O valor 0, indica um circuito puramente indutivo e valor 1, um circuito puramente resistivo. Vale salientar que é impraticável um circuito ser puramente indutivo, já que é impossível um fio não oferecer nenhuma resistência (CREDER, 2007).
Figura 3 - Diagrama de defasagem entre tensão e corrente em circuito indutivo.
Fonte: Creder (2007)
Em 25 de março, do ano de 1992, foi publicada a Portaria DNAEE nº. 085, na qual
estabelecia algumas mudanças a respeito da energia reativa que circula no sistema. No
referido documento, foi informado o limite mínimo para o fator de potência, que passou a ser de 0,92 (ANEEL, 2012).
Contudo, para a elaboração de projetos, geralmente aplica-se fatores de potência
diferentes, para tomadas é usado o fator de potência nominal de 0,80 e para a iluminação incandescente o fator de potência é 1,00 (SCHNEIDER ELECTRIC, 2009). Entretanto, em relação à iluminação, as lâmpadas fluorescentes possuem um rendimento mais baixo, que varia entre 0,54 e 0,83 (COTRIM, 2009).
 PLANEJAMENTO DA INSTALAÇÃO
 Divisão da instalação em circuitos terminais
De acordo com a Norma Brasileira (NBR) 5410, de 2004, os circuitos terminais
devem ser diferenciados de acordo com os equipamentos a ele ligados. Portanto, pontos de iluminação e tomadas devem possuir circuitos terminais distintos. A norma não estabelece a quantidade de circuitos terminais que a instalação deve possuir. 
Entretanto, em caso deseccionamento, um circuito não deve oferecer riscos a outro e muito menos à instalação como um todo.
Além disso, existem pontos, na própria norma (NBR 5410, 2004), que devem ser
atendidos para garantir a confiabilidade da instalação. O primeiro aspecto que deve ser levado em consideração no circuito é a segurança, deste modo, pode-se evitar carência nos demais pontos da instalação; o segundo ponto a ser observado é a conservação de energia, no qual permite que as cargas sejam solicitadas de acordo com as necessidades.
A referida norma (NBR 5410, 2004) fala ainda dos aspectos funcionais, já que
viabiliza a criação de diferentes espaços; deve ser levado em conta, também a produção, de forma a atenuar possíveis paralisações. Por fim, como último benefício apresentado pela NBR(2004) tem-se a manutenção, que será facilitada com a divisão dos circuitos.
Além de tais aspectos pré-estabelecidos pela NBR 5410:2004, os autores Cavalin e
Cervelin (2006) destacam o fato de que a divisão em circuitos terminais ocasiona a queda de tensão e a corrente nominal, o que proporciona também a diminuição da seção dos condutores e dos dispositivos de proteção dimensionados.
Critério da capacidade de corrente (Ampacidade)
O dimensionamento, a partir da aplicação do critério da capacidade de corrente, tem
como objetivo a verificação da seção mais apropriada do condutor, de forma que possibilite o percurso da corrente sem um grande aquecimento do mesmo (CAVALIN E CERVELIN,2006). Tal aquecimento se dá devido à resistência elétrica do material isolante, que, por sua vez, aliado ao meio em que se situa, influenciará diretamente na dissipação de calor, por
efeito Joule (COTRIM, 2009).
Quanto à aplicação do critério da capacidade de corrente, Cotrim (2009) lista pontos
fundamentais, para o dimensionamento de circuitos. Segundo o autor faz-se necessário
conhecer a corrente de projeto do circuito (IB); o material do condutor isolado; a forma de instalação; a temperatura ambiente ou do solo; no caso de linhas subterrâneas, a resistividade
do solo; o número de condutores carregados; e as categorias de agrupamento.
A corrente de projeto representa a corrente elétrica que está sendo conduzida pelo
condutor, até o ponto de carga que está sendo alimentado (BERTONCEL, 2008). Cotrim
(2009) define-a da seguinte forma (Equação 4):
_. _. cosΦ (4)
Onde:
PA – Potência de alimentação;
t – 1 para circuitos monofásicos e √3 para circuitos trifásicos;
V – Tensão elétrica (V);
Cos Φ – Fator de potência.
Contudo, para Bertoncel (2008), conhecer a corrente de projeto não é suficiente, uma
vez que devido ao aquecimento provocado pela passagem da corrente, os condutores passam a ter sua capacidade de condução de corrente prejudicada. Portanto, faz-senecessário descobrir a corrente elétrica máxima, que o condutor suporta quando submetido a situações críticas, sem ocorrer danos à isolação, provenientes do superaquecimento.
