Projetos Elétricos I ad

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Projetos Elétricos I
Instalações Elétricas Residenciais
Adilson
Bibliografia
Instalações Elétricas – Hélio Creder
Instalações Elétricas – Ademaro Cotrim
Projetos de Instalações Elétricas – Domingos Leite
Conceitos Básicos
Energia é a capacidade de realizar trabalho.
Apresentando-se sob as mais variadas formas: atômica, elétrica, mecânica, química, térmica, etc.
Não pode ser criada nem destruída, apenas transformada de uma forma para outra.
Efeitos da Energia Elétrica
Tensão e Corrente Elétrica
Frequência (Hz) = 1/período (s) 
Brasil: f = 60 Hz
Potência Elétrica
Para haver potência elétrica, é necessário haver tensão e corrente.
O Sistema Elétrico
Sistema de Distribuição - ES
EDP - Escelsa
AT – 11400V
BT – 127/220V
Condições Gerais de Fornecimento
Escelsa - NOR TEC 01 (1989)
EDP - NO.PN.03.24.0001 (2011)
7.2.3. Categorias e Limitações no Atendimento
a. Categorias de Atendimento
São quatro os tipos de categorias de atendimento:
Categoria “U” : dois fios - uma fase e neutro (monofásico);
Categoria “D” : três fios - duas fases e neutro (bifásico);
Categoria “T”: quatro fios - três fases e neutro (trifásico);
Categoria “UR”: três fios - duas fases e neutro (monofásico-rural).
Categorias de Atendimento
Categoria “U” (Monofásico) - Dois Fios (FN) - Aplicado às instalações com carga instalada até 9 kW. Não é permitida nesta categoria de atendimento, a instalação de aparelhos de raios-X ou máquinas de solda a transformador com potência superior a 2 kVA ;
Categoria “D” (Bifásico) - Três Fios (FFN) - Aplicado às instalações com carga instalada acima de 9 kW até 15 kW. Não é permitida nesta categoria de atendimento, a instalação de máquina de solda a transformador na tensão de 220 V superior a 10 kVA e aparelho de raios-X com tensão de 220 V e potência superior a 1500 W;
Categoria “T” (Trifásico) - Quatro Fios (FFFN) - Aplicado às instalações com carga instalada acima de 15 kW até 75 kW;
Categoria “UR” (Monofásico) - Três Fios (FFN) - Aplicado às instalações consumidoras situadas em áreas rurais, obrigatoriamente atendidas por redes de distribuição monofásicas rurais de média tensão com carga instalada de até 37,5 kW através de transformador monofásico exclusivo da concessionária nas tensões 127/254V e da qual não constem os aparelhos vetados aos fornecimentos tipo U, se alimentados em 127V e motores monofásicos com potência nominal superior a 05 CV alimentado em 254V.
Normas Técnicas
ABNT
NBR 5410: 2004 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão
NBR 5413: 1992 - Iluminância de interiores
NBR 5444 SB 2: 1989 - Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais
NBR 14136: 2002 - Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo até 20A 250V em corrente alternada – Padronização
EDP
NO-PN-03-24-0001 - Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Edificações Individuais
Projeto Elétrico
“Projetar uma instalação elétrica para qualquer tipo de residência, edifício ou local consiste essencialmente em selecionar, dimensionar e localizar, de maneira racional, os equipamentos e outros componentes necessários a fim de proporcionar, de modo seguro e efetivo, a transferência de energia elétrica desde uma fonte até os pontos de utilização.”
É importante lembrar que o projeto das instalações elétricas é apenas um dos vários projetos necessários à construção de uma edificação e, assim, sua elaboração deve ser conduzida em perfeita harmonia com os demais projetos (civil, arquitetura, estrutura, tubulações, decoração, etc.).
Etapas do Projeto Elétrico
As principais etapas num projeto de instalações elétricas (residencial, comercial ou industrial) são:
Análise inicial;
Fornecimento de energia normal;
Quantificação da instalação;
Esquema básico da instalação;
Seleção e dimensionamento dos componentes;
Especificações e contagem dos componentes.
Levantamento de Cargas
O levantamento de cargas é o primeiro passo a ser dado num projeto de instalação elétrica, servindo de subsídio para consultas prévias às concessionárias, para elaboração de anteprojetos, orçamentos preliminares e definição da viabilidade econômica da obra.
