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# # # # # # # # # # # # # # # # # INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Jean Carvalho Email: jeancarvalho@ufsj.edu.br Site: sites.google.com/site/jeancarvalhoufsj Sala: 4.29EL Aula 01 # # # # # # # # # # # # # # # # # Objetivos Instrumentar o aluno para o projeto de instalações elétricas simples e para a reflexão do impacto das instalações elétricas na concepção de projetos complexos. 2 # # # # # # # # # # # # # # # # # Ementa Conceitos básicos de eletricidade e sua aplicação nas instalações prediais; Projeto de instalações prediais elétricas comerciais e residenciais; Noções de distribuição de elementos de controle e layout; Noções de luminotécnica; Noções de eficiência energética. 3 # # # # # # # # # # # # # # # # # Avaliação Trabalhos em dupla: Projeto Elétrico Residencial (T1) 4 pontos; Projeto Elétrico Comercial (T2) 4 pontos; Atividades e Listas (T3) 2 pontos; RF=T1+T2+T3 RF ≥ 6,0 = APROVADO RF < 6,0 = REPROVADO 4 # # # # # # # # # # # # # # # # # Bibliografia básica NISKIER, Julio; MACINTYRE, Archibald Joseph. Instalações elétricas. Rio de Janeiro: Guanabara, 1985. CREDER, Hélio. Instalações elétricas. 13ª ed. Rio de Janeiro: LTC, 1995. COTRIM, Ademaro M. Bittencourt. Instalações elétricas. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 5 # # # # # # # # # # # # # # # # # Bibliografia complementar MAMEDE FILHO, João. Manual de Equipamentos Elétricos, Editora LTC, 8ª edição. MAMEDE FILHO, João. Instalações Elétricas Industriais, 8ª edição, 2010, Editora LTC. 6 # # # # # # # # # # # # # # # # # Bibliografia complementar ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão: procedimentos. Rio de Janeiro: ABNT, 1990. 164 p. NBR 10898: Sistema de Iluminação de Emergência. NBR ISO 8995-1. Iluminação de Ambientes de trabalho, 2013 NBR 5413: Iluminância de interiores. (cancelada) NBR 5444: Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais. 7 # # # # # # # # # # # # # # # # # Bibliografia complementar Normas da concessionária (CEMIG) ND-5.1 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária - Edificações Individuais. ND-5.2 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária - Edificações Coletivas. 8 # # # # # # # # # # # # # # # # # Índice Conceitos de eletricidade; Sistema elétrico de potência; Transformadores; Geração; Transmissão; Distribuição; Elementos de um projeto elétrico; Plantas; Simbologia 9 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade A eletricidade está em todos lados e é a principal fonte de luz, calor e força utilizada no mundo moderno. É invisível, só percebemos os seus efeitos: luz, calor, movimento, choque, etc. Obtida a partir de todos os outros tipos de energia, precisa ser transportada aos consumidores. 10 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Carga elétrica Cada átomo possui um núcleo com: prótons (carga positiva) nêutrons (sem carga) Em torno do núcleo gravitam os elétrons (carga negativa). Unidade C Coulomb Carga de um elétron: 𝑒 = 1,6 ∙ 10−19𝐶 11 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Corrente elétrica É o deslocamento de cargas dentro de um condutor Unidade A Ampère Corrente contínua x Corrente alternada 12 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Corrente contínua ▸CC ou DC (Direct Current); ▸Permanece constante ao longo do tempo; ▸Possui polo positivo e negativo; ▸Baterias, pilhas, células solares. Representação de Corrente Contínua 13 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Corrente alternada ▸CA ou AC (Alternating Current) ▸Varia senoidalmente com o tempo; ▸Possui fases e neutros; ▸Possui período e frequência; ▸Utilizado mundialmente. 14 Representação de Corrente Alternada Monofásica # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Corrente alternada ▸CA ou AC (Alternating Current) ▸Varia senoidalmente com o tempo; ▸Possui fases e neutros; ▸Possui período e frequência; ▸Utilizado mundialmente. 15 Representação de Corrente Alternada Trifásica # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Tensão elétrica ou diferença de potencial Quantidade de energia necessária para mover uma carga. Unidade V Volts No Brasil em ambientes residenciais e comerciais: 127 V entre fase e neutro 220 V entre fases diferentes 16 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Potência elétrica Variação da energia em função do tempo. Unidade WWatts Unidade VA Volt-Ampère 𝑝 = 𝑣 ∗ 𝑖 Potência é a tensão vezes a corrente. Diretamente ligada ao consumo do equipamento. 