Dessa forma, para Cotrim (2009), deve-se encontrar a capacidade de condução de
corrente, a uma determinada temperatura ambiente e em certo método de instalação (AnexoB), de forma que a temperatura de regime permanente não ultrapasse os valores 
Logo, o autor define-a conforme a Equação 5.
Onde:
IZ – Capacidade de condução de corrente dos condutores;
α – Coeficiente capacidade de condução de corrente;
S – Seção nominal do condutor ou cabo.
A temperatura de regime do condutor isolado, não pode exceder os valores da
temperatura máxima para serviço contínuo (θZ), apresentados na Tabela 1 (COTRIM, 2009).
 Temperaturas máximas para serviço contínuo
Material de isolação
Temperatura máxima para serviço
contínuo θz (°C)
Cloreto polivinila (PVC) 70
Borracha etileno-propileno (EPR) 90
Polietileno reticulado (XLPE) 90
Fonte: Cotrim (2009)
A temperatura de regime (θR), ou temperatura final, na qual define a máxima
temperatura suportada pelo material isolante que compõe o fio, quando submetido a uma corrente I, podendo sofrer variações diante das condições, de temperatura ambiente, intensidade da corrente e condição de instalação (COTRIM, 2009). Pode ser encontrada a partir da Equação .
Onde:
θR – Temperatura final de regime;
θA – Temperatura ambiente;
θz – Temperatura máxima para serviço contínuo;
I – Corrente;
Iz – Capacidade de condução de corrente.
A temperatura também é influenciada pelo agrupamento dos condutores, na qual a
corrente provoca um superaquecimento do circuito. Contudo, tal aquecimento, que reduz a capacidade de condução de corrente no condutor, pode ser corrigido. A correção é feita através do fator de agrupamento, que está relacionado à quantidade de circuitos agrupados dentro do eletroduto (BERTONCEL, 2008). Conforme apresentada na Tabela2.
Tabela 2 - Fatores de agrupamentos
Quantidade de circuitos no
interior do eletroduto
Fator de agrupamento
1 1,00
2 0,80
3 0,70
4 0,65
5 0,6
6 0,57
7 0,54
8 0,52
9 a 11 0,50
12 a 15 0.45
16 a 19 0.41
≥ 20 0,38
Fonte: Bertoncel (2008)
Com o intuito de corrigir a corrente de projeto, aplica-se o fator de correção de
agrupamento à Equação 7 (COTRIM, 200
_′ = _Na qual:I’B – Corrente fictícia de projeto;f – Fator de correção aplicável.
MATERIAIS E MÉTODOS
ETAPAS DO ESTUDO
Para a concretização do estudo, a princípio, foi realizada uma revisão na literatura a
respeito dos conceitos fundamentais para um correto dimensionamento de fios e cabos
condutores.
 Diante desse embasamento científico foi realizado um levantamento de
informações a respeito da instalação elétrica de uma construção.
De posse dessas informações, foram feitas análises numéricas a fim de dimensionar a
instalação conforme o mínimo previsto na NBR 5410:2004, levando em consideração, ainda,o critério da capacidade de corrente.
A NBR 5410 (2004) estabelece critérios de dimensionamento de cargas para cada
ambiente, de acordo com as dimensões (áreas e perímetros) dos mesmos. 
Tais critérios estabelece o valor de potência aparente mínima, para efeito de dimensionamento, a ser
considerada em cada circuito, sendo ele de iluminação ou de tomadas uso geral. 
Para os circuitos de tomadas de uso específico, a potência a ser considerada dependerá da potência nominal do equipamento, levando em consideração que os equipamentos utilizados serão: chuveiro e condicionador de ar.
Potência
Circuito de iluminação
Os valores de potência aparente, para o circuito de iluminação são previstos pela
norma (NBR 5410, 2004), na qual levam em consideração as dimensões do local. Portanto,
tornou-se possível descobrir a potência ativa do circuito, já que se aplicou o fator de potência
0,83, máximo rendimento da lâmpada fluorescente, segundo Cotrim (2009, p. 110).
Circuito de tomadas de uso geral
O circuito de tomadas de uso geral terá sua quantidade de tomadas definidos pela
norma (NBR 5410, 2004), bem como seus valores de potência aparente. Para descobrir a potência ativa de tomadas de uso geral, multiplicou-se por 0,8, que é o fator de potência
aplicado a circuitos desta natureza.
Circuito de tomadas de uso específico
Para o circuito de tomadas de uso específico, deve-se prever um valor de potência para
cada equipamento. Portanto, foi usada uma tabela1, disponibilizada pela concessionária de energia do estado (COSERN), com as potências nominais de equipamentos.
