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ENGENHARIA CIVIL INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PROF° RAED AULAS 9, 10, 11 e 12 1 2 PROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS 3 Terminologias 4 Proteção Contra Sobrecorrentes DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS São dispositivos que garantem, simultaneamente, a manobra e a proteção contra sobrecorrentes de sobrecarga e contra correntes de curto-circuito. Numa instalação elétrica residencial, comercial ou industrial, o importante é garantir as condições ideais de funcionamento do sistema sob quaisquer condições de operação, protegendo os equipamentos e a rede elétrica de acidentes provocados por alteração da corrente elétrica. Europeu (DIN) Americano (NEMA) 5 Três funções básicas • Abrir e fechar os circuitos (manobras). • Proteger os condutores ou mesmo os aparelhos, contra sobrecarga por meio do seu dispositivo térmico. • Proteger o condutor contra curto-circuito por meio do seu dispositivo magnético. Vantagem Permite o religamento sem a necessidade de substituição de componentes. Característica do disjuntor Caso o defeito na rede persistir no momento do religamento, o disjuntor desliga novamente. Ele não deve ser manobrado até que se elimine o problema do circuito. 6 Características dos Disjuntores Números de polos • Monopolares ou unipolares • Bipolares • Tripolares Quanto a tensão de operação • Disjuntores de baixa tensão (tensão nominal até 1000V). - Disjuntores em caixa moldada - Disjuntores abertos • Disjuntores de alta tensão (acima de 1000V) - Vácuo - Ar comprimido - Óleo - SF6 (hexafluoreto de enxofre) - Pequeno volume de óleo (PVO) 7 Em instalações elétricas prediais de baixa tensão, são mais utilizados os disjuntores termomagnéticos em caixa moldada. Tornando-o compacto e robusto, servindo para abrigar e suportar seus componentes. Os materiais utilizados na fabricação da caixa moldada, são por exemplo: poliéster, poliamida. Os disjuntores termomagnéticos são montados em quadros de distribuição (QD) ou quadros de luz (QL). Os disjuntores podem ser monofásicos, bifásicos ou trifásicos. Cuidado: nunca utilize dois ou três disjuntores monopolares em circuitos bifásicos ou trifásicos, respectivamente, pois em caso de sobrecarga ou curto-circuito corre-se o risco de somente uma das fases ser desligada; utilizando-se disjuntores bipolares ou tripolares em circuitos bifásicos ou trifásicos, respectivamente, em caso de sobrecarga ou curto-circuito, as 2 ou 3 fases serão desligadas simultaneamente. 8 Partes componentes do disjuntor termomagnético 9 Dimensionamento de Disjuntores A NBR 5410:2004 estabelece condições que devem ser cumpridas para que haja uma perfeita coordenação entre os condutores vivos de um circuito e o dispositivo que os protege contra correntes de sobrecarga e contra curtos-circuitos. Proteção contra sobrecarga A NBR 5410:2004, item 5.3.4, diz que “devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que ela possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, aos terminais ou às vizinhanças das linhas. 10 a) IP In IZ b) I2 1,45 IZ 11 12 Condições de atuação contra sobrecarga 13 Tabelas de Capacidade dos Disjuntores Termomagnéticos 14 Tabelas de Capacidade dos Disjuntores Termomagnéticos 15 Tabelas de Capacidade dos Disjuntores Termomagnéticos 16 Curvas de Atuação e Características I2t (Integral de Joule) 17 Curvas de Atuação e Características I2t (Integral de Joule) 18 Curvas de Atuação e Características I2t (Integral de Joule) 19 Curvas Características de Disparo – Disjuntores Siemens Notas: 1) Corrente convencional de não atuação (Int). 2) Corrente convencional de atuação (It). 