17 # # # # # # # # # # # # # # # # # Conceitos de Eletricidade Energia É tudo aquilo capaz de produzir calor, trabalho mecânico, luz, radiação etc. Energia elétrica Tipo de energia, muito conveniente pois com um simples ligar de chave temos uma energia silenciosa. Unidade kWh quilowatts-hora Unidade kVAh quilovolt-ampère-hora 𝐸 = 𝑝 ∗ 𝑡 Energia é a potência vezes o tempo. 18 # # # # # # # # # # # # # # # # # O Sistema Elétrico de Potência Finalidade: Converter e transportar a energia gerada nas diversas fontes até o usuário final; Três divisões principais: Produção centrais geradoras; Transmissão subestação elevadora, linha de transmissão, subestação abaixadora; Distribuição sistema de distribuição 19 # # # # # # # # # # # # # # # # # Transformadores de potência ▸Não altera a potência. ▸Rebaixam ou elevam a tensão elevam ou rebaixam a corrente. ▸Transformador de força ou de transmissão: ▹gerar, transmitir e distribuir energia em subestações e concessionárias 20 # # # # # # # # # # # # # # # # # Transformadores de potência ▸Não altera a potência. ▸Rebaixam ou elevam a tensão elevam ou rebaixam a corrente. ▸Transformador de distribuição: ▹rebaixar a tensão para ser entregue aos clientes finais das empresas de distribuição de energia 21 # # # # # # # # # # # # # # # # # Geração Energia potencial da água ou dos combustíveis. No Brasil 90% da energia gerada através de hidroelétricas (150 milhões de kW). Combustível termoelétricas: Combustíveis fósseis: petróleo, carvão natural, etc.; Combustíveis não fósseis: madeira, bagaço de cana, etc.; Combustíveis nuclear: urânio enriquecido. 22 # # # # # # # # # # # # # # # # # Transmissão Transporte de energia elétrica gerada até os centros consumidores; É feita em alta tensão (>69kV); Precisa subestações elevadora e abaixadora; Saída do gerador: 13,8kV. Distribuição primária: 15kV. Transmissão em Corrente Contínua Necessidade de subestação retificadora e inversora. Linha de Itaipu 600kV. Diminuir as perdas por efeito corona (ionização do ar ao redor dos condutores devido a alta tensão). 23 # # # # # # # # # # # # # # # # # Distribuição Parte do sistema elétrico dentro dos centros de utilização (cidades, bairros, indústria); Início na subestação abaixadora; Subtransmissão; Distribuição Primária (pode alimentar indústrias); Distribuição Secundária; 24 # # # # # # # # # # # # # # # # # Distribuição ▸As redes de distribuiçãopodem ser aéreas ou subterrâneas; ▹Redes aéreas: transformadores em poste; ▹Redes subterrâneas: transformadores em câmaras subterrâneas; 25 # # # # # # # # # # # # # # # # # Fornecimento de Energia Elétrica ▸Tensões de fornecimento ▹Baixa tensão em corrente alternada; ▹Tensão de distribuição secundária (220V/127V); ▸Limite das Ligações em BT: ▹Carga instalada inferior a 75kW; ▸Tipos de Fornecimento 26 1ø a 2 fios P≤10kW 2ø a 3 fios 10kW<P≤15kW 3ø a 4 fios P>15kW # # # # # # # # # # # # # # # # # Elementos de um projeto elétrico “É a previsão escrita da instalação, com todos os seus detalhes, localização dos pontos de utilização da energia elétrica, comandos, trajeto dos condutores, divisão em circuitos, seção dos condutores, dispositivos de manobra, carga de cada circuito, carga total, etc.” (CREDER, H. 2007) 27 # # # # # # # # # # # # # # # # # Elementos de um projeto elétrico Compreende quatro partes: Memória o projetista justifica, descreve a solução; Conjunto de plantas, esquemas e detalhes contém os elementos necessários à perfeita execução do projeto; Especificações descreve o material a ser usado e normas para aplicação; Orçamento quantidade e custo do material e mão de obra; 28 # # # # # # # # # # # # # # # # # Aspectos importantes de um projeto elétrico ▸Flexibilidade ▸Acessibilidade ▸Confiabilidade ▸Continuidade 29 # # # # # # # # # # # # # # # # # Ponto de Partida ▸Planta Baixa ▹Residencial ▹Comercial 30 # # # # # # # # # # # # # # # # # Ponto de Partida ▸Planta de Situação ▹Postes 31 # # # # # # # # # # # # # # # # # Ponto de Partida ▸Planta de Detalhes ▹Alturas 32 # # # # # # # # # # # # # # # # # Elementos de Projeto Projeto Luminotécnico ▸Iluminação de interiores ▹Escolha das lâmpadas (Tipo de lâmpada e potência) ▹Dispositivos de controle ▹Escolha das luminárias ▹Posicionamento de interruptores e luminárias 33 # # # # # # # # # # # # # # # # # Elementos de Projeto Projeto Luminotécnico ▸Iluminação Externa ▹Escolha das lâmpadas (Tipo de lâmpada e potência) ▹Escolha das luminárias ▹Posicionamento de interruptores e luminárias 34 # # # # # # # # # # # # # # # # # Elementos de Projeto Projeto Luminotécnico ▸Iluminação de Emergência 35 # # # # # # # # # # # # # # # # # Diagramas elétricos Usam símbolos gráficos para representar uma instalação elétrica ou parte de uma instalação; Diagrama Funcional; Diagrama Multifilar; Diagrama Unifilar. 