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Página 1 Prof. MSc. Danilo G. Batista IUESO - ENGENHARIA CIVIL / SEMESTRE 2017/2 INSTALAÇÕES PREDIAIS – HIDRÁULICAS E ELÉTRICAS PROF. MSc. DANILO GONÇALVES BATISTA Questões Discursivas – Já Gabaritada! 1) Faça uma representação unifilar de um circuito FN (Fase e Neutro) que represente a ligação de uma lâmpada a um interruptor simples Discussão do assunto: Para relembrar o sistema de ligação FN (Fase e Neutro) de uma lâmpada, vejam a representação multifilar da figura abaixo (Figura extraída do site www.pinheirão.com.br). Lembrem-se de que diagrama unifilar é o que comumente vimos nas plantas de instalações elétricas prediais. Definem as principais partes do sistema elétrico permitindo identificar o tipo de instalação, sua dimensão, ligação, o número de condutores, modelo do interruptor, e dimensionamento de eletrodutos, condutores, lâmpadas e tomadas. A representação unifilar em planta exige o conhecimento da representação multifilar. Esta representação significa como as cargas devem ser ligadas no circuito e é o ponto de início para a representação unifilar. Esse tipo de diagrama localiza todos os componentes da instalação. Neste ponto da disciplina, já viram a passagem dos eletrodutos e os esquemas de ligação das lâmpadas e tomadas, estas são as indicações que será feita no diagrama unifilar abaixo que é uma representação unifilar da ligação de uma lâmpada a um interruptor simples de um quarto. Para melhor elucidar o assunto, vejam a figura abaixo que representa uma lâmpada incandescente ligada a um circuito de tensão de 127V com todas as indicações da representação unfilar (representação esta adotada nos projetos elétricos!). Observação: O fato da tensão ser 127V não mudará a forma da ligação da lâmpada! Página 2 Prof. MSc. Danilo G. Batista É importante ressaltar que conforme pode ser observado na representação da figura à esquerda abaixo, a sequência correta para a representação na forma unifilar é: primeiramente representa-se o neutro, após a(s) fase(s), posteriormente o(s) retorno(s) e, por último, o condutor de proteção (terra). Na parte inferior, deve-se indicar a bitola dos condutores. Todos os condutores de um mesmo circuito terão a mesma bitola de fio. RESPOSTA DA QUESTÃO: QUARTO d1 160W Sd 1 1d Página 3 Prof. MSc. Danilo G. Batista Observações: Nunca o condutor Fase deve chegar diretamente no ponto de luz para assim evitar choque ao fazer a substituição de uma lâmpada. O condutor Fase sempre é ligado no interruptor. 2) Faça uma representação unifilar de um circuito FN (Fase e Neutro) que represente a ligação de duas lâmpadas a um interruptor duplo, sendo cada lâmpada comandada por uma tecla distinta (cada uma das teclas do interruptor aciona uma das lâmpadas) Discussão do assunto: Para relembrar o sistema de ligação FN (Fase e Neutro) de uma lâmpada em um interruptor duplo, vejam a representação multifilar da figura abaixo (Figura extraída do site www.pinheirão.com.br). Lembrem-se que o interruptor duplo possui duas teclas de acionamento (comando) o interruptor triplo possui três teclas de acionamento (comando). Cada comando liga ou desliga uma lâmpada ou conjunto de lâmpadas. Observação: O padrão de tomada determinado pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), o bipolar com aterramento (2P+T), é fabricado com capacidade para 10 A ou 20 A. Dentre os interruptores, por sua vez, há os simples - com acionamento a partir de apenas um ponto - e os paralelos, que permitem acionar a luz a partir de múltiplos pontos. Em ambos os casos, é o uso que determina qual modelo usar. Para tomadas, o fator determinante é a potência dos aparelhos a serem conectados. Aquelas com plugues com diâmetro