Projeto Eletrico Eletrotécnica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
ESCOLA DE ENGENHARIA ELÉTRICA, MECÂNICA E DA COMPUTAÇÃO
ELETROTÉCNICA INDUSTRIAL
ENGENHARIA DE ALIMENTOS
TRABALHO I – PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
Professor: Igor Kopcak
Alunos: 	Willian Fagundes
Bruno Reinehr
Turma de Engenharia de Alimentos
GOIANIA, 06 de julho de 2012.
RESUMO
O presente trabalho tem como objetivo apresentar um projeto de instalações elétricas prediais de uma residência, em conformidade com os orgãos regulamentadores através da NBR 5444 e NBR 5410. Inicialmente, será apresentado parcialmente o projeto constando apenas a Área de Serviço da residência citada. Este projeto será apresentado como atividade avaliativa da disciplina de Eletrotécnica Industrial do curso de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Goiás.
DADOS TÉCNICOS SOBRE O PROJETO
Toda projeto de instalação elétrica é na realidade uma representação gráfica e escrita de toda a instalação, e deve conter no mínimo a seguinte documentação técnica, segundo NBR 5410/04 em seu item 6.1.8.1.
O memorial de cálculo deve conter todos os principais cálculos e dimensionamentos incluindo previsões de cargas, determinação da demanda provável, dimensionamento de condutores, eletrodutos e dispositivos de proteção.
O Memorial Descritivo descreve sucintamente o projeto incluindo os dados e a documentação do projeto.
A Lista de Material é a descrição de todo material que será utilizado nas instalações incluindo quantidades, valores e especificações técnicas.
A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida por meio de outro circuito. A divisão da instalação em circuitos deve ser de modo a atender, entre outras, às exigências da legislação.
Os pontos de tomada de cozinha, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais.
2.1. Normas Técnicas para a Elaboração do Projeto Elétrico.
Todo projeto deve ser elaborado segundo alguns critérios e normas técnicas vigentes e outras que se fizerem necessárias, a saber:
a) Acessibilidade
Os componentes e linhas elétricas devem ser dispostos de forma a facilitar sua operação, inspeção, manutenção e acesso as suas conexões.
b) Flexibilidade
O projeto deve ter previsões para pequenos ajustes ou alterações que se fizerem necessárias além de reserva de carga;
c) Confiabilidade
Um projeto deve garantir a usuários e patrimônio segurança e um perfeito funcionamento das instalações elétricas obedecendo às normas técnicas vigentes, a saber:
NBR 5444/89 – Símbolos gráficos para instalações prediais;
NBR 5410/2004 – Instalações elétricas de baixa tensão;
Norma especifica aplicável da concessionária local onde se situa a edificação ou empreendimento.
2.2. Previsão de Cargas da Instalação Elétrica
Cada aparelho ou dispositivo elétrico (lâmpadas, aparelhos de aquecimento d’água, eletrodomésticos, motores para máquinas diversas, etc.) solicita da rede uma determinada potência. O objetivo da previsão de cargasé a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. Nesta etapa são definidas a potência, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.
Os equipamentos de utilização de uma instalação podem ser alimentados diretamente (elevadores, motores), através de tomadas de corrente de uso especifico (TUEs) ou através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral, TUGs);
A carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir de V x I x fator de potência (quando for o caso –motores) – nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.
Iluminação: Critérios para a determinação da quantidade mínima de pontos de luz: 
>=1 ponto de luz no teto para cada recinto, comandado por interruptor de parede;
Arandelas no banheiro devem ter distância mínima de 60cm do boxe;
Critérios para a determinação da potência mínima de iluminação:
Para recintos com área <6m², atribuir um mínimo de 100W;
Para recintos com área > 6m², atribuir um mínimo de 100W para os primeiros 6m², acrescidos de 60W para cada aumento de 4m² inteiros;
Tomadas: Critérios para a determinação da qantidade mínima de TUGs: 
	Recintos com área <6m² –no mínimo 1 tomada;
	Recintos com área > 6m² –no mínimo 1 tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível;
	Cozinhas e copas –1 tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área; acima de bancadas com largura > 30cm prever no mínimo 1 tomada;
	Banheiros –no mínimo 1 tomada junto ao lavatório, a uma distância mínima de 60cm do boxe, independentemente da área;
	Subsolos, varandas, garagens, sótãos –no mínimo 1 tomada, independentemente da área;
Critérios para a determinação da potência mínima de TUGs:
	Banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e assemelhados –atribuir 600W por tomada, para as 3 primeiras tomadas e 100W para cada uma das demais;
	Subsolos, varandas, garagens, sótãos –atribuir 1000W;
	Demais recintos –atribuir 100W por tomada;
Critérios para a determinação da quantidade mínima de TUEs:
	A quantidade de TUEs é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização, devendo ser instaladas a no máximo 1.5m do local previsto para o equipamento a ser alimentado;
Critérios para a determinação da potência de TUEs:
	Atribuir para cada TUE a potência nominal do equipamento a ser alimentado.
LEVANTAMENTO DA CARGA INSTALADA
O levantamento das cargas é feito levando em cosideração todos os pontos de consumo da residência, como pontos de iluminação, eletrodomésticos e eletroeletrônicos assim como as TUG’s, que são as tomadas de uso geral.
Na tabela 3.1. foi feito o levantamento das cargas de acordo com os dados do exercício.
Tabela 3.1. Carga Instalada.
	nº do Circuito
	1
	2
	3
	4
	Designação
	Iluminação
	TUE's
	TUG's
	TUE’S
	