20 Curvas Características de Disparo – Disjuntores Siemens Notas: 1) Corrente convencional de não atuação (Int) 2) Corrente convencional de atuação (It) 21 A norma de proteção estabelece que os disjuntores de curva B devem atuar para correntes de curto-circuito entre três e cinco vezes a corrente nominal. Enquanto isso, os de curva C atuam entre cinco e dez vezes a corrente nominal e, por fim, os disjuntores de curva D devem responder para correntes entre dez e vinte vezes a corrente nominal. Os disjuntores de curva B são indicados para cargas resistivas com pequena corrente de partida, como é o caso de aquecedores elétricos, fornos elétricos e lâmpadas incandescentes. Já os de curva C são indicados para cargas de média corrente de partida, como motores elétricos, lâmpadas fluorescentes e máquinas de lavar roupas. Por fim, os disjuntores de curva D são indicados para cargas com grande corrente de partida, a exemplo de transformadores BT/BT (baixa tensão). CURVAS DE DISPAROS DE DISJUNTORES 22 Exemplos de Dimensionamento de Disjuntores Para o dimensionamento do disjuntor vamos retornar aos exemplos dados no dimensionamento dos condutores, lembrando que os disjuntores devem ser dimensionados em função da capacidade máxima admissível pelos condutores. 23 24 25 26 Resposta Final: Disjuntor termomagnético bipolar de 30A. 2 # 4 + PE 4mm2 Observação: Caso fosse utilizado o condutor de 2,5mm2 , calculado anteriormente no item 2 (determinação da seção do condutor pelo critério da queda de tensão), a inequação não satisfaz. Portanto, o condutor também não é adequado. IP In IZ 24,5A 28,16A 24A 24,5A 30A 24A 27 28 29 Resposta Final: Disjuntor termomagnético unipolar de 20A. 1 # 2,5 (2,5) + PE 2,5 mm2 30 1. Pelo Critério da Capacidade de Corrente • Circuito 2, IP = 15,7A ... 24A ... Seção do condutor 2,5 mm 2 • Circuito 3, IP = 14,2A ... 24A ... Seção do condutor 2,5 mm 2 2. Pelo Critério da Queda de Tensão • Circuito 2, ... 24A ... Seção do condutor 2,5 mm2 • Circuito 3, ... 24A ... Seção do condutor 2,5 mm2 3. Escolha do Disjuntor • FCT – Tabela 10.14 do condutor 30°C • FCA – Tabela 10.16 – dois circuitos no interior do eletroduto. • In – Tabela 12.4 • IC – Tabela 10.10 – coluna 6 (B1, 2cc) 31 a) Com ventilação Circuito 2 IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 24 x 1,0 x 0,8 15,7A 15,7A 19,2A IZ = 19,2A 15,7A 20A 19,2A A inequação não satisfaz. Passamos para seção do condutor 4mm2 . ... IC = 32A ... IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 32 x 1,0 x 0,8 15,7A 15,7A 25,6A IZ = 25,6A 15,7A 20A 25,6A Resposta Final: Disjuntor termomagnético unipolar de 20A. 1 # 4 (4) + PE 4 mm2 Circuito 3 IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 24 x 1,0 x 0,8 14,2A 14,2A 19,2A IZ = 19,2A 14,2A 15A 19,2A A inequação é plenamente atendida. Resposta Final: Disjuntor termomagnético unipolar de 15A. 1 # 2,5 (2,5) + PE 2,5 mm2 32 b) Sem ventilação • FCT = 1,0 - Tabela 10.14 – temperatura do condutor 30°C. • FCT = 0,87 - Tabela 10.14 – temperatura no quadro 40°C. • In – Tabela 12.4 • IC – Tabela 10.10 – coluna 6 (B1, 2cc) Circuito 2 IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 32 x 1,0 x 0,8 15,7A 18,05A 25,6A IZ = 25,6A 15,7A 20A 25,6A A inequação é plenamenteatendida. Resposta Final: Disjuntor termomagnético unipolar de 20A. 1 # 4 (4) + PE 4 mm2 33 Circuito 3 IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 24 x 1,0 x 0,8 14,2A 16,32A 19,2A IZ = 19,2A 14,2A 20A 19,2A A inequação não é atendida. Devemos aumentar a seção dos condutores para: S = 4mm2 , IC = 32A IZ = IC x FCT x FCA IP In IZ IZ = 32 x 1,0 x 0,8 14,2A 16,32A 25,6A IZ = 25,6A 14,2A 20A 25,6A A inequação é plenamente atendida. Resposta Final: Disjuntor termomagnético unipolar de 20A. 1 # 4 (4) + PE 4 mm2 Conclusão: Os condutores dimensionados, anteriormente, para o circuito 2 e 3, foram de 2,5mm2. Porém, esses condutores devem ser substituídos por condutores de seção 4mm2, para a condição em que o QD não tenha ventilação. A FCT I I Pdisjuntor 32,16 87,0 2,14 34 Fusíveis Introdução Características Elétricas 35 Tipos de Fusível • Segundo a tensão de alimentação: baixa tensão ou alta tensão. • Segundo a característica de desligamento: efeito rápido ou efeito retardado. Fusível de Baixa Tensão 36 Diazed (continuação) 37 Diazed (continuação) Curva Característica