de 4 mm atendem a aparelhos que demandam até 10 A - a maioria dos equipamentos domésticos. Já as com plugues com 4,8 mm de diâmetro são usadas para aparelhos que consomem mais energia - até 20 A, como secadores de cabelo e aquecedores de ar. Nesse caso, não apenas o plugue, mas toda a instalação elétrica deve ter sido dimensionada para tal finalidade. Para entender melhor a representação dos retornos, vejam a ilustração abaixo: Página 4 Prof. MSc. Danilo G. Batista RESPOSTA DA QUESTÃO: A figura abaixo representa a ligação de duas lâmpadas a um interruptor duplo. Observem que uma lâmpada possui a letra “a” e a outra a letra “b”, indicando assim que o acionamento de cada uma é realizado separadamente. BH a1 100W S2ab 1a b1 100W b b 1 3) Faça uma representação unifilar de um circuito FN (Fase e Neutro) que represente a ligação de uma lâmpada a um interruptor Three-Way (Interruptor Paralelo) Discussão do assunto: Este tipo de ligação é indicado para ambientes grandes e/ou que precisem de acionamento das luminárias em pontos distintos. Indicado para salas conjugadas estar-jantar, escadas (permite ligar-desligar em cada extremidade da escada), quartos. Nos quartos com esse tipo de ligação na cabeceira da cama permite ligar-desligar sem precisar se levantar! Como fazer a ligação na prática: Para a instalação de um interruptor Three Way, deve-se seguir os seguintes passos: - No borne central do primeiro interruptor Three Way, deve-se ligar a fase, nos dois outros bornes deste mesmo interruptor deve-se ligar dois retornos. Estes dois retornos que estão ligados no interruptor Three Way 1, devem ser ligados no Interruptor Three Way 2, sendo um retorno em cima e o outro no borne de baixo, no borne central do interruptor Three Way 2, deve-se ligar o Retorno que vai para a lâmpada, na lâmpada deve-se ligar o retorno central do Three Way 2 e o neutro. Para relembrar o sistema de ligação FN (Fase e Neutro) de uma lâmpada em um three-way, vejam a representação multifilar da figura abaixo (Figura extraída do site www.pinheirão.com.br). Página 5 Prof. MSc. Danilo G. Batista RESPOSTA DA QUESTÃO: A figura abaixo representa a ligação de uma lâmpada acionada por um sistema de interruptor em three-way. Nele, pode-se ligar a lâmpada na entrada e desliga-la na entrada do corredor da circulação. Observe que no esquema de ligação em three way os dois interruptores são paralelos (interruptores com três pinos). g1 220W S3wg S3wg Interruptor paralelo 1 tecla - 1,30 m do piso 1 1 gg gg g Página 6 Prof. MSc. Danilo G. Batista 4) Faça uma representação unifilar de um circuito FN (Fase e Neutro) que represente a ligação de uma lâmpada a um interruptor Four-Way (Interruptor intermediário) Discussão do assunto: Os esquemas de acionamento em four way são sistemas de instalação elétrica onde é possível acionar uma lâmpada de três ou mais locais, para isto, todo circuito four way precisa de no mínimo dois interruptores Three way e um interruptor four way, Para relembrar o sistema de ligação FN (Fase e Neutro) de uma lâmpada acionada a um sistema four way, vejam a representação multifilar da figura abaixo. Figura – Representação multifilar de uma ligação de uma lâmpada em três pontos distintos. Observe que neste tipo de acionamento, a instalação é realizada com dois interruptores paralelos e um interruptor intermediário. Os interruptores intermediários possuem quatro pinos, onde são ligados os retornos. O interruptor paralelo possui apenas três pinos. Na figura abaixo se tem um exemplo de uma indicação multifilar de uma o sistema de ligação FN (Fase e Neutro) de uma lâmpada acionada a um sistema four way cuja ligação da lâmpada pode ocorrer por meio de quatro pontos distintos. Observe que neste