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Média Tensão e Baixa Tensão E REVISÃO DE CONCEITOS DE ELETRICIDADE INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 A MATÉRIA CONDUTORES Prata Cobre Alumínio ISOLANTES Vidro Cerâmica Plástico Velocidade 300 000 Km/s Deslocamento de Elétrons é Corrente Elétrica Quantidade de Elétrons mede-se em Coulombs PN e e ee e PN e e ee e INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandeza POTENCIAL (V) - - - +++ A B ddp (diferença de Potencial Elétrico) A Diferença de Potencial, ddp, leva ao deslocamento dos elétrons de + para – (por convenção) mas, na realidade é o contrario de - para +. Diferença Potencial Elétrico entre A e B Tensão Elétrica entre A e B AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandeza POTENCIAL (V) Diferença Potencial Elétrico entre A e B Tensão Elétrica entre A e B ddp (diferença de Potencial Elétrico) É essa força que ocorre chamada de Força Eletromotriz (fem). A ddp, TENSÃO Elétrica é medida em Volt (V) E (fem) (força) U (tensão ddp) Perda de tensão é igual a E - U + - lâmpada BATERIA AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandeza INTENCIDADE (A) Intensidade é o Numero de Elétrons livres que passa por uma seção de condutor em um tempo. A unidade de medida é o Ampere (A) 1 Ampere = Corrente elétrica sem variar mantida em dois condutores retilíneos infinitos de seção desprezível mantidos a 1m no vácuo Produz uma Força = 2x 10-7 Newtons /M Ampere é a intensidade de escoamento de 1 Coloumb em 1 segundo. Expressa em m3/s B T tempo e e e e e e e A 1m Condutor Condutor e e e e e e e AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandeza RESISTÊNCIA (Ω) A resistência elétrica é a oposição ao fluxo da corrente elétrica Condutores é mais fácil do que nos isolantes. Ohm 1Ω = 1V/ 1A Depende de 4 Fatores • Material • Comprimento • Área de Seção • Temperatura R = p l/s p resistividade do condutor Ωxm l comprimento do Condutor m s seção reta do condutor mm2 Seção de 1mm2 Condutor Barra de Mercúrio 1.063m Temp = 0oC Valores de resistividade p a 15oC Cobre 0,0178 Ω Alumínio 0,028 Ω Prata (liga) 0,300 Ω Os resistores dos circuitos elementos caraterísticos por sua resistência AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS RESISTÊNCIA (Ω) A resistência depende de 4 Fatores Comprimento Área da seção Temperatura Ω Ω Ω Ω Ω Ω AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Grandeza LEI DE OHM Intensidade da corrente elétrica I que percorre um condutor é direta mente proporcional f.e.m. E que a produz , e inversamente proporcional a resistência R do condutor. I = E/R Tensão (fem) /Resistência I Intensidade em A (amperes) E Tensão fem em V (volt) (U) R Resistência (Ω) Se aplica a: Circuito Corrente Continua c uma fem. Condutor ou Resistencia de Corrente Continua Qualquer circuito contendo apenas resistências I E V R (Ω) I E V R (Ω) AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandeza POTÊNCIA (W) Potência é o trabalho efetuado em unidade de tempo. P = U x I Tensão (fem) /Amperes P potencia em w (watt) 1 KW = 1 000 W I intensidade em A (amperes) U Tensão ddm V (volt) Sendo a e lei de Ohm ... U= R x I P = R x I2 Desenvolvendo... R = U2/ P R resistência (Ω) AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A Grandezas ENERGIA (Wh) A energia consumida ou trabalho T é o produto da potencia P pelo tempo t durante o fenômeno elétrico T = P x t = Watt x h (Wh) T = (U x I ) x t T = R x I2 x t / 1000 = quilowatt x hora = kWh T = U x I x t / 1000 = quilowatt x hora = kWh T Trabalho em wh (watt hora) P potencia em w (watt) 1 KW = 1 000 W I intensidade em A (amperes) U Tensão ddm V (volt) O consumo de energia é medido em kWh pela concessionária. AULA 9 I = P/U Corrente elétrica = Potência / Tensão A= W/V I = 550W/127V = 43,3 A Corrente elétrica = Potência / Tensão I = 550W/220V = 25 A Corrente elétrica = Potência / Tensão Quanto menor a tensão maior será a corrente elétrica Vejamos em um chuveiro elétrico (5500W) Provavelmente utilizaríamos um cabo 6mm2 e um cabo 4mm2 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 CORRENTE Elétrica CORRENTE Corrente elétrica = 1 A = 1 Coulomb / Segundo Em fluxo constante. TENSÂO A tensão é a diferença de potencial (ddp) No circuito ao lado que está aberto não há corrente elétrica. Mas há ddp (trabalho em Joule). 