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- Agosto de 2000 - Antonio Tadeu Lyrio de Almeida INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS ÍNDICE PARTE I: FUNDAMENTOS E ESTRUTURA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES 2 RESUMO 2 1.0 - INTRODUÇÃO 2 2.0 – PROJETOS 2 3.0 - MONTAGENS 3 4.0 – VISTORIAS E INSPEÇÕES 3 5.0 - REPROJETOS 4 6.0 - MANUTENÇÃO 4 7.0 - ORÇAMENTOS 5 9.0 – TERMINOLOGIA USUAL 5 10.0 – NORMAS E REGULAMENTAÇÕES 5 11.0 – CATÁLOGOS TÉCNICOS 6 12.0 – LIVROS E INFORMATIVOS TÉCNICOS 7 13.0 – “SOFTWARES” PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 7 CAPÍTULO 2: ELEMENTOS DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDENCIAL OU COMERCIAL 8 RESUMO 8 1.0 - INTRODUÇÃO 8 2.0 – MODALIDADES DE FORNECIMENTO 8 3.0 –ENTRADA INDIVIDUAL 9 4.0 – ENTRADA COLETIVA 10 5.0 – QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO (QD) 12 6.0 – FUSÍVEIS 13 7.0 – DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS OU “QUICK-LAG” 13 8.0 – DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL OU INTERRUPTOR DE CORRENTE DE FUGA (FI) 14 9.0 – CONDUTORES ELÉTRICOS 15 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS 10.0 – CONDUTOS 17 10.1 – ELETRODUTOS 17 10.2 – BANDEJAS 18 10.3 - ELETROCALHAS 19 10.4 - CANALETAS 19 11.0 – CAIXA DE PASSAGENS E ACESSÓRIOS PARA ELETRODUTOS 19 12.0 - CIGARRAS E CAMPAINHAS 21 14.0 – CHAVES-BÓIA 22 15.0 – CLITES OU ROLDANAS 23 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 23 CAPÍTULO 3: ILUMINAÇÃO E SEUS DISPOSITIVOS 24 RESUMO 24 1.0 - INTRODUÇÃO 24 2.0 – GRANDEZAS LUMINOTÉCNICAS 25 3.0 – LÂMPADAS 27 3.1 – LÂMPADAS INCANDESCENTES 27 3.2 - LÂMPADAS DE DESCARGA 28 3.2.2 - LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO – BAIXA PRESSÃO 29 3.2.3 - LÂMPADAS A VAPOR DE MERCÚRIO 29 3.2.4 - LÂMPADA MISTA 30 3.2.5 - MULTIVAPOR METÁLICO 30 3.2.5 - LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO – ALTA PRESSÃO 31 4.0 – ACESSÓRIOS PARA LÂMPADAS 31 4.1 – SOQUETES 31 4.2 - PLAFONIERS 31 4.3 - LUMINÁRIAS 31 5.0 – CONTROLE DA ILUMINAÇÃO 33 5.1 – INTERRUPTORES SIMPLES 33 5.2 – INTERRUPTORES PARALELOS (THREE-WAY) 33 5.3 – INTERRUPTORES INTERMEDIÁRIOS (FOUR-WAY) 33 5.4 – MINUTERIA 33 5.5 INTERRUPTOR HORÁRIO 34 5.6 – VARIADOR OU CONTROLADOR DE LUZ 34 5.7 – SENSOR DE PRESENÇA 34 5.8 – RELÉ FOTOELÉTRICO 34 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 35 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS PARTE II: PROJETOS DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS CAPÍTULO 4: DIRETRIZES PARA O DESENVOLVIMENTO DE PROJETOS DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 37 RESUMO 37 1.0 - INTRODUÇÃO 37 2.0. – ITENS COMPONENTES DE UM PROJETO 37 3.0 – DESCRIÇÃO DAS ETAPAS DE ELABORAÇÃO DE UM PROJETO 38 3.1 – OBTENÇÃO DE INFORMAÇÕES PRELIMINARES 38 3.2 – SIMBOLOGIA E CONVENÇÕES 39 3.3 - QUANTIFICAÇÃO DO SISTEMA 40 3.5 - DETERMINAÇÃO DO PADRÃO DE ATENDIMENTO: 40 3.4 – DIAGRAMAS EM PLANTA 40 3.5 – ESPECIFICAÇÃO DOS COMPONENTES DOS CIRCUITOS 41 3.6 - QUADROS DE CARGA E DIAGRAMAS UNIFILARES 41 3.7 – DESENHOS COMPLEMENTARES 41 3.8 - MEMORIAL DESCRITIVO 43 3.9 - MEMORIAL DE CÁLCULO: 43 3.10 - RELAÇÃO DE MATERIAIS 44 3.11 - ART 44 3.12 - ANÁLISE DA CONCESSIONÁRIA 44 3.13 - REVISÃO DO PROJETO (SE NECESSÁRIO) 44 3.14 - APROVAÇÃO DA CONCESSIONÁRIA 44 4.0 – ROTEIRO DE UM PROJETO ELÉTRICO 44 5.0 – CONSIDERAÇÕES FINAIS 46 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 46 CAPÍTULO 5: PREVISÃO DE CARGAS 47 RESUMO 47 1.0 - INTRODUÇÃO 47 2.0 – CARGAS REFERENTES À ILUMINAÇÃO 47 3.0 – CARGAS REFERENTES À ILUMINAÇÃO – MÉTODO DOS LÚMENS 48 4.0 – TOMADAS EM EDIFICAÇÕES DESTINADAS À HABITAÇÃO 48 4.1 – TOMADAS DE USO ESPECÍFICO 48 4.2 – TOMADAS DE USO GERAL 48 4.3 – TOMADAS EM COZINHAS, COPAS, COPAS-COZINHAS, ÁREAS