tipo de acionamento, a instalação é realizada com dois interruptores paralelos e dois interruptores intermediários. Se quisesse acrescentar mais pontos de acionamento, basta acrescentar mais interruptoresintermediários. Por exemplo, se quisesse comandar a lâmpada por meio de cinco pontos distintos, é só acrescentar mais um interruptor intermediário. Figura – Representação multifilar de uma ligação de uma lâmpada em quatro pontos distintos. Como fazer a ligação na prática: Para a instalação de uma ligação em four way, devem-se seguir os seguintes passos: - No borne central do primeiro interruptor Three Way (interruptor paralelo), deve-se ligar o condutor fase, nos dois outros bornes deste mesmo interruptor deve-se ligar dois retornos. Estes dois retornos que estão ligados no interruptor Three Way 1 (sendo um retorno em cima e o outro no borne de baixo,), devem ser ligados no Interruptor Four Way 2 (interruptor intermediário), sendo outros dois retornos ligados a ele e que vai até o outro interruptor Three Way 3 (sendo um retorno em cima e o outro no borne de baixo), no borne central do interruptor Three Way 3, deve-se ligar o Retorno que vai para a Three Way 1 Four Way 2 Four Way 3 Three Way 4 Página 7 Prof. MSc. Danilo G. Batista lâmpada, na lâmpada deve-se ligar o retorno central do Three Way 3 e o neutro, além de fazer o aterramento da carcaça da luminária que abriga a lâmpada. RESPOSTA DA QUESTÃO: A figura abaixo representa a ligação de uma lâmpada (cujo esquema de acionamento dos retornos foi identificada pela letra g) acionada por um sistema de ligação em Four-way. Este é o esquema, por exemplo, que pode ser adotado em uma sala onde se pretende ter três pontos distintos para acionamento da mesma lâmpada ou conjunto de lâmpadas. Nele, pode-se ligar, por exemplo, a lâmpada na entrada e desliga-la na entrada do corredor da circulação ou na entrada da suíte e vice versa. g1 220W S3wg S3wg Interruptor paralelo 1 tecla (three-way) - 1,30 m do piso 1 1 gg gg g S4wg gg g Interruptor paralelo 1 tecla (three-way) - 1,30 m do piso Interruptor Intermediário 1 tecla (four-way) - 1,30 m do piso g 5 - Um eletricista deve colocar 6 lâmpadas 110 W em uma sala de aula. As lâmpadas estarão divididas em 2 grupos de 3 lâmpadas e para comanda-las um interruptor duplo (de duas teclas). Para esta situação, faça a representação em projeto da referida ligação. Discussão do assunto: O interruptor utilizado para acionar as lâmpadas nesta situação é o interruptor duplo. O interruptor duplo possui duas teclas de acionamento, assim cada conjunto de três lâmpadas são acionadas por uma das teclas existente no interruptor, para separar estes dois conjuntos é nomeado um dos conjuntos como pertencendo ao comando “a” (retorno) e o outro conjunto ao comando “b” (lâmpadas ligadas ao retorno nomeado como sendo “b”). Observe que um conjunto de lâmpadas está com a indicação da letra “a”, isto significa que todas as lâmpadas que possuem a letra “a” são acionadas em conjunto, ou seja, ao apertar a tecla do interruptor que está ligado o retorno “a” irá ligar ou desligar todas as lâmpadas que estão ligadas ao retorno “a”. RESPOSTA DA QUESTÃO: a1 110W S2ab a1 110W a1 110W b1 110W b1 110W b1 110W 1 1 1 a b a a a b b Interruptor duplo (2 teclas) - 1,30 m do piso Página 8 Prof. MSc. Danilo G. Batista 6 Considere a figura abaixo que representa a disposição de duas tomadas de uso geral (TUG) que serão ligadas no circuito 2, uma tomada de uso específico (TUE) que receberá o aparelho de ar condicionado, e está ligada ao circuito 3 e uma lâmpada comandada por um interruptor simples cujo acionamento está com retorno nomeado com sendo “a” e pertencente ao circuito 1. Faça uma representação unifilar destes pontos