1Volt = 1 Joule/ Coulomb 1 Volt (Trabalho Força) / Carga elétrica Coulumb INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 GERADOR GERADOR LEI DE OHM V = R x I Em série R = R1 + R2 + R3 .... Em Paralelo 1/R = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 ...... INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 GERADOR GERADOR R1 R2 R1 R2 R3 R3 LEI DE KIRCHHOFF 1ª A soma das correntes que chegam a um nó de circuito é igual a soma das correntes que se afastam. I1 = I2 + I3 No ponto de junção de 3 ou mais braços. 2ª A soma dos produtos das (Correntes x Resistências) de cada malha do circuito é igual a soma algébrica das forças eletromagnéticas nessa malha. Malha 1 = Gerador - a - b - Gerador Malha 2 = a - c - d - b - a Malha 3 = Gerador - a - c - d - b - Gerador (R1 x I1) + (R2 x I2) = 100 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 + - V a b I1 R2 c d R4 R3R1 I2 I3 I4 I1 = I2 + I3 CIRCUITO MISTO POTÊNCIA e ENERGIA ELÉTRICA Potência é a Energia Elétrica aplicada por um segundo para executar uma destas ações é POTENCIA: • Movimento Aquecimento Iluminação Radiação P = U x I P = (Joule/ Coulomb) x ( Coulomb /Segundo) = Joule /Segundo = Watt Assim temos que: P (watt) = U(volt) x I(ampere) Como vimos U = R x I (Tensão = resistência x corrente) P = U x I P = RxI x I P = RI INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 2 Utilizamos o KWh para medir o consumo MEDIÇÂO da POTÊNCIA Wattimetro P = U x I CORRENTE CONTINUA P = U x I x Cos θ (Corrente Alternada Mono fásica) P = √3 x U x Cos θ (Corrente Alternada TRI fásica) Cos θ (FAROR DE POTENCIA) O wattímetro tem duas bobinas uma para a Corrente e outra para o Potencial. Na corrente alternada o wattimetro mede a 1. POTENCIA ATIVA 2. POTENCIA REATIVA 3. POTENCIA APARENTE INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Série Bobina Tensão (Móvel) Bobina Corrente (fixa) Paralelo MEDIÇÂO da POTÊNCIA Wattimetro P = √3 x U x Cos θ (Corrente Alternada TRI fásica) Cos θ (FATOR DE POTENCIA) 1. POTENCIA ATIVA 2. POTENCIA REATIVA 3. POTENCIA APARENTE INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 I Cos θ I Sen θ U I θ P (ativa) = U x I x Cos θ Q (reativa) = U x I x Sen θ N (aparente) = U x I FASE com a Tensão MEDIÇÂO da POTÊNCIA O wattimetro só mede a Potencia Ativa, aquela que é transformada em trabalho (calor, movimento, luz ou radiação) Conhecendo a Potencia Ativa P, com a tensão U e com a corrente I, pode se descobrir o fator de potência. Cos θ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 I Cos θ I Sen θ U I θ P (ativa) = U x I x Cos θ FASE com a Tensão Cos θ = Pa / (U x I ) TRABALHO ELÉTRICO (CONSUMO) O wattimetro só mede a Potencia Ativa, aquela que é transformada em trabalho (calor, movimento, luz ou radiação) Conhecendo a Potencia Ativa P, com a tensão U e com a corrente I, pode se descobrir o fator de potência. Cos θ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 T= P x T = Watt x Hora (wh) T = U x I x t T = R x I x t T/1000 = kws 2 QUEDA DE TENSÃO A queda de tensão é a PERDA DE CARGA ENERGÉTICA No percurso a Corrente Elétrica se Gasta, ou seja, a TENSÂO se REDUZ ao longo do percurso. Ri = Resistência interna do Gerador. Re = Resistência externa (RESISTÊNCIA DO APARELHO DE CONSUMO). U= fem – (Ri x I) INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Ri Aparelho de consumo de energia G A B C D UC2 Re UC1 U URe = U - ∆Uc1 - ∆Uc2 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Queda de tensão do condutor de A B Queda de tensão da resistência de B C APARELHO Queda de tensão do condutor de C D U A f.m.e do gerador B C D Aparelho de consumo de energia UC2 Re UC1 URe Nível energético do gerador Ug - queda de tensão devido a perdas no gerador (Ri) BALANÇO ENERGETICO DE UM CIRCUITO ELETRICO QUEDA DE TENSÃO URe = U - ∆Uc1 - ∆Uc2 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS CIRCUITOS E RESISTENCIAS - Série A UBE BCD UDE Re1 UCD E F Aparelho de consumo de energia Aparelho de consumo de energia Aparelho de consumo de energia R = Re1 + Re2 + Re3 Re2 UBC I+ - AULA 9 Re3 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS CIRCUITOS E RESISTENCIAS - Paralelo A BC D U Re1 1/R = 1/Re1 + 1/Re2 + 1/Re3 Re2 I+ - I3 I2 I1 AULA 9 Re3 Aparelho de consumo de energia Aparelho de consumo de energia Aparelho de consumo de energia CALCULO DA ENERGIA (MATEMATICAMENTE) 𝑨 = න 𝟎 𝟏 𝒇(𝒕) 𝒅𝒕 A = integral dos limites do intervalo 0 até 1 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 T0 T1 T (h) P (Kw) A f (t) INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ A obtenção da Força eletromotriz se dá de várias maneiras: 1. Atrito de vidro e couro, ebonite (borracha) e lã. 2. Ação da luz sobre películas de telúrio ou selênio sobre chapas de ferro Células Fotoelétricas. 