Prévia do material em texto
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À ELETRICIDADE .......................................................................... 4 1.1 HISTÓRIA DA ELETRICIDADE ............................................................................ 4 1.2 SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA .................................................................. 8 1.2.1 Geração de energia elétrica ............................................................................. 8 1.2.2 Transmissão de energia elétrica ..................................................................... 9 1.2.3 Distribuição de energia elétrica .................................................................... 10 2 ELETRICIDADE ESTÁTICA .................................................................................. 11 2.1 O ÁTOMO ........................................................................................................... 11 2.2 LEI DAS CARGAS ELÉTRICAS .......................................................................... 12 2.3 CONDUTORES E ISOLANTES .......................................................................... 12 2.4 ELETRIZAÇÃO DOS CORPOS ........................................................................ 13 2.5 CARGA ELEMENTAR ......................................................................................... 14 2.6 O COULOMB ...................................................................................................... 15 2.7 CAMPO ELETROSTÁTICO ................................................................................ 15 3 ELETRODINÂMICA ............................................................................................... 16 3.1 DIFERENÇA DE POTENCIAL ............................................................................ 16 3.2 CORRENTE ELÉTRICA ...................................................................................... 17 3.2.1 Fluxo da corrente elétrica .............................................................................. 17 3.2.2 Intensidade da corrente ................................................................................. 18 3.2.3 Correntes contínua e alternada ..................................................................... 19 3.3 CIRCUITO ELÉTRICO ........................................................................................ 20 3.4 RESISTÊNCIA ELÉTRICA .................................................................................. 22 3.4.1 Resistor ........................................................................................................... 23 3.4.2 Lei de OHM ...................................................................................................... 24 3.4.3 Código de cores ............................................................................................. 25 3.4.4 Associação de resistores .............................................................................. 25 3.4.4.1 Associação em série ..................................................................................... 26 3.4.4.2 Associação em paralelo ................................................................................ 27 3.5 CAPACITOR ....................................................................................................... 28 3.5.1 Capacitância ................................................................................................... 28 3.5.2 Associação de capacitores ........................................................................... 29 3.5.2.1 Associação de capacitores em série ............................................................. 29 3.5.2.2 Associação de capacitores em paralelo ........................................................ 30 4 LUMINOTÉCNICA ................................................................................................. 31 4.1 LÂMPADAS INCANDESCENTES ....................................................................... 32 4.2 LÂMPADAS DE DESCARGAS ........................................................................... 34 4.2.1 Funcionamento da lâmpada fluorescente .................................................... 36 4.2.2 Sistemas de lâmpadas fluorescentes ........................................................... 37 4.2.3 Tipos e aplicações das lâmpadas fluorescentes ......................................... 38 4.3 ACESSÓRIOS PARA LÂMPADAS ..................................................................... 41 5 NORMA 5410 - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO ..................... 42 5.1 PRINCIPIOS FUNDAMENTAIS E DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GERAIS ..................................................................................................................... 44 5.1.1 Instalação dos componentes ........................................................................ 44 5.2 DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GERAIS ...................................... 45 5.3 UTILIZAÇÃO E DEMANDA – POTÊNCIA DE ALIMENTAÇÃO .......................... 45 5.4 PREVISÃO DE CARGA ...................................................................................... 46 5.5 NÚMERO DE PONTOS DE TOMADA ................................................................ 47 5.6 POTENCIAIS ATRIBUÍVEIS AOS PONTOS DE TOMADA ................................. 48 5.7 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO ................................................................................ 49 5.8 CONDUTORES ................................................................................................... 50 5.8.1 Isolação ........................................................................................................... 53 5.8.2 Blindagem ....................................................................................................... 53 5.8.3 Seção nominal ................................................................................................ 54 5.8.4 Dimensionamento de condutores ................................................................. 55 5.8.5 Seção dos condutores de fase ...................................................................... 56 5.8.6 Condutor neutro ............................................................................................. 57 5.8.6 Queda de tensão ............................................................................................ 58 5.8.7 Capacidades de condução de corrente ........................................................ 65 5.8.8 Temperatura ambiente ................................................................................... 72 5.8.9 Resistividade térmica do solo ....................................................................... 73 5.8.10 Agrupamento de circuitos ........................................................................... 74 5.8.11 Condutor de proteção .................................................................................. 77 5.8.12 Proteção contra sobrecorrentes ................................................................. 78 5.8.13 Proteção contra correntes de curto-circuito .............................................. 79 5.9 CONEXÕES ........................................................................................................ 79 5.10 ELETRODUTOS ............................................................................................... 81 5.11 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO À CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DISPOSITIVOS DR) ................................................................................................ 84 5.12 PREVISÃO DE CARGA .................................................................................... 86 5.12.1 Iluminação .....................................................................................................86 5.12.2 Pontos de tomada ........................................................................................ 87 5.12.3 Potências atribuíveis aos pontos de tomada ............................................. 88 5.12.4 Divisão da instalação ................................................................................... 88 5.12.5 Proteção contra sobrecorrentes ................................................................. 94 6 DISJUNTORES ...................................................................................................... 94 7 ATERRAMENTO ................................................................................................... 96 7.1 ESQUEMA TN ..................................................................................................... 97 7.2 ESQUEMA TT ..................................................................................................... 98 7.3 ESQUEMA IT ...................................................................................................... 99 8 NORMA DINT 01- FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO SECUNDÁRIA ......................................................................................................... 100 8.1 TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES ..................................................................... 100 8.2 CONDIÇÕES GERAIS PARA O FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA 101 8.2.1 Regulamentação ........................................................................................... 101 8.3 LIMITAÇÕES DE ATENDIMENTO .................................................................... 103 8.3.1 Ligação bifásica ........................................................................................... 103 8.3.2 Ligações trifásicas ....................................................................................... 104 8.4 RAMAL DE LIGAÇÃO ....................................................................................... 104 8.5 RAMAL DE ENTRADA ...................................................................................... 105 8.6 PROTEÇÃO DA ENTRADA DO SERVIÇO ....................................................... 106 8.7 MEDIÇÃO .......................................................................................................... 106 8.7.1 Medição agrupada ........................................................................................ 107 8.7.2 Pontalete ....................................................................................................... 108 8.8 CÁLCULO DE DEMANDA ................................................................................. 109 ANEXOS E DESENHOS DA NORMA DINT-01 ...................................................... 121 9 SIMBOLOGIA PARA PROJETOS ELÉTRICOS ................................................. 136 REFERÊNCIAS ....................................................................................................... 144 4 1 INTRODUÇÃO À ELETRICIDADE 1.1 HISTÓRIA DA ELETRICIDADE A eletricidade é de suma importância para o mundo moderno, apresenta inúmeros benefícios e tornou-se parte integral e fundamental das nossas vidas, tão importante que seria praticamente impossível imaginar a vida moderna sem a sua existência, e muitas vezes não damos a importância devida, apenas quando estamos sem energia em casa, no trabalho ou na escola que sentimos sua falta. Historicamente a eletricidade sempre chamou atenção do ser humano, no Antigo Egito, por volta do ano de 2750 a.C., havia textos que se referiam a esse peixe elétrico como o "Trovão do Nilo", descrevendo-o como o protetor de todos os outros peixes. Outro contanto que o ser humano tem com a eletricidade vem dos raios, com a sua grande luminosidade (o relâmpago) e o seu som (o trovão), que ao longo dos anos assustam e fascinam o homem. A eletricidade tornou-se objeto de estudo e observação quando o filósofo grego Tales de Mileto, por volta do século VI a.C., notou que uma resina vegetal fóssil petrificada chamada âmbar, quando esfregada com pele e lã de animais adquire a propriedade de atrair objetos leves como palhas, fragmentos de madeira e penas. Essa observação basicamente simples marca o início da ciência da eletricidade, primordial para o progresso do mundo. Figura 1: Âmbar atraindo uma pena Fonte: Aventura na Ciência, Eletricidade. Editora Globo. Ano 1994. Muitos séculos depois o cientista inglês William Gilbert (1544-1603) retoma a experiência original com o âmbar e escreveu o estudo chamado De Magnete na qual relata essas propriedades. Surgem pela primeira vez as palavras eletricidade e eletrização. 5 O alemão Otto Von Guericke (1602-1686) procurou um modo de obter corpos mais intensamente eletrizados. Foi quando ele construiu uma máquina eletrostática, que era constituída de uma esfera de enxofre atravessada por uma barra na qual adaptou uma manivela, que o operador usava para girar a esfera rapidamente e encostar nela com uma luva espessa, quando ocorria o atrito entre a esfera e a luva a esfera era eletrizada intensamente. Figura 2: Primeira máquina eletrostática Fonte: www.saladefisica.cbj.net Por volta de 1729 o cientista inglês Stephen Gray através de experimentos identificou que, além da eletrização por atrito, também era possível eletrizar corpos por contato (encostando um corpo eletrizado num corpo neutro). Através de tais experimentos, ele chegou ao conceito de existência de materiais que conduzem a eletricidade com maior e menor eficácia e os denominou como condutores e isolantes elétricos. Com isso, Gray viu a possibilidade de canalizar a eletricidade e levá-la de um corpo a outro. O cientista Charles Du Fay considerou a existência de duas eletricidades: a vítrea e a resinosa, através de um experimento em que se aproximando 2 barras de vidro atritadas com seda elas se repeliam e quando se aproximava uma barra de vidro e uma de resina, depois de serem atritadas com seda, era constatada atração. Benjamin Franklin cientista americano formulou uma teoria na qual a eletricidade era um fluido elétrico e que todos os corpos no estado neutro possuíam certas quantidades de fluidos elétricos e que quando atritados com seda poderiam ser eletrizados positivamente e negativamente. 6 O cientista francês Charles August Coulomb realizou os primeiros estudos quantitativos sobre os corpos eletrizados e utilizando uma balança de torção conseguiu estabelecer a Lei de Coulomb. Figura 3: Balança de Torção de Coulomb Fonte: www.eletronicapro.com.br No final do século XVIII, o físico italiano Alessandro Volta construiu sua pilha elétrica, utilizando discos de cobre e zinco, separados por um material que continha uma solução ácida, a partir daí teve inicio uma fase importante da eletricidade: a obtenção da corrente elétrica, as cargas em movimento ordenado. Figura 4: Pilha elétrica criada por Alessandro Volta Fonte: www.portaldofrancisco.com.br Na França, em 1820, o cientista André Maria Ampere demonstrou que condutores percorridos por correntes elétricas desenvolvem forças de atração ou de repulsão. Em 1827 Ampere elaborou a formulação matemática do eletromagnetismo a conhecida “lei de Ampere”. 7 Em 1827 na Alemanha o cientista George Simon Ohm descobre a relação entre corrente, tensão e resistência em um condutor elétrico surgindo uma das mais utilizadas expressões na eletricidade “Lei de Ohm”. Na Inglaterra em 1831 Michael Faraday descobriu que se um condutor se movimentasse dentro do campo magnético de um ímã, uma força eletro motriz era induzida nos terminais do condutor. Já em 1833 Faraday estabeleceu asleis da eletrólise, da capacitância elétrica e inventou o motor elétrico, o dínamo e o transformador. 1830 – Estados Unidos Joseph Henry descobriu a “indução eletromagnética” e a conversão do magnetismo em eletricidade. Em 1880, nos Estados Unidos, Thomas Edison desenvolveu a lâmpada elétrica incandescente. Em 1882, Edison projetou e construiu as primeiras usinas geradoras, uma em Londres e duas nos Estados Unidos. Ambas eram de pequeno porte e forneciam eletricidade em corrente contínua. Figura 5: Lâmpada inventada por Thomas Edson Fonte: www.infoescola.com Nos Estados Unidos, em 1886, George Westhinghouse inaugurou o primeiro sistema de energia elétrica em CA utilizando um transformador eficiente desenvolvido por W. Stanley. Em 1887 já havia algumas usinas em CA que alimentavam cerca de 135 000 lâmpadas. A transmissão era feita em 1000 volts. Em 1890, na Sérvia, Nikola Tesla criou o sistema de geração de energia elétrica trifásico, que passou a ser utilizado em 1896. Esses foram os grandes cientistas e pensadores que contribuíram para que hoje em dia nos pudéssemos utilizar a eletricidade, sendo primordial para nossa sociedade. 8 1.2 SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA Sistema Elétrico de Potência (SEP), em sentido amplo, é o conjunto de todas as instalações e equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. Figura 6: Sistema Elétrico de Potência (SEP) Fonte: www.infoescola.com O SEP desenvolve-se por algumas fases fundamentais como a parte de geração de energia (produção) em uma usina (Elétrica), que é a instalação elétrica destinada a gerar energia elétrica em escala industrial, por conversão de outra forma de energia. As linhas de transmissão são um sistema usado para transmitir energia eletromagnética, guiada de uma fonte geradora (usina) para uma carga consumidora (casas). Distribuição de energia elétrica é um segmento do sistema elétrico, composto pelas redes elétricas primárias (redes de distribuição de média tensão) e redes secundárias (redes de distribuição de baixa tensão), cuja construção, manutenção e operação é de responsabilidade das companhias distribuidoras de eletricidade. 1.2.1 Geração de energia elétrica A geração de energia se dá nas usinas (Elétrica) que é uma instalação elétrica destinada a gerar energia elétrica, por conversão de outra forma de energia. 9 Existem vários tipos de usinas para geração de energia, vamos ver alguns tipos mais utilizados: Usina Hidrelétrica – É a usina elétrica na qual a energia elétrica é obtida por conversão da energia gravitacional da água. Podendo ser de dois tipos: Usina (hidrelétrica) a fio d´água – Usina hidrelétrica que utiliza diretamente a vazão do rio, tal como se apresenta no local e usina (hidrelétrica) com acumulação - Usina hidrelétrica que dispõe do seu próprio reservatório de regularização. Usina Termelétrica – Usina elétrica na qual a energia elétrica é obtida por conversão da energia térmica, podendo ser termelétrica a combustão interna. Unidade termelétrica cujo motor primário é um motor de combustão interna; unidade termelétrica a gás; unidade termelétrica cujo motor primário é uma turbina a gás; termelétrica a vapor - unidade termelétrica cujo motor primário é uma turbina a vapor. Usina Nuclear – Usina termelétrica que utiliza a reação nuclear como fonte térmica. As usinas termelétricas movidas a carvão mineral, óleo combustível, gás natural, bagaço de cana ou nucleares são também classificadas como fontes de energia elétrica convencionais, assim como a hidrelétrica. 