de tomada e iluminação. QUARTO a1 160W Sa TUG TUG TUG 2 1300W TUE 3 2 Discussão do assunto: A ligação das tomadas é simples, basta fazer a conexão dos condutores fase, neutro e terra do circuito que as tomadas pertencem. A figura abaixo representa um diagrama multifilar da ligação de duas tomadas. Página 9 Prof. MSc. Danilo G. Batista O detalhe da ligação da tomada é apresentado nas Figuras abaixo. A ligação da lâmpada já foi discutida na questão 1. RESPOSTA DA QUESTÃO: QUARTO a1 160W Sa TUG TUG 2 1300W TUE 3 2 1 1a 2 2 2 3 3 Página 10 Prof. MSc. Danilo G. Batista Considere o quadro de cargas apresentado abaixo. QUADRO DE CARGAS Número do Circuito CARGA DAS LÂMPADAS (W) TOMADAS (W) TOTAL (W) OBSERVAÇÃO TUG TUE 60 100 160 220 Ou- tra 100 600 1300 1400 Outra Cir. 1 3 9 3 3 440 Iluminação Geral Cir. 2 5.600 Chuveiro Banheiro Social Cir. 3 4.400 Chuveiro Banheiro Suíte Cir. 4 2 Aparelhos de Ar condicionado (Suíte e quarto) Cir. 5 6 2 1.100 Tomadas Suíte, Banheiro Suíte e Garagem Cir. 6 10 1 600 Tomadas Sala, Circulação, Banheiro Social, Quarto Cir. 7 4 5 - 2x450 - 1x300 Cozinha e Área de Serviço Com base nos dados quantificados no quadro de cargas acima, calcule: a) A Potência total instalada da edificação. b) Calcule a Demanda de utilização (demanda máxima prevista). c) Calcule e indique qual o tipo de ligação (monofásica, bifásica ou trifásica), sua categoria de Atendimento (M1, M2, M3, B1, B2, T1, T2, T3, T4 ou T5), qual tipo de condutor utilizado e sua bitola (seção nominal em mm²) para o ramal de ligação e o ramal de entrada. d) Qual a bitola dos fios empregados nos circuitos 1, 2 e 3, considerando: - Os fios passam no interior de um eletroduto de PVC embutido em alvenaria convencional, juntamente com outros três circuitos constituídos por condutores isolados em cobre. - A temperatura ambiente a ser considerada é de 30ºC. - Fator de correção devido à resistividade térmica do solo (FCR) = 1. - Considerar que o comprimento do circuito 1 seja de 32,5 metros, circuito 2 seja de 9,5 metros e o circuito 3 seja de 11,0 metros. - Cabo Superastic (Tabela de queda de tensão unitária em V/A.km, apresentada abaixo). Página 11 Prof. MSc. Danilo G. Batista Resposta: a) A Potência total instalada da edificação. Preenchendo o quadro de cargas abaixo, tem-se. QUADRO DE CARGAS Número do Circuito CARGA DAS LÂMPADAS (W) TOMADAS (W) TOTAL (W) OBSERVAÇÃO TUG TUE 60 100 160 220 Ou- tra 100 600 1300 1400 Outra Cir. 1 3 9 3 3 440 2.660 Iluminação Geral Cir. 2 5.600 5.600 Chuveiro Banheiro Social Cir. 3 4.400 4.400 Chuveiro Banheiro Suíte Cir. 4 2 2.600 Aparelhos de Ar condicionado (Suíte e quarto) Cir. 5 6 2 1.100 2.900 Tomadas Suíte, Banheiro Suíte e Garagem Cir. 6 10 1 600 2.200 Tomadas Sala, Circulação, Banheiro Social, Quarto Cir. 7 4 5 - 2x450 - 1x300 4.650 Cozinha e Área de Serviço SOMA 24.960W CARGA TOTAL INSTADA (KW) 24,96 kW Pelo cálculo da carga total tem-se que a Potência ou Carga Instalada da edificação é de 24,96 kW Observação: A potência ou carga instalada de uma edificação refere-se à soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos ligados na instalação do consumidor à rede de energia elétrica da concessionária (rede de distribuição). A Potência nominal é aquela registrada na placa ou impressa no aparelho ou na máquina, trata-se da potência ativa. b) Calcule a Demanda de utilização (demanda máxima prevista): Lembrem-se de que a demanda de utilização ou provável demanda é a soma das potências nominais de todos os aparelhoselétricos que funcionam simultaneamente, utilizada para o dimensionamento dos condutores dos ramais alimentadores, dispositivos de proteção, categoria de atendimento ou tipo de fornecimento e demais características do consumidor. Para o