3. Relação de Compressão e Tração sobre cristais como Quartzo (Efeito Piezelétrico) 4. Aquecimento de ponto de soldagem entre dois metais diferentes, efeito termométrico 5. Ação química de solução de sais, ácidos e bases na presença de dois metais diferentes ou de metal e carvão (pilhas e baterias) 6. Indução eletromagnética no caso dos Geradores Rotativos AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ A obtenção da força eletromotriz por Indução eletromagnética no caso dos Geradores Rotativos 1 - Pelo movimento de um condutor em um campo magnético Dado um campo magnético (ima) se deslocarmos, com movimentos de rotação um condutor (uma espira) de modo que corte as linhas de força de um campo magnético origina uma f.e.m. se este estiver ligado a um circuito externo circulará uma corrente elétrica pelo mesmo. A isto se denomina indução eletromagnética. AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Pelo movimento de um condutor em um campo magnético AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A obtenção da força eletromotriz por Indução eletromagnética no caso dos Geradores Rotativos 2 - Pelo movimento de um campo magnético no interior de um solenoide Se deslocarmos um imã no interior de um solenoide, de tal modo que as linhas de força do campo magnético sejam cortadas pelas espiras do mesmo, estabelecer-se-a entre os terminais uma f.e.m. se este estiver ligado a um circuito externo circulará uma corrente elétrica pelo mesmo. AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS SOLENOIDE NS AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS A obtenção da força eletromotriz por Indução eletromagnética no caso dos Geradores Rotativos 3 – Pela variação da intensidade de um campo magnético a cuja ação se acha submetido um condutor com espiras helicoidais A rigor, este não é um método de geração de f.e.m., pois a variação de intensidade do campo magnético por uma corrente supõe a existência deste campo. AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ Primário 220 V Secundário 127V Bobina Primaria Bobina Secundária PRODUÇÂO DE FORÇA MOTRIZ Primário Secundário V1 I1 N1 V2 I2 N1 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Bobina 1 Bobina 2 PRINCIPIO DOS TRANSFORMADORES As placas de aço Silício são magnetizadas temporariamente e geram a Força Eletro Motriz (fem). N – número de espiras da bobina. GERADOR Mono fasico INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Curva Senoidal Senoθ A B S N GERADOR Mono fasico INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Curva Senoidal Senoθ A B S A B S N N 1 a 45 4 0 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Curva Senoidal Senoθ -1 -0.707 0.707 90 135 180 b c d e f g h i 360315270225a i b c h g d e f 45 t fem 1 2 3 4 5 0 período INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Curva Senoidal Senoθ GERADOR Mono fasico GERADOR TRI fasico INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 A B S A B S N N A B S N 120o 120o 120o fem 120 E1 0 Período 360 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 GERADOR TRI fasico 120 120 E2 E3 Curva Senoidal Senoθ t t fem A INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 VALORES EFICASSES I ef = Imax /√2 = Imax x 0,707 U ef = Umax /√2 = Umax x 0,707 fem(ef) = 0,707 x fem (max) B C √2 = 1.4142 1/√2 = 0,707 U 90 2 180 2700 Períodos 90 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 ᵩ = 0 CIRCUITO CORRENTE ALTERNADA 360 Circuito só c/Resistência R Tensão e Corrente em Fase Variação entre a corrente I e a tensão U quando só há resistências. I REATÂNCIA INDUTIVA XL INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 V1 I1 N1 Bobina A Reatância Indutiva é quando não passa mais corrente alternada na Bobina (a bobina tem um fenômeno da auto