Apostila Elétrica

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Conceitos Básicos de Instalações Prediais
Atendimento de Lâmpadas e Tomadas:
Considerando a tensão de alimentação segundo os padrões da COPEL – PR, a tensão fase-neutro nos circuitos a seguir será de 127 V e as tensões fase-fase de 220 V.
A simbologia básica para interruptores, tomadas, lâmpadas e condutores podem ser encontradas na folha de simbologia anexa ao final deste capítulo.
Exercícios: completar o projeto elétrico segundo a simbologia citada e fazer um diagrama multifilar da instalação:
a) Interruptor simples com atendimento pelo piso:
b) Interruptor simples com atendimento pelo teto:
c) Duas lâmpadas atendidas pelo mesmo interruptor:
d) Interruptor de duas seções:
�
 e) Interruptores simples e tomadas (os circuitos de iluminação e de tomadas devem ser distintos):
f) Interruptor paralelo (ou Three-way): para o controle do(s) ponto(s) de iluminação por meio de dois pontos de acionamento:
�
g) Interruptor intermediário (ou four-way, para quando houver acionamento por meio de três ou mais pontos):
Obs.: Caso a instalação necessite de mais pontos de controle (interruptores) para o controle da iluminação, é possível instalar tantos interruptores intermediários quanto se deseje.
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Conceito de circuito de uma instalação
Um circuito pode ser definido como um conjunto de condutores que atendem uma carga determinada ou um agrupamento de cargas. Pode ser mono, bi ou trifásico, deve conter um condutor terra quando atender tomadas (por exigência de norma), e suas características são previstas em projeto, em concomitância com as cargas e com a instalação disponível.
Instalação de tomadas
Em geral, numa instalação de baixa tensão se prevê o atendimento das cargas usuais (eletrodomésticos, máquinas de escritório, etc.) por tomadas de corrente. Estas podem ser divididas em duas categorias:
. Tomadas de Uso Geral (TUG): nelas são ligadas os aparelhos portáteis em geral, como eletrodomésticos, abajures, etc.
. Tomadas de Uso Específico (TUE): a NBR 5410 estabelece que as cargas que possuem correntes superiores a 10 A devem ser atendidas por um circuito de uso exclusivo. São cargas, portanto, de potência mais elevada. São as chamadas tomadas de uso específico.
É o caso normalmente dos chuveiros, máquinas de lavar pratos, aparelhos de ar condicionado, etc. 
Obs.: as tomadas que atendem ferros de passar roupa ou as utilizadas para máquinas de lavar, por exemplo, não configuram necessariamente uma TUE. O que caracteriza a TUE é o valor da corrente, não o fato de ser uma carga de uso fixo.
Circuitos Terminais, Circuitos de Distribuição e Quadro de Distribuição
Os diversos circuitos que atendem as cargas da instalação são alimentados normalmente a partir de um quadro de distribuição. Este quadro tem a função de organizar a instalação, permitir operações de manutenção e agrupar os elementos de proteção e/ou comando.
Os circuitos que atendem diretamente as cargas são chamados de circuitos terminais.
A alimentação dos quadros de distribuição, no entanto, necessita de um outro conjunto de condutores, chamados de circuitos de distribuição que, por sua vez, podem estar ligados a outros quadros de distribuição.
Entende-se por quadros de distribuição, de modo genérico, os quadros que atendem cargas de iluminação e/ou tomadas, quadros de força (os que atendem cargas de motores e equipamentos de maior potência) ou ainda os chamados CCM (Centro de Controle de Motores). Os CCM incluem, além dos recursos normais de proteção e manobra, uma lógica de acionamento que pode ser mais ou menos complexa.
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Noções de Projetos de Instalações Elétricas
Pelo fato de envolver uma grande quantidade de detalhes, o projeto de instalações elétricas deve receber um tratamento analítico adequado para evitar o esquecimento eventual de algum pormenor que possa comprometer sua qualidade. Como sugestão, é indicado aqui um roteiro para um possível planejamento.
Definição das tomadas de uso específico (TUE’s) da instalação:
Uma vez que se tem em mãos a planta arquitetônica, é importante definir se a instalação é de uso comercial, residencial ou industrial, que tipo de cargas serão utilizadas em cada ambiente, quais as necessidades de iluminação, que tipo de tarefas se farão nos ambientes, etc.
Observação importante: a NBR 5410 estabelece que:
9.5.3.1 Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente.
No caso da disciplina de Instalações, utilizaremos o seguinte critério: as TUE serão identificadas por terem uma potência superior a 1270 VA, independentemente do valor da corrente.