DE SERVIÇO E LAVANDERIA 48 5.0 – TOMADAS EM ESCRITÓRIOS E LOJAS 48 5.1 – QUANTIDADE DE TOMADAS EM ESCRITÓRIOS COMERCIAIS OU LOCAIS ANÁLOGOS 48 5.2 – QUANTIDADE DE TOMADAS EM LOJAS 49 6.0 – AR CONDICIONADO 49 7.0 – OUTRAS CARGAS 49 8.0 – NÚMERO MÍNIMO DE TOMADAS CONFORME A CONCESSIONÁRIA 49 9.0 – TOMADAS DUPLAS E TRIPLAS 49 10.0 – QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS 49 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS 11.0 – EXEMPLO DE PREVISÃO DE CARGAS - HABITAÇÕES 50 11.1 – CARGAS DE ILUMINAÇÃO 50 11.2 – TOMADAS DE USO GERAL 50 11.3 – TOMADAS DE USO ESPECÍFICO 50 11.4 – QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS 50 12.0 – EXEMPLO DE PREVISÃO DE TOMADAS EM ESCRITÓRIOS 51 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 51 CAPÍTULO 6: DISTRIBUIÇÃO DE CIRCUITOS E QUADRO DE CARGAS 52 RESUMO 52 1.0 - INTRODUÇÃO 52 2.0 – CIRCUITOS INTERNOS OU TERMINAIS 52 3.0 – CRITÉRIOS PARA A DIVISÃO DE CIRCUITOS 53 4.0 – QUADRO DE CARGAS 53 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 53 CAPÍTULO 7: SIMBOLOGIA E DIAGRAMAS ELÉTRICOS 54 RESUMO 54 1.0 - INTRODUÇÃO 54 2.0 – COTAS PARA A INSTALAÇÃO DE TOMADAS, INTERRUPTORES E QUADROS 54 3.0 - SIMBOLOGIA 54 4.0 - COMANDO DE LAMPADAS 56 5.0 - TOMADAS 58 6.0 – EXEMPLO DE DIAGRAMA 59 NOTA IMPORTANTE 59 CAPÍTULO 8: ROTEIRO PARA EXECUTAR A DISTRIBUIÇÃO ELÉTRICA EM PLANTA 60 RESUMO 60 1.0 - INTRODUÇÃO 60 2.0 – EXEMPLO 60 CAPÍTULO 9: ESPECIFICAÇÃO DA CABLAGEM, PROTEÇÃO E ELETRODUTOS DOS CIRCUITOS INTERNOS 66 RESUMO 66 1.0 - INTRODUÇÃO 66 2.0 – DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 66 2.1 – BITOLAS MÍNIMAS 66 2.2 – DETERMINAÇÃO DAS BITOLAS 66 2.3 – BITOLAS DOS CONDUTORES DO NEUTRO E TERRA 67 3.0 – DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS 67 4.0 – DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO 68 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 68 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS CAPÍTULO 10: CÁLCULO DE DEMANDAS (CEMIG) 69 RESUMO 69 1.0 - INTRODUÇÃO 69 2.0 – TERMINOLOGIA E DEFINIÇÕES 69 3.0 – ENTRADAS INDIVIDUAIS 69 4.0 – EXEMPLO DE CÁLCULO DE DEMANDA – CONSUMIDORES INDIVIDUAIS 71 5.0 – ENTRADAS COLETIVAS 74 6.0 – EXEMPLO DE CÁLCULO DE DEMANDA – ENTRADAS COLETIVAS 76 6.1 – DEMANDA DO CONDOMÍNIO 76 6.2 – DEMANDA DAS LOJAS 77 6.3 – DEMANDA DO APARTAMENTO DE 120 M2 77 6.4 – DEMANDA DO APARTAMENTO DE 240 M2 77 6.5 – DEMANDA TOTAL DOS APARTAMENTOS 78 6.6 – DEMANDA TOTAL DO EDIFÍCIO 78 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 78 CAPÍTULO 11: CATEGORIA DE ATENDIMENTO E ENTRADA DE SERVIÇO (CEMIG) 79 RESUMO 79 1.0 - INTRODUÇÃO 79 2..0 - TENSÕES DE FORNECIMENTO 79 3.0 - LIMITES DE FORNECIMENTO DE ENERGIA PARA CONSUMIDORES INDIVIDUAIS 79 4.0 - CRITÉRIOS DE ATENDIMENTO DAS EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO 80 4.1 - EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO COM DEMANDA IGUAL OU INFERIOR A 95 KVA 80 4.2 - EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO COM DEMANDA ENTRE 95 E 245 KVA 80 4.3 - EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO COM DEMANDA ENTRE 245 E 1.500 KVA 80 4.4 - EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO COM DEMANDA SUPERIOR A 1500 KVA 80 4.5 - EDIFICAÇÕES COM UNIDADE(S) CONSUMIDORA(S) COM CARGA INSTALADA SUPERIOR A 75 KW 80 4.6 - EDIFICAÇÕES AGRUPADAS (AGRUPAMENTOS) 80 5.0 - TIPOS DE FORNECIMENTO 80 5.1 - TIPO A:. FORNECIMENTO DE ENERGIA A 2 FIOS (FASE-NEUTRO) 80 5.2 - TIPO B: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 3 FIOS (2 CONDUTORES FASES-NEUTRO) 80 5.3 - TIPO C: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 3 FIOS (2 CONDUTORES FASES-NEUTRO) 80 5.4 - TIPO D: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 4 FIOS (3 CONDUTORES FASES-NEUTRO) 81 5.5 - TIPO E: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 3 FIOS (2 CONDUTORES FASES-NEUTRO) 81 5.6 - TIPO F: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 4 FIOS (3 FASES-NEUTRO) 81 5.7- TIPO H: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 3 FIOS (2 CONDUTORES FASES - NEUTRO) 81 5.8 - TIPO I: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 4 FIOS (3 CONDUTORES FASES - NEUTRO) 81 5.9 - TIPO J: FORNECIMENTO DE ENERGIA A 4 FIOS (3 CONDUTORES FASES - NEUTRO) 81 6.0 - FAIXAS DE DIMENSIONAMENTO UNITÁRIO 82 7.0 - DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA DE SERVIÇO COLETIVA 82 8.0 – EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTO - CONSUMIDORES INDIVIDUAIS 82 9.0 – EXEMPLOS DE DIMENSIONAMENTO - EDIFICAÇÕES DE USO COLETIVO 82 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 82 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS PARTE I: FUNDAMENTOS E ESTRUTURA DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 2 CAPÍTULO 1: CONCEITOS GERAIS E DEFINIÇÕES "Não importa a cor do gato. O que importa é que ele cace ratos" Deng Xiiaoping RESUMO O objetivo deste texto é o de apresentar os vários aspectos relacionados com o desenvolvimento de um projetos, montagens, vistorias/inspeções e manutenção de instalações elétricas residenciais ou comerciais. Além disto, são fornecidos e analisados diversos termos do jargão técnico empregados no setor. 1.0 - INTRODUÇÃO As atividades técnicas básicas relativas a uma instalação elétrica são: Projetos; Montagens; Vistorias e inspeções; Reprojetos; e, Manutenção. O engenheiro, em geral, é o responsável final por tais atividades em uma empresa ou trabalhando como autônomo. Desta forma, existe uma dimensão ética e moral envolvida, às quais são contempladas pelo Código de Ética Profissional estabelecido pelo Conselho Federal de Engenharia e Arquitetura (CONFEA) e pelos Conselhos Regionais de Engenharia e Arquitetura (CREA’s). Alguns aspectos importantes estão envolvidos nesta questão, destacando-se que o profissional deve: a) procurar executar totalmente sua atividade, buscando completo êxito para as suas soluções; b) inovar constantemente, procurando aplicar novas e melhores técnicas; c) aperfeiçoa-se e atualizar-se continuamente; d) possuir responsabilidade profissional, mantendo confidenciais, se assim exigido pelo empregador ou cliente, as idéias, processos, técnicas ou conhecimentos; e) orientar, transmitir conhecimentos e assegurar as melhores condições de trabalho e segurança aos seus subordinados. Observa-se que as atividades profissionais deve ser registrada no CREA, através de um documento próprio denominado Anotação de Responsabilidade Técnica (ART). O CREA, então, verifica se há, realmente, a habilitação necessária para a especialidade exercida e, em caso positivo, fará a respectiva anotação que passará a constar do Acervo Técnico do profissional. Com a ART, o profissional será, na forma da legislação em vigor, o responsável total pela atividade desenvolvida. É importante esclarecer que o CREA é um órgão de defesa da sociedade contra os maus profissionais. A defesa de interesses de engenheiros deve se realizada por Associações e Sindicatos. Em cada estado em que o profissional atuar, diferente daquele onde se formou, deve procurar o CREA correspondente para o visto em sua Carteira de Registro Profissional para poder exercer normalmente suas atividade. 