cálculo da demanda (D) na elaboração do projeto elétrico, deve-se observar o seguinte: - A utilização da energia elétrica varia no decorrer do dia, porque o(s) usuário(s) não utiliza(m) ao mesmo tempo (simultaneamente) todos os pontos da instalação; - A carga instalada não varia, mas a demanda varia ao longo do tempo; - Caso a especificação da entrada de energia fosse feita pela carga (potência) instalada, em vez da demanda, haveria um “superdimensionamento” de todos os elementos (disjuntores, condutores, poste, etc.) que compõem a entrada de energia e, consequentemente, em vez de se adotar uma categoria, passar-se-ia para um categoria superior, tendo como consequência os custos maiores, sem necessidade - O cálculo da demanda é um método estatístico, sendo que as Tabelas apresentadas na NBR 5410 foram elaboradas em função de estudos e experiências dos projetistas; - A demanda, por ser um método estatístico, não pode ter o seu valor considerado como único e verdadeiro, por isso é chamado de “demanda máxima prevista”. Para simplificar, chamaremos somente de demanda (D). A demanda da unidade consumidora ou do edifício de uso coletivo, para efeito de dimensionamento dos condutores do ramal de entrada e ligação, eletrodutos, proteção geral e aterramento da entrada em baixa tensão, bem como dos diversos trechos comuns das instalações, deverá ser determinada pela expressão: D = a + (b1 + b2 + b3 + b4 + b5 + b6 + b7 + b 8) + c + d + e Página 12 Prof. MSc. Danilo G. Batista Cálculo de “a” Através do valor da carga instalada para iluminação e tomadas de uso geral (TUG) e conforme a descrição do tipo de uso da instalação (residências, laboratórios, escritórios, etc.) toma-se o valor do fator de demanda (FD) a ser aplicado. a = FD * Pinst. Pelo quadro de cargas tem-se que a carga das TUE e Iluminação é de 9.460W. Considerando a edificação com 130 m², a carga mínima, conforme NBR 5410, é de: 130 m² x 30 w/m² = 3.900W (inferior a carga instalada que é de 24.960 kW). De acordo com a Tabela 2 (slide de aula – Distribuição Residencial) a = 0,27 * 9.460W a = 2.554,2 VA. Cálculo de “b” (b1 + b2 + b3 + b4 + b5 + b6 + b7 + b8) – (Para aparelhos resistivos). Através das tabelas determina-se o fator de demanda (FD), conforme o aparelho utilizado e a sua quantidade. Onde : b1 = Demanda de aparelhos de chuveiro elétrico b2 = Demanda de aparelhos de torneira elétrica b3 = Demanda de aparelhos de máquina de lavar-louças b4 = Demanda de aparelhos de aquecedor de passagem b5 = Demanda de aparelhos de aquecedor de acumulação b6 = Demanda de aparelhos de fornos e fogões elétricos b7 = Demanda de aparelhos de máquina de secar-roupas b8 = Demanda de aparelhos de forno microondas Calculo do b1 b1 = Demanda de aparelhos de chuveiro elétrico (5.600W + 4.400W)*0,68 = 6.800 VA. Calculo do b6 (demais aparelhos de natureza resistiva) b6 = Demanda de aparelhos de fornos e fogões elétricos (1.100W + 600W + 2x450W + 300W)*0,54 = 1.566 VA. (Observem que no exercício resolvido em sala, tínhamos o levantamento de cada aparelho em específico, permitindo assim fazer a demanda por tipo de aparelho, como não foi dada esta especificação, considera-se que todos possuem a mesma natureza, para fins de calculo, assim, pela tabela 3 - slide de aula – Distribuição Residencial, obtém-se o fator de demanda igual a 0,54, que equivale a cinco equipamentos de natureza resistiva como, por exemplo, torneira elétrica, máquina de lavar louça, aquecedor de passagem e etc, esta é a situação mais real durante a fase de projeto, pois dificilmente será possível inferir os reais equipamentos da edificação ao longo do tempo!). Cálculo de “c” Através da tabela determina-se o fator de demanda (FD) de acordo com o tipo de utilização