A Previsão de cargas para uma instalação elétrica predial deve atender ás prescrições da NBR 5410 da ABNT, que estabelece as condições mínimas para a previsão de pontos de iluminação e tomadas em habitações (casas, apartamentos, hotéis, motéis e similares).
Iluminação
A previsão de carga para iluminação deve ser obtida, preferencialmente, a partir de um projeto específico de iluminação para cada ambiente. Consultar NBR 5413.
No entanto, a NBR 5410 fornece um critério alternativo para a previsão da potência de iluminação, em função da geometria do ambiente.
A potência mínima destinada à Iluminação deve ser atribuída em função da área do local atendendo aos seguintes critérios e parâmetros da NBR 5410 para levantamento de carga de iluminação.
Iluminação – Quantidade Mínima
Prever, para cada cômodo, pelo menos 1 ponto de iluminação no teto, comandado por interruptor de parede.
Admite-se que, em espaços de pequenas dimensões como depósitos, despensas, lavabos e varandas, e ainda onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente, este ponto seja substituído por ponto na parede.
Iluminação – Potência Mínima
Potência aparente mínima para cada cômodo:
Para áreas com até 6m²: 100VA
Para áreas com mais de 6m²: 100 VA para os primeiros 6m², acrescidos de 60VA para cada parcela adicional de 4m² inteiros.
Nos cômodos com área a partir de 15m² ou com ambientes distintos, desde que respeitado o mínimo aqui previsto, a potência de iluminação pode ser dividida em dois ou mais pontos, visando uma melhor distribuição do fluxo luminoso.
Iluminação – Notas
Os valores apurados se referem à potência destinada ao dimensionamento dos circuitos, não correspondendo necessariamente à potência das lâmpadas;
A NBR 5410 não estabelece critérios para a iluminação externa;
Nos banheiros, as arandelas devem estar situadas, no mínimo, a 60 centímetros do limite do box.
Tomadas
A previsão de carga para tomadas deve ser dividida em duas etapas:
Tomadas de Uso Geral (TUG): 
Utilizadas para a ligação de aparelhos portáteis e eletrodomésticos em geral.
Tomadas de Uso Específico (TUE): 
Destinadas à ligação de aparelhos fixos ou estacionários, como por exemplo, chuveiros elétricos, torneiras elétricas, condicionadores de ar, lavadoras de roupas, etc.
Tomadas – NBR 14136:2002
Padronização de apenas duas versões de correntes nominais:
A NBR 14136 padroniza as correntes de 10 A e 20 A. Em função do diâmetro dos plugues torna-se impossível a inserção de um plugue de 20 A em uma tomada de 10 A, evitando-se desta forma uma situação de sobrecarga.
Entretanto, o consumidor poderá utilizar um plugue de 10 A em uma tomada de 20 A. Esta solução proporciona ao usuário maior versatilidade.
Tomadas - Padronização
Características do padrão
As tomadas podem ser:
Fixas e sempre 2P+T
Móveis, 2P ou 2P+T
De 10A ou 20A
De embutir, sobrepor ou semi-embutir
Desmontáveis ou não desmontáveis
Tomadas - Polarização
No novo padrão de tomada com fio terra (2 Polos + Terra), onde há polarização de Neutro e Fase, deve tomar bastante cuidado, pois é invertida em relação ao padrão Americano, ou seja, colocando o pino terra para baixo, a Fase fica à esquerda. Muito cuidado em verificar, e conectar os cabos corretamente (por trás fica invertido), pois não há identificação na tomada. Confirme se o adaptador está seguindo o novo padrão, para não ter surpresa, principalmente se está utilizando um condicionador de energia.
Quantidade mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG)
Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve-se prever no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro.
Acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos.
Em banheiros, deve-se prever pelo menos um pontode tomada, próximo ao lavatório, com distância mínima de 60 cm do box.
Quantidade mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG)
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.
Na sala de estar, principalmente, os ponto de tomadas devem ter tomadas suficiente para ligar todos os equipamentos.
Quantidade mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG)
Em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos: 
Um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m².
Um ponto de tomada se a área do cômodo ou dependência for inferior a 6 m².
Para locais com área inferior a 2,25 m² admitem-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a no máximo 0,80 m de sua porta de acesso.
Potência mínima para as Tomadas de Uso Geral (TUG)
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.
Quando o total de tomadas 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.
Demais cômodos 100 VA por tomada.