indução, produz tensão) Ou seja ela produz uma tensão dentro da bobina quando a corrente varia. MOTORES E TRANSFORMADORES representam CARGAS INDUTIVAS Aquecedores tem cargas REATIVAS Ferro Elét, Chuveiro Elét, Torradeiras, Aquecedor, e Lâmpadas Incandescentes. XL = 2∏ x f x L f – frequência em Hertz L - indutância em Henrys H INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 220 / √3 = 220 x 1,732050808 = 127,0170592 220 x √3 = 220 x 1,732050808 = 381,0511777 120o 120o 120o TRANSMISSÃO Média e Baixa Transformadores INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 A’ B’ C’ A B C TRANSFORMADOR TRANSFORMADOR A’ C’ A B C B’ 1V 2 V 1V 2V 𝑉2 = 𝑉1 3 𝑉2 = 𝑉1/ 3 MÉDIA TENSÃO - 13,8 KV ou 34,5KV A’ B’ C’ A B C N PRIMARIA SECUNDARIA TRANSFORMADOR ABAIXADOR INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 13800 V A’ B’ C’ A B C N PRIMARIA Linha de Transmissão em Média Tensão SECUNDARIA Linha de Distribuição em Baixa Tensão TRANSFORMADOR ABAIXADOR de TENSÃO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 1V 2 V V 13800v 220v 127v2 220 / √3 = 220 / 1,732050808 = 127,0170592 I = P/U V1 x I1 = V2 x I2 = N1/N2 A’ B’ C’ A B C N PRIMARIA Linha de Transmissão em Média Tensão SECUNDARIA Linha de Distribuição em Baixa Tensão TRANSFORMADOR ABAIXADOR de TENSÃO INSTALAÇÕES PREDIAISELÉTRICAS AULA 9 1V 2 V V 13800v 380v 220v2 380/ √3 = 380 / 1,732050808 = 219,393102 A B C Linha de distribuição em MÉDIA Tensão INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 13800 V Disjuntor 220/127 V Chave Faca 13800 V Barramento em Baixa Tensão TRANSFORMADOR Disjuntores A B C N SECUNDARIA Linha de distribuição em Baixa Tensão INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 2V V 220v 127v2 M INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Linha de Transmissão em Média Tensão e chegada em Baixa Tensão até a UC , Unidade Consumidora Residencial. Base RECON LIGHT QUADRO DA RESIDÊNCIA Urbano Trifásico ILUM TUG TUE A B C N T A B C N A B C N CALCULO CORRENTE E CONDUTORES DE CIRCUITOS TERMINAIS INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Domingos Leite Lima Filho - Projeto de Instalações Elétricas Prediais Inicio Solicitações do Cliente Contato Preliminar ANTE PROJETO PROJETO Final Revisão Revisão Aprovação do Cliente Aprovação do Cliente Aprovação da Concessionaria Não Não Sim Sim Sim Não INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Cálculo da corrente dos CIRCUITOS TERMINAIS Seguindo os critérios estabelecidos pela norma NBR 5410 em uma residência-modelo mínima, o projeto deve possuir, no mínimo, quatro circuitos terminais: - um para iluminação. - um para os pontos de tomada. TUG - dois para os circuitos independentes. TUE Circuitos de iluminação: deve-se dividir as cargas de iluminação em dois ou mais circuitos, mesmo sendo pequena a potência de cada um, pois, em caso de defeito ou manutenção, não será necessário desligar toda a iluminação. Circuitos de pontos de tomada: deve-se dividir as cargas dos pontos de tomadas em três circuitos ou mais, para não misturar no mesmo circuito os pontos de tomada da cozinha, da área de serviço, do corredor e do banheiro com os pontos de tomada da sala e do dormitório e outros cômodos. Página 184 NBR 5410 2004 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 7 RESUMOS E VERIFICAÇÂO DO EXEMPLO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Com a locação dos pontos na planta baixa e a identificação dos circuitos terminais, se fará a interligação deles, representando o sistema de tubulação e a fiação correspondente: 1) Locar o Quadro de Distribuição (próximo ao centro de cargas e protegido) 2) A partir do Quadro de Distribuição iniciar o traçado dos eletrodutos, procurando os caminhos mais curtos e evitando o cruzamento das tubulações (levar em conta o projeto estrutural, hidro-sanitário, etc.) 3) Interligar inicialmente os pontos de luz (tubulações embutidas no teto), percorrendo e interligando todos os recintos 4) Interligar os interruptores e tomadas aos pontos de luz de cada recinto (tubulações embutidas nas paredes) 5) Evitar que caixas embutidas no teto (octogonais 4”x4”x4”de fundo móvel, octogonais 3”x3”x2” fundo fixo) estejam interligadas a mais de 6 eletrodutos, e que as caixas retangulares 4”x4”x2” e 4”x2”x2” embutidas nas paredes