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Instalações Elétricas Residenciais PROF. ARLINDO MODESTO ANTUNES <ARLINDO.MODESTO1@HOTMAIL.COM> EMENTA Conceitos, Atribuições e Responsabilidades; Partes Componentes das Instalações Elétricas Prediais; Luminotécnica; Máquinas Elétricas; Transformadores; Previsões de Cargas; Análises de Demandas Elétricas; Divisão em Circuitos; Fornecimento de Energia; Dimensionamento de Condutores; Dimensionamento de Eletrodutos; Dispositivos de Proteção contra Sobrecorrentes; Aterramento e Proteção Contra Choques Elétricos; Proteção Contra Descargas Atmosféricas; Projetos de Circuitos Telefônicos; Correção de Fator de Potência. 2 OBJETIVO GERAL Dotar os alunos de conhecimentos sobre o conceito, a importância e as principais propriedades relacionadas as atribuições e responsabilidades, no que concerne o projeto de instalações elétricas, abordando sobre as máquinas elétricas, luminotécnica, transformadores, previsões de cargas e dimensionamentos em geral, preparando-os assim para exercer suas atividades profissionais. 3 OBJETIVO ESPECÍFICO Apresentar os conceitos, atribuições e responsabilidades do profissional em engenharia civil; Demonstrar o projeto de instalações elétricas prediais; Abordar as propriedades das previsões de cargas de instalações elétricas; Elaborar dimensionamentos de condutores e eletrodutos; Abordar os dispositivos de proteção contra choques elétricos; 4 AVALIAÇÃO 1ª Verificação de Aprendizagem – Avaliação escrita (questões discursivas e/ou objetivas) no valor de 50 pontos, trabalhos escritos, executados em sala de aula, totalizando 50 pontos. 2ª Verificação de Aprendizagem – Será entregue um projeto de instalações elétricas, semanalmente, totalizando 80 pontos. Uma atividade de apresentação final será executada, em grupos, totalizando 20 pontos. 3ª Verificação de Aprendizagem – Prova escrita com valor de zero a 100 pontos. 5 BIBLIOGRAFIA LIMA FILHO, D. L. Projetos de Instalações Elétricas Prediais. 12. ed. São Paulo, SP: Editora Érica, 2011. CREDER, H. Instalações Elétricas. 15. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2007. MACINTYRE, A. J.; NISKIER, J. Instalações Elétricas. 1. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2008. 6 BIBLIOGRAFIA MAMEDE FILHO, J. Instalações elétricas industriais. 7. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2006. VIRTUAL NISKIER, Júlio; MACINTYRE, A. J; COSTA, Luís Sebastião (Colaborador). Instalações elétricas. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2013. (5) VIRTUAL JÚNIOR, R. C. Instalações Elétricas e o Projeto de Arquitetura. 6ª Ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2015. (2) CAVALIN, G; CEVELIN, S. Instalações Elétricas Prediais. 22ª ed.São Paulo, SP: Editora Érica, 2014. (2) CREDER, H. Manual do Instalador Eletricista. 2. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC, 2004.(2) 7 Programa da aula Introdução Breve Histórico da Eletricidade Ramal de Entrada Tipos de Fornecimento Detalhe da Medição Quadro de Distribuição ◦ Detalhe Interno do Quadro ◦ Disjuntor Diferencial Residual ◦ Disjuntor Termomagnético 8 Programa da aula ◦Circuitos Terminais Simbologia Condutores Elétricos ◦Aplicação dos Condutores ◦Simbologia dos Condutores Esquemas de Ligação Luminotécnica AutoCad 9 INTRODUÇÃO Histórico •Criação da Lâmpada e “Guerra das Correntes”; • George Westinghouse e Thomas Edison Introdução ◦A importância da eletricidade em nossas vidas é inquestionável. ◦Ela ilumina nossos lares, movimenta nossos eletrodomésticos, permite o funcionamento dos aparelhos eletrônicos e aquece nosso banho. ◦Por outro lado, a eletricidade quando mal empregada, traz alguns perigos como os choques, às vezes fatais, e os curto-circuitos, causadores de tantos incêndios. 