Tempo x Corrente 38 39 NH (continuação) 40 NH (continuação) 41 NH (continuação) 42 43 44 EXERCÍCIO Um técnico eletricista precisa dimensionar o fusível de proteção de um motor de indução monofásico de 2,2 kVA/220 V, que demora 5 segundos para partir. Considere que a corrente de partida é constante e seis vezes maior do que a nominal. Sabendo-se que o fusível não pode fundir-se durante a partida da máquina, o valor de corrente, em ampères (A), escolhido para o dispositivo de proteção, deve ser de: 45 É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções: Pode-se dizer então que: Disjuntor diferencial residual é um dispositivo que protege: • Os condutores do circuito contra sobrecarga e curto- circuito e; • As pessoas contra choques elétricos. Disjuntor Diferencial Residual (DR) 46 Interruptor Diferencial Residual (IDR) É um dispositivo composto de um interruptor acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Pode-se dizer então que: Interruptor diferencial residual é um dispositivo que: • Liga e desliga, manualmente, o circuito e protege as pessoas contra choques elétricos. 47 O Interruptor diferencial tem como função principal proteger as pessoas ou o patrimônio contra faltas à terra, evitando • choques elétricos (proteção às pessoas); • incêndios (proteção ao patrimônio). IDR - Continuação O IDR não substitui um disjuntor, pois ele não protege contra sobrecargas ou curto- circuitos. Para estas proteções, devem-se utilizar os disjuntores termomagnéticos instalados antes do IDR. 48 Sensibilidade (In) do IDR A sensibilidade do interruptor varia de 30mA a 500mA e deve ser dimensionada com cuidado, pois existem perdas para terra inerentes à própria qualidade da instalação. Proteção contra contato direto (30mA) Contato direto com perdas energizadas pode ocasionar fuga de corrente elétrica, através do corpo humano, para terra. Proteção contra contato indireto (100mA a 300mA) No caso de uma falta interna em algum equipamento ou falha na isolação, peças de metal podem tornar-se “vivas” (energizadas). Proteção contra incêndio (500mA) Correntes para terra com este valor podem gerar arcos / faíscas e provocar incêndios. 49 Princípio de Funcionamento do IDR O DR funciona com um sensor que mede as correntes que entram e saem no circuito (fig. 1). As duas correntes são de mesmo valor, porém de direções contrárias em relação à carga. Se a corrente que entra na carga for chamada de +I e a que sai de -I , a soma das duas correntes é igual a zero (fig. 2). A soma só não será igual a zero se houver corrente fluindo para a terra (fig. 3), como no caso de um choque elétrico. 50 Instalação do IDR O IDR deve estar instalado em série com os disjuntores de um quadro de distribuição. Em geral, ele é colocado depois do disjuntor principal e antes dos disjuntores de distribuição. Para facilitar a detecção do defeito, aconselha-se proteger cada aparelho com dispositivo diferencial. Caso isto não seja viável, deve-se separar por grupos que possuam características semelhantes. Exemplo: circuito de tomadas, circuito de iluminação, etc. Recomendações • Todos os condutores do circuito têm que obrigatoriamente passar pelo DR. • O condutor de proteção nunca poderá passar pelo interruptor diferencial. • O neutro não poderá ser aterrado após ter passado pelo interruptor. 51 Exemplo de Desenho Esquemático de QD A NBR 5410 também prevê a possibilidade de optar pela instalação de disjuntor ou interruptor DR na proteção geral. 52 Opção de Utilização de IDR na Proteção Geral No caso de instalação de IDR na proteção geral, a proteção de todos os circuitos terminais pode ser feita com disjuntor termomagnético. A sua instalação é necessariamente no quadro de distribuição e deve ser precedida de proteção geral contra sobrecorrente e curto-circuito. Esta solução pode, em alguns casos, apresentar o inconveniente de o IDR disparar com mais frequência, uma vez que ele “sente” todas as correntes de fuga naturais da instalação. 