36 # # # # # # # # # # # # # # # # # Diagrama Funcional ▸Usado para referir apenas uma parte da instalação elétrica; ▸Possui todos os condutores e componentes que serão ligados no circuito; ▸Permite interpretar com clareza o funcionamento do circuito; ▸Não mostra a posição exata dos componentes 37 # # # # # # # # # # # # # # # # # Diagrama Multifilar ▸Representação minuciosa; ▸Possui todos os condutores e componentes que serão ligados no circuito; ▸Permite interpretar com clareza o funcionamento do circuito; ▸Mostra a posição exata dos componentes; ▸Complexo e pouco usado. 38 # # # # # # # # # # # # # # # # # Diagrama Unifilar ▸Desenhado sobre a planta baixa; ▸Representa o trajeto dos condutores e posição dos componentes; ▸Os condutores em um mesmo percurso são representados por traços; ▸Não permite interpretar com clareza o funcionamento do circuito; ▸Serve para se verificar trajetos de eletrodutos e quantidade de condutores. 39 # # # # # # # # # # # # # # # # # 40 Planta de projeto elétrico # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia NBR 5444 símbolos gráficos para instalações elétricas prediais Dependendo da complexidade, permite-se substituir o projeto em: Luz e força Teto; Piso; Telefone; Sinalização, som, segurança, supervisão e controle. 43 # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia NBR 5444 símbolos gráficos para instalações elétricas prediais Formas geométricas básicas: Traço Representa eletrodutos Círculo ponto de luz, interruptor e qualquer elemento embutido no teto Triângulo equilátero tomadas em geral Quadrado elemento no piso, conversor de energia 44 # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Eletrodutos ▸Indicar dimensões exceto se forem de 15mm 45 Eletroduto embutido no teto ou parede # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Eletrodutos ▸Indicar dimensões exceto se forem de 15mm 46 Eletroduto embutido no piso # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Condutor no interior do eletroduto ▸Cada traço representa um condutor; ▸Indicar seção exceto se forem de 1,5mm² 47 Fase Neutro Retorno Terra # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Condutor no interior do eletroduto ▸Cada traço representa um condutor; ▸Indicar seção exceto se forem de 1,5mm² 48 Fase # # # # # # # # # # # # # # # # # NeutroSimbologia Condutor no interior do eletroduto ▸Cada traço representa um condutor; ▸Indicar seção exceto se forem de 1,5mm² ▸Condutor azul claro 49 # # # # # # # # # # # # # # # # # RetornoSimbologia Condutor no interior do eletroduto ▸Cada traço representa um condutor; ▸Indicar seção exceto se forem de 1,5mm² 50 # # # # # # # # # # # # # # # # # TerraSimbologia Condutor no interior do eletroduto ▸Cada traço representa um condutor; ▸Indicar seção exceto se forem de 1,5mm² ▸Condutor verde ou verde-amarelo 51 # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia ▸Quadros de distribuição ou quadros de luz e força ▸Em lugar de fácil acesso; ▸Mais próximo possível do medidor. 52 Parcial Geral Embutido Aparente # # # # # # # # # # # # # # # # # Interruptores e tomadas 53 # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Tomadas ▸A potência deve ser indicada ao lado em VA, exceto se for de 100VA ▸O número entre dois traços indica o circuito; ▸Deve-se indicar a altura se for diferente da normalizada 54 Tomada na parede, baixa (300mm do piso acabado) Tomada na parede, meia altura (1300mm do piso acabado) Tomada na parede, alta (2000mm do piso acabado) Tomada no piso # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Interruptores ▸As letras minúsculas indicam os pontos comandados ▸Lado oposto à abertura da porta; ▸Distância até o batente geralmente 15 a 25cm (não tem norma); ▸Acessibilidade (NBR 9050) de 0,6m a 1,0m do piso acabado. 55 Interruptor de uma seção Interruptor de duas seções Interruptor de três seções # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Interruptores ▸As letras minúsculas indicam os pontos comandados 56 Interruptor paralelo ou Three-Way Interruptor intermediário ou Four- Way # # # # # # # # # # # # # # # # # Simbologia Pontos de luz ▸A letra minúscula indica o ponto de comando; ▸O número entre dois traços indica o circuito; ▸Indicar o número de lâmpadas e a potência em watts; ▸Deve-se indicar a altura dos pontos de luz na parede 57 Ponto de luz incandescente Ponto deluz fluorescente No teto Na parede Embutido no teto # # # # # # # # # # # # # # # # # Interruptor simples 58 # # # # # # # # # # # # # # # # # Interruptor paralelo 59 # # # # # # # # # # # # # # # # # Interruptor intermediário 60 # # # # # # # # # # # # # # # # # Tomadas 61 # # # # # # # # # # # # # # # # # 62 # # # # # # # # # # # # # # # # # 63 # # # # # # # # # # # # # # # # # 64
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