2.0 – PROJETOS Projetar uma instalação elétrica para qualquer tipo de prédio ou local, consiste basicamente em escolher, dimensionar e localizar de maneira adequada os equipamentos e outros componentes necessários, proporcionando a transferência de energia elétrica desde uma fonte até os pontos de utilização. Acrescente-se que, em termos mais modernos, tal transferência deve ser realizada com as menores perdas possíveis. Durante a fase de concepção do projeto de uma instalação elétrica, cabe ao projetista o trabalho criativo, onde deverá imaginar como serão os seus usuários, quais os seus comportamentos e que tipo e particularidades que comporão o ambiente com o qual conviverão. A seguir, o projetista entra na fase técnica, onde ele avalia quais são as melhores opções para implementar a instalação com as características imaginadas no processo de concepção. Nesta etapa, é necessário adotar-se soluções de compromisso entre os vários fatores envolvidos, pois, nem sempre, eles são compatíveis entre si. São exemplos, a segurança, a economia, a flexibilidade, a confiabilidade e, também, o uso racional da energia elétrica. A preocupação com este último aspecto, incluindo as sempre presentes elevações tarifárias e a adequação às novas normalizações, implica em uma procura contínua de metodologias. É preciso conhecer, diagnosticar a realidade energética, para então estabelecer as prioridades, implantar os projetos de melhoria e de redução de perdas, e acompanhar seus resultados, em um processo contínuo. Esta abordagem é válida para instalações novas como premissa básica ou, nas existentes, em caráter corretivo. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 3 Quanto à competência profissional, o CREA- MG, seguido pela maioria do outros CREA’s, estabelece que o engenheiro eletricista pode ser responsável pela elaboração e execução de qualquer projeto de instalações elétricas, sem restrições quanto à carga, tensão ou condição de trabalho. Entretanto, inexplicavelmente, projetos em baixa tensão para fins residenciais, com carga total instalada não superior a 50 kW, desde que a força motriz, já incluída neste limite, não ultrapasse 10 c.v. podem ser executados por engenheiros civis e arquitetos que possuam as atribuições dos artigos 28 e 30 do Decreto Federal n0 23.569/33 de 11/12/1933. Ainda mais incrível, é que, de acordo com a lei n0 5.524 de 06/01/1968 e Decreto n0 90.922, de 06/02/1985, os técnicos industriais de nível médio podem se responsabilizar pela elaboração e execução de projetos. Ainda, conforme o citado decreto, os técnicos em eletrotécnica poderão, não só projetar, mas também dirigir instalações com demanda de energia até 800 kVA, bem como exercer a atividade de desenhista de sua especialidade. 3.0 - MONTAGENS Em montagens, o engenheiro, normalmente, é o responsável pela sua administração, a qual engloba as seguintes atividades básicas: a) assegurar que a montagem da instalação elétrica seja realizado em conformidade com o projeto elaborado; b) orientar o supervisor da obra, normalmente denominado por encarregado, e seus ajudantes na execução da montagem dos circuitos e equipamentos em geral; c) elaborar um cronograma de atividades e fiscalização de seu cumprimento; d) coordenar, ao final da obra, o seu comissionamento; O comissionamento, conforme [1], tem como objetivos principais: a) fazer verificações e executar os ensaios que demonstrem estar sendo ligados ao sistema, para operação comercial, equipamentos e instalações em condições de manter o nível de confiabilidade, continuidade e segurança exigidos de acordo com o projeto e funcionamento dentro das especificações e garantias contratuais; b) levantar características, aferir e ajustar todos os componentes dos diversos circuitos de controle, proteção, medição, supervisão, etc.; c) registrar valores iniciais dos parâmetros determinantes de cada equipamento, indispensáveis ao estabelecimento de um sistema confiável de manutenção e controle; d) verificar a fidelidade dos desenhos finais e fornecer subsídios para elaboração dos desenhos "como construído" ("As Built"); e) garantir a segurança do pessoal