O chuveiro já possui seu valor de potência nominal definido, contudo a potência do
condicionador de ar será definida em função de alguns critérios. 
1 Disponível em: <http://www.cosern.com.br/Pages/Efici%C3%AAncia%20Energ%C3%A9tica/consumo-dosaparelhos.
aspx> Acesso em: 26.08.2013.
simulador2 disponibilizado aos clientes da empresa Consul, no qual foi preenchido da
seguinte forma:
Tipo de habitação: Prédio;
Ambiente onde deseja instalar o ar condicionado: quarto;
Tamanho do ambiente: Comprimento – 3,5m e Largura – 3,5m
(aproximadamente);
Período do dia que o ambiente fica exposto ao Sol: Tarde;
Número de janelas: Uma;
O ambiente não possui cortinas;
Pessoas que habitam o local: Duas;
Aparelhos existentes no ambiente: Uma lâmpada fluorescente, um computador,
um televisor e um DVD.
Dessa forma, foram obtidas as potências nominais dos dois equipamentos, e, portanto,
já são consideradas como potências ativas no circuito.
Corrente de projeto de cada circuito
Levando em consideração a informação de que o circuito da instalação é alimentado
monofasicamente e que o fator de potência estabelecido pela concessionária de energia do estado (0,92), encontrou-se a corrente de projeto (IB) de todos os circuitos separadamente, a partir das potências ativas de cada um deles.
Capacidade de corrente
A NBR 5410/04 estabelece seções mínimas para circuitos de tomadas e iluminação.
Sabendo disso, aplicou-se na Equação 5, tanto o valor do coeficiente _, que corresponde ao tipo de linha utilizada no ambiente de estudo, quanto os valores de seções pré-estabelecidos pela norma. Uma vez o valor da capacidade de corrente (Iz) sendo inferior ao da corrente de projeto, o mesmo cálculo deverá ser feito utilizando uma seção de diâmetro superior.
2 Disponível em: <http://simulador.modern.mx/> Acesso em: 26.08.2013
Temperatura de regime
Para o cálculo da temperatura máxima suportada pelo condutor, utilizou-se a Equação
Fator de agrupamento
O fator de agrupamento deve ser aplicado quando, em uma linha elétrica, existir mais
de um circuito instalado ou quando existirem linhas elétricas próximas (COTRIM, 2009). Os
fatores de agrupamento, usados para os cálculos, estão expostos na Tabela 2.
Correção
Uma vez encontrado o fator de agrupamento, o mesmo foi aplicado para a correção da
corrente de projeto, que, por sua vez, deve ser menor que o da capacidade de corrente,
portanto, é fundamental o uso das tabelas de Capacidade de condução de corrente (Anexo A).
Dessa forma, foi possível corrigir o valor da corrente no circuito e, assim, evitar um maior aquecimento dos condutores, aumentando o diâmetro do mesmo.
 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O tópico a seguir irá fazer uma caracterização geral da construção e da sua instalação
elétrica. Através de um acompanhamento in loco, foi realizada uma análise em cada cômodo da residência, através dessa análise, foram calculadas as correntes que passa em cada circuito,e consequentemente em cada condutor, e, então, feitas as devidas recomendações de acordo com a NBR 5410:2004.
CARACTERIZAÇÃO GERAL DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA DA CONSTRUÇÃO
Inicialmente as informações fornecidas foram as de que a edificação é alimentada
monofasicamente com dois condutores carregados, uma fase e um neutro. Utiliza-se do cobre como material condutor e esse, por sua vez, apresenta uma isolação de PVC.
A instalação é dividida em circuitos terminais de iluminação, tomadasde uso geral e
tomadas de uso específico. Além disso, foram colhidas informações a respeito do diâmetro dos fios utilizados na instalação, na qual são utilizados fios condutores, cuja seção nominal é 2,5mm², seja para circuitos de iluminação, seja para circuitos de tomadas.
Foram colhidas, também, informações a respeito das dimensões de cada cômodo do
apartamento e de toda a área de circulação interna, inclusive toda a área da escada. Tais
informações estão expostas nas Tabelas 3 e 4.