se conectem com mais de 4 eletrodutos 6) Evitar que em cada trecho de eletroduto passe quantidade elevada de circuitos (limitar em max de 4 a 5), visando minimizar a bitola dos eletrodutos e de fios e cabos) principalmente na saída dos quadros, prever quantidade apropriada de saídas de eletrodutos em função do número de circuitos existentes no projeto; 7) Avaliar a possibilidade de utilizar tubulação embutida no piso para o atendimento de circuitos de tomadas baixas e médias; 8) Os diâmetros nominais das tubulações deverão ser indicados, com o traçado das tubulações concluído, se faz a representação da fiação, indicando o circuito ao qual pertence cada condutor e as seções nominais dos condutores, em mm2. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Q U A D R O DE D I V I S Ã O DE C I R C U I T O S Num Circ Circuito Terminal TENSÃO U (V volt) LOCAL Potência P (Volt ampere) Corrente Ic Calculada Ic= P/U CTs Total VA CORRENTE CALCULADA ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO 1 ILUMINAÇÃO 1 127 ILUMINAÇÃO - Sala, Varanda, Suite, Quarto 1 e 2 1.180,00 9,29 2 ILUMINAÇÃO 2 127 ILUMINAÇÃO - Exterior, Lavabo, Sanit Suite e Sanit 1. 1.080,00 8,50 3 ILUMINAÇÃO 3 127 ILUMINAÇÃO - Cozinha Copa, Área, Quarto e Sanit da Dep. 540,00 4,25 TUG TUG 4 TUG´s - 1 127 TUG Circulação, Suite, Quarto 1 e 2. 900,00 7,09 5 TUG´s - 2 127 TUG Lavabo, Sanitario 1 e Sanit Suite. 1.300,00 10,24 6 TUG´s - 3 Coz 1 127 TUG Cozinha Copa 1 700,00 5,51 7 TUG´s - 4 Coz 2 127 TUG Cozinha Copa 2 1.200,00 9,45 8 TUG´s - 5 127 TUG Área de Serviço 1.200,00 9,45 9 TUG´s - 6 127 TUG Sala, Varanda, Quarto Dep e Sanite Dep. 700,00 5,51 TUE TUE 10 AR COND 21.000 BTU/h 220 Sala 2.800,00 12,73 11 TV Especial LED 127 Sala 1.200,00 9,45 12 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto Suite 1.400,00 6,36 13 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto 1 1.400,00 6,36 14 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto 2 1.400,00 6,36 15 AR COND 7.000 BTU/h 127 Quarto Dependência 900,00 7,09 16 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 1 4.500,00 20,45 17 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 2 Suite 4.500,00 20,45 18 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 3 Dep 4.500,00 20,45 19 Geladeria Especial 127 Cozinha Copa 1.500,00 11,81 20 Máquina de lavar Louça 127 Cozinha Copa 1.500,00 11,81 21 Forno Eletrico 220 Cozinha Copa 2.500,00 11,36 22 Motor 1/4 CV Bomba de Recalque da água 127 EXTERIOR 187,50 1,48 23 Reserva A 127 1.270,00 10,00 24 Reserva B 127 1.270,00 10,00 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 FASE FASE FASE A B C 1.180,00 1.080,00 540,00 900,00 1.300,00 700,00 1.200,00 1.200,00 700,00 1.400,00 1.400,00 1.200,00 700,00 700,00 700,00 700,00 700,00 700,00 900,00 2.250,00 2.250,00 2.250,00 2.250,00 2.250,00 2.250,00 1.500,00 1.500,00 1.250,00 1.250,00 187,50 1.270,00 1.270,00 13.167,50 13.350,00 13.110,00 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 LUZ QGD INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Simples Sa Duplo Sab 3way S3wa 4way S4wb a b a a b a b INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 LUZ QGD INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 LUZ INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 TUG QGD INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 TUG QGD INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 TUE QGD INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Circuito 12 AR Cond 12,97m 1400w 220v QGD TUE INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 TUE QGD Com as CORRENTES CALCULADAS (Ic) de todos os circuitos, devemos encontrar os FATORES de CORREÇÂO para chegar a CORRENTE CORRIGUIDA (Ib) a ser utilizada no dimensionamento dos condutores e proteções sendo as tabelas da Norma. Icorrigida = Icalculada / FCT x FCA x FCR Observem que a corrente aumentará para fatores diferentes de 1 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Q U A D R O DE D I V I S Ã O DE C I R C U I T O S Num Circ Circuito Terminal TENSÃO U (V volt) LOCAL Potência P (Volt ampere) Corrente Ic Calculada Ic= P/U CTs Total VA CORRENTE CALCULADA ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO 1 ILUMINAÇÃO 1 127 ILUMINAÇÃO - Sala, Varanda, Suite, Quarto 1 e 2 1.180,00 9,29 2 ILUMINAÇÃO 2 127 ILUMINAÇÃO - Exterior, Lavabo, Sanit Suite e Sanit 1. 