Além disso, aplicaremos – como um critério adicional da disciplina – um circuito de 220 V a essas cargas.
O projetista da instalação elétrica deve conhecer as características dessas TUE’s, coletando as seguintes informações:
- potência da carga;
- tensão nominal;
- no de fases de atendimento;
- fator de potência, se a potência da carga não for dada em VA.
Além disso, no caso de cargas especiais que incluem motores, deve conhecer as características próprias do acionamento em questão para evitar eventuais sobrecargas.
A NBR 5410 prevê que a posição da TUE esteja a no máximo 1,5 m do local previsto para o aparelho.
Definição dos pontos de luz e interruptores correspondentes
A iluminação deve prever, antes de mais nada, o tipo de lâmpada, potência em VA e tensão de utilização. Além disso, deve definir a posição do ponto de iluminação seguindo os critérios convencionais de luminotécnica. O valor da iluminância adotada deve obedecer aos valores da norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013.
Os interruptores deverão ser previstos junto às guarnições das portas, respeitando, como regra geral, o movimento de abertura das portas para o ambiente.
Definição das tomadas de uso geral (TUG’s) da instalação
A NBR 5410 estabelece o no mínimo de tomadas de uso não específico (ou de uso geral) para instalações residenciais:
9.5.2.2.1 Número de pontos de tomada
a) em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório, atendidas as restrições de 9.1 (locais com banheira ou chuveiro);
b) em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;
c) em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;
NOTA: Admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu acesso, quando a varanda, por razões construtivas, não comportar o ponto de tomada, quando sua área for inferior a 2 m2 ou, ainda, quando sua profundidade for inferior a 0,80 m.
d) em salas e dormitórios deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível;
NOTA: Particularmente no caso de salas de estar, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá-lo, portanto, com a quantidade de tomadas julgada adequada.
e) em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos:
- um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m2. Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m no máximo de sua porta de acesso;
- um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25 m2 e igual ou inferior a 6 m2;
- um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m2, devendo esses pontosser espaçados tão uniformemente quanto possível.
Escolha do local apropriado para o quadro de distribuição:
A norma prevê cuidados simples para a escolha do local apropriado para os quadros de distribuição. Como sugestão, segundo o espírito da norma, recomendamos evitar salas que permaneçam trancadas, assim como ambientes com iluminação natural muito deficiente.
Para se conseguir uma redução de custos com os condutores na instalação, pode-se demonstrar que o local mais apropriado para a posição do quadro é o que se poderia chamar de “centro de carga”. Procurando uma analogia física, se tivéssemos que calcular o centro de massa de um sistema formado por massas de diferentes valores colocadas sobre um plano, teríamos que recorrer a uma média ponderada, utilizando o valor de x,y da posição de cada corpo, onde as massas em kg seriam os valores dos “pesos aritméticos”. De modo semelhante, o “centro de carga” de uma instalação poderia ser calculado por uma média ponderada utilizando como pesos os valores em VA, tomando sua posições x,y na planta baixa. Habitualmente não se faz esse cálculo de modo exato, mas o critério é sempre utilizado de modo geral para posicionar o quadro (ou quadros) da instalação.
Agrupamentos das cargas em circuitos:
Critérios de agrupamento
Ao estudar o atendimento de uma instalação elétrica, surge naturalmente uma pergunta: quantas cargas se poderia ligar num mesmo circuito ?
Convém notar que um circuito pode atender um conjunto de pontos de consumo ou às vezes um único ponto. Na prática, a ABNT não fixa o número máximo de pontos de um dado circuito; exige somente que haja um dimensionamento adequado da instalação para que se possa atender com segurança cada um dos circuitos escolhidos. No entanto, a título de exemplo, a norma francesa NFC 15-100 prevê o máximo de 8 pontos em cada circuito. É evidente que um número excessivo de cargas ligadas num mesmo circuito não é conveniente para a instalação. Uma escolha adequada desse número é importante pelas seguintes razões:
- limitar as conseqüências de uma falta, que provocará apenas o desligamento do circuito defeituoso pela proteção correspondente;
- facilitar verificações, ensaios e manutenções;
- evitar os perigos que possam resultar da falha de um único circuito como, por exemplo, de iluminação.
Além disso, a NBR 5410 estabelece que tomadas e pontos de luz não podem ser atendidos num mesmo circuito, a não ser em casos de hotéis e similares. Porém, mesmo nestes casos, a instalação em cozinhas, copas e áreas de serviço não entram na exceção.