1.2.2 Transmissão de energia elétrica A Transmissão de energia elétrica é o processo de transportar energia entre dois pontos. O transporte é realizado por linhas (cabos) de alta potência, geralmente usando corrente alternada. As linhas de transmissão são compostas por: Torres: para linhas aéreas é necessário erguer os cabos a uma distância segura do solo, de forma a evitar contato elétrico com pessoas, vegetação e veículos que eventualmente atravessem a região. As torres devem suportar os cabos em condições extremas, determinadas basicamente pelo tipo de cabo, regime de ventos da região, terremotos, entre outros eventos. Isoladores: os cabos devem ser suportados pelas torres através de isoladores, evitando a dissipação da energia através da estrutura. Esses suportes devem garantir a rigidez dielétrica e suportar o peso dos cabos. Em geral são constituídos de cerâmica, vidro ou polímeros. 10 Subestações: as linhas de transmissão são conectadas às subestações que são instalação elétrica de alta potência, contendo equipamentos para transmissão e distribuição de energia elétrica, além de equipamentos de proteção e controle. Funciona como ponto de controle e transferência em um sistema de transmissão de energia elétrica, direcionando e controlando o fluxo energético, transformando os níveis de tensão e funcionando como pontos de entrega para consumidores industriais. 1.2.3 Distribuição de energia elétrica Redes de distribuição são as redes que interligam a transmissão aos pontos de consumo sendo subdividida em distribuição primária (nível de média tensão MT) ou distribuição secundária (nível de uso residencial). A distribuição de energia é feita utilizando três fios (3 fases), as linhas de distribuição percorrem as ruas das cidades na tensão de 13,8 Kv. Essa tensão pode ser utilizada diretamente para os consumidores industriais, mas para os consumidores residenciais a tensão é abaixada para o nível que pode ser utilizada, em circuitos trifásicos (3 Fases +N). No Brasil os níveis de tensões utilizados na distribuição elétrica em baixa tensão é 220 v entre fases e 127 v entre fase e neutro, em algumas regiões no Brasil utiliza 380 v entre fases e 220 v entre fase e neutro. EXERCÍCIOS 1. Qual o nome do cientista que iniciou o estudo da eletricidade? Em que ano? Como se deu esse início? 2. O cientista Charles Du Fay considerou a existência de duas eletricidades: a vítrea e a resinosa. Explique. 3. Quem criou o primeiro motor elétrico e a primeira usina geradora? 4. Em 1890, um grande cientista criou uma nova maneira de gerar energia, quem foi e o que ele fez? 5. O que é um sistema elétrico de potência? 6. Quais são as fases de um S.E.P.? 7. Defina usina (elétrica). 8. O que é usina hidrelétrica e quais os tipos que existem? 11 9. O que é usina termoelétrica e quais os tipos que existem? 10. O que é uma usina nuclear? 11. Defina transmissão de energia elétrica. 12. Quais os equipamentos que compõem uma linha da transmissão? 13. O que é a distribuição? 14. Como é feita a distribuição? 15. Em nosso país como a distribuição é dividida? 2 ELETRICIDADE ESTÁTICA No estudo da eletricidade podemos estudar os fenômenos causados pelas cargas elétricas de duas formas, estejam elas em movimento (eletrodinâmica) ou em repouso (eletrostática). Estudaremos a forma estática, pois fica mais fácil de se entender a eletricidade se analisarmos partindo dos conceitos básicos da estrutura da matéria. Tudo o que existe no universo, desde estrelas e planetas situados nos pontos mais afastados, até a menor partícula de poeira é constituída de matéria, que pode se apresentar das mais variadas formas. 2.1 O ÁTOMO Toda a matéria é constituída por moléculas que, por sua vez, é formada por átomos. Os átomos são formados por um núcleo, onde se encontram os prótons (carga elétrica positiva) e os nêutrons (carga elétrica neutra), e por umaeletrosfera, constituída de órbitas onde giram os elétrons (carga elétrica negativa). Figura 7: Átomo Fonte: www.infoescola.com 12 No átomo, os prótons, presentes no núcleo, tendem a atrair os elétrons em direção ao núcleo, por possuírem cargas elétricas opostas. Porém, como os elétrons giram em órbitas circulares em torno do núcleo, existe também uma força centrífuga, que tende a afastá-lo do núcleo. O que ocorre é um equilíbrio entre a força de atração e a força centrífuga, o que mantém o elétron em sua órbita. 2.2 LEI DAS CARGAS ELÉTRICAS Cargas elétricas iguais se repelem, cargas opostas de atraem. Figura 8: Leis das cargas Elétricas Fonte: www.infoescola.com 2.3 CONDUTORES E ISOLANTES Materiais que apresentam elétrons livres em sua constituição são bons condutores elétricos, destacando-se nessa categoria os materiais metálicos, enquanto que materiais que não possuem elétrons livres são maus condutores de eletricidade, também chamados isolantes, entre os quais podemos citar o plástico, a borracha, o vidro, o ar, entre outros. Os elétrons situados na camada mais externa são chamados de elétrons de valência. É nessa camada que os fenômenos elétricos ocorrem. A condução elétrica nesses materiais se dá pela movimentação desses elétrons livres entre átomos próximos. Existe ainda uma terceira categoria de materiais, chamados materiais semicondutores, cujas características os tornam intermediários entre os condutores e os isolantes, que são utilizados na construção de dispositivos eletrônicos, dentre os quais se destacam o silício e o germânio. 13 2.4 ELETRIZAÇÃO DOS CORPOS Pode-se eletrizar um corpo através da retirada ou da inserção de elétrons em suas órbitas. Os processos básicos de eletrização, ou seja, de se retirar ou adicionar elétrons ao corpo podem ser por atrito, por contato ou por indução. Eletrização por atrito: quando um corpo não está eletrizado, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Ao atritar dois materiais, um deles ficará eletrizado positivamente, pois perdeu elétrons e ficará com falta, já o outro ficará eletrizado negativamente, pois estará com excesso de elétrons. Figura 9: Eletrização por atrito Fonte: http://www.oocities.org Eletrização por contato: na eletrização por contato os corpos adquirem cargas de mesmo sinal, porém o módulo vai depender das dimensões do corpo. Se os corpos possuírem dimensões iguais as cargas se dividirão igualmente. Após certo tempo de contato, os corpos irão adquirir cargas iguais e irão se repelir. Figura 10: Eletrização por contato Fonte: http://www.oocities.org 14 Eletrização por Indução: na eletrização por indução usamos três corpos, sendo um neutro (condutor), um terra e um corpo carregado chamado indutor. Aproximamos o corpo indutor ao condutor, que está ligado ao terra por um fio terra. Pelo fio terra descerá (ou subirá dependendo da situação) elétrons para tentar neutralizar o corpo indutor. Quando se corta o fio terra e afasta o indutor, o condutor ficará carregado. Não encostamos o indutor no condutor porque eles têm cargas de sinais contrários. Figura 11: Eletrização por Indução Fonte: http://www.oocities.org 2.5 CARGA ELEMENTAR Se pudéssemos separar os prótons, nêutrons e elétrons de um átomo e lançá-los em direção a um imã, os prótons seriam desviados para uma direção, os elétrons a uma direção oposta a do desvio dos prótons e os nêutrons não seriam afetados. Um próton e um elétron têm valores absolutos iguais embora tenham sinais opostos. O valor da carga de um próton ou um elétron é chamado carga elétrica elementar e simbolizado por e. A unidade de medida adotada internacionalmente para a medida de cargas elétricas é o coulomb (C). A menor carga elétrica encontrada na natureza é a carga de um elétron ou próton. Essas cargas são iguais em valor absoluto e valem e=1,602146487x . Para calcular a quantidade de carga elétrica de um corpo, basta multiplicar o número de elétrons pela carga elementar. Q = n x e Q=carga elétrica N= número de elétrons E=carga do elétron ou próton, e=1,602146487 x 15 2.6 O COULOMB A quantidade de carga elétrica que um corpo possui é dada pela diferença entre número de prótons e o número de elétrons que o corpo tem. A quantidade de carga elétrica é representada pela letra Q e é expressa na unidade COULOMB (C). A carga de 1 C = 6,25x1018 elétrons. Dizer que um corpo possui de um Coulomb negativo (-Q ) significa que um corpo possui 6,25x1018 mais elétrons que prótons. 2.7 CAMPO ELETROSTÁTICO Toda carga elétrica tem capacidade de exercer força. Isso se faz presente no campo eletrostático que envolve cada corpo carregado. Quando corpos com polaridades opostas são colocados próximos um do outro, o campo eletrostático se concentra na região compreendida entre eles. Se um elétron for abandonado no ponto no interior desse campo, ele será repelido pela carga negativa e atraído pela carga positiva. Quando não há transferência imediata de elétrons do/para um corpo carregado, diz-se que a carga está em repouso. A eletricidade em repouso é chamada de eletricidade estática. EXERCÍCIOS 1) Defina eletricidade. 2) Defina o átomo. 3) O que podemos encontrar num átomo? 4) Qual a composição dos nêutrons, elétrons, prótons? 5) Qual o nome da última camada do átomo? 6) Explique como ocorre a condução elétrica. 7) Defina materiais condutores, isolantes e semicondutores. 8) Dê exemplos de materiais condutores, semicondutores e isolantes. 9) Cite qual é a lei das cargas elétricas. 10) Explique o que é eletrização de um corpo. 11) De que formas podem ocorrer a eletrização de um corpo? 12) Defina o que é um Coulomb, quanto vale 1C? 16 13) Um material dielétrico possui uma carga negativa de 12,5×10 elevado a 18 elétrons. Qual a sua carga em um Coulomb? 14) Qual é a menor carga elétrica encontrada na natureza? Quanto vale? 15) Um corpo apresenta-se eletrizado com carga Q = 32 µC. Qual o número de elétrons retirados do corpo? 3 ELETRODINÂMICA 3.1 DIFERENÇA DE POTENCIAL Em virtude da força do seu campo eletrostático, uma carga é capaz de realizar trabalho ao deslocar outra carga por atração ou repulsão. Essa capacidade é chamada de potencial. Para que haja o movimento de uma carga, seja ela positiva ou negativa, é preciso que haja um potencial maior e um potencial menor, ou seja, uma diferença de potencial ou D.D.P. A soma das diferenças de potencial de todas as cargas do campo eletrostático é conhecida como Força Eletromotriz (F.E.M.). A sua unidade fundamental é o Volt. A diferença de potencial é chamada também de Tensão Elétrica. A tensão elétrica é representada pela letra E ou U. Figura 12: Tensão elétrica Fonte: www.infoescola.com Para entendermos a d.d.p, relembremos o seguinte: todo corpo que está eletrizado, recebeu ou cedeu elétrons. Como a carga de um elétron é representada por (-) o corpo que recebeu elétrons fica carregado negativamente (denominado de íon negativo ou ânion), já o corpo que cedeu elétrons ou perdeu fica carregado positivamente, pois o mesmo tem falta de elétrons, denominado de íon positivo ou cátion. 17 Portanto, esse desequilíbrio de cargas entre dois corpos revela que ambos têm um potencial elétrico diferente, ou seja, existe uma diferença de potencial elétrico. A diferença de potencial (d.d.p) também denominada de tensão elétrica (V) é uma grandeza física que está intimamente ligadaao conceito de corrente elétrica, então vamos à definição de corrente elétrica. 3.2 CORRENTE ELÉTRICA Determinados materiais, quando são submetidos a uma fonte de força eletromotriz, permitem uma movimentação sistemática de elétrons de um átomo a outro, e é esse fenômeno que é denominado de corrente elétrica. Pode-se dizer, então, que cargas elétricas em movimento ordenado formam a corrente elétrica, ou seja, corrente elétrica é o fluxo de elétrons em um meio condutor. A corrente elétrica é representada pela letra Ι e sua unidade fundamental é o Ampère. Figura 13: Elétrons atravessando fio Fonte: www.infoescola.com 3.2.1 Fluxo da corrente elétrica Se ligarmos às duas extremidades de um fio de cobre, uma diferença de potencial, a tensão aplicada faz com que os elétrons se desloquem. Esse deslocamento consiste num movimento de elétrons a partir do ponto de carga negativa Q− numa extremidade do fio, seguindo através deste e chegando à carga positiva Q+ na outra extremidade. 18 O sentido do movimento de elétrons é de – para +. Esse é o fluxo de elétrons. No entanto para estudos convencionou-se dizer que o deslocamento dos elétrons é de + para –. Figura 14: Sentido da corrente real e convencional Fonte: www.infoescola.com Sentido convencional de circulação da corrente, ou seja, convenciona-se dizer que a corrente desloca-se do potencial maior para o potencial menor. 3.2.2 Intensidade da corrente A intensidade desta corrente elétrica, representada por I e medida em Ampère (A) é a medida da quantidade de cargas que se deslocam pelo condutor a cada segundo, ou seja: Figura 15: Fórmula intensidade corrente elétrica Fonte: phpotiguar.blogspot.com.br Onde: I= intensidade da corrente em Ampère: Q= Carga em Coulomb. T= Tempo em segundos. Ampère quer dizer 1 C por segundo. 19 3.2.3 Correntes contínua e alternada Recebem o nome de corrente contínua (C.C. ou D.C. no equivalente em inglês) e corrente alternada (C.A. ou A.C. no equivalente em inglês) dois sistemas diferentes de coordenar o fluxo de elétrons dentro de um circuito elétrico. Uma corrente é considerada contínua quando o fluxo dos elétrons passa pelo fio do circuito sempre em um mesmo sentido; ou seja, é sempre positiva ou sempre negativa, circulando no sentido do polo positivo para o polo negativo, se considerarmos o sentido convencional da corrente, ou circulando do polo negativo para o polo positivo, se considerarmos o sentido da corrente dos elétrons. A maior parte dos circuitos eletrônicos trabalha com corrente contínua, sendo as pilhas e as baterias os melhores exemplos de onde encontrar esse tipo de corrente. O problema com o sistema de corrente contínua é que nele não há alternância, não sendo aceito pelos transformadores e assim não consegue ganhar maior voltagem. Desse modo, a energia elétrica não pode seguir muito longe. Por essa razão, a corrente contínua é usada em pilhas e baterias ou para percorrer circuitos internos de aparelhos elétricos, como o de um computador. O final do século XIX presenciou um episódio curioso em meio à descoberta da energia elétrica e suas propriedades, que foi a chamada "Guerra das Correntes". Gradualmente, os EUA começavam a utilizar a eletricidade para substituir a energia a vapor nas fábricas e o gás na iluminação das casas. A corrente alternada surgiu quando Nikola Tesla foi contratado por J. Westinghouse para construir uma linha de transmissão entre Niágara e Buffalo. Em Nova York, Thomas Edison fez o possível para desacreditar Tesla, mas o sistema polifásico de Tesla foi adotado. A Corrente Alternada é a forma mais eficaz de se transmitir uma corrente elétrica por longas distâncias. Nela os elétrons invertem o seu sentido várias vezes por segundo. A Corrente Alternada foi adotada para transmissão de energia elétrica a longas distâncias devido à facilidade relativa que ela se apresenta para ter o valor de sua tensão alterada por intermédio de transformadores. Além disso, as perdas em CA são bem menores que em CC. No entanto, as primeiras experiências e transmissões foram feitas com Corrente Contínua (CC). 20 Corrente Alternada é uma corrente elétrica cujo sentido varia no tempo, ao contrário da corrente contínua cujo sentido permanece constante ao longo do tempo. A forma de onda usual em um circuito de potência CA é senoidal por ser a forma de transmissão de energia mais eficiente. Enquanto a fonte de corrente contínua é constituída pelos polos positivo e negativo, a de corrente alternada é composta por fases (e, muitas vezes, pelo fio neutro). Figura 16: Corrente alternada e contínua Fonte: www.manutencaoesuprimentos.com.br 3.3 CIRCUITO ELÉTRICO Chamam-se circuito elétrico os dispositivos capazes de transformar energia elétrica em outra forma qualquer de energia. Para que isso possa ocorrer, precisa-se que, pelo circuito elétrico, circule uma corrente elétrica (que a corrente elétrica é formada pelo movimento de elétrons). No entanto, para que esse movimento possa ocorrer, são necessários dois potenciais elétricos diferentes, ou seja, uma diferença de potencial ou, como é mais comumente conhecida, uma tensão elétrica. Logo, conclui-se que só haverá corrente elétrica se houver tensão elétrica. Sendo a tensão elétrica a força que provoca o movimento dos elétrons (corrente elétrica), esta é também chamada de força eletromotriz (f.e.m.), ou seja, a “força que move os elétrons”. Além disso, para que exista circulação de corrente elétrica, é necessária também a existência de um meio material que permita a circulação dos elétrons, ou seja, um material condutor elétrico. Esse material condutor, geralmente sob a forma de fios condutores, deve permitir aos elétrons um caminho de ligação entre os dois potenciais da fonte de 21 alimentação, ou seja, um circuito elétrico deve ser um caminho fechado por onde os elétrons circulam. Também deverá haver, no circuito, um elemento conversor de energia, responsável por transformar energia elétrica em outra forma de energia. Esse elemento pode ser, por exemplo, uma lâmpada, um motor elétrico ou uma campainha. Finalmente, é preciso prever uma maneira de controlar o fluxo de corrente pelo circuito, permitindo ligar ou desligar o circuito quando for preciso. Esse controle pode ser feito por meio de um interruptor, por exemplo, ou simplesmente atarraxando e desatarraxando a lâmpada em seu receptáculo. O importante é a percepção de que, interrompendo o caminho de circulação da corrente, esta deixará de fluir pelo circuito. Em resumo, pode-se definir circuito elétrico como um caminho fechado por onde circula uma corrente elétrica. Esse circuito é formado por quatro elementos básicos, conforme já foi visto anteriormente: uma fonte de alimentação; fios condutores; um receptor de energia, também chamado de carga; um elemento de controle. Para que haja um circuito completo, são necessários esses elementos acima. Caso haja a ruptura de um dos fios condutores, a abertura do interruptor ou a queima da lâmpada, por exemplo, haverá um circuito aberto, o que irá interromper a passagem da corrente e, por consequência, o funcionamento do circuito. Se, por outro lado, houver um desvio da corrente de modo que esta não passe pela carga, haverá um defeito conhecido como curto-circuito, e o circuito também deixará de funcionar. Quando ocorre um curto-circuito, a corrente passa a circular de forma descontrolada, o que pode causar sérios danos às instalações do circuito, como a queimados fios condutores e incêndios. Por isso, para serem limitadas as consequências de um curto-circuito, deve-se utilizar dispositivos de proteção. O tipo mais comum e simples de proteção é o fusível. Fusível é um dispositivo construído para romper (fundir) assim que a corrente ultrapasse um determinado limite considerado seguro para o funcionamento do circuito, interrompendo a circulação de corrente antes que danos mais sérios ocorram. 