1.080,00 8,50 3 ILUMINAÇÃO 3 127 ILUMINAÇÃO - Cozinha Copa, Área, Quarto e Sanit da Dep. 540,00 4,25 TUG TUG 4 TUG´s - 1 127 TUG Circulação, Suite, Quarto 1 e 2. 900,00 7,09 5 TUG´s - 2 127 TUG Lavabo, Sanitario 1 e Sanit Suite. 1.300,00 10,24 6 TUG´s - 3 Coz 1 127 TUG Cozinha Copa 1 700,00 5,51 7 TUG´s - 4 Coz 2 127 TUG Cozinha Copa 2 1.200,00 9,458 TUG´s - 5 127 TUG Área de Serviço 1.200,00 9,45 9 TUG´s - 6 127 TUG Sala, Varanda, Quarto Dep e Sanite Dep. 700,00 5,51 TUE TUE 10 AR COND 21.000 BTU/h 220 Sala 2.800,00 12,73 11 TV Especial LED 127 Sala 1.200,00 9,45 12 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto Suite 1.400,00 6,36 13 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto 1 1.400,00 6,36 14 AR COND 10.000 BTU/h 220 Quarto 2 1.400,00 6,36 15 AR COND 7.000 BTU/h 127 Quarto Dependência 900,00 7,09 16 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 1 4.500,00 20,45 17 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 2 Suite 4.500,00 20,45 18 Chuveiro Elétrico 220 Sanitário 3 Dep 4.500,00 20,45 19 Geladeria Especial 127 Cozinha Copa 1.500,00 11,81 20 Máquina de lavar Louça 127 Cozinha Copa 1.500,00 11,81 21 Forno Eletrico 220 Cozinha Copa 2.500,00 11,36 22 Motor 1/4 CV Bomba de Recalque da água 127 EXTERIOR 187,50 1,48 23 Reserva A 127 1.270,00 10,00 24 Reserva B 127 1.270,00 10,00 Num Circ Circuito Terminal TENSÃO U (V volt) LOCAL Potência P (Volt ampere) Corrente Ic Calculada Ic= P/U f (fator de agrupamento) t (fator de temperatura ambiente) s (fator de Resistividade SOLO) Ib=Ib/f CTs Total VA CORRENTE CALCULADA FCA FCT FCR CORRENTE CORRIGIDA ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO 1 ILUMINAÇÃO 1 127 ILUMINAÇÃO - Sala, Varanda, Suite, Quarto 1 e 2 1.180,00 9,29 1 1 2 ILUMINAÇÃO 2 127 ILUMINAÇÃO - Exterior, Lavabo, Sanit Suite e Sanit 1. 1.080,00 8,50 3 ILUMINAÇÃO 3 127 ILUMINAÇÃO - Cozinha Copa, Área, Quarto e Sanit da Dep. 540,00 4,25 TUG TUG 4 TUG´s - 1 127 TUG Circulação, Suite, Quarto 1 e 2. 900,00 7,09 5 TUG´s - 2 127 TUG Lavabo, Sanitario 1 e Sanit Suite. 1.300,00 10,24 6 TUG´s - 3 Coz 1 127 TUG Cozinha Copa 1 700,00 5,51 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Para o cálculo do agrupamento vemos CADA CIRCUITO NA PLANTA e seguindo seu caminho observamos em qual trecho onde temos o maior numero de circuitos. Vemos onde há mais Circuitos, utilizamos o trecho mais intenso e seguimos na tabela o fator correspondente. TABELA 42 NBR INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento (f) 1 1,00 2 0,80 3 0,70 4 0,65 5 0,60 6 0,56 7 0,55 Em um exemplo os circuitos 13 e 14, tem um maior número de circuitos agrupados em um trecho igual a dois. Portanto, o fator de agrupamento a ser utilizado é o de 0,8. Dividimos a corrente calculada (Ic) do circuito 13, calculada anteriormente, e observamos na Tabela o fator de agrupamento (f) encontrado para determinar o valor da corrente de projeto (Ib). Circuitos Maior No de circuitos agrupados no mesmo eletroduto 1 2 3 4 5 6 7 DISTRIBUIÇÃO 1,00 Ib = Ic / f Circuito Corrente Calculada Ic A Maior numero de circuitos agrupados Fator de Agrupamento f Corrente de projeto Ib A 1 2 3 4 5 6 7 DISTRIBUIÇÃO 1 1 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 C INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Ip = Icircuito / Fct x Fcn Ip = Scircuito / V / Fct x Fcn Ip = valor (A) Fct FATOR DE TEMPERATURA Para 30º C = 1 Fcn FATOR DE CARREGAMENTO Numero de Circuitos por Eletroduto 2 ou 3 Corrente de Circuito para Corrente de PROJETO ILUMINAÇÃO Para o Calculo do Condutor e da Proteção será utilizada a Corrente de PROJETO Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento (f) 1 1,00 2 0,80 3 0,70 4 0,65 5 0,60 6 0,56 7 0,55 AULA 9 C INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 7 RESUMOS E VERIFICAÇÂO DO EXEMPLO Ip = Icircuito / Fct x Fcn Ip = Scircuito / V / Fct x Fcn Ip = valor (A) Fct FATOR DE TEMPERATURA Para 30º C = 1 Fcn FATOR DE CARREGAMENTO Numero de Circuitos por Eletroduto 3 a 4 Corrente de Circuito para Corrente de PROJETO TOMADAS TUG´s Para o Calculo do Condutor e da Proteção será utilizada a Corrente de PROJETO Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento (f) 1 1,00 2 0,80 3 0,70 4 0,65 5 0,60 6 0,56 