11 Introdução ◦A melhor forma de convivermos em harmonia com a eletricidade é conhecê-la, tirando-lhe o maior proveito, desfrutando de todo o seu conforto com a máxima segurança. 12 Confea: Resolução nº 1.015, de 2006 4.2) Os profissionais das áreas de Engenharia Civil e Arquitetura possuem atribuições para projeto, execução e correlatos, em projetos elétricos de baixa tensão, limitados às exigências das concessionárias públicas e da ANEEL em razão da potência instalada, limitada a no máximo 75 kVA, além de outras limitações impostas por questões técnicas específicas”. 13 Ramal de Entrada Figura 1 – Poste com fiação e quadro de medição 14 Tipos de Fornecimento (a) Até 12.000W (b) De 12.000 até 75.000W c) De 12000 até 25000 Monofásico Trifásico Bifásico Feito a dois fios (F + N) Feito a quatro frios (3F +N) Feito a três fios (2F + N) Tensão de 220V Tensões 380-220V Tensão de 220 V. Figura 2 – Tipos de entradas 15 Detalhe da Medição Figura 3 – Quadro de medição de energia da concessionária 16 Quadro de Distribuição Figura 4 – Quadro de disjuntores 17 Circuitos Terminais Figura 8 – Circuitos saindo do quadro 18 CURIOSIDADE 19 Fase: Normalmente o fio fase tem a cor vermelha, preta ou marrom; CURIOSIDADE 20 Neutro: Cor azul claro ou branco; CURIOSIDADE 21 ATerramento: Cor verde ou verde com amarelo. Norma Brasileira ABNT NBR 5410 Estabelece os critérios de instalações elétricas de baixa tensão; Tomada baixa: 0,3 m do piso; Tomada média: 1,2 à 1,3 m do piso; Tomada alta: 2 à 2,25 m do piso; 22 Simbologia Figura 9 – Luminária no teto 23 Simbologia Figura 10 – Arandela 24 Simbologia Figura 11 – Tomada 2P + T baixa (0,30m) 25 Simbologia Figura 12 – Tomada 2P + T média (1,20m) 26 Simbologia Figura 13 – Tomada 2P + T alta (2,1m) 27 Simbologia Figura 14 – Interruptor simples 28 Simbologia Figura 15 – Interruptor paralelo ou three-way 29 Simbologia Figura 16 – Campainha 30 Simbologia Figura 17 – Botão da campainha 31 Simbologia Figura 18 – Eletroduto embutido na laje 32 Simbologia Figura 19 – Eletroduto embutido na parede 33 Simbologia Figura 20 – Eletroduto embutido no piso 34 Simbologia Figura 21 – Fiação da fase e do neutro 35 Simbologia Figura 22 – Fiação do retorno e de proteção ou terra 36 Condutores Elétricos Figura 23 – Tipos de condutores 37 Aplicação dos Condutores Figura 24 – Aplicação da fiação rígida e flexível 38 Simbologia dos Condutores Figura 25 – Simbologia da fiação 39 Esquemas de Ligação Figura 26 – Ligação de uma lâmpada comandada por interruptor simples 40 Esquemas de Ligação Figura 27 – Ligação de mais de uma lâmpada comandada por int. simples 41 Esquemas de Ligação Figura 28 – Ligação de uma lâmpada comandada de dois pontos (three-way) 42 Esquemas de Ligação Figura 30 – Ligação de uma tomada 2P+T 43 Esquemas de Ligação Figura 31 – Ligação de uma tomada 2P+T 44 45 INTRODUÇÃO Existem ambientes interiores e locais exteriores que pedem uma iluminação compatível com a utilização dos pontos de luz. Nesse contexto, é necessário que o projetista saiba elaborar um projeto luminotécnico utilizando dos preceitos luminotécnicos. As normas NBR 5413/1992 e NBR 5461/1991, 5410/2008 referem- se respectivamente: iluminação de interiores e terminologias. 