Tabela 3 - Dimensões dos cômodos do apartamento
Dependência Área Perímetro
Sala de estar 14,17 m² 15,6 m
Quarto 1 12,08 m² 13,90 m
Quarto 2 7,94 m² 11,50 m
Cozinha 4,50 m² 8,70 m
Banheiro 2,99 m² 7,20 m
A. Serviço 3,75 m² 8,00 m
Circulação 1,14 m² 4,29 m
Tabela 4 - Dimensão da circulação interna dos dois pavimentos do prédio
Dependência Área Perímetro
Circulação no prédio 63,80 m² 66,80 m
ELEMENTOS DOS CIRCUITOS TERMINAIS
Embora a NBR 5410:2004, na seção 9.5.3.2, estabeleça que a cozinha e a área de
serviço devam possuir pontos de tomadas ligados a circuitos terminais específicos, existem apenas três circuitos terminais, presos ao quadro terminal do apartamento. São eles: o circuito de iluminação, o de tomadas de uso geral (TUG) e tomadas de uso específico (TUE). Existem também outros dois circuitos terminais (iluminação e TUG) para o ambiente de circulação,comum a todo o prédio.
 Iluminação
Segundo os dados pesquisados, cada cômodo do apartamento irá dispor apenas de uma
luminária. Enquanto que no vão de circulação serão arranjadas treze lâmpadas, cada uma de 20 W de potência nominal. Conforme apresentado nas Tabelas 5 e 6.
Tabela 5 - Quantidade de luminárias em cada cômodo do apartamento e a potência nominal das luminárias
Dependência Quant. de Luminárias Potência Nominal (W)
Sala de estar 1 20
Quarto 1 1 20
Quarto 2 1 20
Cozinha 1 20
Banheiro 1 20
A. Serviço 1 20
Circulação 1 20
CORRENTE DE PROJETO (IB)
Para o cálculo da corrente de projeto de cada circuito, necessita-se da potência ativa,
também de cada circuito, e da tensão, que no ambiente estudado é alimentada
monofasicamente.
Iluminação 730,4 220 3,61
TUG 3520 220 17,39
Chuveiro 2500 220 12,35
Ar condicionado 750 220 3,71
CONCLUSÃO
A pesquisa realizada teve como principal objetivo investigar a maneira como é feita a instalação elétrica da edificação, com a finalidade de constatar se a mesma está de acordo com as recomendações
da NBR 5410/2004 e propondo possíveis melhorias.
Durante o estudo, percebeu-se que os procedimentos realizados não são integralmente
aplicados conforme o estabelecido pela norma que regula as Instalações Elétricas de Baixa Tensão, a NBR 5410/04. Dentre tais procedimentos, pode-se identificar insuficiência na quantidade de luminárias, em todos os cômodos do apartamento, e na quantidade de tomadas de uso geral, especificamente na área de serviço e na circulação do apartamento.
Outro aspecto observado foi quanto à seção nominal (bitola) dos condutores. A NBR
5410/04 estabelece uma seção mínima para circuito de iluminação e de tomadas, contudo viuse que, para o circuito de iluminação, são usados fios que possuem diâmetros superiores.
Dessa forma, nota-se que o fio condutor está superdimensionado, já que, conforme
apresentado nas tabelas, já existe uma folga em todos os circuitos, isto é, a capacidade de condução de corrente do condutor é muito superior a corrente que percorre o mesmo.
Logo, é possível atentar para eficiência da isolação dos condutores, visto que no
transporte da corrente não se atinge a temperatura máxima de regime suportada pela isolação.
Constatou-se ainda no acompanhamento, a presença de circuitos agrupados, que não estão igualmente carregados, possibilitando, além de uma variação na temperatura dos fios condutores, uma menor capacidade na transmissão de corrente.
Portanto, através dessa análise na execução da instalação elétrica do prédio, percebe-se
há carências na instalação, atribuídas, principalmente, a não existências de um projeto
elétrico, onde seriam pensados e planejados todos os aspectos pertinentes à execução da
instalação, aliando custo, conforto e segurança tanto para o construtor, como para o
morador/cliente.
REFERÊNCIAS
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ANEEL. Nota Técnica, n° 0083 /2012-SRD/ANEEL, de 12 jun. 2012. Processo:
48500.002798/2012-61.
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Disponível em: <http://pt.scribd.com/doc/6981486/29/Fator-de-agrupamento>. 
CAVALIN; CERVELIN. Instalações Elétricas e Prediais. 
CREDER. Instalações Elétricas.
COTRIM, Instalações Elétricas. 
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<http://www.osetoreletrico.com.br/web/component/content/article/58-artigos-e-materiasrelacionadas/
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O'MALLEY, John. Análise de Circuitos. 
PIMENTEL, C. S. et. al. Princípio da Incerteza de Heisenberg. 2010. 13 f. 
PRYSMIAN. Cabos Energia: Construção e Dimensionamento. v. 1, 2012.
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residenciais. 2009. 257 p. Disponível em: <http://www.slideshare.net/allaneandrea/manualdoeletricistaresidencial>.