Tomadas de Uso Específico (TUE)
Quantidade de tomadas de uso específico: 
Estabelecer conforme o número de aparelhos previstos para utilização.  
Potência das tomadas de uso específico: 
Atribuir a potência nominal do aparelho a ser alimentado. 
Nota: Estas informações podem ser obtidas nos catálogos dos fabricante ou em tabelas de livros ou concessionárias. 
Locação de Pontos do Projeto
O desenho do projeto elétrico, elaborado a partir da planta baixa de arquitetura, começa com a locação dos pontos de iluminação, interruptores e tomadas.
O que usualmente se faz é copiar da planta baixa de arquitetura apenas o contorno das paredes, dos muros de divisa (até onde forem do interesse do projeto elétrico), os vãos das portas e das janelas. Em resumo, desprezam- se todas as informações e realces arquitetônicos que não sejam de interesse do projeto elétrico.
Locação de Pontos do Projeto
Nunca é demais enfatizar que, para escolher a locação, principalmente das tomadas e dos interruptores, é preciso analisar cuidadosamente todos os demais projetos de construção da residência (arquitetônico, estrutural, hidráulico e de decoração, entre outros) para evitar interferências.
A indicação dos pontos elétricos deve ser feita utilizando-se a simbologia gráfica definida pela NBR 5444:1986 – Símbolos Gráficos para Instalações Elétricas Prediais. 
Quadro de Distribuição Geral (QDG)
Locar, primeiramente, o quadro de distribuição, em lugar de fácil acesso e que fique o mais próximo possível do medidor. 
Partir com o eletroduto do quadro de distribuição, traçando seu caminho de forma a encurtar as distâncias entre os pontos de ligação. 
Utilizar a simbologia gráfica para representar, na planta residencial, o caminhamento do eletroduto.   
Caminhar sempre que possível com o eletroduto de um cômodo para outro, através dos pontos de luz. Ligar os interruptores e tomadas ao ponto de luz de cada cômodo.
Divisão da instalação em circuitos
A instalação elétrica de uma residência deverá ser dividida em circuitos terminais.
Cada circuito terminal será ligado a um dispositivo de proteção (disjuntor termomagnético).
Prever circuitos independentes para as tomadas de cozinhas, copas, áreas de serviço.
Concluída a divisão de cargas em circuitos terminais, identificar na planta, ao lado de cada ponto de luz ou tomada, o no. do circuito respectivo. Usar NBR 5444 (Simbologia).
Quadro de Cargas
Cada aparelho ou dispositivo elétrico (lâmpadas, aparelhos de aquecimento d’água, eletrodoméstico, motores para máquinas diversas, etc.) solicita da rede uma determinada potência. O objetivo da previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. 
Nesta etapa são definidas a potência, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.
Potência de equipamentos
Aquecedor central de água
entre 1.500 e 4.000W
Ar-condicionado
entre 1.000 e 5.000W
Aspirador
entre 250 e 1.000W
Chuveiro Elétrico
entre 2.500 e 6.500 W
Computador
entre 50 e 500 W
Ferro Elétrico
entre 500 e 1.500 W
Forno Micro ondas
entre 1.500 e 2.500W
Freezer
entre 350 e 500 W
Geladeira
entre 150 e 400 W
Lâmpada Fluorescentes
entre 15 e 65W
Lâmpada Incandescentes
entre 15 e 200 W
Liquidificador
entre 100 e 400 W
Máquina Lavar Louça
entre 1.200 e 2.700 W
Máquina Lavar Roupa
entre 500 e 1.000 W
Rádio
entre 50 e 100W
Secador de cabelo
entre 300 e 2.000W
Tanquinho
entre 200 e 300 W
Televisor
entre 60 e 100 W
Torneira Elétrica
entre 2.500 e 4.500 W
Ventilador
entre 100 e 500 W
Ligação dos circuitos terminais
Uma vez concluída a locação dos pontos na planta baixa e identificados os circuitos terminais, o próximo passo consiste em interligar os mesmos, representando o sistema de tubulação e a fiação correspondente.
Locar o Quadro de Distribuição (próximo ao centro de cargas, etc.)
A partir do Quadro de Distribuição iniciar o traçado dos eletrodutos, procurando os caminhos mais curtos e evitando o cruzamento de tubulações (levar em conta detalhes do projeto estrutural, hidro sanitário, etc.)