46 INTRODUÇÃO "Iluminar - distribuir luz de acordo com a percepção humana". •Iluminação artificial • nãoconsideraremos a iluminação produzida pela luz natural CONCEITOS ELEMENTARES LUZ Você é a luz do meu caminho 47 LUZ •Aspecto de energia radiante que um observador humano constata pela sensação visual. •É uma modalidade de energia radiante que um observador verifica pela sensação visual de claridade. PERCEPÇÃO VISUAL A faixa de radiação percebida pelo olho humano se situa entre 400 nm e 760 nm. Sabe-se que 1nm=10-9m R fonte Uma fonte luminosa, em geral, não emite igual potência luminosa em todas as direções. A potência de radiação luminosa numa dada direção denomina-se intensidade luminosa. A intensidade luminosa: É a razão entre o fluxo luminoso que sai da fonte luminosa pela direção (abertura) angular para o elemento luminoso. Unidade: Candela 51 A intensidade luminosa FLUXO LUMINOSO • É a quantidade total de luz emitida em todas as direções, por uma fonte luminosa. • É a potência de radiação total emitida por uma fonte de luz e capaz de produzir uma sensação de luminosidade através do estímulo da retina ocular; • É a potência de energia luminosa de uma fonte percebida pelo olho humano; • A unidade é lúmen (lm); Fonte de Luz artificial Cada tipo de Lâmpada emitirá um fluxo luminoso, com eficiências diferentes; Fonte: Filho 2010. *IRC = ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE COR. S E φ= ILUMINAMENTO OU ILUMINÂNCIA Unidade de iluminamento [ lm/m² ] [lux] TIPOS DE LÂMPADAS FONTES de LUZ Sol LÂMPADAS ELÉTRICAS Lâmpadas incandescentes Lâmpadas de descarga Lâmpadas LED’s LÂMPADA INCANDESCENTE Fabricada em 1879 - THOMAZ EDSON VIDA MÉDIA - lâmpadas de iluminação geral : 750 a 1000 h RENDIMENTO 15 lm/W LÂMPADAS DE DESCARGA utilizam a descarga elétrica através de um gás argônio, neônio, xenônio, hélio, e vapores de mercúrio e sódio. LÂMPADA FLUORESCENTE • vapor de argônio ou mercúrio a baixa pressão •parede interna revestida com material fluorescente PARTIDA E OPERAÇÃO "starter" e reator. TIPOS DE LÂMPADA QUANTO À POTÊNCIA 5 W até 215 W 15, 20, 32, 40, 65, 85, 100, 110, e 125 W VIDA MÉDIA 7500 h a 25000 h RENDIMENTO 64 lm/W a 75 lm/W LÂMPADA A VAPOR DE MERCÚRIO tubo de arco em quartzo com argônio e mercúrio PARTIDA E OPERAÇÃO reator para limitar a corrente VIDA MÉDIA 18 000 h RENDIMENTO 50 lm/W Lâmpadas LED’S É um componente eletrônico que gera luz com baixo consumo. As lâmpadas LED necessitam de uma menor quantidade de potencia para gerar o mesmo fluxo luminoso de uma lâmpada incandescente, e não utiliza reator. Pontos positivos •Qualidade de luz visivelmente confortável; •Baixa geração de calor; •Não emite raios ultravioleta e infravermelho; •Possibilidade de troca de lâmpada incandescente por LED, pois as bases das lâmpadas são do mesmo tamanho; •Economia de até 80% em comparação com as lâmpadas incandescentes; •Maior durabilidade em comparação com outras lâmpadas; LUMINÁRIAS funções principais modificar a distribuição do fluxo luminoso diminuir o ofuscamento da fonte de luz proteger a fonte de luz permitir a conexão elétrica - DECORAÇÃO 67