53 54 Recomendações e exigências da NBR 5410 A NBR 5410 exige a utilização de proteção diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a: •pontos de tomadas de corrente de uso geral e específico e pontos de iluminação em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeitos a lavagens; •pontos de tomadas de corrente em áreas externas; •pontos de tomadas de corrente que, embora instalados em áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em áreas externas; •pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro. Nota: Embora os circuitos não relacionados acima possam ser protegidos apenas por disjuntores termomagnéticos, dependendo da realização de alguns cálculos, é mais seguro e recomendável realizar a proteção contra choques elétricos de todos os circuitos através do emprego de dispositivo DR. 55 Os dispositivos vistos anteriormente têm em comum o dispositivo diferencial (DR). Sua função: proteger as pessoas contra choques elétricos provocados por contato direto ou indireto. 56 57 58 59 Circuito Elétrico É o conjunto de equipamentos e condutores elétricos (fios ou cabos), ligados ao mesmo dispositivo de proteção. Em uma instalação elétrica predial, encontramos dois tipos de circuitos: o de distribuição e os circuitos terminais. 60 Liga o quadro do medidor ao quadro de distribuição. CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO 61 Exemplo de circuito de distribuição trifásico protegido por disjuntor termomagnético 62 Este é um exemplo de quadro de distribuição para fornecimento trifásico. 63 CIRCUITOS TERMINAIS NOTA: Em todos os exemplos a seguir, será admitido que a tensão entre fase e neutro é 127V e entre fases é 220V. Os circuitos terminais partem do quadro de distribuição e alimentam diretamente lâmpadas, tomadas de uso gerale tomadas de uso específico. 64 PREVISÃO DE CARGAS E DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Terminologias Carga Instalada Somatório das potências nominais de todos os equipamentos elétricos e de iluminação existentes em uma instalação, expressa em quilowatts (kW). Demanda Média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado, expressa em quilowatts (kW) e quilovolt-ampèr reativo (kvar), respectivamente. Fator de Demanda É a relação entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora. 65 A NBR 5410 – Instalações Elétricas em Baixa Tensão, baseada na norma internacional IEC 60364, é a norma aplicada aos circuitos elétricos alimentados sob tensão nominal igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada, com frequências inferiores a 400 Hz, ou a 1.500 V em corrente contínua. ´ É necessário considerar, ainda, as normas definidas pelas concessionárias de energia para o projeto e execução de instalações elétricas. Além da NBR 5410, está sendo considerada a Regulamentação da LIGHT, denominada RECON-BT ENTRADAS INDIVIDUAIS E COLETIVAS – Regulamentação para fornecimento de energia elétrica a consumidores em Baixa Tensão. A Regulamentação citada tem por finalidade fixar as condições mínimas para projeto e execução de instalações de entradas individuais e coletivas nas atividades residencial e não residencial, com fornecimento de energia elétrica em tensão secundária de distribuição na área de concessão da Light Serviços de Eletricidade S.A. Levantamento das Potências O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências (cargas) mínimas de iluminação e tomadas a serem instaladas, possibilitando, assim, determinar a potência total prevista para a instalação elétrica. 66 FATOR DE DIVERSIDADE É a relação entre a soma das demandas máximas individuais e a demanda máxima do conjunto. EXEMPLO: Há um conjunto com 100 unidades, cada qual com demanda de 4kW. Medida a carga na entrada do conjunto (quadro geral), constatou-se ser de 200kW a demanda. Determine o fator de diversidade. 