22 É importante notar que um fusível só irá “queimar” se o seu limite de corrente for ultrapassado, ou seja, se houver um problema no circuito. Não se deve substituir um fusível por outro de maior capacidade sem que antes se faça uma análise de capacidade dos condutores do circuito. Também não se deve jamais “improvisar” um fusível com moedas, parafusos ou outros objetos. Na ocorrência de um curto-circuito, tais objetos não estarão dimensionados para proteger o circuito, podendo trazer consequências sérias para a instalação e para seus usuários. 3.4 RESISTÊNCIA ELÉTRICA A resistência elétrica é a característica que os materiais, mesmo os condutores têm de se opor, ou seja, oferecer dificuldade à passagem da corrente elétrica. Essa oposição é provocada pela dificuldade de que os elétrons encontram em se deslocar pela estrutura atômica do material. A resistência elétrica é representada pela letra R e medida em ohms (Ω). Figura 17: Símbolo Resistor Fonte: Própria A resistência elétrica de um material depende da composição desse material e de suas dimensões físicas. Em qualquer material, a dificuldade oferecida à passagem dos elétrons faz com que estes se choquem contra sua estrutura atômica, provocando aquecimento do material. Esse fenômeno é conhecido como efeito Joule e pode ser aproveitado, por exemplo, na construção de aquecedores elétricos. É devido a este efeito joule que a lâmpada de filamento emite luz. Inúmeras são as aplicações práticas desses fenômenos. Exemplos: chuveiro, ferro de engomar, ferro elétrico, fusível etc... O efeito joule é o fenômeno responsável pelo consumo de energia elétrica do circuito, quando essa energia se transforma em calor. 23 Quanto à sua composição, os materiais se diferenciam por suas resistências específicas, característica esta também chamada de resistividade do material. Assim, duas barras de cobre, com exatamente a mesma composição, terão resistividades iguais, podendo, no entanto, terem resistências elétricas diferentes. 3.4.1 Resistor Existem elementos de circuito, cuja função é de transformar energia elétrica em energia térmica (dissipar energia elétrica), ou limitar a intensidade da corrente elétrica em circuitos eletrônicos, esses elementos têm o nome de resistores. Os filamentos de tungstênio das lâmpadas elétricas incandescentes são exemplos de resistores. Outros exemplos: Fios de certas ligas metálicas (como o micromo, liga de níquel com cromo) enrolados em hélice cilíndrica, utilizadas em chuveiros, torneiras elétricas, secadores de cabelos etc. Os resistores utilizados para limitar a intensidade da corrente que passa por determinados componentes eletrônicos não têm a capacidade de dissipar energia elétrica, embora isso aconteça inevitavelmente. Comumente, são constituídos de um filme de grafite depositado de modo contínuo sobre um suporte cerâmico ou enrolado em forma de faixas helicoidais. Os resistores têm como principal propriedade elétrica uma grandeza física denominada resistência elétrica. Em circuitos elétricos, o resistor de fio e o resistor de carvão são amplamente utilizados. O primeiro nada mais é que um pedaço de fio, composto por ligas metálicas. Não sendo possível obter áreas de seção transversais demasiadamente pequenas, para se obterem valores razoáveis de resistência são necessários fios de comprimento muito grande, costuma-se, assim enrolar o fio sobre um suporte isolante. Os resistores de carvão contêm um grande suporte isolante coberto de fina camada de carvão com dois terminais metálicos. É muito usado em circuitos de rádio e televisão. Devido à sua alta resistividade da grafite, podem-se obter resistores de alta resistência e de pequenas dimensões. 24 Figura 18: Resistores Fonte: www.electronicabasica.net 3.4.2 Lei de OHM George Simon Ohm foi um físico alemão que viveu entre os anos de 1789 e 1854 e ele verificou através de experimentos que existem resistores nos quais a variação da corrente elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial (ddp). Ohm realizou experimentos com diversos tipos de condutores: eram aplicados sobre os condutores valores de intensidades de voltagens diferentes. Contudo, ele percebeu que, principalmente, nos metais a relação entre a corrente elétrica e a diferença de potencial (tensão) se mantinha sempre constante. Dessa forma, elaborou uma relação matemática que diz que a voltagem aplicada nos terminais de um condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre, matematicamente fica escrita do seguinte modo: V = R.i Onde: V é a diferença de potencial, cuja unidade é o Volts (V); i é a corrente elétrica, cuja unidade é o Ampère (A); R é a resistência elétrica, cuja unidade é o Ohm (Ω). Essa lei não se aplica a todos os resistores, pois depende do material que constitui o resistor. Quando ela é obedecida, o resistor é dito resistor ôhmico ou linear. Porém a expressão matemática descrita por Simon vale para todos os tipos de condutores, tanto para aqueles que obedecem quanto para os que não obedecem à lei de Ohm. 25 3.4.3 Código de cores O filamento de uma lâmpada incandescente, o fio enrolado em hélice de um chuveiro ou de uma torneira elétrica são resistores. Entretanto, existem também resistores feitos de carvão e outros materiais, que compõem vários circuitos elétricos, de rádios, televisores, computadores etc. O valor da resistência elétrica pode vir impresso no corpo do resistor ou indicado por meio de faixas coloridas. Essas faixas obedecendo a um código que permite determinar o valor da resistência do resistor. Esse código de cores obedece à seguinte correspondência numérica. Tabela 1: Código de cores resistores Cor Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo Verde Azul Violeta Cinza Branco Algarismo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Fonte: Autoria própria, 2014. As faixas sempre devem ser lidas da extremidade para o centro, segundo o seguinte critério: A 1ª faixa (mais próxima da extremidade): indica o primeiro algarismo do valor da resistência elétrica. A 2ª faixa: indica o segundo algarismo do valor da resistência elétrica. A 3ª faixa: indica o número de zeros que devem ser acrescentados a direita dos dois algarismos anteriores. Pode haver ainda uma 4ª faixa para indicar a impressão ou tolerância do valor da resistência. Se essa 4ª faixa for prateada, a imprecisão é de 10%; se for dourada a imprecisão é de 5%. A inexistência da 4ª faixa pressupõe uma tolerância de 20% no valor da resistência elétrica, para mais ou para menos. 3.4.4 Associação de resistores Quando montamos um circuito, é comum o operador necessitar de um valor de resistência diferente dos valores fornecidos pelos resistores de que dispõe. 26 Outras vezes a corrente elétrica que vai atravessar o resistor é superior à que ele pode suportar sem ser danificado. Nessas situações a solução seria utilizar uma associação de resistores. Os resistores podem ser associados basicamente de dois modos distintos: em série, ou em paralelo, é possível também associá-los das duas maneiras (sériee paralelo) então teremos uma associação mista. Qualquer que seja a associação, devemos denominar como resistor equivalente aquele que funciona no circuito do mesmo modo que associação, podendo substituir a associação por esse resistor. Então a resistência da associação é igual à resistência do resistor equivalente. 3.4.4.1 Associação em série Na associação em série, os resistores são ligados um em seguida do outro; ou seja, uma série de resistores, de modo a ser percorrido em uma mesma corrente elétrica. Figura 19: resistores em série Fonte: www.osfundamentosdefisica.blogspot.com Levando em consideração o conceito de resistor equivalente, tudo se passa como se houvesse um único resistor de resistência R. Em uma associação de resistores em série, a resistência equivalente é igual à soma das resistências dos resistores associados. Req=R1+R2+R3 Outro fator importante que devemos observar é que em uma associação de resistores em série, a d.d.p ou tensão é igual à soma das ddps nos resistores 27 associados. O valor da tensão vai mudar de acordo com o valor da resistência, já o valor da intensidade da corrente não muda quando passa pelos resistores, o valor da corrente de entrada vai ser o mesmo da de saída. 3.4.4.2 Associação em paralelo Vários resistores estão associados em paralelo quando são ligados pelos terminais, de modo a ficarem submetidos à mesma ddp. O valor da intensidade da corrente elétrica do circuito principal divide-se nos resistores associados em paralelo, ou seja, a intensidade de corrente em uma associação em paralelo é igual à soma das intensidades das correntes dos resistores associados. itot=i1+i2+i3 Figura 20: Associação paralelo Fonte: www.mundoeducacao.com Em uma associação de resistores em paralelo, o inverso da resistência equivalente da associação é igual á soma dos inversos das resistências associadas. 1 = 1 + 1 + 1 Req R1 R2 R3 Para dois resistores em paralelo, temos: 1 = 1 + 1 = 1 = R1+R2 = Req = R1.R2 Req R1 R2 Req R1.R2 R1+R2 28 3.5 CAPACITOR É um dispositivo de circuito elétrico que tem como função armazenar cargas elétricas e consequente energia eletrostática ou elétrica. Ele é constituído de duas peças condutoras que são chamadas de armaduras. Entre essas armaduras existe um material que é chamado de dielétrico. Dielétrico é uma substância isolante que possui alta capacidade de resistência ao fluxo de corrente elétrica. A utilização dos dielétricos tem várias vantagens. Uma delas é que com o dielétrico podemos colocar as placas do condutor próximas sem o risco de que eles entrem em contato. Qualquer substância que for submetida a uma intensidade muito alta de campo elétrico pode ser tornar condutor, por esse motivo é que o dielétrico é mais utilizado do que o ar como substância isolante, pois se o ar for submetido a um campo elétrico muito alto ele acaba por se tornar condutor. Os capacitores são utilizados nos mais variados tipos de circuitos elétricos, nas máquinas fotográficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o formato cilíndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele está sendo empregado. Figura 21: Capacitores Fonte: www.hardwarebr.com 3.5.1 Capacitância É denominada capacitância C a propriedade que os capacitores têm de armazenar cargas elétricas na forma de campo eletrostático e ela é medida através do quociente entre a quantidade de carga (Q) e a diferença de potencial (V) existente entre as placas do capacitor, matematicamente fica da seguinte forma: 29 3.5.2 Associação de capacitores Os capacitores, da mesma forma que os resistores, podem ser associados em série e em paralelo. Denomina-se capacitor equivalente da associação aquele que, eletrizado com a mesma carga da associação, suporta entre seus terminais a mesma ddp. 3.5.2.1 Associação de capacitores em série Na associação em série, a armadura negativa de um capacitor está ligada a armadura positiva do seguinte. A carga +Q, que é comunicada à associação, é recebida pela armadura positiva do primeiro capacitor. Esta induz –Q na armadura negativa do primeiro capacitor, e a carga +Q escoa para a armadura positiva do segundo capacitor. Esta por sua vez, induz –Q na armadura negativa do segundo capacitor e +Q na armadura do terceiro capacitor e assim sucessivamente. Figura 22: Associação de capacitores em série Fonte: www.efisica.if.usp.br Podemos observar na associação de capacitores em série que todos os capacitores apresentam a mesma carga Q e a ddp aplicada na associação é a soma das ddps dos capacitores associados. Q C = U 30 U=U1+U2+U3 Usando a definição da capacitância, para encontrarmos a capacitância equivalente podemos usar a fórmula: 1 = 1 + 1 + 1 Cequ C1 C2 C3 Numa associação em série de n capacitores iguais, sendo C a capacitância de cada um deles, a capacitância equivalente é: Para o caso particular de dois capacitores associados em série, a capacitância equivalente (Cs) é dada por: 1 = 1 + 1 = 1 = C1+C2 = Ceq = C1.C2 Ceq C1 C2 Ceq C1.C2 C1+C2 3.5.2.2 Associação de capacitores em paralelo Na associação em paralelo, as armaduras positivas estão ligadas entre si, apresentando mesmo potencial VA, e as armaduras negativas também estão ligadas entre si, possuindo o potencial comum Vb. Figura 23: Associação de capacitores em paralelo Fonte: www.obarjcentrodamente.blogspot.com Na associação em paralelo os capacitores apresentam a mesma ddp. A carga Q fornecida na associação divide-se em Q1, Q2, Q3, localizando-se nas C Cs = n 31 armaduras positivas dos capacitores de capacitância C1, C2, C3, respectivamente. Portanto: Q=Q1+Q2+Q3 Nesta fórmula temos a capacitância do capacitor equivalente. Ceq=C1+C2+C3 A associação em paralelo permite aumentar a capacitância eletrostática do sistema. Numa associação em paralelo de n capacitores iguais, sendo C a capacitância de cada um, a capacitância do equivalente é: Cp= nC 4 LUMINOTÉCNICA Ao longo dos anos o ser humano vem utilizando a tecnologia em seu favor para o desenvolvimento e segurança, uma das criações tecnológicas que revolucionou o mundo foi a lâmpada desenvolvida pelo cientista Thomas Alva Edson em 1879 que realizou uma série de experimentos de filamentos na parte de incandescência, optando pelo filamento de carvão, obtendo o registro do seu invento, que foi o primeiro modelo apto para produção industrial. Luminotécnica é o estudo minucioso das técnicas das fontes de iluminação artificial, através da energia elétrica. Luz é uma forma de energia radiante que impressiona nossos olhos e nos permite ver. Por isso quando usamos a iluminação de forma racional, ela nos apresentar uma série de benefícios, entre os quais podemos citar: proteção à vista, influências benéficas sobre o sistema nervoso vegetativo que comanda o metabolismo e as funções do corpo, fazendo com que haja uma elevação do rendimento no trabalho, diminuição de erros e acidentes, contribuindo assim para maior conforto, bem-estar e segurança. 32 No trabalho uma iluminação adequada que não ofusque, mas que seja suave e agradável diminui a fadiga e exerce uma favorávelinfluência sobre os ânimos melhorando o ambiente de trabalho. Foi desenvolvido na última década, um número considerável de novos produtos de iluminação para economia de energia, dentre os quais, as lâmpadas fluorescentes compactas e eletrônicas. Foi assim possível reduzir o consumo de energia, sem diminuir os enormes benefícios de uma boa iluminação. As lâmpadas elétricas são as que apresentam maior eficiência e possibilidade ilimitadas de se obter ambientes acolhedores e confortáveis. As lâmpadas elétricas atuais são agrupadas em 2 grupos principais: Incandescentes. De descarga. 4.1 LÂMPADAS INCANDESCENTES A luz desse tipo de lâmpada é proveniente de um filamento de tungstênio alojado no interior de um bulbo de vidro sob vácuo ou com gases quimicamente inertes em seu interior. Os componentes básicos de uma lâmpada incandescente: Bulbo. Gás. Base. Filamento. Figura 24: lâmpada incandescente e filamento ampliado Fonte: Própria 33 Bulbo Construído em vidro opaco ou transparente e apresenta vários formatos. Gás Contido no interior do bulbo serve para evitar que o filamento entre em combustão e evapore. Ex: Nitrogênio, argônio. Base é o elemento de ligação mecânica e elétrica ao receptáculo, feita de latão ou ferro latonado e possui rosca tipo Edison de diversos diâmetros ou tipo de baioneta. Filamento é o elemento feito de tungstênio, enrolado em forma helicoidal e suportado com uma arte de vidro, onde se encontram os condutores internos. Emite luz quando aquecido a certa temperatura pela passagem de corrente elétrica. A lâmpada de incandescentes tem como princípio de funcionamento produzir luz quando o seu filamento é aquecido pela passagem de corrente elétrica, devido ao efeito joule. Existem alguns tipos de Lâmpadas Incandescentes: Lâmpada para uso geral. Lâmpadas específicas. Lâmpadas decorativas. Lâmpadas refletoras, defletoras ou espelhadas. Lâmpadas halógenas. Lâmpadas infravermelhas. Lâmpada para uso geral: produzidas em acabamento de bulbo claro, branco difuso ou leitoso ou colorido, proporcionam uma boa distribuição de fluxo luminoso eliminando as sobras e ofuscamentos. Lâmpadas específicas: destinadas a locais sujeitos à vibração, como por exemplo tornos e outras máquinas rotativas, bombas de gasolina, navios e locais onde há grande variação de temperatura como refrigeradores e fogões. Lâmpadas decorativas: usadas em ambientes que queira uma iluminação de destaque para proporcionar aspecto para o ambiente de luxo e beleza. Ex: lustres de cristal, abajures. 34 Lâmpadas refletoras defletoras ou espelhadas: fontes de luz de alto rendimento, pequenas dimensões e facho concentrado e corrigido, permitem fluxo luminoso constante e de alta intensidade e distribuição precisa, devido ao formato do bulbo e ao espelho na sua superfície interna. Ex: usado em vitrines, lojas, exposições, museus, palcos de teatro. Lâmpadas halógenas: podem ser encontradas em dois formatos: tipo lapiseira ou palito e com refletor dicroico. Halógena significa formador de gás, exemplo de gases: o cloro, bromo, flúor, iodo. Funciona através do cliclo halógeno com a finalidade de regenerar o filamento. Lâmpada infravermelha: tem como característica fundamental emitir uma radiação que se encontra na faixa de ondas curtas de radiação infravermelha. Caracteriza-se por: alto coeficiente de reflexão, alto rendimento, pequena dimensão de diâmetro e comprimento. Aplicação: indústrias gráficas para secar, indústrias automobilísticas, criação de animais como pinto, porco, bezerro aquecendo o ambiente. 