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Instalações Elétricas Faculdade de Engenharia Civil Complementos de Instalações Prediais Curso de Graduação Profa. Bruna Bassoli. M. Pelissari PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Projetar uma instalação elétrica de um edifício consiste basicamente em: O objetivo de um projeto de instalações elétricas é garantir a transferência de energia desde uma fonte, em geral a rede de distribuição da concessionária ou geradores particulares, até os pontos de utilização (pontos de luz, tomadas, motores, etc). Para que isto se faça de maneira segura e eficaz é necessário que o projeto seja elaborado, observando as prescrições das diversas normas técnicas aplicáveis. Quantificar e Determinar tipos e localização de energia elétrica Dimensionar Definir o tipo de caminhamento e condutores Dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios. ETAPAS DE ELABORAÇÃO Informações preliminares Quantificação do Sistema Determinação do Padrão Desenho das Plantas Dimensionamento Elaboração dos Detalhes Construtivos: Memorial Descritivo Diagramas Memorial de Cálculo Esta Norma 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. É estabelecido condições mínimas que devem ser adotadas para a quantificação, localização e determinação das potências dos pontos de iluminação e tomadas em habitações (casas, apartamentos, acomodações de hotéis e motéis, ou similares). PREVISÃO DE CARGAS CONFOME A NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão PREVISÃO DE CARGAS DA INSTALAÇÃO ELÉTRICA O objetivo da Previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica que farão parte da instalação. Potência de consumo Quantidade de pontos de consumo Localização dos pontos de consumo Residencial Comercial Industrial Potência elétrica: é definida como a “capacidade de uma fonte de tensão elétrica realizar um trabalho por unidade de tempo”. Quanto maior a quantidade de energia transformada em um curto intervalo de tempo, maior é a potência do aparelho. POTÊNCIA Tensão (U): força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Unidade de medida é volt (V). Corrente elétrica (I): Movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Unidade de medida é o ampère (A). Corrente elétrica Intensidade de luz e calor percebida por nós (efeitos), nada mais é do que a potência elétrica que foi transformada em potência luminosa (luz) e térmica (calor) P = U ∙ I Potência aparente Distante 60 cm do box CONDUTORES Fase: Condutor onde há uma Tensão (127V ou 220V) ou DDP (diferença de potencial). Na linguagem de obra é o condutor que possui “carga”. Neutro: Condutor que não possui Tensão (0V) não está carregado. Só tem corrente elétrica quando tem uma diferença de potencial (ddp). Retorno: Nas instalações de iluminação é o condutor que liga o ponto de luz a tomada. Ao acionar a tomada fecha-se o circuito e a lâmpada acende. Terra: Condutor de Proteção (PE) é um condutor ligado a hastes cravadas na terra e que acompanha todos os circuitos com a função de proteger os equipamentos ligados aos circuitos contra sobrecargas elétricas e os usuários contra possíveis choques elétricos. CONDUTORES Conforme o tipo de carga, por norma, as seções dos condutores de fase e de neutro deverão ser iguais ou superiores aos seguintes valores: Iluminação................................................................................1.5 mm2 Tomadas de corrente ...............................................................2.5 mm2 Aquecedor de água em geral...................................................2.5 mm2 Máquina de lavar roupa............................................................4.0 mm2 Aparelhos de ar condicionado..................................................2.5 mm2 Fogões elétricos ......................................................................6.0 mm2 TOMADAS Tomadas de uso geral são dedicadas à ligação de aparelhos portáteis de iluminação e de eletrodomésticos, tais como televisores, equipamentos de som, ventiladores, aspiradores de pó, ferro de passar, liquidificadores, etc. Tomadas de uso específico são aquelas destinadas à ligação de equipamentos fixos ou estacionários, como por exemplo chuveiros elétricos, torneiras elétricas, aparelhos de ar condicionado, secadoras e lavadoras de roupas, forno de micro-ondas , etc. TUG’s TUE’s A. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG’s) Cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m²: no mínimo uma tomada. Cômodos ou dependências com área superior a 6 m²: no mínimo uma tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniforme quanto possível; Cozinhas, copas e copas-cozinhas: 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; Banheiros: no mínimo uma tomada junto ao lavatório, com uma distância mínima de 60 cm do boxe, independente da área. Subsolos, varandas, garagens ou sótãos: no mínimo uma tomada independente da área. NOTA: 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. TOMADAS B. Condições para se estabelecer a potência mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG’s) Banheiros, cozinhas, copas, área de serviço, lavanderias e locais semelhantes: atribuir 600 VA por tomada, para as três primeiras tomadas, e 100 VA para cada uma excedentes; Demais cômodos ou dependências: atribuir 100 VA por tomada. C. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de Tomadas de Uso Específico (TUE’s) A quantidade de tomadas de uso específico é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização. D. Condições para se estabelecer a potência de Tomadas de Uso Específico (TUE’s) Atribuir para cada TUE, a potência nominal do equipamento a ser alimentado. TOMADAS SIMBOLOGIA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Os símbolos gráficos utilizados nos projetos de instalações elétricas são padronizados pela ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, através das seguintes normas: NBR-5444 : Símbolos gráficos para instalações prediais; NBR-5446 : Símbolos gráficos de relacionamento; NBR-5453 : Sinais e símbolos para eletricidade SIMBOLOGIA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS SIMBOLOGIA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS A. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz: Prever pelo menos um ponto de luz no teto para cada recinto, com comando por interruptor de parede; Arandelas nos banheiros devem estar distantes, no mínimo 60 cm do limite do box. B. Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação: Para recintos com área igual ou inferior a 6 m²: atribuir no mínimo de 100 VA; Para recintos com área superior a 6 m²: atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescidos de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros. ILUMINAÇÃO Caixa derivação 4”x2” Caixa derivação 4”x4” Caixa derivação octogonal Eletroduto MATERIAL DE INSTALAÇÕES ELÉTRICA Exercício Faça a estimativa da carga para a planta abaixo e preencha a tabela com os valores calculados: Dependência DIMENSÕES ILUMINAÇÃO T.U.G T.U.E Área (m²) Perím. (m) Nº de pontos Pot. Unit. (VA) Pot. Total (VA) Nº de pontos Pot. Unit. (VA) Pot. Total (VA) Aparelho Potência (W) Sala Quarto Banheiro Hall Cozinha TOTAL Considerar na cozinha: 1 geladeira: 500 w 1 fogão: 200 w 1 torneira elétrica: 3000w 1 micro-ondas: 400 w Obs: Utilizarapenas lâmpadas de 100 w. Banheiro: 1 chuveiro: 5400 w 900+3200 = 4100 W Dependência DIMENSÕES ILUMINAÇÃO T.U.G T.U.E Área (m²) Perím. (m) Nº de pontos Pot. Unit. (VA) Pot. Total (VA) Nº de pontos Pot. Unit. (VA) Pot. Total (VA) Aparelho Potênc ia (W) Sala 24,00 20,00 2 200 400 4 100 400 Quarto 13,57 15,00 1 200 200 3 100 300 Banheiro 2,82 7,10 1 100 100 1 600 600chuveiro 5400 Hall 0,89 3,80 1 100 100 1 100 100 Cozinha 5,89 10,00 1 100 100 3 600 1800 Fogão 200 Geladeira 500 Microondas 400 Torneira Elétrica 3000 TOTAL 47,17 55,90 900 3200 9500 DEFINIÇÕES Ex: Potência luminosa: Lâmpada; Potência térmica: Chuveiro; Sendo a potência ativa uma parcela da potencia aparente, pode-se dizer que ela representa uma porcentagem da potência aparente. Potência de iluminação (aparente): 660 VA Fator de potência = 1 Potência ativa de iluminação (w) = 1 x 660 = 660 w Se observarmos o funcionamento de uma instalação elétrica, seja ela residencial, comercial ou industrial, poderemos constatar que a potência elétrica consumida pela mesma é variável a cada instante. Tal fato ocorre porque as diversas cargas que compõem esta instalação não estarão todas em funcionamento simultâneo. A potência total solicitada pela instalação à