7 0,55 C INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Ip = Icircuito / Fct x Fcn Ip = Scircuito / V / Fct x Fcn Ip = valor (A) Fct FATOR DE TEMPERATURA Para 30º C = 1 Fcn FATOR DE CARREGAMENTO Numero de Circuitos por Eletroduto Preferencia 1 mas pode ser até 2 Corrente de Circuito para Corrente de PROJETO TOMADAS TUE Para o Calculo do Condutor e da Proteção será utilizada a Corrente de PROJETO = CIRCUITO Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento (f) 1 1,00 2 0,80 3 0,70 4 0,65 5 0,60 6 0,56 7 0,55 Neste caso TUE a Iprojeto = Icircuito AULA 9 CALCULO DAS BITOLAS DOS CONDUTORES DOS CIRCUITOS INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 É através dos condutores elétricos que a corrente elétrica circula, dissipando uma quantidade de calor (efeito Joule). Esse efeito, apesar de não poder ser evitado, pode ser minimizado através da escolha correta do tipo e bitola do condutor. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Para a proteção do condutor contra choques mecânicos, umidade e elementos corrosivos, é utilizada uma capa de material isolante denominada ISOLAÇÃO, que tem como principal propriedade a separação entre os diversos condutores. A camada isolante deve suportar a diferença de potencial entre os condutores e terra e à temperaturas elevadas. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Dimensionamento dos CONDUTORES Para encontrar a bitola correta do fio ou cabo a ser utilizado num circuito, utiliza-se a tabela 33 da NORMA (tabela de tipos de linhas elétricas da norma NBR 5410 Pg 90 a 95 ), onde encontramos o método de referência das principais formas de se instalar fios e cabos em uma residência. Assim escolhemos o encaminhamento dos condutores, por onde eles vão percorrer desde os quadros até os quadros ou equipamentos. Após determinar o método de referência, escolhe-se a bitola do cabo ou do fio que serão utilizados na instalação a partir das tabelas 36 e 37 da NORMA (tabela de tipos de capacidades de condução da norma NBR 5410 Pg 101 e 102). Sempre se observando a quantidade de condutores carregados no circuito (fases e neutro) que também influenciam na escolha. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Para calcular os condutores teremos que atender a dois métodos. 1. METODO DE CAPACIDADE DE CONDUÇÃO 2. METODO DE QUEDA DE TENSÃO Comparam-se os dois e se observa quem atende adequadamente sempre optando pela maior margem de segurança. INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 METODO 1 METODO DE CAPACIDADE DE CONDUÇÃO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 1 - METODO DE CAPACIDADE DE CONDUÇÃO INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS IP <= IN <= Iz I2 <= 1.45 Iz IP Corrente de Projeto IN Corrente nominal do disjuntor Iz Capacidade de condução do condutores vivos I2 Corrente convencional da atuação do disjuntor ou fusível. AULA 9 METODO DE CAPACIDADE DE CONDUÇÃO AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS NBR 5410- Tabela 33 NBR 5410 – Tabelas 36 e 37 36 e 37 O modo de instalação dos condutores influenciará na relação térmica de troca entre os condutores e o ambiente e por isto temos vários METODOS de encaminhamento. • Eletrodutos embutidos ou aparentes. • Canaletas ou bandejas. • Subterrâneos. • Diretamente aterrados. • Cabos ao ar livre. • Cabos unipolares ou multipolares. AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS NBR 5410- Tabela 33 (PARTE) TIPOS DE LINHAS ELÉTRICASNBR 5410 E METODO DE REFERÊNCIA INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS NBR 5410- Tabela 33 (PARTE) TIPOS DE LINHAS ELÉTRICAS NBR 5410 METODO DE REFERÊNCIA AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS NBR 5410- Tabela 33 (PARTE) TIPOS DE LINHAS ELÉTRICAS NBR 5410 METODO DE REFERÊNCIA Ip: Corrente de Projeto do circuito, em ampères (A) Pn: Potência nominal do circuito, em Watts; v: Tensão entre fase e neutro, em Volts; Cosꝕ : Fator de Potência η : Rendimento, isto é, a relação entre a Potência de saída Ps (η =Ps/Pe) e a Potência de entrada Pe de um equipamento. Circuito Monofásico (Fase e 1 Neutro) Ip = Pn / V x cosꝕ x η Circuitos Bifásicos (2 Fases e 1 Neutro) Ip: Corrente de Projeto do circuito, em ampères (A) Pn: Potência nominal do circuito, em Watts; v: Tensão entre fase e