	Descrição
	Potência
	Descriçao 
	Potência
	Descrição 
	Potência
	Descrição
	Potência
	Área de Serviço
	Luz Inc Teto
	100VA
	Máq Lavar
	600VA
	AS 1
	200VA
	Ferro de passar
	1500 VA
	
	 
	 
	
	
	AS 2
	200VA
	
	
	
	 
	 
	 
	 
	AS 3
	200VA
	
	
	Total
	100VA
	600VA
	600VA
	1500VA
Fonte: Dados oferecidos.
PLANTA BAIXA DAS INSTALAÇÕES
Após o levantamento das cargas foi projetada a Planta Baixa das Instalações Internas das Unidades Consumidoras. Na planda baixa (Figura 4.1.) foram definida as posições dos pontos de tomada, de iluminação e do quadro de distribuição, além do percurso e identificação dos circuitos.
Figura 4.1. Planta Baixa das Instalações.
Para a elaboração desse projeto, tivemos como base apenas a Área de Serviço, como descrito na figura 4.2..
Figura 4.2. Planta Baixa da Área de Serviço.
De acordo com a NBR 5444
1 – Interruptor da luz incandescente no teto;
2 – Tomada de luz a meio a altura para ferro de passar, 1500VA;
3, 4 e 5 – Tomada de luz a meio a altura para uso geral, 200VA;
6 – Tomada de luz a meio a altura para máquina de lavar, 600VA;
7 - Ponto de luz incandescente no teto com potência de 100 VA.
LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL
5.1. Fator de Potência e Demanda
Por definição, o fator de potência é um número adimensional entre 0 e 1. Quando o fator de potência é igual a zero (0), o fluxo de energia é inteiramente reativo, e a energia armazenada é devolvida totalmente à fonte em cada ciclo. Quando o fator de potência é 1, toda a energia fornecida pela fonte éconsumida pela carga. E definido pela razão da potência real ou potência ativa pela potência total ou potência aparente.
No Brasil, a Agência Nacional de Energia Elétrica - ANEEL estabelece que o fator de potência nas unidades consumidoras deve ser superior a 0,92 capacitivo durante 6 horas da madrugada e 0,92 indutivo durante as outras 18 horas do dia. Esse limite é determinado pelo Artigo nº 95 da Resolução ANEEL nº414 de 09 de setembro de 2010, e quem descumpre está sujeito a uma espécie de multa que leva em conta o fator de potência medido e a energia consumida ao longo de um mês.
A mesma resolução estabelece que a exigência de medição do fator de potência pelas concessionárias é obrigatória para unidades consumidoras de alta tensão (supridas com mais de 1000 V) e facultativa para unidades consumidoras de baixa tensão (abaixo de 1000 V, como residências em geral). A cobrança em baixa tensão, na prática, raramente ocorre, pois o fator de potência deste tipo de unidade consumidora geralmente está acima de 0,92. Não compensa, pois demanda a instalação de medidores de energia reativa.
 Fator de demanda representa uma porcentagem do quanto das potências previstas serão utilizadas simultaneamente no momento de maior solicitação da instalação. Isto é feito para não superdimensionar os componentes dos circuitos de distribuição.
Já fatores de demandas podem ser obtidos de acordo comas tabelas 5.2.1. e 5.2.2. abaixo.
Tabela 5.1.1. Fatores de Demanda Iluminação e TGU’s
Tabela 5.1.2. Fatores de Demanda da TUE’s
5.2. Cálculo da Corrente
Para o cálculo das correntes, será considerado a tensão de 220V. A corrente pode ser calculada através da razão entre a Potência (P) e a Tensão (U).
Dessa maneira temos os seguintes cálculos:
Iluminação: I = 100/220 = 0,45 A
Tomadas Gerais: I=600/220 = 2,7 A
Tomada para ferro: I=1500/220 = 6,8 A
Tomada para Máq lavar: I=600/220 = 2,7 A
5.3. Cálculo da Potência Total
Para esse cálculo usa-se fator de potência 1 para Iluminação e TUE’s e 0,8 para TGU’s.
Dessa maneira temos:
Fator de Potência: Iluminação e TUE’s = 1 , Tomadas em geral = 0,8.