rede a cada instante, será portanto, função da quantidade de cargas em operação e da potência elétrica absorvida por cada uma delas. DEMANDA DE ENERGIA DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA Carga utilizada, como sendo a soma de todas as potências instaladas. Não econômico!! Carga ou Potência Instalada: É a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema. Entende-se por potência nominal aquela registrada no aparelho ou máquina. Demanda: É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho ou por um sistema. Potência de Alimentação, Potência de Demanda ou Provável Demanda: É a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para o dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos dispositivos de proteção, que classificará o tipo de consumidor e servirá para definição do seu padrão de atendimento conforme norma da concessionária. DEFINIÇÕES Calculo da Demanda para Residências Individuais A provável demanda para estes tipos de consumidores pode ser calculada pela expressão: PD = g ∙P1 +P2 Onde: PD: Provável demanda g: fator de demanda (Tab.*) P1: soma das potências nominais atribuídas à iluminação e tomadas de uso geral; P2: soma das potências nominais Tab. Fonte: CT-64/COBEI – Comite Brasileiro de eletricidade, eletrônica, iluminação e Telecomunicações Potência de Iluminação e Tomadas de uso Geral P1 (kW) Fator de Demanda (g) 0 < P1 ≤ 1 0,88 1 < P1 ≤ 2 0,75 2 < P1 ≤ 3 0,66 3 < P1 ≤ 4 0,59 4 < P1 ≤ 5 0,52 5 < P1 ≤ 6 0,45 6 < P1 ≤ 7 0,4 7 < P1 ≤ 8 0,35 8 < P1 ≤ 9 0,31 9 < P1 ≤ 10 0,27 10 < P1 0,24 Calculo da Demanda para Residências Individuais - Exemplo Calcular a demanda provável para um apartamento que tenha as seguintes cargas instaladas: Iluminação: 2800 VA Tomadas de uso geral: 3700 VA Tomadas de uso específico: 16200 W A “PD” será de: P1 = 2800 + 3700 = 6500 VA P1= 6,5 kW PD = 0,40 ∙6,50 +16,20 Potência de Iluminação e Tomadas de uso Geral P1 (kW) Fator de Demanda (g) 0 < P1 ≤ 1 0,88 1 < P1 ≤ 2 0,75 2 < P1 ≤ 3 0,66 3 < P1 ≤ 4 0,59 4 < P1 ≤ 5 0,52 5 < P1 ≤ 6 0,45 6 < P1 ≤ 7 0,4 7 < P1 ≤ 8 0,35 8 < P1 ≤ 9 0,31 9 < P1 ≤ 10 0,27 10 < P1 0,24 PD = 18,80 kW PD = g ∙P1 +P2 EXEMPLO 15.3 – GED 13 Seja uma residência com 180 m² de área construída, possuindo 12 cômodos e contendo os seguintes aparelhos com potência definida ou de acordo com a placa do fabricante: 2 ar condicionado de 14000 BTU (Tabela 8): 1900W 4 chuveiros elétricos: (adotar mínimo 5400 W) 1 torneira elétrica: 3000W 1 ferro elétrico: 1000W 1 forno elétrico: 1500W 1 máquina de lavar louças: 2000W 1 máquina de secar roupas: 2500W 2 motores trifásicos: 1cv Calculo da carga instalada - Tomadas ÁREA CONSTRUÍDA: 180 m² 1200 + 1800 Total = 3000 w Calculo da carga instalada - Iluminação Mínimo de 100 w por cômodo 12 cômodos x 100 W Total = 1200 W Carga instalada: 3000 + 1200 = 4200 W Ou 4,2 kW Calculo da carga instalada – Aparelhos eletrodomésticos 2 motores trifásicos 1 cv temos: 2x1050 W = 2100 W 2 ar condicionado 1900: 3800W 4 chuveiros elétricos: 16000W 1 torneira elétrica 3000: 3000W 1 ferro elétrico 1000: 1000W 1 forno elétrico 1500: 1500W 1 máquina de lavar louças 2000: 2000W 1 máquina de secar roupas 2500: 2500W Total 29800W Carga instalada total Carga Instalada Total: 3000+1200+29800+2100 = 36100 W ou 36,1 kW e considerando a unidade em kW imediatamente superior, temos C = 37 kW. Cálculo da Demanda: D = a + b + c + d + e + f + g + h + i a)Demanda referente a tomadas e iluminação – Instalação Residencial b) Demanda referentes a Chuveiros, Torneiras, Aquecedores de Água de Passagem e Ferros Elétricos. torneira elétrica ferro elétrico chuveiro c) Demanda referentes a aquecedor central de acumulação (Bolier) d) Demanda de secadora de roupa, forno elétrico, máquina de lavar louça e forno de microondas. forno elétrico máquina de lavar louças máquina de secar roupas e) Demanda referente a fogões elétricos: f) Demanda referente a condicionador de ar tipo janela. (Tabela 8) g) Demanda referente a motores elétricos e de máquinas de solda a motor. g) Demanda referente a motores elétricos e de máquinas de solda a motor. h) Demanda referente a equipamentos especiais: i)Demanda referente à Hidromassagem Cálculo da demanda final : Cálculo da demanda final :
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