67 1 – Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz. • Prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede. • Arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60cm do limite do box. 2 – Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação. A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência. • Para área igual ou inferior a 6m2 atribuir um mínimo de 100VA. • Para área superior a 6m2 atribuir um mínimo de 100VA para os primeiros 6m2 acrescido de 60VA para cada aumento de 4m2 inteiros. NOTA: A NBR 5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências, ficando a decisão por conta do projetista e do cliente. Recomendações da NBR 5410 para o levantamento da carga de iluminação 68 Recomendações da NBR 5410 para o levantamento da carga de tomadas Tomadas de Uso Geral (TUG’s) Não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados aparelhos móveis ou portáteis. 69 1 – Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). O número de pontos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios: (a) em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório; (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 3,5m, 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 2m² ou, ainda, quando sua profundidade for inferior a 0,80m. (d) em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível; 70 (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 2,25m². Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80m no máximo de sua porta de acesso; • um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25m² e igual ou inferior a 6m² ; • um ponto de tomada para cada 5m, ou fração, de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for superior a 6m² devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível. OBSERVAÇÃO: Em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e benjamins (tês) que, além de desperdiçarem energia podem comprometer a segurança da instalação. 2 – Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes. • Atribuir no mínimo 600VA por tomada, até 3 tomadas. • Atribuir 100VA para os excedentes. Demais cômodos ou dependências. • Atribuir no mínimo 100VA por tomada. 71 São destinadas à ligação de equipamentos fixos e estacionários, como é o caso de: Tomadas de Uso Específico (TUE’s) 3 – Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s). A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente. 72 NOTA: Quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente queremos dizer que a ligação do equipamento à instalação elétrica irá utilizar uma tomada. Em alguns casos, como por exemplo: a ligação dos aquecedores elétricos de água ao ponto de utilização deve ser direta, sem uso de tomadas de corrente. Nestes casos, podem ser utilizados conectores apropriados. 4 – Condições para se estabelecer a potência de tomadas de uso específico (TUE’s). • Atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado. 73 RESUMO 74 A planta ao lado servirá de exemplo para o desenvolvimento do projeto de instalações elétricas prediais. 75 Preencher o quadro, prevendo a carga de iluminação da planta predial utilizada no exemplo Dependência Dimensões área (m2) Potência de iluminação (VA) sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa 76 Preencher o quadro, prevendo a carga de iluminação da planta predial utilizada no exemplo Dependência Dimensões área (m2) Potência de iluminação (VA) sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa 77 Prevendo a carga de iluminação da planta predial utilizada no exemplo, temos: Dependência Dimensões área (m2) Potência de iluminação (VA) sala copa cozinha dormitório 1dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa 78 Estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico Dependência Dimensões Quantidade mínima (m2) Perímetro (m) TUG's TUE's sala 9,91 copa 9,45 cozinha 11,43 dormitório 1 11,05 dormitório 2 10,71 banheiro 4,14 área de serviço 5,95 hall 1,80 área externa - 79 Estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico Dependência Dimensões Quantidade mínima (m2) Perímetro (m) TUG's TUE's sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa - - 80 Estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico Dependência Dimensões Quantidade mínima (m2) Perímetro (m) TUG's TUE's sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa 81 Estabelecida a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico Dependência Dimensões Quantidade mínima (m2) Perímetro (m) TUG's TUE's sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa 82 Área (m2) Perímetro (m) TUG's TUE's TUG's TUE's sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa Dependência Dimensões Quantidade mínima Previsão de carga 83 Dependência Dimensões Potência de iluminação (VA) TUG's TUE’s Área (m2) Perímetro (m) Quantidade Potência (VA) Discriminação Potência (W) sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa TOTAL 84 Dependência Dimensões Potência de iluminação (VA) TUG's TUE’s Área (m2) Perímetro (m) Quantidade Potência (VA) Discriminação Potência (W) sala copa cozinha dormitório 1 dormitório 2 banheiro área de serviço hall área externa TOTAL 85 SIMBOLOGIA GRÁFICA Sabendo as quantidades de pontos de luz, pontos de tomadas e o tipo de fornecimento, o projetista pode dar início ao desenho do projeto elétrico na planta predial, utilizando-se de uma simbologia gráfica que consta na NBR 5444 / 1989 – Símbolos gráficos para instalações prediais. Sabendo-se como as ligações elétricas são feitas, podem-se então representá-las graficamente na planta, devendo sempre: • representar os condutores que passam dentro de cada eletroduto, através da simbologia própria; • identificar a que circuitos pertencem. POR QUÊ A REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DA FIAÇÃO DEVE SER FEITA? A representação gráfica da fiação é feita para que, ao consultar a planta, se saiba quantos e quais condutores estão passando dentro de cada eletroduto, bem como a que circuito pertencem. RECOMENDAÇÕES Na prática, não se recomenda instalar mais do que 6 ou 7 condutores por eletroduto, visando facilitar a enfiação e/ou retirada dos mesmos, além de evitar a aplicação de fatores de correções por agrupamento muito perigosos. 86 N° Tipo Quantidade x potência (VA) Total (VA) Tipo N° de pólos Corrente nominal (A) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Seção dos condutores (mm2) ProteçãoCircuito Tensão (V) Local Potência Corrente (A) N° de circuitos agrupados QUADRO RESUMO 87 TABELA 1 - CARGA MÍNIMA E FATORES DE DEMANDA PARA INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS DE USO GERAL NOTA: Instalações em que, pela sua natureza, a carga seja utilizada simultaneamente, deverão ser consideradas com fator de demanda de 100%. 88 TABELA 2 - FATORES DE DEMANDA PARA APARELHOS DE AQUECIMENTO 89 TABELA 3 - FATORES DE DEMANDA PARA APARELHOS DE AR CONDICIONADO TIPO JANELA, SPLIT E FAN-COIL (UTILIZAÇÃO RESIDENCIAL) 90 TABELA 4 - FATORES DE DEMANDA PARA EQUIPAMENTOS DE AR CONDICIONADO CENTRAL, SELF CONTAINER E SIMILARES 91 TABELA 5A – CONVERSÃO DE CV PARA kVA 92 TABELA 5B – FATOR DE DEMANDA X N° DE MOTORES OBSERVAÇÃO: Motores classificados como “RESERVA” não devem ser computados nos cálculos, tanto de carga instalada, quanto de demanda. 93 EXEMPLO DE APLICAÇÃO DE CÁLCULO DE DEMANDA DE MOTORES 1) Verificação da demanda para 4 motores trifásicos de 5 cv, 1 motor trifásico de 3 cv, 1 motor trifásico de 2 cv, 1 motor trifásico de 1 cv, totalizando 7 motores. 94 EXEMPLO DE APLICAÇÃO DE CÁLCULO DE DEMANDA DE MOTORES 1) Verificação da demanda para 4 motores trifásicos de 5 cv, 1 motor trifásico de 3 cv, 1 motor trifásico de 2 cv, 1 motor trifásico de 1 cv, totalizando 7 motores. 95 Atenção especial deve ser dada aos casos de demanda entre motores diferentes, mas com diferença de potência entre eles acentuadamente elevada. 