e dosequipamentos; f) estabelecer os limites operativos confiáveis para os diversos equipamentos; g) completar o treinamento específico da equipe técnica responsável pela operação e manutenção da instalação; h) garantir a segurança da energização inicial; i) assegurar o fornecimento das peças reservas, acessórios e ferramentas especiais previstas em contrato; j) orientar os órgãos das áreas financeiras quanto aos itens a serem capitalizados/patrimoniados; e, l) transferir para os órgãos responsáveis a responsabilidade pela guarda, operação e manutenção da instalação. 4.0 – VISTORIAS E INSPEÇÕES As vistorias visam avaliar as condições operacionais e de segurança, bem como a durabilidade em instalações elétricas existentes ou para a sua ligação inicial com a rede pública. Elas são realizadas, muitas vezes, como exigência das concessionárias, corpo de bombeiros ou do Ministério do Trabalho. Nestes casos, deve-se elaborar e emitir um Laudo Técnico, o qual descreve as condições encontradas e sugere alterações, se necessário. Tal documento é de grande importância, pois, em geral, haverá o recolhimento de uma ART específica junto ao CREA correspondente e, desta forma, o engenheiro é o responsável pelas informações nele contidas. As atividades de inspeção, por outro lado, normalmente possuem a finalidade de verificar se um produto ou serviço atende às especificações, dispositivos contratuais, desenhos e normas tanto do cliente quanto dos órgãos e entidades regulamentadoras. Pelas suas características e grau de importância destas atividades, o inspetor deve possuir uma formação compatível para se assegurar um alto padrão de qualidade, especialmente em obras. Nestas condições, muitas vezes, ele é denominado de Engenheiro da Qualidade É importante estabelecer-se roteiros de inspeção, que são documentos utilizados durante a inspeção, possibilitando ao inspetor atuar de forma sistemática, devido a conterem o conjunto de itens ou características a serem inspecionados e os critérios de aceitação. http://www.crea-mg.com.br/ http://www.crea-mg.com.br/ INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 4 5.0 - REPROJETOS Para que sejam adotadas quaisquer atitudes no sentido de se reformar uma instalação existente é preciso reprojetá-la de forma a obter a sua melhoria e modernização, adequando-a aos requisitos mínimos exigidos de segurança, de economia, de flexibilidade, de confiabilidade e de uso racional da energia elétrica. estabelecendo as prioridades. Tal processo envolve várias etapas, as quais exigem um maior ou menor grau de complexidade, sendo as básicas: a) Estudo dos processos e/ou atividades: é o passo inicial para familiarizar o projetista com as atividades do consumidor e equipamentos empregados. O nível de detalhe nesta etapa são dependentes desses fatores; b) Levantamento do perfil de consumo de energia na instalação: avaliação da melhor opção tarifária, incluindo eventuais contratos de demanda, e do fator de potência. Neste ponto, deve-se cercar-se de cuidados especiais, pois enganos podem levar a custos brutais na conta de energia. Para uma análise mais cuidadosa, devem ser empregados o histórico energético da instalação e determinar-se seu comportamento típico (curva de carga típica); c) Análise de equipamentos e setores de consumo: avaliação dos equipamentos e seu comportamento visando uma maior eficiência em seu aproveitamento. Os principais equipamentos são os fornos e motores elétricos, os transformadores e o sistema de iluminação. Outros fatores a se considerar seriam o comportamento de compressores e de sistemas de refrigeração que podem influir diretamente no comportamento dos motores; entretanto, tal atividade é de competência do engenheiro mecânico; d) Levantamento do circuito de distribuição: verifica-se os cabos e proteções estão corretos , se as cargas estão distribuídas uniformemente entre as fases e se as emendas, conexões e eventuais reparos foram executados de forma segura. Avalia-se, principalmente, a adequação da instalação como um todo em relação às normas e à segurança. Estes levantamentos apresentam algumas dificuldades, pois são fatos muito comuns: a) O proprietário das instalações não possuir as plantas e diagramas elétricos, muito menos, os memoriais descritivo e de cálculos. Às vezes, nem ao menos as plantas arquitetônicas estão disponíveis; b) Mesmo que se tenha acesso aos documentos citados, é bastante provável que hajam ocorrido modificações no projeto inicial ao longo do tempo, sem a devida atualização. Na realidade, este é uma prática muito corriqueira; c) Os vários equipamentos e dispositivos elétricos encontrarem-se mal dimensionados. Neste caso, inclui-se a proteção elétrica e cablagem inadequada, motores super ou sub dimensionados e circuitos mal distribuídos; d) A execução de reparos e derivações sem técnica adequada. São exemplos, emendas sem isolação, derivação sem proteção e cablagem exposta. Sendo assim, é absolutamente imprescindível vistoriar a instalação, ou seja, executar um levantamento de campo, para avaliar o estado em que ela se encontra, conhecendo-se e diagnosticando a sua realidade energética, para, então, adotar as atitudes necessárias para reprojetá-la. 6.0 - MANUTENÇÃO A divisão clássica das atividades de manutenção é aquela onde se tem a corretiva, a preventiva, a preditiva e a sistemática. A manutenção corretiva é a forma mais primária de manutenção e é a realizada após a ocorrência de um defeito qualquer, a qual, em geral, tornam indisponível o equipamento. Naturalmente, isto implica em desligamentos fora de previsão, em momentos pouco adequados e levando, por vezes, a prejuízos consideráveis. Por outro lado, a manutenção preventiva é o conjunto de atividades desenvolvidas visando evitar a ocorrência de condições insatisfatórias, ou, se ocorrerem, evitar que se tornem cumulativas, resultando em redução da necessidade de se adotarem ações corretivas. Um plano de manutenção preventiva deve conter um conjunto de medições tecnicamente adequadas, as quais devem ser selecionadas entre uma grande variedade de alternativas, sendo necessário que se associe confiabilidade e custo com um programa de atividades compatíveis. Medições sofisticadas nem sempre propiciam resultados mais efetivos que os obtidos com testes rotineiros, porém, seus custos, tempo despendido e pesquisa para implementação são sempre maiores. Neste caso, a relação custo/benefício poderá ser muito alta. Inclusive, tais medições não devem ser tão complexas que os resultados sejam de difícil análise e compreensão. Naturalmente, as medidas preventivas são endereçadas para as causas mais comuns de faltas dos motores de uma certa instalação Neste contexto, torna-se importante o conhecimento de estatísticas de falhas/defeitos e, em especial, suas causas. Para cada uma destas condições, as atividades selecionadas podem ser divididas em três tipos a saber: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 5 a) Monitoramento contínuo; b) Medições periódicas; c) Técnicas preditivas. Os resultados obtidos com estas atividades, caso sejam determinadas condições insatisfatórias, devem ser cuidadosamente analisados para verificar em qual instante a manutenção corretiva deve ser aplicada. Como visto, a manutenção preditiva pode ser encarada comouma sub-área da preventiva, no entanto apresenta algumas características específicas, a saber: a) Não é necessário haver o desligamento do equipamento para a sua aplicação; b) Não há o dano do equipamento, como no caso da corretiva; e, c) Não se baseia