Iluminação: 100VA*1 = 100W
Tomadas Gerais: 600VA*0,8 = 480W
Tomada para Ferro: 1500*0,8 = 1200W
Tomada para Máq Lavar: 600*0,8 = 480W
Potência Total Iluminação e TGU’s = 580W
Potência Total TUE’s = 1680W
Em seguida utilizaremos os fator de Demanda igual a 1 para os circuitos de uso específico, como descrito na tabela 5.1.2.. Já para as tomadas de uso geral e iluminação utilizaremos os seguintes fatores de potência de acordo com a tabela 5.1.1, 0,86 para Iluminação e TGU’s. 
Fator de Demanda: 
Iluminação e TGU’s: 580W*0,86 = 498,8W
TUE’s: 1680W*1 = 1680W
Total: 2178,8W
Esse valor é dividido pelo fator de potência médio, 0,95, onde obtemos a potência total no circuito de distribuição.
2178,8W/0,95 = 2293,47VA.
5.4 Cálculo da Corrente da Àrea de Serviço
Dada a fórmula no íten subitem 5.2 temos:
Corrente Total: I=2293,47VA/220V = 10,42 A.
FIAÇÃO DOS CIRCUITOS
Segundo a NBR 5410/04 em seu item 6.2.3.4 – pag.89, os condutores com isolação de PVC devem ser resistentes à chama. Seguinda a Tabela 6.1. é possível definiro o tipo de condutor a ser utilizado.
Tabela 6.1. Seção Mínima dos Condutores ¹	
Fonte: NBR 5410 Tabela 47
Para a fiação de todos os circuitos foi utilizado o condutor de Cobre, com 1,5 mm² de seção mínima com proteçaão de PVC de 2,5mm² (seção total), o qual atenderia, pois a bitola do condutor está além da mínima requerida pela norma NBR 5410 de acordo com a tabela 6.1.. De acordo com a tabela 6.2 é possível observar que que o disjuntor será de 10 A. Este valor leva em consideração apenas os cálculos obtidos na Área de Serviço.
Tabela 6.2. Seção adequada para o número de Circuitos.
Todas as tomadas de uso geral (TUG’s), seguem o padrão obrigatório estipulado pela norma NBR 5410 fixadas nas paredes em caixas de “PVC - 4 x 2” alimentadas diretamente do quadro de distribuição.
Para a iluminação e para as TUG’s foram utilizados eletrodutos para três circuitos, para a TUE’s foi utilizado outro eletroduto para os dois circuitos.
Para a escolha do eletrodutos, deve-se levar em consideração a seção total ocupada pelos fios, que não pode passar de 40% da seção do eletroduto. Esses valores podem ser obtidos na tabela 6.3.
Para os eletrodutos utilizados na com 3 condutores temos o eletroduto de 16mm, levando em consideraçao a seção do condutor de 1,5mm². Também para as TUG’s, com três condutores de 1,5mm², temos que as 3 TUG’s com 3 condutores cada, logo temos 9 condutores totalizando 13,5 mm² o que faz necessário eletrodutos de 40mm de tamanho nominal.
Para os eletrodutos das TUE’s, considerando eletroduto para 6 condutores de 1,5mm² temos 32mm do eletroduto.
Tabela 6.3. Seção dos eletrodutos
CONCLUSÃO
Foram levantadas todas as informações necessárias para a instalação eletrica da área de serviço de uma residência. Alguns fatores não puderam ser calculados, como a potência total da residência que definiria em qual categoria consumidora a residência se enquadraria.
O levantamento de materiais a serem utilizados também não foi possível devido a falta da medidas da planta baixa.
BIBLIOGRAFIA
AGENCIA NACIOAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL – Resolução Normativa nº 414 de 9 de Setembro de 2010.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 5410: Instalações elétricas de Baixa Tensão. 2ª Ed. Rio de Janeiro, 2004.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, NBR 5444: Simbolos Gráficos para instalações Elétricas Prediais.. Rio de Janeiro, 1989.
CENTRO DE TECNOLOGIAS DO GÁS, Apostila de instalações elétricas prediais. Natal/RN: CTGÁS, 2007.
CEMIG – Manual de Instalações Elétricas Prediais. Belo Horizonte (MG), 2003.