Outros critérios estabelecidos pela norma NBR 5410:
- aparelhos de ar condicionado devem possuir circuitos individuais;
- para a instalação de todos os circuitos, cada um deve ter seu próprio condutor neutro;
- e ainda o ponto 9.5.3.2: Os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais.
Cargas dos circuitos
As cargas dos circuitos das TUE’s devem ser consideradas, como é lógico, como o valor das próprias cargas respectivas, em seu valor nominal. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência mecânica de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.
Ainda pela NBR 5410, os circuitos de TUG’s devem obedecer aos seguintes critérios para a definição de cargas:
9.5.2.1 Iluminação
9.5.2.1.1 Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.
NOTAS
1 Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede.
2 Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob 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.
3 Sobre interruptores para uso doméstico e análogo, ver ABNT NBR 6527.
9.5.2.1.2 Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413 �, conforme prescrito na alínea a) de 4.2.1.2.2, pode ser adotado o seguinte critério:
a) em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA;
b) em cômodo ou dependências com área superior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros.
NOTA Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas.
9.5.2.2.2 Potências atribuíveis aos pontos de tomada
A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos:
a) em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente;
b) nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto de tomada.
O item 4.2.1.2.3, b da NBR estabelece ainda o seguinte critério:
b) em halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casas de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral. Aos circuitos terminais respectivos deve ser atribuída uma potência de no mínimo 1000 VA.
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Dimensionamento dos condutores:
O correto dimensionamento dos condutores numa instalação elétrica é fundamental para garantir o bom funcionamento dos equipamentos, e principalmente, para a segurança dos usuários que, nos projetos residenciais contemplados neste trabalho, se refere a nós mesmos!
É fato conhecido que os grandes incêndios começam - tradicionalmente - nas instalações elétricas mal dimensionadas ou mal utilizadas. Basta recordar os casos da cidade de São Paulo na década de 70: edifício Joelma, Andraus e Grande Avenida.
Basicamente, todos os procedimentos de dimensionamento dos condutores podem ser enquadrados em dois grupos de critérios mais gerais:
. critérios da capacidade de corrente;
. critérios da queda de tensão.
O primeiro grupo de critérios se refere a tudo o que possa afetar o regime de temperaturas do condutor e, consequentemente, do isolante. O segundo leva em conta as perdas de tensão do condutor provocadas pela passagem de corrente.
Critérios da Capacidade de Corrente
A NBR 5410, no item 6.2.6, fixa alguns valores mínimos para instalações em BT (Tabela 47):
- a seção mínima de um condutor em cobre é de # 1.5 mm2 para circuitos de iluminação.
- a seção mínima de um condutor em cobre para circuitos de força (TUE’s ou TUG’s) é de # 2.5 mm2. 
- para circuitos de sinalização ou controle, a bitola mínima é de # 0.5 mm2.
OBS: uma sugestão para o dimensionamento de circuitos de TUG’s e iluminação: se as bitolas dos condutores projetados possuem valores maiores que # 2.5 mm2, é conveniente dividir a instalação em um número maior de circuitos, reduzindo a carga em cada um deles e, consequentemente, sua bitola.
Estas exigências da seção mínima são resultados de experiências profissionais constatadas no Brasil e no exterior e dão aos usuários uma certa margem de segurança contra maus - e numerosos - instaladores. Os valores citados neste parágrafo constam na tabela 43 - Seções Mínimas dosCondutores.
Os condutores utilizados em instalações - como qualquer material condutor - possui uma resistência ôhmica à passagem de corrente. Essa resistência, como se sabe pela expressão R = ( x l / S, é proporcional ao comprimento do condutor (l) e inversamente proporcional à sua seção (S) para um determinado material com resistividade (. Com isso, há valor de perda Joule distribuído em toda a extensão do condutor, originando um aquecimento nos materiais. Como a temperatura limite do isolante é bem inferior a do condutor (70o C para cobertura com PVC, por exemplo), o dimensionamento do condutor deve respeitar as necessidades da corrente de carga. Influem nesse dimensionamento, por exemplo, o método de instalação (aéreo, subterrâneo, em eletrodutos, em paredes, em bandejas, etc.), a presença de outros condutores carregados, as eventuais fontes de aquecimento dos ambientes, o material do condutor, o material do isolante, o regime de operação da carga, a temperatura ambiente, etc.
A NBR 5410, estabelece que os materiais para condutores só podem ser de cobre ou alumínio. No entanto, a norma restringe o uso do alumínio às instalações industriais (e, em casos especiais, às instalações comerciais). Todas as informações contidas a seguir neste trabalho se referem, portanto, a condutores de cobre.