2) Verificação da demanda para 1 (um) motor de 50 cv + 1 (um) motor de 5 cv, onde nesse caso se a condição demandada for menor que a potência do maior motor, deve prevalecer como demanda total a potência do maior motor, ou seja, a inequação a seguir deve ser atendida: Onde: N (maior motor) = Potência do maior motor. D (condição demandada) = Demanda em função das Tabelas 5A e 5B. Logo, para o exemplo em questão, temos: D = (48,73 + 6,02) x 0,75 = 41,06 kVA. Portanto, neste caso, como a condição demandada foi inferior a potência do maior motor, devemos considerar a potência do maior motor como a demanda total. Logo, a demanda total a ser considerada é: N (maior motor) > D (condição demandada) D = 48,73 kVA 96 TABELA 9 - POTÊNCIAS MÉDIAS DE APARELHOS ELETRODOMÉSTICOS 97 TABELA 10A 98 TABELA 10B 99 TABELA 12 – DIMENSIONAMENTO DE POSTES DE CONCRETO 100 TABELA 13 – CAPACIDADE MÍNIMA DE INTERRUPÇÃO SIMÉTRICA DOS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO GERAL DE ENTRADA 101 TABELA 14 – OCUPAÇÃO MÁXIMA DE ELETRODUTOS COM CONDUTORES UNIPOLARES ISOLADOS EM PVC 70° C 102 TABELA 14 – OCUPAÇÃO MÁXIMA DE ELETRODUTOS COM CONDUTORES UNIPOLARES ISOLADOS EM PVC 70° C (CONTINUAÇÃO) 103 DETERMINAÇÃO DA CARGA INSTALADA A carga instalada é determinada a partir do somatório das potências nominais dos aparelhos, dos equipamentos elétricos e das lâmpadas existentes nas instalações. No caso de não disponibilidade das potências nominais dos equipamentos e aparelhos eletrodomésticos, recomenda-se a utilização da Tabela 9, que fornece as potências médias, aproximadas, dos principais equipamentos e aparelhos. No cálculo para determinação da carga instalada, não devem ser computadas as potências de aparelhos de reserva. Para determinação da potência de motores em kVA, considerar os valores nominais de placa informados pelo fabricante. Quando não for possível essa verificação, considerar os valores das Tabelas 5A e 5B. 104 EXEMPLO DE DETERMINAÇÃO DE CARGA INSTALADA Unidade consumidora residencial (220/127 V). Carga Instalada total em “kVA” = 12,28 kVA 105 Para efeito de atendimento das condições definidas na Resolução nº 414 / 2010 da ANEEL, demais resoluções e legislações atinentes, a carga instalada em kVA (CI kVA), deve ser expressa em kW (CI kW), considerando a expressão: (CI kW) = CI kVA x 0,92 Onde 0,92 é o fator de potência médio que o consumidor pode admitir em suas instalações sem estar sujeito a multas, conforme Resolução nº 414 / 2010 da ANEEL. Carga instalada total em “kW” = CI (kW) = 12,28 kVA x 0,92 = 11,3 kW 106 EXPRESSÃO PARA CÁLCULO DA DEMANDA O dimensionamento de circuitos individuais deve ser feito a partir da demanda calculada através da seguinteexpressão: D (kVA) = d 1 + d 2 + d 3 + d 4 + d 5 Onde: d1 (kVA) = demanda de iluminação e tomadas, calculada com base nos fatores de demanda da Tabela 1, considerando-se o fator de potência igual a 1,0. d2 (kVA) = demanda de aparelhos para aquecimento de água (chuveiros, aquecedores, torneiras, etc) calculada conforme Tabela 2, considerando o fator de potência igual a 1,0. d3 (kVA) = demanda de aparelhos de ar condicionado tipo janela e similares (split, fan-coil), calculada conforme Tabela 3. d4 (kVA) = demanda de unidades centrais de condicionamento de ar e similares (self container), calculada a partir das respectivas correntes máximas e demais dados de placa fornecidos pelos fabricantes, aplicando os fatores de demanda da Tabela 4. d5 (kVA) = demanda de motores elétricos e máquinas de solda tipo motor-gerador, calculada conforme Tabelas 5A e 5B. 107 Exemplo de Cálculo de Demanda Residência isolada, área útil de 300m², com fornecimento de energia através de ramal de ligação independente em tensão 220/127 V. - Características da Carga Instalada: • Iluminação e Tomadas 6,0 kVA • Chuveiros elétricos 3 x 4,4 kVA • Torneiras elétricas 2 x 2,5 kVA • Aparelhos de ar condicionado 2 x 1 CV 2 x 3/4 CV • Motores monofásicos 1 x 1 CV 1 x 1/2 CV 2 x 1/4 CV (1 reserva) • Sauna 9,0 kVA 108 Solução: (a) Determinação da carga instalada. 109 (b) Avaliação das demandas (kVA) -Iluminação e tomadas (Tabela 1) -Aparelhos de aquecimento (Tabela 2) -Aparelhos de ar condicionado tipo janela (Tabela 3A) 110 -Motores (Tabelas 5A e 5B) (c) Determinação da demanda total da instalação 111 112 joseraed2008@gmail.com
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