4.2 LÂMPADAS DE DESCARGAS A luz é produzida pela passagem de corrente elétrica em um gás ou vapor ionizado, que ao se chocar com a pintura fluorescente, no interior de seu tubo emite luz invisível. Apresentam eficiência maior que as incandescentes e oferecem muito mais luz sem potência extra. Os tipos de lâmpadas de descarga dependem de suas aplicações e podem ser: Fluorescentes. Luz mista. Vapor de Mercúrio. Lâmpada de Neon. Vapor metálico. Multivapor metálico. Vapor de sódio. Lâmpada de indução. São classificas de acordo com a pressão interna e podem ser de baixa e alta pressão. Lâmpadas fluorescentes são fabricadas em diversos formatos: 35 Lineares. Circulares. Compactas. Coloridas. Luz Negra. Basicamente a lâmpada fluorescente é constituída: Bulbo. Base. Cátodo. Estemes. Vapor de Mercúrio. Gás de Enchimento. Camada de pó Fluorescente. Bulbo: compartimento à prova de ar e sob baixa pressão, onde são inseridos o mercúrio, o gás de enchimento, os cátodos e as camadas fluorescentes. Base: fixada em cada extremidade do cubo, unindo a lâmpada ao circuito de iluminação através de dois contatos. Podem ser do tipo bipino médio e duplo contato embutido (DCE). Cátodo: são os filamentos ou eletrodos, servem de terminais para o estabelecimento do arco elétrico, sendo uma fonte de elétrons para a corrente da lâmpada. São geralmente feitos de espirais de tungstênio. Estemes: corresponde às extremidades de tubo, fechando-o e suportam cada um dos cátodos, fazem parte dos estemes o tubo de flange e o tubo de esgotação. Vapor de Mercúrio: no interior do tubo fluorescente são colocadas gotas de mercúrio líquido, durante a montagem da lâmpada. Estando a lâmpada em operação, o mercúrio vaporiza-se numa pressão muito baixa. Gás de Enchimento: além das gotas de mercúrio, é injetada no interior do tubo uma pequena quantidade de gás raro e alta pureza. Ex: Argônio. O gás de enchimento ioniza rapidamente quando uma tensão é aplicada através da lâmpada. 36 Camada de pó Fluorescente: transforma a radiação ultravioleta em luz visível, as partículas são muito pequenas e é designado tecnicamente por luminóforo. Figura 25: Partes da lâmpada fluorescentes Fonte: alessandroazuos.blogspot.com.br 4.2.1 Funcionamento da lâmpada fluorescente Fluorescência é definida como sendo “a propriedade que tem um material de se autoiluminar quando sob a ação de uma energia radiante, como o ultravioleta, ou o raio-X. Esta definição contém em si dois elementos essenciais para uma lâmpada fluorescente, uma fonte de energia radiante (arco elétrico); um material a ser fluorescido (pó fluorescente e aditivos chamados ativadores). Basicamente, podemos resumir o funcionamento da lâmpada fluorescente da seguinte forma: o circuito é energizado, os elétrons abandonam os cátodos (vagarosamente nos circuitos convencionais, rapidamente nos circuitos de partida rápida a tensão entre os cátodos atrai os elétrons), em seguida os elétrons em excesso ionizam o gás de enchimento, reduzindo a resistência do tubo, o arco salta, o fluxo dos elétrons no arco excita nos átomos de mercúrio, eles mudam de órbita, 37 dando lugar à radiação, a radiação da colisão de elétrons é absorvida pelo pó fluorescente, causando a luminescência. Figura 26: Detalhe do funcionamento da lâmpada fluorescente Fonte: www.geocities.ws 4.2.2 Sistemas de lâmpadas fluorescentes Nos circuitos convencionais os componentes são: reatores, “starter” receptáculo para “starter”, lâmpada e receptáculo ou soquete de lâmpada. Figura 27: detalhe da lâmpada fluorescente Fonte: www.geocities.ws Circuitos Partida Rápida: Chamado assim porque o reator possui enrolamentos separados para aquecerem continuamente os filamentos de lâmpada. Ao ligar o circuitoocorre um rápido aquecimento dos filamentos por meio desses enrolamentos, provocando ionização dos gases de enchimento na lâmpada. O circuito de partida rápido elimina o piscar que está associado ao sistema de partida com o starter (pré-aquecimento). 38 Figura 28: Detalhe do esquema de ligação lâmpada fluorescente Fonte: www.geocities.ws 4.2.3 Tipos e aplicações das lâmpadas fluorescentes As lâmpadas fluorescentes são fabricadas conforme as tonalidade ou cores e formatos, com o objetivo de atender as mais diversas aplicações. Lâmpadas fluorescentes lineares a maior parte de suas aplicações: bibliotecas, indústrias, hospitais, lojas, escolas, oficina, supermercados etc. Lâmpadas fluorescentes compactas têm como aplicação: sala de estar, segurança externa, hotéis, escritórios, lojas, shopping etc. Lâmpadas fluorescentes coloridas se aplicam nas feiras, exposição, Showroom, vitrines, áreas de laser etc. Lâmpadas fluorescentes para aquários: uso exclusivo para aquários. Lâmpadas fluorescentes de neon: aplicação em Letreiros, desenhos para anúncio e decoração. Figura 29: Detalhe do esquema de ligação lâmpada fluorescente Fonte: www.geocities.ws As lâmpadas fluorescentes servem para várias aplicações, algumas são de difícil acesso em locais muitas vezes impróprios para o ser humano estar. Devem 39 ser manuseadas com o máximo de cuidado por seu revestimento interno conter substâncias químicas, fragilidade do qual o bulbo é feito. Os ferimentos com estilhaços são de difícil cicatrização. Lâmpada vapor de sódio de baixa pressão são lâmpadas que possuem um tubo de descarga, contendo sódio sob baixa pressão, que evapora a 98 Graus Celsius e uma mistura de gases inertes (neônio e argônio). É caracterizada por sua radiação monocromática, alta eficiência luminosa, e longa vida. Utilizada em locais onde a reprodução de cor não é importante, por exemplo: autoestradas, portos, pátios de manobras. Figura 30: Detalhe lâmpada vapor de sódio Fonte: www.geocities.ws Lâmpada Mista: combinam a eficiência das lâmpadas de vapor de mercúrio com as propriedades de cor das fontes de luz com tungstênio, com a vantagem de ser ligada diretamente na rede, dispensam o uso de reatores e Starter. Constituição: Base: fixação da Lâmpada com receptáculo (Soquete) e Conexão com a rede elétrica. Base E-27, E-40. Resistor de partida: finalidade de Limitar, na partida a corrente de arco inicial, criar um caminho de alta impedância para o arco principal. Suporte: suspender e manter fixo o tubo de arco e o filamento de tungstênio com relação ao eixo da lâmpada. Filamento: está ligado em série com o tubo de descarga e atua como fonte de luz de cor quente e como limitador de corrente, substituindo o reator. Tubo de Descarga de Arco: onde se produzirá a radiação visível e a radiação ultravioleta. Camada de pó fluorescente: revestimento interno no bulbo com uma camada de fosfato de ítrio Vanadato. 40 Bulbo externo: vidro duplo formato de vóide, é injetada uma mistura gasosa de argônio e nitrogênio que mantém a temperatura constante. Sua aplicação se dá em vias públicas, praças, jardins, estacionamentos, comércio em geral. Figura 31: Detalhe do funcionamento da lâmpada mista Fonte: www.geocities.ws Lâmpada de Vapor de Mercúrio é semelhante à lâmpada de luz mista, porém necessita de reator, que vai atuar como limitador de corrente das lâmpadas. Constitui-se de: Eletrodos principais: feito de tungstênio. É aplicada uma tensão, produzindo a emissão de elétrons que se chocam com os átomos de mercúrio produzindo liberação de energia que é convertida em luz pelo pó do revestimento interno do bulbo. Figura 32: Esquema da lâmpada vapor de mercúrio Fonte: www.geocities.ws Eletrodo Auxiliar: feito de tungstênio destinado a dar partida do arco do tubo. Mola Sustentação: impedir vibrações do tubo de arco e tem sua aplicação em iluminação de vias públicas, praças, jardins, fábricas, parques, estacionamento. 41 Figura 33: Esquema da lâmpada de alta pressão Fonte: www.geocities.ws 4.3 ACESSÓRIOS PARA LÂMPADAS Vamos ver agora alguns acessórios que as lâmpadas necessitam para funcionar e serem instaladas. Receptáculos ou Soquetes são dispositivos que servem para fixação das lâmpadas por sua base permitindo a sua alimentação e facilitando sua substituição. Plafoiners são dispositivos destinados a suportar os receptáculos ou soquetes para lâmpadas incandescentes ou fluorescentes e dar condição de fixação do conjunto na parede ou teto. Luminárias são aparelhos destinados a distribuir, filtrar e controlar a luz gerada por uma ou mais lâmpadas que contenham todos os equipamentos e acessórios necessários para fixar, proteger e alimentar as lâmpadas. Reatores são equipamentos auxiliares e necessários ao funcionamento das lâmpadas de descarga (exceto mista) com a finalidade de proporcionar as condições de partida (ignição) e de maneira a controlar ou estabilizar a corrente do circuito. Reatores eletromagnéticos podem ser para lâmpadas de baixa pressão, fluorescentes (circuitos convencionais e circuitos de partida rápida). Os componentes para circuitos convencionais são: starter, o receptáculo para starter, lâmpada e receptáculo ou soquete para lâmpada. Os reatores para circuitos de partida rápida são reatores para circuitos que possuem enrolamentos separados para aquecerem os eletrodos da lâmpada continuamente. 42 Reatores Eletrônicos são mais leves e econômicos, usam controladores de iluminação. Ignitores são dispositivos destinados especialmente à partida de lâmpadas a vapores metálicos se sódio de alta pressão. Starter interruptor automático de descarga que consiste em uma ampola de vidro contendo gás (neon, ou argônio), um par bimetálico, que se deforma sob a ação do calor e um capacitor para impedir a radiointerferência. O conjunto é encerrado num invólucro de alumínio ou plástico e apresenta dois terminais na parte inferior para as conexões em receptáculo ou soquete próprio. É usado apenas para circuitos convencionais, ou seja, um conjunto de reatores convencionais. Deve-se usar o modelo adequado para cada tipo de potência de lâmpada. 5 NORMA 5410 - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO Vamos ver agora alguns aspectos da norma 5410 - instalações elétricas de baixa tensão que estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. Essa Norma aplica-se principalmente às instalações elétricas de edificações, qualquer que seja seu uso (residencial, comercial, público, industrial, de serviços, agropecuário, hortigranjeiro etc.), incluindo as pré-fabricadas. Essa Norma aplica-se também às instalações elétricas: a) em áreas descobertas das propriedades, externas às edificações; b) de reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas; c) de canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias. Essa Norma não se aplica a: a) instalações de tração elétrica; b) instalações elétricas de veículos automotores; c) instalações elétricas de embarcações e aeronaves; d) equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida em que não comprometam a segurança das instalações; e) instalações de iluminação pública; f) redes públicas de distribuição de energia elétrica; 43 g) instalações de proteçãocontra quedas diretas de raios. No entanto, essa Norma considera as consequências dos fenômenos atmosféricos sobre as instalações (por exemplo, seleção dos dispositivos de proteção contra sobretensões); h) instalações em minas; i) instalações de cercas eletrificadas (ver IEC 60335-2-76). Vamos ver algumas definições que a norma nos apresenta: Componente (de uma instalação elétrica): termo empregado para designar itens da instalação que, dependendo do contexto, podem ser materiais, acessórios, dispositivos, instrumentos, equipamentos (de geração, conversão, transformação, transmissão, armazenamento, distribuição ou utilização de eletricidade), máquinas, conjuntos ou mesmo segmentos ou partes da instalação (por exemplo, linhas elétricas). Quadro de distribuição principal: primeiro quadro de distribuição após a entrada da linha elétrica na edificação. Naturalmente, o termo se aplica a todo quadro de distribuição que seja o único de uma edificação. Ponto de entrega: ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidade com a instalação elétrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e que delimita as responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora. Ponto de entrada (numa edificação): ponto em que uma linha externa penetra na edificação. Em particular, no caso das linhas elétricas de energia, não se deve confundir “ponto de entrada” com “ponto de entrega”. A referência fundamental do “ponto de entrada” é a edificação, ou seja, o corpo principal ou cada um dos blocos de uma propriedade. No caso de edificações com pavimento em pilotis (geralmente o térreo) e nas quais a entrada da linha elétrica externa se dá no nível do pavimento em pilotis, o “ponto de entrada” pode ser considerado como o ponto em que a linha penetra no compartimento de acesso à edificação (hall de entrada). Ponto de utilização: ponto de uma linha elétrica destinado à conexão de equipamento de utilização. NOTAS: um ponto de utilização pode ser classificado, entre outros critérios, de acordo com a tensão da linha elétrica, a natureza da carga prevista (ponto de luz, ponto para aquecedor, ponto para aparelho de ar-condicionado etc.) e o tipo de conexão previsto (ponto de tomada, ponto de ligação direta). 44 Uma linha elétrica pode ter um ou mais pontos de utilização. Um mesmo ponto de utilização pode alimentar um ou mais equipamentos de utilização. Ponto de tomada: ponto de utilização em que a conexão do equipamento ou equipamentos a serem alimentados é feita através de tomada de corrente. NOTAS: um ponto de tomada pode conter uma ou mais tomadas de corrente. Um ponto de tomada pode ser classificado, entre outros critérios, de acordo com a tensão do circuito que o alimenta, o número de tomadas de corrente nele previsto, o tipo de equipamento a ser alimentado (quando houver algum que tenha sido especialmente previsto para utilização do ponto) e a corrente nominal da ou das tomadas de corrente nele utilizadas. Alimentação ou fonte normal: Alimentação ou fonte responsável pelo fornecimento regular de energia elétrica. NOTA: uma determinada alimentação pode ser a “normal” durante certo período de tempo e não ser em outro. Por exemplo, em uma instalação cujo consumo de energia elétrica é suprido pela rede de distribuição pública durante certos períodos do dia, mas por geração própria em outros, a “fonte normal” pode ser a rede pública ou a geração local, dependendo do período considerado. 5.1 PRINCIPIOS FUNDAMENTAIS E DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GERAIS 5.1.1 Instalação dos componentes Toda instalação elétrica requer uma cuidadosa execução por pessoas qualificadas, de forma a assegurar, entre outros objetivos, que: as características dos componentes da instalação não sejam comprometidas durante sua montagem; os componentes da instalação, e os condutores em particular, fiquem adequadamente identificados; nas conexões, o contato seja seguro e confiável; os componentes sejam instalados preservando-se as condições de resfriamento previstas; 45 os componentes da instalação suscetíveis de produzir temperaturas elevadas ou arcos elétricos fiquem dispostos ou abrigados de modo a eliminar o risco de ignição de materiais inflamáveis; e as partes externas de componentes sujeitas a atingir temperaturas capazes de lesionar pessoas fiquem dispostas ou abrigadas de modo a garantir que as pessoas não corram risco de contatos acidentais com essas partes. 5.2 DETERMINAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS GERAIS Na concepção de uma instalação elétrica devem ser determinadas as seguintes características: a) utilização prevista e demanda (ver na norma item 4.2.1); b) esquema de distribuição (ver na norma item 4.2.2); c) alimentações disponíveis (ver na norma item 4.2.3); d) necessidade de serviços de segurança e de fontes apropriadas (ver na norma item 4.2.4); e) exigências quanto à divisão da instalação (ver na norma item 4.2.5); f) influências externas a que a instalação seja submetida (ver na norma item 4.2.6); g) riscos de incompatibilidade e de interferências (ver na norma item 4.2.7); h) requisitos de manutenção (ver na norma 5410 item 4.2.8). 5.3 UTILIZAÇÃO E DEMANDA – POTÊNCIA DE ALIMENTAÇÃO A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segura de uma instalação, dentro de limites adequados de elevação de temperatura e de queda de tensão. Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação devem ser computados os equipamentos de utilização a serem alimentados, com suas respectivas potências nominais e, em seguida, consideradas as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento desses equipamentos, bem como capacidade de reserva para futuras ampliações. 46 5.4 PREVISÃO DE CARGA A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo-se às prescrições da norma dos itens de 4.2.1.2.1 a 4.2.1.2.3 da norma NBR5410. a) a carga a considerar para um equipamento de utilização é a potência nominal por ele absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência; b) nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência. Iluminação: a) as cargas de iluminação devem ser determinadas como resultado da aplicação da ABNT NBR 5413; b) para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. c) No item da norma (NBR5410) 9.5.2.1 são fixados critérios mínimos para pontos de iluminação em locais de habitação. Com relação aos pontos de tomada temos: a) em locais de habitação, os pontos de tomada devem ser determinados e dimensionados de acordo com o item da norma (NBR5410) 9.5.2.2; 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; c) quando um ponto de tomada for previsto para uso específico, deve ser a ele atribuída uma potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado ou à soma das potências nominais dos equipamentos a serem alimentados.Quando valores precisos não forem conhecidos, a potência atribuída ao ponto de tomada deve seguir um dos dois seguintes critérios: d) potência ou soma das potências dos equipamentos mais potentes que o ponto pode vir a alimentar. e) potência calculada com base na corrente de projeto e na tensão do circuito respectivo; os pontos de tomada de uso específico devem ser localizados no 47 máximo a 1,5 m do ponto previsto para a localização do equipamento a ser alimentado; os pontos de tomada destinados a alimentar mais de um equipamento devem ser providos com a quantidade adequada de tomadas. 5.5 NÚMERO DE PONTOS DE TOMADA 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, atendidas as restrições de do item 9.1 da Norma 5410. 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. 