Obs.: a NBR 5410 estabelece que:
6.2.3.8.1 Em instalações de estabelecimentos industriais podem ser utilizados condutores de alumínio, desde
que, simultaneamente:
a) a seção nominal dos condutores seja igual ou superior a 16 mm2,
b) a instalação seja alimentada diretamente por subestação de transformação ou transformador, a partir de
uma rede de alta tensão, ou possua fonte própria, e
c) a instalação e a manutenção sejam realizadas por pessoas qualificadas (BA5, tabela 18, que se refere a Competência das pessoas).
 6.2.3.8.2 Em instalações de estabelecimentos comerciais podem ser utilizados condutores de alumínio, desde que, simultaneamente:
a) a seção nominal dos condutores seja igual ou superior a 50 mm2,
b) os locais sejam exclusivamente BD1 (tabela 21, que se refere a Condições de fuga das pessoas em emergências) e
c) a instalação e a manutenção sejam realizadas por pessoas qualificadas (BA5, tabela 18).
6.2.3.8.3 Em locais BD4 (tabela 21) não é permitido, em nenhuma circunstância, o emprego de condutores de alumínio.
Os critérios encontrados na NBR 5410 para o dimensionamento de condutores pela capacidade de condução de corrente leva em conta 11 tabelas auxiliares. É importante frisar que o dimensionamento tratado considera o condutor numa temperatura igual à máxima admissível pelo material da isolação, aplicada permanentemente. Esta situação pode na verdade não acontecer em muitos casos reais, onde as cargas têm uma operação intermitente ou temporária. Nestes casos, para que se possa conseguir uma redução de custos de instalação, seria necessário um estudo específico que não será contemplado neste trabalho.
Além disso, os fatores de correção tabelados são aplicáveis somente a grupos de condutores com materiais de isolação com mesma temperatura máxima de serviço contínuo. É o que a norma chama de “cabos semelhantes”. Ou seja, se num mesmo duto se encontram cabos com materiais diferentes, seja dos condutores, seja dos isolantes, não se poderão aplicar as tabelas a seguir.
Para resumir os critérios de dimensionamento para a capacidade de corrente, apresentamos a seguir um roteiro simplificado onde se segue os passos indicados pela norma:
- calcular a corrente do circuito;
- acrescentar 25% do valor calculado para circuitos onde a corrente predominante se refere a motor.
- encontrar o método de instalação do circuito na tabela 33 (neste trabalho assumiremos a mesma numeração das tabelas constantes da norma NBR 5410);
- aplicar o fator de correção para temperatura ambiente ou temperatura do solo (tabela 40) sobre a corrente;
- aplicar fator de correção de agrupamento (tabela 42);
- com o último valor da corrente, escolher entre as tabelas 36 ou 38 o caso desejado e determinar a bitola do condutor para o primeiro critério.
Obs. 1: lembrar sempre que este roteiro se refere somente ao cálculo da capacidade de corrente do circuito; ainda será necessário considerar posteriormente a queda de tensão.
Obs. 2: por motivos didáticos, nesta apostila se utilizam somente condutores de COBRE com isolação de PVC 70o C.
Cálculo da Corrente do Circuito
Para que possamos passar ao dimensionamento dos condutores, é necessário conhecer a corrente prevista para o circuito. Cabe aqui diferenciar as situações:
Circuitos com TUE’s ou com uma única carga:
	O cálculo da corrente se faz pela expressão já conhecida:
					 P
				I =			, para cargas não trifásicas
 V . cos (
						 P
				I = 			 , para cargas trifásicas.
 
� . V . cos (
Obs.: no caso de motores, I deve ser acrescida de 25 % sobre o valor calculado.
Circuitos com TUG‘s ou com outro conjunto de cargas:
					 ( Si 
				I = 		
 V 
onde Si são as potências aparentes das cargas do circuito.
�
Tabela 33 - Tipos de linhas elétricas (NBR 5410/04):
�
�
�
�
�
Na página a seguir é apresentada a tabela para correção de temperaturas:
�
Tabela 40 - Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30o C para linhas não subterrâneas e de 20o C (temperatura do solo) para linhas subterrâneas (NBR 5410):
	Temperatura 
	Isolação
	o C
	PVC
	EPR ou XLPE
	Ambiente
	
	
	10
	1.22
	1.15
	15
	1.17
	1.12
	20
	1.12
	1.08
	25
	1.06
	1.04
	35
	0.94
	0.96
	40
	0.87
	0.91
	45
	0.79
	0.87
	50
	0.71
	0.82
	55
	0.61
	0.76
	60
	0.50
	0.71
	65
	-
	0.65
	70
	-
	0.58
	75
	-
	0.50
	80
	-
	0.41
	Do solo
	
	
	10
	1.10
	1.07
	15
	1.05
	1.04
	25
	0.95
	0.96
	30
	0.89
	0.93
	35
	0.84
	0.89
	40
	0.77
	0.85
	45
	0.71
	0.80
	50
	0.63
	0.76
	55
	0.55
	0.71
	60
	0.45
	0.65
	65
	-
	0.60
	70
	-
	0.53
	75
	-
	0.46
	80
	-
	0.38
Observações:
- para cabos enterrados diretamente no solo ou em eletrodutos enterrados, a temperatura de referência é de 20o C. Neste caso, se a resistência térmica do solo for diferente de 2.5 K.m/W, consultar item 6.2.5.4 da NBR 5410.