Interligar inicialmente os pontos de luz (tubulações embutidas no teto), percorrendo e interligando todos os recintos.
Interligar os interruptores e tomadas aos pontos de luz de cada recinto (tubulações embutidas nas paredes).
Ligação dos circuitos terminais
Evitar que em cada trecho de eletroduto passe quantidade elevada de circuitos (limitar em máximo 5), visando minimizar bitola de eletrodutos (comentar consequências estruturais) e de fios e cabos (comentar Fator de Correção de Agrupamento), principalmente na saída dos quadros, prever quantidade apropriada de saídas de eletrodutos em função do número de circuitos existentes no projeto
Avaliar a possibilidade de utilizar tubulação embutida no piso para o atendimento de circuitos de tomadas baixas e médias
Os diâmetros nominais das tubulações deverão ser indicados 
Concluído o traçado de tubulações, passar à representação da fiação, indicando o circuito ao qual pertence cada condutor e as seções nominais dos condutores, em mm².
Fiação - Simbologia
Uma vez representados os eletrodutos e sendo através deles que os fios dos circuitos irão passar, pode-se fazer o mesmo com a fiação: representando-a graficamente, através de uma simbologia própria. 
Entretanto, para empregá-la, primeiramente precisa-se identificar: quais fios estão passando dentro de cada eletroduto representado. 
Esta identificação é feita com facilidade desde que se saiba como são ligados as lâmpadas, interruptores e tomadas.
Retorno
Fase
Neutro
Terra
Fiação - Cores
A norma NBR 5410 diz que todo condutor neutro deverá ser de cor AZUL e o condutor de proteção PE (Terra) deverá ser de com VERDE ou verde com listra em amarelo.
Os condutores fase não são contemplados na norma, normalmente são usadas as cores preta, vermelha ou branca.
O condutor de retorno também não contemplando pela norma é comum o uso do branco e alguns casos o amarelo.
Retorno
Fase
Neutro
Terra
Condutores
A NBR 5410/2004 estabelece, no item 6.2.6.1.1, as seções mínimas a serem utilizadas para os condutores fase no dimensionamento dos circuitos. Da Tabela 47 (pag. 113), a parte relativa às instalações fixas em geral, compostas por cabos isolados. Para condutores de cobre, a tabela apresenta-se como a seguir:
Utilização do circuito
Seção mínima (mm²)
Iluminação
1,5
Força
2,5
Controle
0,5
Dimensionamento - Condutores
EXEMPLO:
Seja o circuito monofásico 127V de Iluminação e TUG abaixo:
Descrição
Potência2 pontos de iluminação de100 VA
200 VA
2pontos de iluminação de160 VA
320 VA
5TUG
500 VA
Total
1020 VA
Nota: Ic → Corrente do Circuito
Dimensionamento - Condutores
Para o dimensionamento de condutores é necessário calcular a corrente de projeto (Ip).
FCT → Fator de Correção para Temperatura
NBR 5410:2004 – Tabela 40, página 106.
FCA → Fator de Correção de Agrupamento
NBR 5410:2004 – Tabelas 41, 42, 43, 44 e 45
Dimensionamento - Condutores
Ao consultar a NBR 5410:2004, tabela 33 (pág. 90), vemos que no projeto residencial o método de referência B1 é o mais relevante.
Assim de uso da Tabela 36 - Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência: A1, A2, B1, B2, C e D (pág. 101). De posse da corrente de projeto o condutor selecionado será o de 0,75 mm².
Porém com base na Tabela 47, nosso circuito é um conjugado de Iluminação e força. Assim este circuito deverá ter seção mínima de 2,5 mm²
Disjuntores
Elemento de comando (acionamento manual) e proteção (desligamento automático) de um circuito
Intercalado exclusivamente nos condutores FASE
Pode ser monopolar, bipolar ou tripolar (para circuitos monofásicos, bifásicos ou trifásicos respectivamente)
Capacidades típicas: 10 A, 15 A, .... 150 A (~75kW @ 220V)
Características Fusível x Disjuntor
Dimensionamento - Disjuntores
EXEMPLO:
Seja o circuito monofásico 127V de Iluminação e TUG abaixo:
Descrição
Potência
2 pontos de iluminação de100 VA
200 VA
2pontos de iluminação de160 VA
320 VA
5TUG
500 VA
Total
1020 VA
Nota: O Disjuntor de 15A é compatível com fio de 2,5 mm²