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; 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; 48 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 pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível. 5.6 POTENCIAIS ATRIBUÍVEIS AOS PONTOS DE TOMADA A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é em 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 600VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100VA 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 600VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente; b) nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100VA por ponto de tomada. Nenhum interruptor ou tomada de corrente deve ser instalado a menos de 0,60 m da porta aberta de uma cabine de banho pré-fabricada, figura a seguir. Figura 34: Distância para instalação da tomada em banheiros Fonte: NBR 5410 49 5.7 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito. A divisão da instalação em circuitos deve ser de modo a atender, entre outras, às seguintes exigências: a) segurança — por exemplo, evitando que a falha em um circuito prive de alimentação toda uma área; b) conservação de energia — por exemplo, possibilitando que cargas de iluminação e/ou de climatização sejam acionadas na justa medida das necessidades; c) funcionais — por exemplo, viabilizando a criação de diferentes ambientes, como os necessários em auditórios, salas de reuniões, espaços de demonstração, recintos de lazer etc.; d) de produção — por exemplo, minimizando as paralisações resultantes de uma ocorrência; e) de manutenção — por exemplo, facilitando ou possibilitando ações de inspeção e de reparo. Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que requeiram controle específico, de tal forma que esses circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (por exemplo, circuitos de supervisão predial). Figura 35: Exemplos de distribuição de circuitos Fonte: Manual Prismiam 50 Na divisão da instalação devem ser consideradas também as necessidades futuras. As ampliações previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação, mas também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros de distribuição. As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. 5.8 CONDUTORES Atualmente, o uso de eletricidade pelos diversos setores da sociedade é extremamente elevado. A quantidade de energia elétrica utilizada nas indústrias, lojas, escritórios, nos hospitais, nas residências, enfim em qualquer campo de atividade, devido ao número cada vez maior de equipamentos elétricos para os mais variados fins, exige uma preocupação constante com os meios que irão ser utilizados para transportar essa quantidade de energia. Nesse sentido, a preocupação com a qualidade das instalações elétricas, fundamental para a segurança das pessoas, que delas dependem, e a integridade do patrimônio são fatores constantes no dia a dia de nossa sociedade. Figura 36: Condutores Fonte: Manual Prismiam A norma NBR 5410 fornece medidas necessárias para que a ênfase com relação à segurança e proteção tenha sempre como objetivo principal evitar a ocorrência de sobrecargas, curto - circuitos, choques elétricos, causas de muitos acidentes e de outros problemas sérios que poderão ser ocasionados devido ao mau uso da eletricidade. Por sua vez, nas instalações elétricas em geral, os condutores são insubstituíveis na função de transportar a energia elétrica necessária ao bom funcionamento de todos os equipamentos de que necessitamos. Por isso, os 51 condutores devem ser de excelente qualidade e utilizados corretamente de acordo com a finalidade a que se destinam. A qualidade do condutor garante a união perfeita entre funcionalidade e segurança da instalação. Condutor elétrico é chamado todo o material que possui a propriedade de conduzir ou transportar energia elétrica, ou ainda, transmitir sinais elétricos. Os condutores devem ser analisados sobre os seguintes aspectos: Material a ser utilizado como condutor. Forma geométrica do condutor. Isolação e isolamento. Blindagem. Seção nominal. Material: os materiais utilizados na fabricação de condutores de corrente elétrica são classificados em dois grandes grupos (materiais de elevada resistividade e materiais de elevada condutividade), os materiais de elevada resistividade destinam-seà transformação de energia elétrica em térmica (fornos elétricos, chuveiros elétricos, aquecedores, ferros elétricos) destinam-se também à transformação de energia elétrica em energia luminosa (filamentos para iluminação em geral (tungstênio)). Destinam-se para criar nos circuitos certas condições destinadas a provocar quedas de tensão (resistores reostatos). Com relação aos materiais de elevada condutibilidade destinam-se todas as aplicações em que a corrente elétrica deve circular com as menores perdas possíveis, como em ligações de aparelhos, equipamentos e dispositivos, transformação de energia elétrica em outra forma de energia (bobinas eletromagnéticas). Dentre esses materiais podemos citar: cobre, chumbo, bronze, alumínio, platina, latão, prata e mercúrio. Cobre: conhecido desde os tempos da pré-história, cuja metalúrgica foi iniciada por volta do ano 600 a.C.. O cobre é um metal de coloração avermelhada e brilhante, muito maleável e dúctil. È um metal não ferroso de relevante importância na atualidade. Ao longo dos anos, tem sido o mais utilizado, principalmente devido ao seu comportamento quanto à condutividade elétrica e térmica. Alumínio: metal de coloração branco–prateada, extremamente maleável e dúctil. As primeiras notícias que se têm da sua utilização foi há 4000 anos, usado pelos egípcios e babilônicos sob forma de compostos, provavelmente como produto de algum tipo de medicamento e algumas soluções químicas. 52 O alumínio é o metal mais abundante na crosta terrestre e na escala de utilização encontra-se em 2º lugar, tanto na indústria como na área elétrica. Forma Geométrica: os condutores de cobres ou de alumínio são construídos de diversas formas e cada uma delas possui um determinado tipo de aplicação. Podem ser: redondo sólido (Fio), que é formado por um único fio de metal sólido, sendo sua construção limitada a seções menores (até 16mm²). Comercialmente é chamado de condutor rígido, sendo aplicado em instalações de iluminação e força, formação de cabos. Cabo é um condutor constituído por vários fios enrolados, isolados uns dos outros ou não. O conjunto pode ser isolado ou nu, o cabo é denominado comercialmente, para seções até 10mm², condutor flexível. Figura 37: Exemplos de cabos sólidos e flexíveis Fonte: Manual Prismiam A NBR 6880 estabelece, para condutores de cobre, seis classes de encordoamento, numerados de 1 a 6 com graus crescentes de flexibilidade sendo: Classe 1- Condutores sólidos (fios). Classe 2- Condutores enrolados, compactados ou não. Classe 3- Condutores enrolados, não compactados. Classe 4, 5 e 6- condutores Flexíveis. Figura 38: Exemplos de como passar cabos Fonte: Manual Prismiam 53 Portanto, condutor encordoado é constituído por um conjunto de fios dispostos helicoidalmente. Essa forma de construção permite ótima flexibilidade em relação ao condutor sólido (fio). 5.8.1 Isolação Trata-se de um conjunto de materiais isolantes aplicados sobre o condutor, cuja finalidade é isolá-lo eletricamente do ambiente que o circunda, como por exemplo, de outros condutores, contra contatos acidentais e ao terra. Serve também para proteger o condutor contra ações mecânicas, como no caso da enfiação nos eletrodutos. Não se deve confundir isolação com o isolamento. Isolação: define o aspecto qualitativo, como por exemplo: isolação de PVC, Polietileno. Os materiais utilizados como isolação devem possuir também, além da alta resistividade, alta rigidez dielétrica, principalmente para tensões superiores a 1kv. Isolamento: Refere-se ao aspecto quantitativo, ou seja, condutor com tensão de isolamento para 750v, kv, resistência de isolamento de 2MΩ, etc... Tabela 2: Temperaturas características dos condutores Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo (condutor) ºC Temperatura limite de sobrecarga (condutor) ºC Temperatura limite de curto- circuito (condutor) ºC Policloreto de vinila (PVC) até 300 mm² 70 100 160 Policloreto de vinila (PVC) maior que 300 mm² 70 100 140 Borracha etileno-propileno (EPR) 90 130 250 Polietileno reticulado (XLPE) 90 130 250 Fonte: Adaptado, NBR 5410. 5.8.2 Blindagem São chamadas de materiais semicondutores, aplicadas sobre o condutor, ou partes metálicas aplicadas sobre a 2ª camada semicondutora que recobre a isolação, cuja finalidade é concentrar o campo elétrico ou facilitar o escoamento das correntes de curto-circuito e das correntes induzidas. 54 A blindagem é necessária e aplicada em cabos de média e alta tensão. De acordo com a finalidade que se destinam e a forma de execução, a blindagem pode ser sobre o condutor (blindagem interna) cuja camada de material semicondutor deve ser aplicada diretamente sobre o condutor, pelos processos de extrusão e vulcanização e tem como finalidade uniformizar a distribuição das linhas de campo elétrico e impedir a ionização. Pode ser também sobre a isolação (blindagem externa), que é constituída de uma parte não metálica e de uma parte metálica (trata-se de uma camada de material semicondutor aplicada sobre a isolação pelos processos de extrusão e vulcanização. A aplicação dessa camada semicondutora possibilita uma distribuição uniforme e radial do campo elétrico na isolação e elimina os espaços vazios ionizáveis entre as camadas de isolação de blindagem metálica). Já a parte metálica (é formada por uma camada concêntrica de fios ou fita de cobre nu (não estanhado) aplicada helicoidalmente sobre camada semicondutora da isolação, e tem como finalidade confinar o campo elétrico nos limites da isolação. Tem a vantagem de quando é convenientemente aterrado, proporciona maior segurança, eliminando os riscos de choques elétricos em caso de contato direto ou com a cobertura do cabo. 5.8.3 Seção nominal Os condutores (fios e cabos) são caracterizados pela seção nominal, referente à grandeza do condutor respectivo. No entanto, a seção nominal não corresponde a um valor estritamente geométrico (área da seção transversal do condutor) e sim a um valor determinado por uma medida de resistência denominada seção elétrica efetiva. As seções nominais são dadas em mm² de acordo com uma série definida pela IEC (internacional electronichnical comission) e é internacionalmente aceita. 55 Figura 39: Dimensionamento de cabos padrão EB-98 ABNT e NBR-NM 247-3 Fonte: Manual Prismiam 5.8.4 Dimensionamento de condutores Considera-se dimensionar um condutor quando aplicamos os itens da norma 5410 para dimensionamento de condutor cujos critérios são: Seção mínima. Capacidade de condução de corrente. Queda de tensão. Sobrecarga. Curto-circuito. Contatos indiretos. Para afirmarmos que um circuito está com o seu dimensionamento correto quando aplicamos os 6 critérios é preciso considerar como seção final aquela que é a maior dentre as obtidas. 56 5.8.5 Seção dos condutores de fase A seção dos condutores de fase, em circuitos de corrente alternada, e dos condutores vivos, em circuitos de corrente contínua, não deve ser inferior ao valor pertinente dado na tabela 47 (NBR 5410) a seguir. Tabela 3: Seção mínima dos condutores 1) Tipo de Linha Utilização do circuito Seção mínima do condutor mm² - material Instalações fixas em geral Condutores e cabos isolados Circuitos de iluminação 1,5 Cu 16 Al Circuitos de força 2) 2,5 Cu 16 Al Circuitos de sinalização e circuitos de controle 0,5 Cu 3) Condutoresnus Circuitos de força 10 Cu 16 AL Circuitos de sinalização e circuitos de controle 4 Cu Linhas flexíveis com cabos isolados Para um equipamento específico Como especificado na norma do equipamento Para qualquer outra aplicação 0,75 Cu 4) Circuitos a extrabaixa tensão para aplicações especiais 0,75 Cu 1) Seções mínimas ditadas por razões mecânicas. 2) Os circuitos de tomadas de correntes são considerados circuitos de força. 3) Em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamentos eletrônicos é admitida uma seção mínima de 0,1 mm². 4) Em cabos multipolares flexíveis contendo sete ou mais veias é admitida uma seção mínima de 0,1 mm². Fonte: Adaptado, NBR 5410. A seção dos condutores deve ser determinada de forma a que sejam atendidos, no mínimo, todos os seguintes critérios: 57 a capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser igual ou superior à corrente de projeto do circuito, incluindo as componentes harmônicas afetadas dos fatores de correção aplicáveis. a proteção contra sobrecargas. a proteção contra curtos-circuitos e solicitações térmicas. a proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação em esquemas TN e IT, quando pertinente. os limites de queda de tensão. as seções mínimas indicadas. 5.8.6 Condutor neutro O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito. O condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase. Qualquer condutor isolado, cabo unipolar ou veia de cabo multipolar utilizado como condutor neutro deve ser identificado conforme essa função. Em caso de identificação por cor, deve ser usada a cor azul-clara na isolação do condutor isolado ou da veia do cabo multipolar, ou na cobertura do cabo unipolar. A veia com isolação azul-clara de um cabo multipolar pode ser usada para outras funções, que não a de condutor neutro, se o circuito não possuir condutor neutro ou se o cabo possuir um condutor periférico utilizado como neutro. 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 a seguir 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%; c) o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes. Os valores da tabela 48 (NBR 5410) a seguir são aplicáveis quando os condutores de fase e o condutor neutro forem do mesmo metal. 58 Tabela 4 - Seção mínima do condutor neutro Seção dos condutores de fase mm² Seção reduzida 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 Fonte: Adaptado, NBR 5410. 5.8.7 Queda de tensão Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação. 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s); 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado; 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição; 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio. 59 Figura 40: Limites de queda de tensão Fonte: NBR 5410 Os limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos de utilização previstos for coincidente com a tensão nominal da instalação. Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%. Para o cálculo da queda de tensão num circuito deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito. 60 61 62 63 64 Figura 41: Tabela 33 Norma NBR5410 Fonte: NBR 5410 65 5.8.8 Capacidades de condução de corrente As prescrições são destinadas a garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidades de condução de corrente durante períodos prolongados em serviço normal. São considerados condutores isolados, cabos unipolares e cabos multipolares cuja tensão nominal não seja superior a 0,6/1 kV, excluídos os cabos armados. Para cabos armados, a capacidade de condução de corrente deve ser determinada como indicado na ABNT NBR 11301. Os métodos de referência são os métodos de instalação, indicados na IEC 60364-5-52, para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por ensaio ou por cálculo. São eles: A1: condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; A2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante; B1: condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; B2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira; C: cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira; D: cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo; E: cabo multipolar ao ar livre; F: cabos unipolares justapostos (na horizontal, na vertical ou em trifólio) ao ar livre; G: cabos unipolares espaçados ao ar livre. Nos métodos A1 e A2, a parede é formada por uma face externa estanque, isolação térmica e uma face interna em madeira ou material análogo com condutância térmica de no mínimo 10 W/m² K. O eletroduto, metálico ou de plástico, é fixado junto a face interna (não necessariamente em contato físico com ela). Nos métodos B1 e B2, o eletroduto, metálico ou de plástico é montado sobre uma parede de madeira, sendo a distância entre o eletroduto e a superfície da parede inferior a 0,3 vez o diâmetro do eletroduto. 66 No método C, a distância entre o cabo multipolar, ou qualquer cabo unipolar, e a parede de madeira é inferior a 0,3 vez o diâmetro do cabo. No método D, o cabo é instalado em eletroduto (seja metálico, de plástico ou de barro) enterrado em solo com resistividade térmica de 2,5 K.m/W, a uma profundidade de 0,7 m. Nos métodos E, F e G a distância entre o cabo multipolar ou qualquer cabo unipolar e qualquer superfície adjacente é de no mínimo 0,3 vez o diâmetro externo do cabo, para o cabo multipolar, ou no mínimo uma vez o diâmetro do cabo, para os cabos unipolares. No método G, o espaçamento entre os cabos unipolares é de no mínimo uma vez o diâmetro externo do cabo. Para cada método de instalação dado na tabela 33 (da norma 5410) é indicado o método de referência no qual ele se enquadra, a ser utilizado para a obtenção da capacidade de condução de corrente. A corrente transportada por qualquer condutor, durante períodos prolongados em funcionamento normal, deve ser tal que a temperatura máxima para serviço contínuo dada na tabela 35 (da norma 5410) não seja ultrapassada. É considerada atendida se a corrente nos condutores não for superior às capacidades de condução de corrente adequadamente obtidas das tabelas 36 a 39da norma 5410 corrigidas, se for o caso, pelos fatores indicados nas tabelas 40 a 45. Vamos ver na sequência estas tabelas. Importante citar que as tabelas 36 a 39 fornecem as capacidades de condução de corrente para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C, D, E, F e G já descritos aplicáveis a diversos tipos de linhas, conforme indicado na tabela 33 da NBR5410. As capacidades de condução de corrente dadas nas tabelas 36 a 39 da NBR5410 referem-se a funcionamento contínuo em regime permanente (fator de carga 100%), em corrente contínua ou em corrente alternada com frequência de 50 Hz ou 60 Hz. Os valores de capacidade de condução de corrente podem também ser calculados como indicado na ABNT NBR 11301. Dependendo do caso, pode ser necessário levar em conta as características da carga e, para os cabos enterrados, a resistividade térmica real do solo. Tabela 36 da NBR5410 - capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D. 67 Condutores: cobre e alumínio. Isolação: PVC. Temperatura no condutor: 70°C. Temperaturas de referência do ambiente: 30°C (ar), 20°C (solo). Tabela 37 da NBR5410 - Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D. Condutores: cobre e alumínio 68 Isolação: EPR ou XLPE Temperatura no condutor: 90°C Temperaturas de referência do ambiente: 30°C (ar), 20°C (solo) Tabela 38 da NBR5410 - Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E, F e G Condutores: cobre e alumínio. Isolação: PVC. Temperatura no condutor: 70°C. Temperatura ambiente de referência: 30°C 69 Tabela 39 — Capacidades de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E, F e