- a norma prevê também a aplicação de fatores de correção para agrupamento de circuitos em cabos multipolares:
�
Tabela 42: Fatores de correção para agrupamentos de circuitos ou cabos multipolares (NBR 5410):
�
De posse do valor da corrente corrigida por todas as tabelas anteriores, passamos finalmente à tabela 36 da página seguinte, onde, de acordo com o método escolhido de instalação, encontraremos a bitola do condutor que atende o critério da capacidade de corrente.
�
Tabela 36 - Capacidades de condução de corrente segundo a 
NBR 5410/04, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D. Condutores isolados, cabos unipolares e multipolares – em COBRE, ISOLAÇÃO EM PVC, temperatura de 70º C no condutor, 30o C no ar ambiente e 20o C no solo: 
(os valores apresentados são somente uma PARTE da Tabela)
�
Tabela 38 - Capacidades de condução de corrente segundo a 
NBR 5410/04, em ampères, para os métodos de referência E, F e G. Condutores isolados, cabos unipolares e multipolares – em COBRE, ISOLAÇÃO EM PVC, temperatura de 70oC no condutor e temperatura de 30o C no ar ambiente e 20o C no solo:
�
Obs: as tabelas da norma possuem dados das seções nominais até o valor de 1000 mm2. Neste trabalho só estão sendo apresentadas as tabelas referentes à isolação em PVC 70o C; para a isolação em EPR e XLPE, consultar as tabelas correspondentes da NBR 5410/04, que foram omitidas neste trabalho.
�
Critérios para cálculos de Quedas de Tensão
Queda de tensão para uma única carga no circuito
Sabendo que os condutores - em temperaturas usuais - possuemuma resistência ôhmica natural à passagem de corrente, cada vez que realizarmos o dimensionamento teremos que considerar uma queda de tensão ao longo do material, uma vez que a circulação de corrente exige uma certa queda de tensão (V para vencer essas perdas ôhmicas.
Ao dimensionar um condutor, não basta, portanto, simplesmente aplicar os critérios de cálculo de capacidade de corrente. O exemplo a seguir ilustra esse fenômeno, mostrando que sem o cálculo da queda de tensão pode tornar-se inviável o atendimento de algumas cargas.
Exemplo:			 
					200 m	
Dados: 2 condutores com isolação em PVC em 
eletroduto enterrado no solo com t =20o C e 
resistividade térmica de 2,5 K.m/W.
Análise dos dados:
- método de instalação: 61 A - método de referência: D
- tabela 31		# 2,5 mm2 (capacidade para 29 A)
 coluna 12
	No entanto, com a utilização do condutor # 2,5 mm2, poderíamos demonstrar que a tensão sobre o chuveiro seria de:
	(V (%) = 100 . ( . l . P = 100 . (1/56) . 400 . 3200 = 56,7 %
		 V2 . A . cos (	 (127)2 . 2,5 . 1
	Convém notar que o condutor escolhido não sofre nenhuma condição de sobrecarga. No entanto, a queda de tensão - no caso, excessiva - faz com que tenhamos de escolher um outro valor de bitola para o condutor para que se possa reduzir a queda.
	Para isso, utilizaremos a expressão:
				A = 100 . ( . l . P___ ,
				 V2 . (V% . cos (	
onde:
A = seção do condutor em mm2;
( = resistividade do cobre, em ( mm2 / m;
l = distância percorrida pelo condutor, em m (para circuitos em 127 ou 220 V, l inclui o percurso de ida e volta; para circuitos trifásicos, l só conta ida);
P = potência da carga em W;
V = tensão de alimentação do circuito, em V;
(V% = queda de tensão admissível, em valor percentual;
cos ( = fator de potência da carga
	A norma estabelece também limites para os valores admissíveis de queda de tensão:
Tabela 46 - Limites de Queda de Tensão:
A norma estabelece os seguintes critérios para queda de tensão:
a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);
b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado;
c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição;
d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio.
