150324 2ª aulas Normas Técnicas Brasileiras

Prévia do material em texto

•Consultar Norma ABNT 5410 
•Início – 2ª aula 
•24/03/2015 
Estudo de Instalações Elétricas de 
Baixa Tensão ( CE-03:064.01) 
Etapa 1 
Reconhecimento da demanda 
Alimentação da rede da Concessionária 
em baixa tensão 
Etapa 2 
Fornecimento de Energia Elétrico 
Linha de 
Transmissão da 
Rede de Alta Tensão 
Ligação Monofásica 
Ligação Bifásica 
Ligação trifásica 
Etapa 3 
Padrão de Entrada 
Padrão de entrada AMPLA ou LIGHT ou Outros 
Componentes de 
Entrada e saídas 
Instalação 
Convencional 
Padrão de entrada com leitura para calçada 
Entrada Aérea 
Afastamento mínimo 
para entrada de 
serviço 
Ramal de Entrada subterrâneo a rua 
Ramal de entrada nã atravessando a rua 
Ramal de entrada subterrâneo atravessando a rua 
Ramal de entrada subterrâneo não atravessando a 
rua 
Poste Particular 
Central de medição 
agrupada 
Esquema de 
ligação de central 
de medição 
agrupado 
Caixa de medição e 
proteção em 
policarbonado 
Localização da caixa 
de medição 
Localização 
preferencial da caixa 
de medição 
Localização 
preferencial da caixa 
de medição 
Etapa 4 
Equipamentos de 
Utilização de Energia Elétrica 
Equipamentos 
Selo Inmetro - Procel 
Dimensionamento 
de Equipamentos 
Dimensionamento 
de Equipamentos 
Etapa 5 
Tensão e Corrente Elétrica 
Quando ligamos um condutor de eletricidade em um gerador, todas as 
partículas que estão eletrizadas, começam a entrar em movimento 
ordenado. É o caso das pilhas de uma lanterna, por exemplo, que 
manda energia elétrica para as partículas que á atravessam, com a 
ajuda da energia química. Essas partículas que recebem energia se 
tornam partículas energizadas, passando pelos condutores, e 
atravessando a lâmpada, fazendo com que a luz da lanterna se 
acenda. Vejamos agora um exemplo de um circuito elétrico: 
TENSÃO ELÉTRICA 
Pode-se considerar como 
aceitável que esse número de 
átomos por cm3 é da ordem de 
1022, e se admitirmos que de 
cada átomos se desprende um 
ou mais elétrons, o número de 
elétrons livres, por cm3 , será 
da mesma ordem de grandeza. 
No típico fio de cobre teremos, 
então, N = 1022 elétrons/cm3, a 
rigor, N = 8,5.1022 elétrons/cm3. 
CORRENTE ELÉTRICA 
CORRENTE ELÉTRICA 
Quando se estabelece um campo elétrico E no condutor, 
como conseqüência de uma diferença de potencial V1 - V2 
aplicada entre seus extremos, cada elétron fica sujeito a 
uma força elétrica F =(-e).E, de mesma direção que o 
campo, porém de sentido oposto. As velocidades desses 
elétrons são aleatórias. Sob a ação das forças elétricas a 
enorme maioria desses elétrons passam a descrever 
momentaneamente 'arcos de parábola' no sentido de 
alinhar tais elétrons na direção e sentido oposto ao 
campo. Rapidamente (devido à suas irrisórias massas) a 
nuvem eletrônica apresentará a maioria de seus 
componentes com velocidade média Vm na direção e 
sentido oposto ao campo E. 
CORRENTE ELÉTRICA 
Disso resulta um movimento de conjunto dos elétrons em sentido 
oposto ao campo que constitui a corrente elétrica. 
É conveniente determinar essa velocidade média dos elétrons, vm, ao longo 
de um fio de um metal que contém N elétrons livres por centímetro cúbico. 
Seja A (em cm2) a área da seção reta desse fio e suponhamos que por ela 
passe uma corrente de intensidade I = Q/Dt ampères, ou seja, a cada 
segundo atravessam essa área um total de carga Q = n.e (n é o número total 
de elétrons no global de carga Q); I = n.e/Dt. 
CORRENTE ELÉTRICA 
No intervalo de tempo Dt, cada elétron com velocidade média vm 
percorre a distância h (em cm), tal que h = vm.Dt. Assim, durante o 
intervalo Dt, todos os elétrons que participam da corrente estão 
contidos num cilindro de área A e comprimento h, ocupando o volume 
v = A.h (cm3). Como, por hipótese, cada cm3 apresenta N elétrons 
livres, o total n de elétrons dentro do volume v será n = A.h.N e, como 
h = vm.Dt teremos: n = A.vm.Dt.N. 
CORRENTE ELÉTRICA 
Como I = n.e/Dt, substituindo n por seu valor, vem: I = 
A.vm.Dt.N.e/Dt ou I = N.e. vm.A ,e, finalmente: 
vm = I/N.e.A 
Tenhamos uma idéia disso para o caso de um fio metálico 
de 0,25 cm2 de seção reta no qual circula corrente 
constante de intensidade 1 A: 
vm = I/N.e.A = 1/10
22.1,6.10-19.0,25 = 0,0025 cm/s = 0,025 mm/s 
CORRENTE ELÉTRICA 
Especificamente, para o cobre, o melhor 
valor para N é 8,5.1022 elétrons/cm3, o que 
nos leva a vm = 0,03 mm/s. Como se vê, 
uma velocidade muito pequena para os 
padrões humanos ... mas, para o elétron e 
suas dimensões isso o torna um verdadeiro 
"The Flash"! 
CORRENTE ELÉTRICA 
Assim, como sabemos que o campo elétrico se 
estabelece ao longo do fio a uma velocidade de 
300 000 km/s, se tivermos um fio de comprimento 
300 000 km, e soubermos que num dado instante 
um certo número de elétrons estão atravessando 
uma seção A numa extremidade do fio, um 
segundo depois o mesmo número de elétrons 
estará atravessando a seção B na outra 
extremidade do fio e, nesse um segundo, cada 
elétron deslocou-se apenas de 0,03 mm. 
Etapa 6 
Potência Elétrica 
A potência elétrica é definida como “a 
capacidade de uma fonte de tensão elétrica 
realizar um trabalho por unidade de tempo”. 
Mas o que isso quer dizer? Sabemos que 
equipamentos eletrônicos necessitam de 
energia elétrica para funcionar. Ao receber 
energia elétrica, esses aparelhos transformam-
na em outra forma de energia. O chuveiro, por 
exemplo, converte a energia elétrica em 
térmica. 
Quanto maior a quantidade de 
energia transformada em um curto 
intervalo de tempo, maior é a 
potência do aparelho. Essa grandeza, 
portanto, aponta a velocidade com 
que a energia elétrica é 
transformada em outro tipo de 
energia. 
•A potência é calculada pela divisão da 
energia elétrica transformada, pelo 
intervalo de tempo dessa transformação, 
utilizando a fórmula: 
Pot = Ee / Δt 
•No Sistema Internacional, a unidade de 
energia elétrica é o joule (J). Entretanto, 
na prática, as duas unidades de potência 
mais usadas são o watt (W) e o 
quilowatt (kW). 
Além da potência útil, temos uma 
dissipada, que resulta da perda 
provocada pela resistência interna 
do gerador. 
O cálculo é feito pela da fórmula: 
 