dos aparelhos de ar-condicionado (comercial ou residencial ) e a sua quantidade. c = FD * ∑Pot. Aparelhos Como se tem apenas dois equipamentos de ar condicionado, FD = 1 (tabela 4 - slide de aula – Distribuição Residencial), assim: c = 1 * 2.600 = 2.600 VA. Cálculo de “d” - como foi considerado que todos os aparelhos ligados as TUE, exceto ar condicionado, são de natureza puramente resistiva, não teremos, na edificação dada, o “d” e o “f”, mas se tivesse o calculo é realizado da seguinte forma: Edifícios residenciais de uso coletivo Para potência do maior aparelho utiliza-se fator de demanda (FD) = 0,8 Página 13 Prof. MSc. Danilo G. Batista Para potência dos demais aparelhos utiliza-se fator de demanda (FD) = 0,5 d = 0,8 * Pot. Maior + 0,5 * ∑ Pot. Demais aparelhos Observação: vários projetistas elétricos, a fim de assegurar a integridade das instalações, adotam o primeiro equipamento de maior demanda com o FD = 1, e adota a equação de demanda acima, para os demais! Indústrias e outros Adotar FD compatível com o tipo de atividade determinada pelo ciclo de funcionamento dos motores. O FD é de inteira responsabilidade do projetista e deve ser aprovado pela concessionária local. Cálculo de “e” Para potência do maior aparelho utiliza-se fator de demanda (FD) = 1 Para potência do 2° maior aparelho utiliza-se fator de demanda (FD) = 0,7 Para potência do 3° maior aparelho utiliza-se fator de demanda (FD) = 0,4 Para potência dos demais aparelhos utiliza-se fator de demanda (FD) = 0,3 e = 1 * Pot. maior + 0,7 * Pot. 2°maior + 0,4 * Pot. 3° maior + 0,3 * ∑ Pot. demais aparelhos. NOTAS: 1) Não deve ser computada para efeito de dimensionamento a potência dos aparelhos de reserva. 2) As ampliações de cargas previstas ou prováveis deverão ser consideradas no cálculo da demanda, para dimensionamento dos condutores e eletrodutos, enquanto que a medição e a proteção geral deverão ser redimensionadas na época em que a nova carga entrar em operação. 3) No cálculo da demanda de aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência deve ser considerada igual à potência nominal, levando-se em conta as perdas nos auxiliares. Quando uma informação mais precisa desta potência não for disponível, defini-la conforme estabelecido na NBR 5410 (como fizemos em sala!). - Demanda máxima prevista: D = a + (b1 + b2 + b3 + b4 + b5 + b6 + b7 + b 8) + c + d + e D = 2.554,2 VA + 6.800 VA + 1.566 VA + 2.600 VA. + 0 + 0. D = 13.520,2 VA ou 13,52 kVA. c) Calcule e indique qual o tipo de ligação (monofásica, bifásica ou trífassica), sua categoria de Atendimento (M1, M2, M3, B1, B2, T1, T2, T3, T4 ou T5), qual tipo de condutor utilizado e sua bitola (seção nominal em mm²) para o ramal de ligação e o ramal de entrada e qual o disjuntor termomagnético da entrada. Como a carga instalada da edificação é de 24,96 kW, de acordo com a tabela abaixo da NTC 04 CELG-GO, extrai- se os dados solicitados: Página 14 Prof. MSc. Danilo G. Batista - Tipo de ligação: Bifásico; - Categoria de Atendimento: B2; - Tipo de condutor utilizado e sua bitola para o ramal de ligação: Condutor em alumínio multiplex XLPE de 16 mm² (observem que este valor é recomendado pela NTC 04, sendo o mínimo permitido, nada impede de utilizar um fio de maior bitola, porém por questões econômicas, dificilmente se emprega bitolas superiores ao recomendado na NTC 04). - Tipo de condutor utilizado e sua bitola para o ramal de entrada: Condutor de cobre com revestimento de PVC de 16 mm² ou Condutor de cobre com revestimento de EPR/XLPE de 10 mm² (observem que este valor érecomendado pela NTC 04, sendo o mínimo permitido, nada impede de utilizar um fio de maior bitola, porém por questões econômicas, dificilmente se emprega bitolas superiores