No caso específico da disciplina de Instalações, utilizaremos sempre o item c) da norma, uma vez que é o caso que mais nos interessa.
Convém ressaltar que, “em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%.” (NBR 5410, 6.2.7.2).
Queda de tensão para circuitos com várias cargas
A situação calculada anteriormente não permite o cálculo da queda de tensão em circuitos que atendam um conjunto de cargas. Para esses casos, será necessário analisar se as cargas são simultâneas ou não.
1o caso: circuitos com cargas de uso simultâneo
Nesta situação, a bitola do condutor será calculada pela expressão:
A (mm2) = 200 . ( . [ ( li . Si]
V2 . (V%
onde:	(, V, (V% são variáveis já apresentadas;
Si = potência aparente da carga i;
li = distância da carga i à origem do circuito (para cargas trifásicas, esta distância só leva em conta a ida até a caga; para cargas não trifásicas, é necessário considerar a ida e a volta.
Exemplo:
OBS.: 12 m incluindo o pé-direito.
Calculando somente pelo critério da queda de tensão:
Amm2= 200 . ( . [ ( li . Si] 
V2 . (V%
= 200 . (1/56) . (12 . 174 + 16 . 174 +18 . 174+ 22 . 174)
 	 			(127)2 . 2
Amm2 = 1,31 mm2 
Portanto, a bitola selecionada será # 1,5 mm2.
Obs: A expressão matemática comprova que o arranjo de ligação das cargas em paralelo deve ser feita de tal modo que as distâncias percorridas pelas correntes nos condutores sejam as mínimas possíveis para evitar maiores quedas de tensão e consequentemente maiores valores para Amm2.
2o caso: circuitos com cargas de uso não simultâneo
Em instalações residenciais, para circuitos com cargas de pequena potência (lâmpadas e tomadas de uso geral) e pequeno número, é razoável desprezar o critério da queda de tensão. Este critério não interfere com a segurança da instalação, uma vez que está dimensionada pela capacidade de corrente. Só não há a garantia de qualidade de atendimento quanto aos limites de queda de tensão, caso venha a dar-se a eventual ligação simultânea das cargas.
Dimensionamento do condutor neutro, do condutor de proteção e montagem do quadro de distribuição:
Seguindo as indicações da NBR 5410, a norma estabelece os seguintes critérios para o dimensionamento do neutro:
6.2.6.2.1 O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito.
6.2.6.2.2 O condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase.
6.2.6.2.3 Quando, num circuito trifásico com neutro, a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 15%, a seção do condutor neutro não deve ser inferior à dos condutores de fase, podendo ser igual à dos condutores de fase se essa taxa não for superior a 33%.
NOTAS
1 Tais níveis de correntes harmônicas são encontrados, por exemplo, em circuitos que alimentam luminárias com lâmpadas de descarga, incluindo as fluorescentes.
2 O caso de taxas superiores a 33% é tratado em 6.2.6.2.5.
6.2.6.2.4 A seção do condutor neutro de um circuito com duas fases e neutro não deve ser inferior à seção dos condutores de fase, podendo ser igual à dos condutores de fase se a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos não for superior a 33%.
NOTA O caso de taxas superiores a 33% é tratado em 6.2.6.2.5.
6.2.6.2.5 Quando, num circuito trifásico com neutro ou num circuito com duas fases e neutro, a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 33%, pode ser necessário um condutor neutro com seção superior à dos condutores de fase.
NOTAS
1 Tais níveis de correntes harmônicas são encontrados, por exemplo, em circuitos que alimentam principalmente computadores ou outros equipamentos de tecnologia de informação. 2 Para se determinar a seção do condutor neutro, com confiança, é necessária uma estimativa segura do conteúdo de terceira harmônica das correntes de fase e do comportamento imposto à corrente de neutro pelas condições de desequilíbrio em que o circuito pode vir a operar. O anexo F fornece subsídios para esse dimensionamento.
6.2.6.2.6 Num circuito trifásico com neutro e cujos condutores de fase tenham uma seção superior a 25 mm2, a seção do condutor neutro pode ser inferior à dos condutores de fase, sem ser inferior aos valores indicados na tabela 48, em função da seção dos condutores de fase, quando as três condições seguintes forem simultaneamente atendidas:
a) o circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal;
b) a corrente das fases não contiver uma taxa de terceira harmônica e múltiplos superior a 15%; e
c) o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes conforme 5.3.2.2.