PD = r.i
2 
 Um chuveiro elétrico está instalado numa casa 
onde a rede elétrica é de 110 V. Um eletricista 
considera aconselhável alterar a instalação elétrica 
para 220 V e utilizar um chuveiro de mesma potência 
que o utilizado anteriormente, pois, com isso, o novo 
chuveiro: 
a) consumirá mais energia elétrica. 
b) consumirá menos energia elétrica. 
c) será percorrido por uma corrente elétrica maior 
d) será percorrido por uma corrente elétrica menor 
e) dissipará maior quantidade de calor. 
Exercícios 1 
Sendo a potência elétrica dada pela expressão 
 P = V . i, temos: I = P/V. 
Como a potência dissipada pelos chuveiros é a 
mesma, então concluímos que quanto maior a 
diferença de potencial V, menor é a intensidade 
da corrente. 
 
Portanto, a alternativa correta é a 
letra d. 
Resposta Exercício 1 
O chuveiro de uma residência fica ligado durante 
meia hora por dia na posição inverno, cuja 
potência é 5.400W. Se uma pessoa acostumada 
a utilizar o chuveiro resolve economizar energia e 
passa a utilizá-lo apenas por 15 minutos e na 
posição verão, quando a potência é 3.000 W, qual 
será a economia de energia elétrica dessa 
residênciadurante um mês? 
Exercícios 2 
A redução da potência será 
P = 5.400 – 3000 
P = 2.400 W = 2,4 KW 
Para calcular a redução do 
tempo, devemos dividir os 
valores, que estão em 
minutos, por 60, para obter 
o tempo em horas: 
Transformando 30 minutos 
em hora: 
Transformando 15 minutos 
em hora: 
 
Resposta Exercício 2 
Então a redução do tempo foi: 
Δt = 0,5 – 0,25 
Δt = 0,25 h 
A energia é dada por: 
E = P . Δt 
Em um dia, a economia de 
energia será: 
E = 2,4 . 0,25 
E = 0,6 Kwh 
E em um mês: 
E = 0,6 . 30 
E = 1,8 KWh 
 
Etapa 7 
Potência Elétrica Total 
Instalada 
A potência Elétrica Total instalada ou ainda potência nominal 
instalada de uma residencia ou de uma Edificação Comercial , 
Industrial ou hospitalar, até recentemente, definida, em números 
inteiros, como o somatório das potências elétricas ativas nominais 
das unidades de alimentação. A potência elétrica ativa, por sua 
vez, é dada pelo produto entre a potência elétrica aparente do 
gerador e o fator de potência nominal do mesmo, considerando 
regime de operação contínuo e condições normais de operação. 
Essa era a definição dada pela Resolução Aneel No 407, de 19 de 
outubro de 2.000. 
Potência Elétrica 
Instalada 
Relação de equipamentos e potência elétrica total 
• Término – 2ª aula 
•24/03/2015