G. Condutores: cobre e alumínio. Isolação: EPR ou XLPE. Temperatura no condutor: 90°C. Temperatura ambiente de referência: 30°C 70 71 Figura 42: Tabelas de capacidades de condução de corrente baseado nos métodos de referência indicados da Figura 41 – Tabela 33 Norma NBR5410 Fonte: NBR 5410 72 5.8.9 Temperatura ambiente O valor da temperatura ambiente a utilizar é o da temperatura do meio circundante quando o condutor considerado não estiver carregado. Os valores de capacidade de condução de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39 da NBR5410 são referidos a uma temperatura ambiente de 30°C para todas as maneiras de instalar, exceto as linhas enterradas, cujas capacidades são referidas a uma temperatura (no solo) de 20°C. Se os condutores forem instalados em ambiente cuja temperatura difira dos valores indicados em sua capacidade de condução de corrente deve ser determinada, usando-se as tabelas 36 a 39 da NBR5410, com a aplicação dos fatores de correção dados na tabela 40 da NBR5410. Os fatores de correção da tabela 40 (NBR5410) não consideram o aumento de temperatura devido à radiação solar ou a outras radiações infravermelhas. Quando os condutores forem submetidos a tais radiações, as capacidades de condução de corrente devem ser calculadas pelos métodos especificados na ABNT NBR 11301. Figura 43: Tabela 40 Fatores de correção para temperaturas ambientes diferente de 30ºC para linhas não subterrâneas e de 20ºC (temperatura do solo) para linhas subterrâneas Fonte: NBR 5410 73 5.8.10 Resistividade térmica do solo Nas tabelas 36 e 37 (NBR5410), as capacidades de condução de corrente indicadas para linhas subterrâneas são válidas para uma resistividade térmica do solo de 2,5 K.m/W. Quando a resistividade térmica do solo for superior a 2,5 K.m/W, caso de solos muito secos, os valores indicados nas tabelas devem ser adequadamente reduzidos, a menos que o solo na vizinhança imediata dos condutores seja substituído pelo terra ou material equivalente com dissipação térmica mais favorável. A tabela 41(NBR5410) fornece fatores de correção para resistividades térmicas do solo diferentes de 2,5 K.m/W. O valor de 2,5 K.m/W é o recomendado pela IEC quando o tipo de solo e a localização geográfica não são especificados. Os valores de capacidade de condução de corrente indicados nas tabelas 36 e 37 da NBR5410 para linhas subterrâneas referem-se apenas a percursos no interior ou entorno das edificações. Para outras instalações, quando for possível conhecer valores mais precisos da resistividade térmica do solo, em função da carga, os valores de capacidade de condução de corrente podem ser calculados pelos métodos especificados na ABNT NBR 11301. Tabela 41 da NBR5410 — Fatores de correção para linhas subterrâneas em solo com resistividade térmica diferente de 2,5 K.m/W Figura 44: Tabela 41 da NBR5410 Fatores de correção para linhas subterrâneas em solo com resistividade térmica diferente de 2,5 K.m/W Fonte: NBR 5410 74 5.8.11 Agrupamento de circuitos Os valores de capacidade de condução de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39 (NBR5410) são válidos para o número de condutores carregados que se encontra indicado em cada uma de suas colunas. Para linhas elétricas contendo um total de condutores superior às quantidades indicadas nas tabelas 36 a 39 (NBR5410), a capacidade de condução de corrente dos condutores de cada circuito deve ser determinada, usando-se as tabelas 36 a 39 (NBR5410), com a aplicação dos fatores de correção pertinentes dados nas tabelas 42 a 45 (NBR5410) (fatores de agrupamento). Os fatores de agrupamento foram calculados admitindo-se todos os condutores vivos permanentemente carregados com 100% de sua carga. Caso o carregamento seja inferior a 100%, os fatores de correção podem ser aumentados. Os fatores de correção da tabela 42 (NBR5410) são aplicáveis a condutores agrupados em feixe, seja em linhas abertas ou fechadas (os fatores pertinentes são os da linha 1 da tabela 42 (NBR5410)), e a condutores agrupados num mesmo plano e numa única camada (demais linhas da tabela). Já os fatores de correção da tabela 43 (NBR5410) são aplicáveis a agrupamentos consistindo em mais de uma camada de condutores. Assim, no caso de agrupamento em camadas, os fatores de correção aplicáveis são os da tabela 42 (NBR5410), quando a camada for única, ou os da tabela 43 (NBR5410), quando houver mais de uma camada. Os fatores de agrupamento das tabelas 44 e 45 (NBR5410) são aplicáveis a linhas subterrâneas: os da tabela 44 (NBR5410) a cabos diretamente enterrados e os da tabela 45 (NBR5410) a linhas em eletrodutos enterrados. 75 Figura 45: Tabela 42 da NBR5410 Fatores de correção aplicáveis a condutores agrupados em feixe (em linhas abertas ou fechadas) e a condutores agrupados num mesmo plano, em camada única. Fonte: NBR 5410 Figura 46: Tabela 43 da NBR5410 Fatores de correção aplicáveis a agrupamentos consistindo em mais de uma camada de condutores – Métodos de referência C (tabelas 36 e 37), E e F (tabelas 38 e 39) Fonte: NBR 5410 76 Figura 47: Tabela 44 da NBR5410 Fatores de agrupamento para linhas com cabos diretamente enterrados Fonte: NBR 5410 Figura 48: Tabela 45 da NBR5410 Fatores de agrupamento para linhas em eletrodutos enterrados Fonte: NBR 5410 77 5.8.12 Condutor de proteção Qualquer condutor isolado, cabo unipolar ou veia de cabo multipolar utilizado como condutor de proteção (PE) deve ser identificado de acordo com essa função. Em caso de identificação por cor, deve ser usada a dupla coloração verde-amarela ou a cor verde (cores exclusivas da função de proteção), na isolação do condutor isolado ou da veia do cabo multipolar,ou na cobertura do cabo unipolar. Qualquer condutor isolado, cabo unipolar ou veia de cabo multipolar utilizado como condutor PEN deve ser identificado de acordo com essa função. Em caso de identificação por cor, deve ser usada a cor azul-claro, com anilhas verde-amarelo nos pontos visíveis ou acessíveis, na isolação do condutor isolado ou da veia do cabo multipolar, ou na cobertura do cabo unipolar. A seção de qualquer condutor de proteção deve satisfazer as condições estabelecidas e ser capaz de suportar a corrente de falta presumida. A seção do condutor de proteção pode ser determinada através da tabela 58 da NBR 5410. Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não padronizadas, devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima. A tabela 58 (da NBR 5410) é valida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase. Quando este não for o caso, ver IEC 60364-5-54. Figura 49: Tabela 58 da NBR5410 Seção mínima do condutor de proteção Fonte: NBR 5410 A seção de qualquer condutor de proteção que não faça parte do mesmo cabo ou não esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase não deve ser inferior a: 78 a) 2,5mm² em cobre/16mm² em alumínio, se for provida proteção contra danos mecânicos; b) 4mm² em cobre/16 mm² em alumínio, se não for provida proteção contra danos mecânicos. Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase e sua seção seja dimensionada conforme as seguintes opções: a) calculada de acordo com 6.4.3.1.2 (NBR5410), para a mais severa corrente de falta presumida e o mais longo tempo de atuação do dispositivo de seccionamento automático verificados nesses circuitos; ou b) selecionada conforme a tabela 58 da norma 5410, com base na maior seção de condutor de fase desses circuitos. 5.8.13 Proteção contra subcorrentes Os condutores vivos protegidos contra sobrecargas conforme as prescrições desta seção são considerados igualmente protegidos contra qualquer falta capaz de produzir sobrecorrentes na faixa das correntes de sobrecarga. Devem ser providos dispositivos que assegurem proteção contra sobrecargas em todos os pontos onde uma mudança (por exemplo, de seção, de natureza, de maneira de instalar ou de constituição) resulte em redução do valor da capacidade de condução de corrente dos condutores. O dispositivo destinado a proteger uma linha elétrica contra sobrecargas pode não ser posicionado exatamente no ponto especificado, mas deslocado ao longo do percurso da linha, se a parte da linha compreendida entre, de um lado, a mudança de seção, de natureza, de maneira de instalar ou de constituição e, do outro lado, o dispositivo de proteção, não possuir nenhuma derivação, nenhuma tomada de corrente e atender a uma das duas condições seguintes: a) estar protegida contra curtos-circuitos de acordo com as prescrições vistas; b) seu comprimento não exceder 3 m, ser instalada de modo a reduzir ao mínimo o risco de curto-circuito e não estar situada nas proximidades de materiais combustíveis. 79 5.8.14 Proteção contra correntes de curto-circuito As correntes de curto-circuito presumidas devem ser determinadas em todos os pontos da instalação julgados necessários. Essa determinação pode ser efetuada por cálculo ou por medição. Devem ser providos dispositivos que assegurem proteção contra curtos- circuitos em todos os pontos onde uma mudança (por exemplo, redução de seção) resulte em alteração do valor da capacidade de condução de corrente dos condutores. 5.9 CONEXÕES As conexões de condutores entre si e com outros componentes da instalação devem garantir continuidade elétrica durável, adequada suportabilidade mecânica e adequada proteção mecânica. Na seleção dos meios de conexão devem ser considerados: a) o material dos condutores, incluindo sua isolação; b) a quantidade de fios e formato dos condutores; c) a seção dos condutores; d) o número de condutores a serem conectados conjuntamente. É aconselhável evitar o uso de conexões soldadas em circuitos de energia. Se tais conexões forem utilizadas, elas devem ter resistência à fluência e a solicitações mecânicas compatíveis com a aplicação. As conexões devem ser acessíveis para verificação, ensaios e manutenção, exceto nos seguintes casos: a) emendas de cabos enterrados; e b) emendas imersas em compostos ou seladas. Se necessário, devem ser tomadas precauções para que a temperatura atingida nas conexões, em serviço normal, não afete a isolação das partes condutoras conectadas. As conexões devem poder suportar os esforços impostos pelas correntes, seja em condições normais, seja em condições de falta. Além disso, as conexões não devem sofrer modificações inadmissíveis em decorrência de seu aquecimento, do envelhecimento dos isolantes e das vibrações que ocorrem em serviço normal. Em particular, devem ser consideradas as influências da dilatação térmica e das 80 tensões eletroquímicas, que variam de metal para metal, bem como as influências da temperatura que afetam a resistência mecânica dos materiais. Devem ser tomadas precauções para evitar que partes condutoras de corrente energizem partes metálicas normalmente isoladas de partes vivas ou a capa metálica dos cabos, quando existente. Salvo nos casos de linhas aéreas e de linhas de contato alimentando equipamentos móveis, as conexões de condutores entre si e com equipamentos não devem ser submetidas a nenhum esforço de tração ou de torção. Nas linhas elétricas constituídas por condutos fechados só se admitem conexões contidas em invólucros apropriados, tais como caixas, quadros etc., que garantam a necessária acessibilidade e proteção mecânica. As conexões devem ser realizadas de modo que a pressão de contato independa do material isolante. É vedada a aplicação de solda a estanho na terminação de condutores para conectá-los a bornes ou a terminais de dispositivos ou a equipamentos elétricos. Os meios de conexão utilizados na ligação direta de condutores de alumínio a terminais de dispositivos ou a equipamentos elétricos que admitam tal conexão devem atender aos requisitos das normas aplicáveis a conexões para alumínio. Na falta de meios de conexão adequados para conexão direta com alumínio, o condutor deve ser emendado com um condutor de cobre, através de conector especial e então ligado ao equipamento. As conexões para alumínio com aperto por meio de parafuso devem ser executadas de forma a garantir pressão adequada sobre o condutor de alumínio. Essa pressão é assegurada pelo controle de torque durante o aperto do parafuso. O torque adequado deve ser fornecido pelo fabricante do conector ou do equipamento que inclua os conectores. As conexões prensadas devem ser realizadas por meio de ferramentas adequadas ao tipo e tamanho de conector utilizado, de acordo com as recomendações do fabricante do conector. Em condutores de alumínio somente são admitidas emendas por meio de conectores por compressão ou solda adequada. A conexão entre cobre e alumínio deve ser realizada exclusivamente por meio de conectores adequados a este fim. 81 5.10 ELETRODUTOS É vedado o uso, como eletroduto, de produtos que não sejam expressamente apresentados e comercializados como tal. Essa proibição inclui, por exemplo, produtos caracterizados por seus fabricantes como “mangueiras”. Nas instalações elétricas abrangidas pela Norma 5410 só são admitidos eletrodutosnão propagantes de chama. Só são admitidos em instalação embutida os eletrodutos que suportem os esforços de deformação característicos da técnica construtiva utilizada. Figura 50: Esquema de ligação de eletrodutos Fonte: Manual Prismiam Em qualquer situação, os eletrodutos devem suportar as solicitações mecânicas, químicas, elétricas e térmicas a que forem submetidos nas condições da instalação. Nos eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares. Isso não exclui o uso de eletrodutos para proteção mecânica, por exemplo, de condutores de aterramento. 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 devem ser superior a: 53% no caso de um condutor; 31% no caso de dois condutores; 82 40% no caso de três ou mais condutores. b) os trechos contínuos de tubulação, sem interposição de caixas ou equipamentos, não devem exceder 15m de comprimento para linhas internas às edificações e 30m para as linhas em áreas externas às edificações, se os trechos forem retilíneos. Se os trechos incluírem curvas, o limite de 15m e o de 30m devem ser reduzidos em 3m para cada curva de 90°. Figura 51: Exemplos de caixas de derivação Fonte: Manual Prismiam Devem ser empregadas caixas em todos os pontos da tubulação onde houver entrada ou saída de condutores, exceto nos pontos de transição de uma linha aberta para a linha em eletrodutos, os quais, nesses casos, devem ser rematados com buchas; em todos os pontos de emenda ou de derivação de condutores; sempre que for necessário segmentar a tubulação. A localização das caixas deve ser de modo a garantir que elas sejam facilmente acessíveis. Elas devem ser providas de tampas ou, caso alojem interruptores, tomadas de corrente e congêneres fechadas com os espelhos que completam a instalação desses dispositivos. As caixas de saída para alimentação de equipamentos podem ser fechadas com as placas destinadas à fixação desses equipamentos. Admite-se a ausência de tampa em caixas de derivação ou de passagem instalada em forros ou pisos falsos, desde que essas caixas efetivamente só se tornem acessíveis com a remoção das placas do forro ou do piso falso e que se destinem, exclusivamente, à emenda e/ou derivação de condutores, sem acomodar nenhum dispositivo ou equipamento. 83 Os condutores devem formar trechos contínuos entre as caixas, não se admitindo emendas e derivações senão no interior das caixas. Condutores emendados ou cuja isolação tenha sido danificada e recomposta com fita isolante ou outro material não devem ser enfiados em eletrodutos. Na montagem das linhas a serem embutidas em concreto armado, os eletrodutos devem ser dispostos de modo a evitar sua deformação durante a concretagem. As caixas, bem como as bocas dos eletrodutos, devem ser fechadas com vedações apropriadas que impeçam a entrada de argamassas ou nata de concreto durante a concretagem. Figura 52: 1º Exemplo de eletrodutos fixados em parede Fonte: Manual Prismiam As junções dos eletrodutos embutidos devem ser efetuadas com auxílio de acessórios estanques aos materiais de construção. Os eletrodutos só devem ser cortados perpendicularmente ao seu eixo. Deve ser retirada toda rebarba suscetível de danificar a isolação dos condutores. Figura 53: Exemplos de eletrodutos e acessórios Fonte: Manual Prismiam 84 Nas juntas de dilatação, os eletrodutos rígidos devem ser seccionados, o que pode exigir certas medidas compensatórias, como, por exemplo, o uso de luvas flexíveis ou cordoalhas destinadas a garantir a continuidade elétrica de um eletroduto metálico. Quando necessário, os eletrodutos rígidos isolantes devem ser providos de juntas de expansão para compensar as variações térmicas. A enfiação dos condutores só deve ser iniciada depois que a montagem dos eletrodutos for concluída, não restar nenhum serviço de construção suscetível de danificá-los e a linha for submetida a uma limpeza completa. Para facilitar a enfiação dos condutores, podem ser utilizados: a) guias de puxamento; e/ou b) talco, parafina ou outros lubrificantes que não prejudiquem a isolação dos condutores. Os guias de puxamento só devem ser introduzidos depois de finalizadas as tubulações e não durante sua execução. Figura 54: 2º Exemplo de eletrodutos fixados em parede Fonte: Manual Prismiam 5.11 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO À CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DISPOSITIVOS DR) Em circuitos de corrente contínua só devem ser usados dispositivos DR capazes de detectar correntes diferenciais-residuais contínuas. Eles devem ser capazes, também, de interromper as correntes do circuito tanto em condições normais quanto em situações de falta. 85 O uso de dispositivos DR não dispensa, em nenhuma hipótese, o uso de condutor de proteção. Todo circuito deve dispor de condutor de proteção, em toda sua extensão. Figura 55: Dispositivo DR Fonte: Manual Prismiam Os dispositivos DR devem garantir o seccionamento de todos os condutores vivos do circuito protegido. Nos esquema TN-S, o condutor neutro pode não ser seccionado se as condições de alimentação permitirem considerá-lo apresentando, seguramente, o mesmo potencial do terra. O circuito magnético dos dispositivos DR deve envolver todos os condutores vivos do circuito, inclusive o neutro, mas nenhum condutor de proteção; todo condutor de proteção deve passar exteriormente ao circuito magnético. Os dispositivos DR devem ser selecionados e os circuitos elétricos divididos de tal forma que as correntes de fuga ao terra suscetíveis de circular durante o funcionamento normal das cargas alimentadas não possam provocar a atuação intempestiva do dispositivo. Normas de dispositivo DR, como a IEC 61008-2-1 e a IEC 61009-2-1 estabelecem que um dispositivo DR deve seguramente atuar para qualquer corrente igual ou superior a sua corrente de disparo nominal; que ele não deve atuar para correntes inferiores a 50% da corrente de disparo nominal; e que ele pode atuar com correntes entre 50% e 100% da corrente de disparo nominal. Assim, visando continuidade de serviço, a estruturação dos circuitos e a definição do número e características dos dispositivos DR devem ser de modo a 86 garantir que nenhum circuito venha a apresentar corrente de fuga total, em condições normais, superior a 50% da corrente de disparo do dispositivo DR destinado a protegê-lo. Figura 56: funcionamento do DR Fonte: www.consultoriaanalise.com 5.12 PREVISÃO DE CARGA 5.12.1 Iluminação Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. 