Tabela 48 - Seção do Condutor Neutro - NBR 5410:
	Seção dos Condutores 
Fase (mm2)
	Seção Mínima do Condutor 
Neutro (mm2)
	S < 25
	S
	35
	25
	50
	25
	70
	35
	95
	50
	120
	70
	150
	70
	185
	95
	240
	120
	300
	150
	400
	185
Dimensionamento dos Condutores de Proteção
Para que não seja necessário um cálculo mais refinado envolvendo fenômenos de curto-circuito, a norma permite a determinação da seção mínima dos condutores de proteção a partir da tabela 53 a seguir:
	Seção dos condutores fase da instalação S (mm2)
	Seção mínima do condutor de proteção correspondente Sp (mm2)
	S < 16
	S
	16 < S < 35
	16
	S >35
	S/2Se a aplicação da tabela conduzir a valores não padronizados, devem ser usados os condutores com a seção normalizada mais próxima.
A norma proíbe ainda o uso de tubulações de água ou gás como condutores de proteção.
Montagem do Quadro de Distribuição
Segundo a NBR 5410, devem ser observados os seguintes critérios:
NOTA: Esta capacidade reserva deverá se refletir no cálculo do circuito de distribuição do respectivo quadro de distribuição.
É recomendável que se preveja uma distribuição dos circuitos no quadro de forma a não sobrecarregar eventualmente alguma das fases.
Simbologia
Infelizmente, não existe ainda no Brasil um consenso a respeito da simbologia utilizada nos desenhos de projetos de instalações elétricas. A atual norma brasileira NBR 5444/89 – Símbolos Gráficos para Instalações Elétricas Prediais – Simbologia, não foi adotada pela grande maioria dos projetistas.
Dimensionamento dos Circuitos de Distribuição 
Os circuitos de distribuição (que alimentam os quadros de distribuição) devem ser dimensionados sob critérios semelhantes aos que foram utilizados para circuitos que atendem as TUE’s. No entanto, por não possuir uma carga única, deverão receber um tratamento diferenciado. Assim, para o dimensionamento, o quadro deverá ser considerado como uma única carga, como se fosse mais uma das cargas ligadas ao quadro geral que a atende.
Para calcular a carga equivalente do quadro de distribuição será necessário conhecer o valor das cargas em VA de todos os circuitos terminais ligados a esse quadro. Em seguida calcula-se o valor da demanda máxima (o valor máximo de potência que se prevê poder ser exigido do quadro), levando em conta a possível não simultaneidade da utilização das cargas.
Há muitas maneiras de aplicar um critério apropriado de fatores de demanda, respeitando as características das cargas, da utilização do ambiente, dos costumes dos usuários, etc. Há vários métodos de autores da área para estimar os valores dos fatores de demanda e os critérios gerais para estimar a carga simultânea do quadro. Alguns deles podem ser encontrados nas referências bibliográficas no final do trabalho. Um possível critério para instalações residenciais está apresentado a seguir.
A potência de demanda máxima pode ser calculada, portanto, da seguinte forma:
PDM = ( i PTUE + f [ (( i PTUG + ( i PILUM) ]
Onde:
PDM	= potência máxima (estimada)de demanda
PTUE	= potência de TUE 
PTUG 	= potência de TUG 
PILUM	= potência de iluminação
A função “f ” da fórmula se refere a uma consideração escalonada dos valores da soma das potências de TUG e iluminação. Segundo o critério apresentado aqui, utilizaremos a seguinte regra para as cargas:
	
	
	
	
	
	Valor de f
	de
	0
	a
	1000
	VA
	0,86
	de
	1000
	a
	2000
	VA
	0,75
	de
	2000
	a
	3000
	VA
	0,66
	de
	3000
	a
	4000
	VA
	0,59
	de
	4000
	a
	5000
	VA
	0,52
	de
	5000
	a
	6000
	VA
	0,45
	de
	6000
	a
	7000
	VA
	0,40
	de
	7000
	a
	8000
	VA
	0,35
	de
	8000
	a
	9000
	VA
	0,31
	de
	9000
	a
	10000
	VA
	0,27
	
	acima
	de
	10000
	VA
	0,24
Com essa escala progressiva, convém observar que as cargas de iluminação e tomadas de uso geral recebem uma redução em seu valor total. Note-se que, pela fórmula antes apresentada, essa redução não ocorre com as tomadas de uso específico.
Ao conhecer agora o valor da potência de demanda máxima, podemos calcular a corrente estimada para o circuito:
 
	
A partir de agora o quadro de distribuição pode ser considerado como uma única carga TUE e seus alimentadores serão dimensionados segundo os critérios já conhecidos.