ao recomendado na NTC 04). - disjuntor termomagnético da entrada: disjuntor termomagnético monopolar de 60A. d) Qual a bitola dos fios empregados nos circuitos 1, 2 e 3, considerando: - Os fios passam no interior de um eletroduto de PVC embutido em alvenaria convencional, juntamente com outros condutores isolados de outros circuitos em cobre. - A temperatura ambiente a ser considerada é de 30ºC. - Fator de correção devido à resistividade térmica do solo (FCR) = 1. - Considerar que o comprimento do circuito 1 seja de 32,5 metros, circuito 2 seja de 9,5 metros e o circuito 3 seja de 11,0 metros. - Cabo Superastic (Tabela de queda de tensão unitária em V/A.km, apresentada no inicio do enunciado!). Lembrem-se que o dimensionamento dos condutores elétricos consiste em determinar a seção mínima do condutor de forma que suportem simultaneamente o aquecimento excessivo e a queda de tensão durante a passagem da corrente. Em outras palavras, o dimensionamento consiste em calcular a corrente que os condutores de um circuito devem suportar em condições nominais de funcionamento. Para considerarmos um circuito corretamente dimensionado, é necessário aplicar os critérios da norma. Os métodos de cálculo são: 1. Capacidade de condução de corrente; 2. Queda de tensão; 3. Seção mínima; Em princípio, cada um dos métodos de cálculo pode resultar numa seção diferente. A seção a ser adotada é a maior dentre todas as seções obtidas! - Calculo da seção nominal dos condutores do circuito 1 1. Capacidade de condução de corrente; Potência total do circuito: 2.660W Pela Tabela 33 da NBR 5410, tem-se: Método de Referência: B1 Método de Instalação: 7 Tipo de Isolação: PVC. Número de condutores carregados no circuito: 2 (o fase e o neutro, o terra não conta como carregado!) Corrente nominal ou corrente de projeto: Ip = 2.660W/220V = 12,09A Calculo da Corrente Corrigida: Ic = Ip/(FCT*FCA*FCR) Temos: FCT = 1 (as tabelas já foram elaboradas para a temperatura de 30ºC, caso fosse diferente adotar os fatores da Tabela 40 da NBR 5410.) FCA = 0,70 (Conforme dados, são três circuitos passando pelo mesmo eletroduto, se fosse dada a planta elétrica deveria verificar em qual trecho que o circuito em análise passa por mais números de circuitos e adotar este valor). FCR = 1 (dado do exercício!, o circuito não passa enterrado no subsolo) Ic = 12,09A/(1*0,7*1) = 17,27 (olha a corrente imediatamente superior contida nas tabelas de capacidade de condução de corrente da NBR 5410) Analisando a Tabela 36 da NBR 5410, obtém-se a seção do condutor de 1,5 mm². Página 15 Prof. MSc. Danilo G. Batista 2. Queda de tensão; Dados: e(%) = 4% - 0,04 - (a NBR 5410 permite no máximo 4% para os circuitos terminais e 2% para os ramais de entrada e ligação) V = 220V Ip = 12,09A L = 32,5 m = 0,0325km ΔVunit = 0,04 * 220 / (12,09 x 0,0325) ΔVunit = 22,40 V/A.km Material não magnético (eletroduto de PVC) Lembrem-se que em circuitos residenciais deve-se adotar FP mais próximo da unidade, assim, para as tabelas de queda de tensão em V/A.km, adota-se FP = 0,95. Assim, a seção do fio obtido é de 1,5 mm². Página 16 Prof. MSc. Danilo G. Batista 3. Seção mínima; Observando a Tabela Abaixo da NBR 5410, tem-se que a seção mínima do condutor é de 1,5 mm² Resposta final: A seção dos fios Fase, Neutro e Terra do Circuito 1 é de 1,5 mm². (Adota sempre a maior seção obtida nos três cálculos) - Calculo da seção nominal dos condutores do circuito 2 1. Capacidade de condução de corrente; Potência total do circuito: 5.600W Pela Tabela 33 da NBR 5410, tem-se: Método de Referência: B1 Método de Instalação: 7 Tipo de Isolação: PVC. Número de condutores carregados no circuito: 2 (o fase e o neutro, o terra não conta como carregado!) Corrente