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. 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 sejam de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente. Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413, podeser adotado o seguinte critério: em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; 87 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. Os valores apurados correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos e, não necessariamente, à potência nominal das lâmpadas. 5.12.2 Pontos de tomada Número de pontos de tomada. 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: em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório, atendidas as restrições de 9.1; 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; em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada; 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. em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível; 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. 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 88 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 pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível. 5.12.3 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: 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; Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto de tomada. 5.12.4 Divisão da instalação 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. 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. É de fundamental importância que toda a instalação elétrica seja dividida, de acordo com as necessidades, em vários circuitos, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida, através de outros circuitos. 89 A divisão da instalação em circuitos facilitará a operação e manutenção da instalação. A queda de tensão e a corrente nominal serão menores, proporcionando dimensionamento de condutores e dispositivos de proteção de menor seção e capacidade nominal. Facilitando a passagem dos condutores nos eletrodutos e as ligações dos mesmos terminais dos aparelhos de utilização ( interruptores, tomadas e aparelhos). Para cada circuito terminal deverá ser previsto um dispositivo de proteção. Nas instalações elétricas em geral deverão ser utilizados: Disjuntores termomagnéticos (DTM) e disjuntores residuais (DR). A divisão da instalação em circuitos terminais tem os seguintes objetivos: limitar as consequências de uma falta, o que provocará apenas o desligamento do circuito defeituoso; facilitar as verificações, os ensaios e a manutenção; evitar os perigos que possam resultar de falha de um circuito único, como o caso de iluminação. Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que o alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas. Devem ser previstos circuitos individuais para tomadas de uso geral (TUG´s) da cozinha, copa-cozinha e área de serviço. Para cada tomada de uso específico (TUE) deve ser previsto um circuito exclusivo. Devem ser previstos circuitos independentes para equipamentos de corrente nominal superior a 10 A. Limitar 1200va em 127 v e 2200 va em 22 0v a potência nominal máxima dos circuitos, exceto os circuitos exclusivos das TUE´s. Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. Os circuitos terminais partem do quadro de distribuição e alimentam diretamente lâmpadas, tomadas de uso geral (TUG´s) e tomadas de uso específico (TUE´s). 90 Figura 57: Exemplo de ligação FN de uma lâmpada Fonte: Manual Prismiam Figura 58: Exemplo de circuito FN de tomadas Fonte: Manual Prismiam 91 Figura 59: Exemplo de circuito de tomadas de uso geral FN Fonte: Manual Prismiam Figura 60: Exemplo de ligação de tomadas uso geral e específico Fonte: Manual Prismiam 92 Figura 61: Exemplo de ligação de lâmpadas Fonte: Manual Prismiam Figura 62: Exemplo de ligação de lâmpadas Fonte: Manual Prismiam 93 Figura 63: Exemplo de ligação de ponto bifásico específico Fonte: Manual Prismiam Figura 64: Exemplo de ligação do relógio medidor para o quadro de distribuição Fonte: Manual Prismiam 94 Figura 65: Exemplo de distribuição de circuitos saindo do quadro de distribuição Fonte: Manual Prismiam 5.12.5 Proteção contra sobrecorrentes Todo circuito terminal deve ser protegido contra sobrecorrentes por dispositivo que assegure o seccionamento simultâneo de todos os condutores de fase. Isso significa que o dispositivo de proteção deve ser multipolar, quando o circuito for constituído de mais de uma fase. Dispositivos unipolares montados lado a lado, apenas com suas alavancas de manobra acopladas, não são considerados dispositivos multipolares. 6 DISJUNTORES Os disjuntores são dispositivos que garantem, simultaneamente, a manobra e a proteção contra correntes 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 de corrente, em resumo os disjuntores cumprem três funções básicas: abrir e fechar circuitos (manobra), proteger a fiação, ou mesmo os 95 aparelhos, contra sobrecarga, através do seu dispositivo térmico, ou ainda proteger a fiação contra curto-circuito, através de seu dispositivo magnético. Figura 66: Exemplo de disjuntores de distribuição modelo DIM e NEMA Fonte: Manual Prismiam Tem como vantagem que ele permite o religamento sem necessidade de substituição de componentes. Caso o defeito na rede não permitir no momento do religamento, o disjuntor desligará novamente, não devendo ser manobrado até que se elimine o problema no circuito. Figura 67: Disjuntores padrão DIM e NEMA Fonte: www.consultoriaanalise.com 96 O funcionamento dos disjuntores mais utilizado para proteção e manobra de circuitos de iluminação e tomada é do tipo “quick-lag” cujo disparador ou dispositivo de proteção térmica funciona de acordo com o princípio do bimetálico, este, por sua vez, baseia-se na dilatação de duas lâminas de metais diferentes (aço, latão, por exemplo). Portanto, com coeficientes de dilatação distintos, desligando o circuito na eventualidade de uma sobrecarga. No caso de ocorrer um curto-circuito, a proteção se faz através de um disparo magnético bobinado. Os disjuntores têm como característica o Número de Polos Monopolar ou Monopolares, Bipolares, Tripolares. Quanto à Tensão de Operação Disjuntores de Baixa Tensão (tensão nominal até 1000 v) Disjuntores de Caixa Moldada; Disjuntores Abertos, Disjuntores de Média e Alta Tensão (acima de 1000 v), Vácuo, Ar-comprimido; Óleo; Pequeno Volume de óleo (PVO) SF6 (Hexafluoreto de Enxofre). Em instalações elétricas prediais os mais utilizados são os disjuntores termomagnéticos em Caixa Moldada. Os Materiais utilizados na fabricação são: Poliéster, poliamida. Tornando-os compacto e robusto, servindo para abrigar e suportar seus componentes. São providos de acionamento manual e são equipados com disparadores contra sobrecarga (disparos térmicos); e contra curto-circuito (bobina eletromagnética). Os mais sofisticados são providos de ajuste para atuação dos disparadores eletromagnéticos e térmicos e disparadores de subtensão (bobina mínima). 7 ATERRAMENTO São considerados os esquemas de aterramento descritos nos itens da NBR5410 em 4.2.2.2.1 a 4.2.2.3, cabendo as seguintes observações sobre as ilustrações e símbolos utilizados: As figuras que ilustram os esquemas de aterramento devem ser interpretadas de forma genérica. Elas utilizam como exemplo sistemas trifásicos. As massas indicadas não simbolizam um único, mas sim qualquer número de equipamentos elétricos. Além disso, as figuras não devem ser vistas com conotação espacial restrita. Deve-se notar, neste particular, que como uma mesma instalação pode eventualmente abranger mais de uma edificação, as massas devem necessariamente compartilhar o mesmo eletrodo de aterramento, se pertencentes a uma mesma edificação, mas 97 podem, em princípio, estar ligadas a eletrodos de aterramento distintos, se situadas em diferentes edificações, com cada grupo de massas associado ao eletrodo de aterramento da edificação respectiva. Nas figuras são utilizados os seguintes símbolos: Figura 68: Simbolos do aterramento Fonte: NBR 5410 Na classificação dos esquemas de aterramento é utilizada a seguinte simbologia primeira letra – Situação da alimentação em relação ao terra: T = um ponto diretamente aterrado; I = isolação de todas as partes vivas em relação ao terra ou aterramento de um ponto através de impedância; Segunda letra – Situação das massas da instalação elétrica em relação ao terra: T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto da alimentação; N = massas ligadas ao ponto da alimentação aterrado (em corrente alternada, o ponto aterrado é normalmente o ponto neutro); Outras letras (eventuais) – Disposição do condutor neutro e do condutor de proteção: S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos; C = funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (condutor PEN). 7.1 ESQUEMA TN O esquema TN possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. São 98 consideradas três variantes de esquema TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, a saber: a) esquema TN-S, no qual o condutor neutro e o condutor de proteção são distintos; b) esquema TN-C-S, em parte do qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor; c) esquema TN-C, no qual as funções de neutro e de proteção são combinadas em um único condutor, na totalidade do esquema. Figura 69: Esquema TN-C-S Fonte: NBR 5410 7.2 ESQUEMA TT O esquema TT possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento da alimentação. 99 Figura 70: Esquema TT Fonte: NBR 5410 7.3 ESQUEMA IT No esquema IT todas as partes vivas são isoladas do terra ou um ponto da alimentação é aterrado através de impedância (figura 5). As massas da instalação são aterradas, verificando-se as seguintes possibilidades: massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação, se existente; e massas aterradas em eletrodo(s) de aterramento(s) próprio(s), seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação, seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independente do eletrodo de aterramento da alimentação. Figura 71: Esquema IT Fonte: NBR 5410 100 8 NORMA DINT 01- FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM TENSÃO SECUNDÁRIA Essa norma tem como finalidade estabelecer as condições gerais de fornecimento de energia elétrica, definindo os requisitos mínimos indispensáveis para a aceitação de ligação de unidades consumidoras as redes de tensão secundária de distribuição da Eletrobrás Amazonas Energia. Essa norma se aplica às instalações consumidoras residenciais, comerciais, industriais e em conjuntos residenciais, ou condomínios de apartamento, de características usuais com carga instalada de até 50kW, a serem ligadas às redes aéreas de distribuição urbana, obedecidas as normas da ABNT e as legislações vigentes aplicáveis. Em caso de reforma de uma instalação consumidora, essa Norma deve ser aplicada em seu todo. 8.1 TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES Consumidor: pessoa física ou jurídica ou comunhão de fato ou de direito legalmente representada, que ajusta com a Eletrobrás Amazonas Energia o fornecimento de energia elétrica, responsável por todas as obrigações regulamentadas e / ou contratuais. Unidade Consumidora ou de Consumo: instalações em um consumidor, caracterizada pela entrega de energia elétrica em um só ponto, com medição individualizada. Eletroduto: elemento de linha elétrica fechado, de seção circular ou não, destinado a conter os condutores elétricos, permitindo tanto a enfiação como retirada deles, por puxamento. Poste auxiliar: poste instalado na propriedade do consumidor com a finalidade de fixar, elevar e / ou desviar o ramal de ligação. Pontalete: suporte instalado na edificação do consumidorcom a finalidade de fixar e elevar o ramal de ligação. Caixa de Medição: caixa destinada à instalação do medidor de energia e seus acessórios e, se for o caso, dispositivo de proteção. Essa caixa deverá conter dispositivo para lacre. Medidor: aparelho utilizado para medir e registrar o consumo de energia elétrica. 101 Medição agrupada: é o conjunto de medições individualizadas, destinadas a atender duas ou mais unidades consumidoras. Alimentada através de um único ramal de ligação, sendo, inclusive, utilizada para edificações de uso coletivo. Caixa com barras: caixa contendo barras de cobre. De seção retangular, destinada à distribuição das fases ao agrupamento de medições. Caixa de derivação: caixa metálica para passagem e / ou ligações de condutores, entre si e / ou dispositivos nela instalados. Caixa de passagem: caixa de alvenaria ou concreto utilizada para passagem e / ou ligações de condutores entre si e / ou dispositivos nela instalados. Disjuntor: dispositivo de manobra e proteção capaz de estabelecer, conduzir e interromper correntes sob condições normais do circuito, assim como estabelecer, conduzir, por tempo especificado, e interromper correntes sob condições anormais especificadas do circuito, tais como curto-circuito. Carga instalada: soma das potências nominais em kw dos aparelhos equipamentos de uma unidade consumidora. Demanda: potência em kva requisitada por determinada carga instalada. Aterramento: o esquema de aterramento deve ser o TN-S no qual o condutor neutro e o condutor de proteção são distintos. Esse tipo de esquema possui um ponto de alimentação aterrado (o neutro) e as massas ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. Terra: massa condutora do terra, cujo potencial elétrico, em qualquer ponto é convencionalmente considerado igual a zero. Eletrodo de aterramento: haste ou conjunto de hastes enterradas no solo e eletricamente ligadas ao terra, para fazer um aterramento. Condutor de aterramento: condutor que liga a caixa de medição e demais partes metálicas de padrão de energia elétrica ao eletrodo de aterramento. 8.2 CONDIÇÕES GERAIS PARA O FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA 8.2.1 Regulamentação Antes de iniciar qualquer obra civil da edificação o futuro consumidor deverá entrar em contato com um dos postos de atendimento da Eletrobrás Amazonas Energia, a fim de tomar conhecimento dos detalhes da Norma aplicáveis ao seu caso, bem como, das condições comerciais para sua ligação e do pedido de ligação. 102 Os consumidores cujas instalações não estejam em conformidade com essa Norma, não poderão fazê-lo pela Eletrobrás Amazonas Energia. Os consumidores devem atender a Norma NBR-5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão da ABNT, em toda a parte elétrica interna de sua propriedade Fornecimento de materiais da entrada de serviço: os equipamentos de medição (medidor, transformadores de corrente e chave de aferição) são fornecidos e instalados pela Eletrobás Amazonas Energia. Os demais materiais de entrada de serviço (caixa de medição, eletrodutos, condutores, poste particular, dispositivo de proteção e outros) devem ser fornecidos e instalados pelo consumidor, conforme padronização contida nessa Norma, estando sujeito à aprovação da Eletrobrás Amazonas Energia. Sistema e Tensão de Fornecimento: a energia elétrica é fornecida através de um sistema trifásico, estrela com neutro aterrado, na frequência nominal de 60Hz e nas seguintes tensões nominais secundárias: 220v (entre fases) e 127v (entre fase e neutro). Limite de Fornecimento de energia elétrica será feito em Tensão Secundária de Distribuição, para unidades consumidoras com carga instalada igual ou inferior a 50Kw, sendo que as instalações com carga instalada a este valor são atendidas em Tensão Primária de Distribuição, não objeto dessa Norma. Tipos e Limites de Ligação: a) Ligação Monofásica - circuito que compreende um condutor fase e um neutro, com carga instalada de 7,5kw. b) Ligação Bifásica - circuito que compreende dois condutores e um condutor neutro, com carga instalada acima de 7,5 kw até 15kw. c) Ligação Trifásica com medição direta - circuito que compreende três condutores fases e um condutor neutro, com carga instalada acima de 15kw até 38kw. d) Ligação Trifásica com medição indireta - circuito que compreende três condutores fase e um condutor neutro, com carga instalada acima de 38kw ate 50kw. 103 Figura 72: Tabela dimensionamento da entrada de serviço Fonte: Norma DINT-01 8.3 LIMITAÇÕES DE ATENDIMENTO Além das limitações do maior motor, seguem abaixo as demais limitações: a) Ligações monofásicas - não é permitido nesse tipo de ligação a instalação de: fogão, ou forno elétrico de classe 127v, com potência superior a 2000w; máquinas de Raio X ou máquinas de solda a transformador. 8.3.1 Ligação bifásica Não é permitido nesse tipo de ligação instalação de: máquinas de solda a transformador classe 127v com mais de 2kva. máquinas de solda a transformador de classe 220v com mais de 10kva; aparelhos de Raio X de classe 220v com potência superior a 1500w. 104 8.3.2 Ligações trifásicas Não é permitido nesse tipo de ligação a instalação de: máquina de solda a transformador classe 127v com mais de 2kva. máquinas de solda a transformador de classe 220v com mais de 10kva. máquinas de solda a transformador trifásico com retificação em ponte superior a 20kva; aparelhos de Raio X de classe 220v com potência superior a 1500w ou trifásicos com potência superior a 20kva. 8.4 RAMAL DE LIGAÇÃO O ramal de ligação deverá ser fornecido e instalado pelo consumidor, devendo ser observadas as disposições do desenho. O ramal de ligação deve entrar pela frente do terreno e ficar livre de qualquer obstáculo, ser perfeitamente visível, e não deve cruzar terrenos de terceiros. Quando houver acesso por duas ruas, considerar-se-á a frente do terreno, o lado onde está situada a entrada principal da edificação. Se o terreno for de esquina, permitir-se-á entrar com o ramal por qualquer um dos lados, dando-se preferência àquele em que estiver situada a entrada principal da edificação. A extensão máxima do ramal de ligação não deve ser superior a 40m, a não ser em casos especiais que ficam a critério da Eletrobrás. A separação mínima entre os condutores do ramal de ligação deverá ser de 20 cm. Não se deve ser facilmente alcançável de áreas, balcões, terraços, janelas ou sacadas adjacentes devendo manter um afastamento desses locais de no mínimo 1,20 m. Os condutores devem ser instalados de forma a permitir as seguintes distâncias mínimas, medidas na vertical, entre o condutor inferior e o solo. 5,0 m no cruzamento de ruas, avenidas e entrada de garagem de veículos pesados. 