Escolha dos disjuntores
Os disjuntores, responsáveis mais imediatos pela proteção contra curtos-circuitos e sobrecargas, devem ser instalados para cada circuito terminal e para cada circuito de distribuição. Seus valores nominais, no entanto, não são escolhidos diretamente em função da corrente calculada para o circuito, mas em função da bitola do condutor utilizado. Sendo assim, pode ocorrer que um determinado disjuntor tenha um valor relativamente alto para a corrente prevista para o circuito. Não há problema: em realidade, a corrente nominal do disjuntor prevê a possibilidade de utilização do condutor até um valor próximo ao limite de projeto. Dessa forma, o disjuntor libera a capacidade de condução dos cabos, permitindo o acréscimo de cargas até seu valor de projeto. Detalhes sobre a seleção de disjuntores serão vistos em sala de aula.
Um caso particular da escolha de disjuntores se refere àquele utilizado na entrada de serviço. Sendo este o ponto de interligação com a rede externa, a Concessionária de energia impõe valores pré-determinados para essa proteção, que deverá ajustar-se ao valor mais conveniente.
Para um caso geral, será utilizada a seguinte tabela de disjuntores para os circuitos:
Especificações e Dimensionamento de Eletrodutos
A norma proíbe o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal.
NOTA Esta proibição inclui, por exemplo, produtos caracterizados por seus fabricantes como “mangueiras”.
Nas instalações elétricas abrangidas pela NBR 5410 só são admitidos eletrodutos não propagantes de chama.
6.2.11.1.6 As dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexões devem permitir que, após montagem da linha, os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade. Para tanto:
a) a taxa de ocupação do eletroduto, dada pelo quociente entre a soma das áreas das seções transversais dos condutores previstos, calculadas com base no diâmetro externo, e a área útil da seção transversal do eletroduto, não deve ser superior a:
- 53% no caso de um condutor;
- 31% no caso de dois condutores;
- 40% no caso de três ou mais condutores;
b) os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos, não devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas às edificações e 30 m para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos. Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos em 3 m para cada curva de 90°.
NOTA Quando não for possível evitar a passagem da linha por locais que impeçam, por algum motivo, a colocação de caixa intermediária, o comprimento do trecho contínuo pode ser aumentado, desde que seja utilizado um eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior para cada 6 m, ou fração, de aumento da distância máxima calculada segundo os critérios da alínea (b). Assim, um aumento, por exemplo, de 9 m implica um eletroduto com tamanho dois degraus acima do inicialmente definido, com base na taxa de ocupação máxima indicada na alínea (a).
Em cada trecho da tubulação, entre 2 caixas, entre extremidades, ou entre extremidade e caixa, podem ser previstas no máximo 3 curvas de 90o ou seu equivalente até no máximo 270o. Em nenhuma hipótese devem ser previstas curvas com deflexão superior a 90o.
As curvas feitas diretamente nos eletrodutos não devem reduzir efetivamente seu diâmetro interno.
Os eletrodutos embutidos em concreto armado devem ser colocados de modo a evitar sua deformação durante a concretagem, devendo ainda ser fechadas as caixas e bocas dos eletrodutos com peças apropriadas para impedir a entrada de argamassas ou nata de concreto durante a concretagem.
As junções dos eletrodutos embutidos devem ser efetuadas com auxílio de acessórios estanques em relação aos materiais de construção.
Os eletrodutos só devem ser cortados perpendicularmente ao seu eixo. Deve ser retirada toda rebarba susceptível de danificar as isolações dos condutores.
Os condutores somente devem ser enfiados depois de estar completamente terminada a rede de eletrodutos e concluídos todos os serviços de construção que os possa danificar. A enfiação só pode ser iniciada após a tubulação ser perfeitamente limpa.
A tabela a seguir mostra a ocupaçãomáxima dos eletrodutos de PVC (e somente PVC) que serve de referência para dimensionamento.
Mais detalhes serão abordados em aula.
3
VL
127 V
IDM = 
# 2,5 mm2
Chuveiro 3200 W
25.20 A
� EMBED PBrush ���
PDM
� EMBED PBrush ���
b
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� EMBED PBrush ���
� A NBR 5413/92 foi substituída pela norma NBR ISO/CIE 8995-1:2013.
�PAGE �14�
� PAGE �12�
_1140936173/ole-[42, 4D, 9E, 29, 0D, 00, 00, 00]
_1140936538/ole-[42, 4D, C2, 88, 09, 00, 00, 00]
_1140935661/ole-[42, 4D, 42, 67, 0A, 00, 00, 00]
_965749600.unknown