nominal ou corrente de projeto: Ip = 5.600W/220V = 25,45A Calculo da Corrente Corrigida: Página 17 Prof. MSc. Danilo G. Batista Ic = Ip/(FCT*FCA*FCR) Temos: FCT = 1 (as tabelas já foram elaboradas para a temperatura de 30ºC, caso fosse diferente adotar os fatores da Tabela 40 da NBR 5410.) FCA = 0,70 (Conforme dados, são três circuitos passando pelo mesmo eletroduto, se fosse dada a planta elétrica deveria verificar em qual trecho que o circuito em análise passa por mais números de circuitos e adotar este valor). FCR = 1 (dado do exercício!, o circuito não passa enterrado no subsolo) Ic = 25,45A/(1*0,7*1) = 36,36 (olha a corrente imediatamente superior contida nas tabelas de capacidade de condução de corrente da NBR 5410) Analisando a Tabela 36 da NBR 5410, obtém-se a seção do condutor de 6,0 mm². 2. Queda de tensão; Dados: e(%) = 4% - 0,04 - (a NBR 5410 permite no máximo 4% para os circuitos terminais e 2% para os ramais de entrada e ligação) V = 220V Ip = 25,45A L = 9,5 m = 0,009km ΔVunit = 0,04 * 220 / (25,45 x 0,009) ΔVunit = 38,42 V/A.km Material não magnético (eletroduto de PVC) Lembrem-se que em circuitos residenciais deve-se adotar FP mais próximo da unidade, assim, para as tabelas de queda de tensão em V/A.km, adota-se FP = 0,95. Assim, a seção do fio obtido é de 1,5 mm². Página 18 Prof. MSc. Danilo G. Batista 3. Seção mínima; Observando a Tabela Abaixo da NBR 5410, tem-se que a seção mínima do condutor é de 2,5 mm² Resposta final: A seção dos fios Fase, Neutro e Terra do Circuito 2 é de 6,0 mm². (Adota sempre a maior seção obtida nos três cálculos) - Calculo da seção nominal dos condutores do circuito 3 1. Capacidade de condução de corrente; Potência total do circuito: 4.400W Pela Tabela 33 da NBR 5410, tem-se: Método de Referência: B1 Método de Instalação: 7 Tipo de Isolação: PVC. Número de condutores carregados no circuito: 2 (o fase e o neutro, o terra não conta como carregado!) Corrente nominal ou corrente de projeto: Ip = 4.400W/220V = 20,00A Calculo da Corrente Corrigida: Página 19 Prof. MSc. Danilo G. Batista Ic = Ip/(FCT*FCA*FCR) Temos: FCT = 1 (as tabelas já foram elaboradas para a temperatura de 30ºC, caso fosse diferente adotar os fatores da Tabela 40 da NBR 5410.) FCA = 0,70 (Conforme dados, são três circuitos passando pelo mesmo eletroduto, se fosse dada a planta elétrica deveria verificar em qual trecho que o circuito em análise passa por mais números de circuitos e adotar este valor). FCR = 1 (dado do exercício!, o circuito não passa enterrado no subsolo) Ic = 20,0A/(1*0,7*1) = 28,57 (olha a corrente imediatamente superior contida nas tabelas de capacidade de condução de corrente da NBR 5410) Analisando a Tabela 36 da NBR 5410, obtém-se a seção do condutor de 4,0 mm². 2. Queda de tensão; Dados: e(%) = 4% - 0,04 - (a NBR 5410 permite no máximo 4% para os circuitos terminais e 2% para os ramais de entrada e ligação) V = 220V Ip = 20,0A L = 11,5 m = 0,0115km ΔVunit = 0,04 * 220 / (20,0 x 0,0115) ΔVunit = 38,26 V/A.km Material não magnético (eletroduto de PVC) Lembrem-se que em circuitos residenciais deve-se adotar FP mais próximo da unidade, assim, para as tabelas de queda de tensão em V/A.km, adota-se FP = 0,95. Assim, a seção do fio obtido é de 1,5 mm². Página 20 Prof. MSc. Danilo G. Batista 3. Seção mínima;Observando a Tabela Abaixo da NBR 5410, tem-se que a seção mínima do condutor é de 2,5 mm² Resposta final: A seção dos fios Fase, Neutro e Terra do Circuito 2 é de 4,0 mm². (Adota sempre a maior seção obtida nos três cálculos) “No que diz respeito ao empenho, ao compromisso, ao esforço, à dedicação, não existe meio termo! Ou você faz uma coisa bem feita ou não faz.” (Ayrton Senna)
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