3,5 m nas ruas e locais exclusivos a pedestres. A fim de atender o item 6.1.8 (DINT-01) poderá ser utilizado poste particular ou pontalete. 105 8.5 RAMAL DE ENTRADA Os condutores do ramal de entrada devem ser singelos de cobre, possuir isolamento mínimo de 750 v, devendo ser do tipo PVC/70 graus, conforme NBR 6148. Para seção superior a 10 mm2 é obrigatório o uso de cabos. O condutor neutro deve ser perfeitamente identificado. Deve haver continuidade no neutro, sendo nele vedado o uso de chave, disjuntor ou fusível. Não serão permitidas emendas nos condutores de entrada. Devem ser deixados, dentro da caixa de medição, condutores com aproximadamente 60cm, de comprimento a fim de que a equipe possa fazer a ligação do medidor. Eletrodutosdevem ser de PVC rígido pesado rosqueável, podendo ser dimensionados. Será permitido o uso de eletroduto flexível somente a partir da caixa com barras ou da caixa de derivação até a(s) caixa(s) de medição, desde que não haja curvas nos referidos trechos. Deve ser embutido, ou firmemente fixado por meio de fitas metálicas, braçadeiras ou arame de ferro galvanizado, conforme os respectivos padrões. Na extremidade superior do eletroduto deverá ser instalada duas curvas de 90 graus, de forma a permitir que se faça pingadeira. A extremidade da curva deverá ser protegida por uma bucha a fim de se evitar a danificação da isolação dos condutores. A junção entre o eletroduto e a caixa de medição deverá ser feita por meio de bucha e contrabucha ou arruela a ser vedada com massa calefatora. Ramal de Entrada Subterrâneo: em casos especiais poderá ser autorizada a construção de ramal subterrâneo desde que se obedeçam às seguintes condições: deverá derivar diretamente do poste; não atravessar a rua ou avenida; não cruzar terrenos de terceiros. Os condutores do ramal de entrada subterrâneo devem ser singelos de cobre, possuir isolamento mínimo para 750 v, devendo ser do tipo PVC/70graus, conforme NBR 6148. Não serão permitidas emendas nos condutores do ramal subterrâneo. Aspectos Construtivos. Junto ao poste os condutores deverão ser protegidos por meio de eletroduto. 106 O eletroduto deve ser de PVC rígido pesado rosqueável. No Trecho subterrâneo, poderão ser empregados dutos de fibrocimento, PVC ou manilhas de barro vitrificado a uma profundidade mínima de 50 cm. Esse trecho será devidamente inspecionado. Deverão ser usadas no mínimo de 2 caixas de passagem em alvenaria, revestidas com argamassa ou de concreto, impermeável, com dispositivos para lacre, com uma tampa de concreto com calefator, de dimensões internas 50 cm x 50 cm x 50 cm. A localização das caixas deverá obedecer, obrigatoriamente, ao seguinte: estar nas proximidades da base do poste de ligação do ramal de entrada subterrâneo. estar nas proximidades do local onde estão localizadas as caixas de medição e demais acessórios. A distância entre as caixas de passagem, em trechos retilíneos terá no máximo de comprimento de 15 m. Nos trechos dotados de curva, esse espaçamento será reduzido para 3 m para cada curva existente. 8.6 PROTEÇÃO DA ENTRADA DO SERVIÇO Toda a instalação elétrica consumidora deverá ser equipada com dispositivo único que permita interromper o fornecimento de energia elétrica e assegurar a proteção ao circuito alimentador da unidade consumidora. A proteção deve ser localizada depois da medição, além das proteções instaladas junto da medição, recomenda-se que o consumidor possua em sua área privativa um ou mais quadros de distribuição para a instalação de proteção para os circuitos parciais, conforme NBR 5410. Devem ser utilizados para proteção geral de entrada de serviço os seguintes disjuntores termomagnéticos: Unipolar: nas ligações monofásicas. Bipolar: nas ligações bifásicas. Tripolar: nas ligações trifásicas. 8.7 MEDIÇÃO 107 Recomenda-se a instalação da caixa de medição com leitura voltada para calçada, quando se tratar de prédio no alinhamento da via pública. Permite-se, também, a instalação da caixa interior do prédio quando não houver local disponível ou quando tratar-se de edificações comerciais. A caixa de medição deverá ser instalada de modo que sua aresta superior fique a uma altura compreendida entre 1,70 m +- 0,50 cm(1,65 m a 1,75 m) em relação ao piso acabado. 8.7.1 Medição agrupada A medição agrupada deverá ser utilizada sempre que em um mesmo terreno ou edificação houver mais de uma unidade consumidora. Quando a medição agrupada possuir mais de 5 medições deverá ser instalado, além de dispositivo de proteção individual, um dispositivo de proteção geral antes da caixa com barras. A caixa com barras deverá ser dimensionada de acordo com a quantidade de medições a ser agrupada e confeccionada com chapa de aço. O terminal unipolar de pressão de cobre será utilizado para fixação dos condutores gerais do ramal de entrada das barras, assim como para fixação dos condutores provenientes das caixas de medição. Poderão ser utilizados tantos os terminais unipolares de pressão com parafusos de fenda como os terminais unipolares de pressão com porca. Identificação dos condutores Os condutores das diversas unidades consumidoras deverão ser devidamente identificadas através de etiquetas ou anilhas, com as numerações correspondentes as respectivas unidades consumidoras. As caixas de medição das diversas unidades consumidoras deverão ser devidamente identificadas através da pintura da numeração correspondente, tanto no seu interior quanto na respectiva tampa. Caixa de derivação: utilizada para a passagem dos condutores provenientes da caixa com barras até as caixas de medição. Condições Gerais do aterramento: o neutro da entrada de serviço deverá ser aterrado num ponto único junto com a caixa de medição. O condutor de aterramento deverá ser protegido mecanicamente por meio de eletroduto, de PVC rígido. 108 O ponto de ligação do condutor de aterramento que é a haste de aterramento, deverá estar acessível por ocasião da vistoria do padrão de entrada. Somente após ser aprovado o padrão de entrada, a haste poderá ser coberta para finalizar o piso. A haste de aterramento deverá ter comprimento mínimo de 2,0 m e diâmetro de 15 mm. Tipos de haste: são aceitos os seguintes tipos: perfil ou haste de aço zincado; e haste de aço revestido de cobre ou haste de cobre. Materiais dos padrões de entrada da unidade consumidora. Caixas para medição direta deverão ser confeccionadas com chapa de aço. Suporte do ramal de ligação. Para sustentação do ramal deve ser utilizada armação secundária ou suporte isolador roldana, confeccionados com chapa de aço ABNT1010 a 1020 laminado ou trefilado a quente. A fixação da armação secundária ou suporte poderá ser feita da seguinte forma: a) em poste ou pontalete (de madeira ou concreto) através de parafuso passante ou braçadeira; b) em poste ou pontalete de aço zincado: parafuso passante ou cinta de ferro galvanizado; c) em parede de alvenaria: através de chumbador de aço. A fixação da caixa ao poste deve ser feita com parafuso passante. 8.7.2 Pontalete Deve ter de comprimento de 3 m com engastamento mínimo de 1 m em laje, coluna ou viga da edificação. O engastamento deve ser executado de maneira a garantir a carga para o qual foi dimensionado. O pontalete deverá ser de aço de seção circular. O pontalete de madeira de seção quadrada só será aceito no caso de ligação monofásica, com seção transversal mínima de 60 mm x 60 mm. Isolador Roldana Deve ser de porcelana vidrada ou de vidro recozido. Com acabamento torneado e vidrado, resistência mecânica de 500 kg, tensão de descarga a seco 1 kv, tensão de descarga sob chuva 0,6 kv. 109 8.8 CÁLCULO DE DEMANDA Toda unidade consumidora trifásica deverá ter a sua entrada dimensionada de acordo com a sua demanda provável da instalação, os outros tipos de unidade consumidora (monofásicas e bifásicas) devem ser dimensionadas pela carga instalada. O cálculo de demanda a seguir se aplica para hospitais, centros comerciais, escolas, residência de grande porte, edifício de uso coletivo (no caso de existir mais de uma unidade consumidora para o dimensionamento do ramal de ligação de entrada e geral). Desse modo teremos D=a+b+c+d+e+f+g+h+i Cálculo de cada termoda fórmula: a) Demanda referente a tomadas e iluminação instalação residencial; carga instalada conforme a tabela 6 (norma DINT-01); fator de potência igual a 1; fator de demanda igual na tabela 7 (norma DINT-01); Hotéis, motéis, hospitais, clubes, casas, comerciais, bancos e pequena indústria. carga instalada de acordo com o interessado devendo separar as cargas de tomadas e iluminação. Fator de potência para iluminação Projeto de iluminação incandescente, fator de potência igual a 1. Projeto de iluminação fluorescente, neon, mista, vapor de sódio, de mercúrio, sem compensação do fator de potência igual a 0,5. Projeto de iluminação fluorescente, neon, mista, vapor de sódio, de mercúrio, com compensação do fator de potência igual a 0,95. Fator de potência de tomada igual a 1. Fator de potência de tomada e iluminação conforme tabela 8 (norma DINT-01). 110 Figura 73: Tabela 6 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 Figura 74: Tabela 7 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 111 Figura 75: Tabela 7 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 Figura 76: Tabela 8 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 b) Demanda referente a chuveiros elétricos, torneira, aquecedores de água de passagem e ferros elétricos. Instalação residencial, motéis, hotéis, hospitais e casas comerciais. 112 Carga instalada: de acordo com a placa do fabricante, ou consultar a tabela 12 e13 da norma DINT-01. Fator de potência igual a 1. Fator de demanda igual à tabela 9 norma DINT-01. OBS: No caso de edificações contendo vestuários, deve ser considerado fator 100 % para os chuveiros, torneiras, aquecedores instalados no mesmo. Para os aparelhos instalados internamente na edificação considerar o fator de demanda conforme a tabela 9 da norma DINT01. Figura 77: Tabela 9 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 c) Demanda referente a aquecedor central de acumulação (BOILER) Carga instalada: considerar conforme código constante do catálogo do fabricante. Fator de potência igual a 1. Fator de demanda: 1,00 para 1 aparelho. 0,72 para 2 aparelhos. 113 0,62 para 3 aparelhos. d) Demanda referente à secadora de roupa, máquina de lavar, forno elétrico, máquina de lavar louças, micro-ondas Carga instalada: considerar potência fornecida pelo fabricante. Fator de potência igual 1. Fator de demanda: 1,00 para 1(um) aparelho. 0,70 para 2(dois) a 4 (quatro) aparelhos. 0,60 para 5 (cinco) a 6 (seis) aparelhos. 0,50 para 7(sete) ou mais aparelhos. e) Demanda referente a fornos elétricos Carga instalada: considerar a potência fornecida pelo fabricante. Fator de potência igual a 1. Fator de demanda igual a tabela 10 da DINT-01. Figura 78: Tabela 10 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 f) Demanda referente a condicionador de ar tipo janela. Carga instalada: considerar potência fornecida pelo fabricante. 114 Fator de demanda conforme tabela 11 da DINT-01. Figura 79: Tabela 11 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 g) Demanda referente a motores elétricos e máquinas de solda a motor. Carga instalada: potência de placa fornecida pelo fabricante (HP ou CV) e conversão para KW ou KVA, conforme tabela 12 e 13 da norma DINT-01. Fator de demanda conforme tabela 3 da norma DINT-01. Figura 80: Tabela 3 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 115 Figura 81: Tabela 12 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 Figura 82: Tabela 12 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 116 h) Demanda referente a equipamentos especiais. Carga instalada: potência de placa fornecida pelo fabricante. Fator de potência: considerar igual a 0,50. Fator de demanda conforme a tabela 4 da norma DINT-01. A ser aplicado a cada tipo de aparelho. Figura 83: Tabela 4 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 i) Hidromassagem Carga instalada: potência de placa fornecida pelo fabricante. Fator de potência igual a 1. Fator de demanda: 1,00 para 1 (um) aparelho, 0,56 para 2 (dois) aparelhos. 0,47 para 3 (três) aparelhos. 0,39 para 4 (quatro) ou mais aparelhos. Através dessas 9 maneiras calculamos a demanda da instalação e decidiremos qual será a potência da unidade consumidora e o tipo de fornecimento de energia que a unidade terá. Em seguida iremos ver alguns exemplos que contêm na norma DINT-01 de como calcular essas demandas e a carga instalada de cada unidade. 117 118 Figura 83: Exemplo de fixação retirado da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 119 Figura 84:Tabela 1 da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 120 Figura 85: Tabela 2 equivalência pratica de conversão de cabos AWG/MCM x série métrica da DINT-01 Fonte: Norma DINT01 121 8.8.1 Anexos e desenhos da Norma Dint-01 Figura 86: Tabela 14 da DINT-01 dispositivos para redução de corrente de partida de motores trifásicos Fonte: Norma DINT01 122 Figura 87: Tabela 15 da DINT-01 Postes e Pontaletes Fonte: Norma DINT01 123 Figura 88: Tabela 16 da DINT-01 Limites de condução de correntes para barras de cobre seção retangular Fonte: Norma DINT01 124 Figura 89: Desenho Norma DINT-01: elementos componentes do ramal Fonte: norma DINT-01 125 Figura 90: Desenho Norma DINT-01: Ligação a Terral Fonte: norma DINT-01 126 Figura 91: Desenho Norma DINT-01: Caixas para medição Fonte: norma DINT-01 127 Figura 92: Desenho Norma DINT-01: Materiais para ramal entrada Fonte: norma DINT-01 128 Figura 93: Desenho Norma DINT-01: Fixação da Armação secundária do pontalete e armação do ramal de ligação ao isolador roldana Fonte: norma DINT-01 129 Figura 94: Desenho Norma DINT-01: Isoladores e Conexão e armação dos condutores Fonte: norma DINT-01 130 Figura 95: Desenho Norma DINT-01: Caixa com barras de cobre para medição agrupada Fonte: Norma DINT-01 131 Figura 96: Desenho Norma DINT-01: Caixa de barras utilizadas na entrada de condomínios e terminal unipolar de pressão Fonte: Norma DINT-01 132 Figura 97: Desenho Norma DINT-01: Entrada de serviços monofásica, bifásica e trifásica Fonte: Norma DINT-01 133 Figura 98: Desenho Norma DINT-01:entrada de serviço agrupamento de várias medições instalada em parede de alvenaria. Fonte: norma DINT-01 134 Figura 99 Desenho Norma DINT-01: Lista de material para agrupamento de várias medições instalada em parede de alvenaria. Fonte: norma DINT-01 135 Figura 100: Desenho Norma DINT-01:Padrão de entrada Agrupamento de medições utilizados em Condomínios . Fonte: norma DINT-01 136 9 SIMBOLOGIA PARA PROJETOS ELÉTRICOS Para estudarmos os símbolos que usamos nos projetos elétricos temos uma norma própria para este assunto chama-se norma NBR5444- Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais. Esta Norma estabelece os símbolos gráficos referentes às instalações elétricas prediais. A planta de instalações deve ser executada sobre um desenho em vegetal transparente, levando em consideração as recomendações da NBR 5984. Esse desenho deve conter os detalhes de arquitetura e estrutura para compatibilização com o projeto elétrico. Basicamente deve ser usada uma matriz para a instalação de cada um dos seguintes sistemas: a) luz e força; que dependendo da complexidade,podem ser divididos em dois sistemas distintos: teto e piso; b) telefone: interno e externo; c) sinalização, som, detecção, segurança, supervisão e controle e outros sistemas. A construção da simbologia desta Norma é baseada em figuras geométricas simples, para permitir uma representação adequada e coerente dos dispositivos elétricos. Esta Norma se baseia na conceituação simbológica de quatro elementos geométricos básicos: o traço, o círculo, o triângulo equilátero e o quadrado. Eletrodutos de circuitos com importância, tensão e polaridade diferentes podem ser destacados por meio de diferentes espessuras dos traços. Os diâmetros dos eletrodutos bem como todas as dimensões devem ser dados em milímetros. 137 Figura 101: Tabela da norma 5444: Tabela 2 dutos e distribuição Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 138 Figura 102: Tabela da norma 5444: Tabela 2 e 3 dutos e distribuição Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 139 Figura 103: Tabela da norma 5444: Tabela 4 interruptores Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 140 Figura 104: Tabela da norma 5444: Tabela 5 luminárias, refletores, lâmpadas Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 141 Figura 105: Tabela da norma 5444: Tabela 6 tomadas Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 142 Figura 106: Tabela da norma 5444: Tabela 7 e 8 motores e acumuladores Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 143 Figura 107: Tabela da norma 5444: Exemplo de uma planta de instalações para casa residencial Fonte: NBR 5444-Símbolos e gráficos para instalações elétricas industriais 144 REFERÊNCIAS BOYLESTAD, Robert L. NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos e teoria de circuitos. Local: São Paulo, 8ª edição. CAVALIN, Geraldo. CERVELIN, Severiano. Instalações Elétricas Prediais. Local São Paulo, 2006. Editora: Erica. CREDER, Helio. Instalações Elétricas. 12 ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 1991. JUNIOR, Francisco Ramalho. FERRARO, Nicolau Gilberto. SOARES, Paulo Antonio de Toledo. Os fundamentos de Física 3, eletricidade, Introdução à Física Moderna, Análise Dimensional. Local: São Paulo, 2007, editora: Moderna. MAMEDE FILHO, João. Instalações Elétricas industriais. Local: São Paulo, 6ª edição. Editora: LTC. NBR5410/2004 - Instalações Elétricas Industriais – Procedimentos. NBR 5626/1989 - Instalações prediais de água – Procedimento. NBR 5984/1989 - Norma geral de desenho técnico – Procedimento. NBR 5444/1989 - Símbolos gráficos para instalação elétrica. NBR 5413 - Iluminação de interiores. NBR 5673/ 1986- Instalações Elétricas terminologia. Norma DINT - 01 - Instalações prediais de água – Procedimento. NISKIER, J; MACINTYRE, AJ. Instalações Elétricas. 2. Ed. Rio de janeiro: Guanabara, 1992. 145 <www.saladefisica.cbj.net>, acesso em 13 de fev de 2014. <www.eletronicapro.com.br> acesso em 11 de fev de 2014. <www.portaldofrancisco.com.br> acesso em 16 de fev de 2014. <www.infoescola.com> acesso em 10 de fev de 2014. <www.oocities.org> acesso dia 9 de fev de 2014.