neutro, em Volts; Cosꝕ : Fator de Potência η : Rendimento, isto é, a relação entre a Potência de saída Ps (η =Ps/Pe) e a Potência de entrada Pe de um equipamento. Ip = Pn / V x cosꝕ x η Cosꝕ = Fator de Potência = fp AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Ip: Corrente de Projeto do circuito, em ampères (A) Pn: Potência nominal do circuito, em Watts; vL: Tensão entre fase e neutro, em Volts; Cosꝕ : Fator de Potência η : Rendimento, (η =Ps/Pe), é a relação entre a Potência de saída Ps e a Potência de entrada Pe de um equipamento. Circuitos Trifásicos Balanceados (3 Fases) EQUILIBRADO Circuitos Trifásicos (3 Fases e 1 Neutro) DESEQUILIBRADO Ip: Corrente de Projeto do circuito, em ampères (A) Pn: Potência nominal do circuito, em Watts; vo: Tensão entre fase e neutro, em Volts; Cosꝕ : Fator de Potência η : Rendimento, isto é, a relação entre a Potência de saída Ps (η =Ps/Pe) e a Potência de entrada Pe de um equipamento. Ip = Pn / √3 Vo x cosꝕ x η Cosꝕ = Fator de Potência = fp AULA 9INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Ip = Pn / 3 VL x cosꝕ x η INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS ESQUEMA DE CONDUTORES VIVOS DO CIRCUITO NUMERO DE CONDUTORES CARREGADOS A SER ADOTADO MONOFASICO A DOIS CONDUTORES 2 MONOFASICO A TRES CONDUTORES 2 DUAS FASES SEM NEUTRO 2 DUAS FASES COM NEUTRO 3 TRIFASICO SEM NEUTRO 3 TRIFASICO COM NEUTRO 3 ou 4 (1) OBS 1 - Ver tabela 46 6.2.5.6.1 AULA 9 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Capacidade de condução de corrente, (A). Condutor: cobre Isolado PVC Temperatura no condutor: 70oC Temperatura de referência do ambiente: 30oC (ar), 20oC (solo). NBR 5410- Tabela 36 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS 2 Bifásico 3 Trifásico CC Condutores Carregados VER TABELAS A SEGUIR AULA 9 SEÇÃO MINIMA DOS CONDUTORES. NBR 5410 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Tipo de Linha Utilização do Circuito Seção Minima do Condutor mm2/ Material Instalações Fixa em Geral Condutores e cabos isolados Circuito de Iluminação 1,5 Cu 16 Al Circuito de Força 2 2,5 Cu 16 Al Circuito de Sinalização e Circuito de Controle 0,5 Cu 3 Condutores nus Circuito de Força 2 10 Cu 16 Al Circuito de Sinalização e Circuito de Controle 4 Cu Linhas flexiveis com cabos isolados Para Equipamento Especifico Como especificaçado na norma do equipamento. Para qualquer outra aplicação 0,75 Cu 4 Circuito a extra baixa tensão para aplicações especiais. 0,75 Cu Seções minimas ditadas por razões mecânicas. Os circuitos de tomadas de corrente são considerados circuitos de força. Em circuitos de sinalização e controle e equipamentos eletrônicos é admitida uma seção mínima de até 0,1mm2 Em cabos miltipolares flexiveis contendo sete ou mais veias é admitida a seção minima de 0,1mm2 AULA 9 NBR 5410- Tabela 47 INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Calculando condutores do Circuito 16, 17 e 18 Chuveiros Elétricos P=4250w com Fator Agrup 2circuitos e U =220v Condutores Carregados 2 fases Isolação PVC Método B1 Corrente de PROJETO Ip= 4250/220v = 19,31ª Corrente Corrigida Ib= 19,31/0,8 x1x1 = 24,14 A INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Chuveiro - 4250 w 16 7,07m Chuveiro - 4250 w 17 7,07m + 1,55m Chuveiro - 4250 w 18 2,57m INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Condutores Carregados 2 fases Isolação PVC Método B1 Corrente de PROJETO Ip= 4250/220v = 19,31A Corrente Corrigida Para FCA 2 circuitos Ib= 19,31/0,8 = 24,14 A Utilizamos a corrente superior na tabela, ou seja, 32 A que corresponde a uma seção de 4mm2 Calculando condutores do Circuito 5 tomadas de uso geral TUG para Lavabo e dois sanitários P=1300w com Fator Agrup 1circuito e U =127v Condutores Carregados F N Isolação PVC Método B1 Corrente de PROJETO Ip= 1300/127v = 10,24A Corrente Corrigida Ib= 10,24/1x1x1 = 10,24 A INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 600w 5 3,95m 600w 4,56m1,20m 9,70m INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS AULA 9 Condutores Carregados F N Isolação PVC Método B1 Corrente de PROJETO Ip= 1300/127v = 10,24A Corrente Corrigida Ib= 10,24/1x1x1 = 10,24 A Utilizamos a corrente superior na tabela, ou seja, 11 A que corresponde a uma seção de 0,75mm2 Seguimos a norma mínima seção para Tomadas e usaremos 2,5mm2