em informações sobre a durabilidade de um certo componente. A manutenção sistemática é aquela que se caracteriza pela substituição de componentes dos equipamentos ou de todo ele. 7.0 - ORÇAMENTOS A elaboração de orçamentos é, talvez, a atividade de maior importância entre todas, pois é ela que definirá os custos e preços a serem praticados. Uma série de fatores contribuem para o valor estimado total, quando da elaboração de um serviço qualquer, além dos honorários dos profissionais nele envolvidos. São eles o preço do material, custo da mão de obra, incluindo despesas correspondentes às leis sociais e encargos trabalhistas, fundo de reserva para eventuais variações dos valores anteriores, taxas e impostos municipais e estaduais, despesas financeiras, transporte de operários e de material, despesas com o próprio serviço em função de atualizações necessárias, despesas indiretas com despachantes, contadores, advogados e outros. A composição final do orçamento será a somatória de todos estes valores, adicionando-se ao preço orçado uma taxa percentual variável de acordo com o volume de serviço, a concorrência existente e ao interesse de se realizar a obra. O orçamento estabelecerá, portanto, os limites do empreendimento e das atividades. Deve ser extremamente bem elaborado evitando prejuízos. 9.0 – TERMINOLOGIA USUAL Apresenta-se a seguir, vários termos empregados no jargão técnico da área de instalações. Outros mais, serão citados em outros capítulos. a) A característica nominal é um conjunto de valores nominais atribuídos às grandezas que definem o funcionamento de um motor, em condições especificadas por norma, e que servem de base às garantias do fabricante e aos ensaios; b) O termo "falha" se refere a uma indisponibilidade momentânea, enquanto, o "defeito" é a situação na qual há o dano do equipamento ou um de seus componentes; c) “Sangrar” o circuito significa executar uma derivação no mesmo; d) Efetuar um “gato” corresponde à derivar o circuito, antes dos medidores de energia elétrica, evitando-se, assim, pagar pelo seu uso; e) “Gata” é a denominação dada à pequenas e médias empreiteiras; f) “Gambiarra” é executar uma instalação elétrica malfeita, com extensões e adaptações, gerando emaranhados de fios, não seguindo quaisquer critérios de segurança, qualidade e normas; g) Um “bico de luz” corresponde à um ponto de iluminação, como uma lâmpada; h) A palavra “isolação” possui um sentido qualitativo como, por exemplo, "a isolação de um cabo é de PVC". “Isolamento”, por outro lado, tem um sentido quantitativo como em "isolamento para 15 KV". 10.0 – NORMAS E REGULAMENTAÇÕES É importante que o engenheiro de instalações tenha à mão as normas e regulamentações para executar os seus serviços, principalmente a: “NBR-5410 - Instalações Elétricas”. da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, 1988; "NBR 5419 - Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas" da Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT, 1990; “NR 10 - Instalações e Serviços em Eletricidade”, norma regulamentadora contida na Portaria n0 3214 de 8/7/78 do Ministério do Trabalho. É interessante o conhecimento de outras normas regulamentadoras, as quais podem ser facilmente obtidas pela Internet no site do Ministério do Trabalho no endereço http://www.mtb.gov.br/sit/nrs/nrs_idx.htm Em geral, cada concessionária específica possui seu próprio elenco de normas e procedimentos. Note-se que o não atendimento dos preceitos nelas contidos, apesar de eventualmente corretos tecnicamente, implica na reprovação ou aprovação com restrições de projetos, bem como, da não energização da instalação. Para as concessionárias do Estado de São Paulo, tem-se, por exemplo: http://www.mtb.gov.br/sit/nrs/nrs_idx.htm INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 6 "Norma Técnica Unificada NTU.01 - Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária a Edificações Individuais", válidas para a CESP (atual Elektro), CPFL e ELETROPAULO até os seus desmembramentos e privatizações; “Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária – Livro de Instruções Gerais (LIG)”, aplicável à entradas coletivas nas áreas de concessão da antiga ELETROPAULO (atuais Metropolitana e Bandeirante). No Estado de Minas Gerais, por outro lado, nas áreas de concessão da CEMIG tem-se a: “ND-5.1 – Fornecimento em Tensão Secundária, Rede de Distribuição Aérea, Edificações Individuais”; e, a “ND-5.2 – Fornecimento em Tensão Secundária, Rede de Distribuição Aérea, Edificações Coletivas”. No caso do Estado do Paraná, , nas áreas de concessão da COPEL tem-se: “NTC9-01100 – Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição ”, aplicável às edificações individuais; e, a “NTC9-01110 – Atendimento a Edifícios de Uso Coletivos”. Se for realizado projetos telefônicos, a norma básica é a “Norma 224-315-01/02 – Tubulações Telefônicas em Edifícios” da Telebrás. Com a privatização do setor de telecomunicações, é conveniente consultar a concessionária local. A Telemig, por exemplo, possui um “Manual de Rede Telefônica Interna, volume 1 e 2”. Além destas normas, o profissional deverá seguir as normas técnicas e regulamentações nacionais, estaduais e municipais, as quais se apliquem a itens específicos do serviço. Em especial, principalmente no Estado de São Paulo, deve inteirar-se das normas e regulamentações do Corpo de Bombeiros relativas à segurança (iluminação de emergência, por exemplo) e combate à incêndios (acionamento de bombas para hidrantes, por exemplo). 11.0 – CATÁLOGOS TÉCNICOS Para a especificação de cabos e demais componentes da instalação é muito importante que o projetista possua um grande acervo de catálogos atualizados. Na atualidade os fabricantes de maior porte e importância fornecem os chamados “catálogos eletrônicos”, ou seja, catálogos em CD para serem instalados em microcomputador. A titulo de ilustração, a tabela 1 apresenta alguns dos principais componentes e fabricantes. PRODUTO FABRICANTE Abraçadeiras Hellermann Acessórios pára-raios Paraklin Alarmes audiovisuais Cutler Hammer, Schneider Bases para fusíveis Nh e Diazed Tee, Siemens Botões de comando Ace, Cutler Hammer, Schneider, Siemens Caixas de passagem chapa Cemar, Brum Canaletas plásticas Hellermann, Acel Chaves seccionadoras Siemens, Tee Chaves fim de curso Ace, Siemens, Schneider Chaves reversoras Lombard, Mar-girius Chaves trifásicas Lombard, Mar-girius Chaves blindadas Mar-girius Comutadores Cutler Hammer, Schneider, Ace Conduletes Wetzel, Fundial Conectores nylon, baquelite Sindal, Steck Conectores Conexel Contatores e relés Siemens, Schneider, Weg, Klockner Moeller Disjuntores Schneider, Soprano, Siemens, Klockner Moeller Fios e cabos Pirelli, Ficap, Walandar, Ipce Fita isolante, terminações 3M Fixadores cunha, eletrocalha, perfilados Sisa, Dispan Fusíveis Nh/Diazed Siemens, Tee Eletroduto flexível e acessórios Indel, Sptf Eletrodutos galvanizados a fogo Apolo, Elecon Eletrodutos zincados, curvas, luvas Elecon, Apolo Eletroduto PVC, curvas, luvas Tigre, Plascon Hastes, conectores, terminais Intelli Interruptores Alumbra, Pial Inversores de freqüência Weg, ABB, Telemecanique Siemens Lâmpadas Philips, Osram, Sylvania Luminárias Guarilux, Star, Philips Marcadores Hellermann Plugues Pial, Alumbra, Steck, Albany, Primelétrica Prensa cabo Wetzel, Tramontina, Steck Projetores Jmv, Philips, Repume Quadros, painéisElsol, Cemar, Star, Brum Reatores Keiko, Philips Sinaleiros Cutler Hammer, Schneider, Ace, Siemens Sistema X Pial, Alumbra Soquetes, porta lâmpadas Lorenzetti Tomadas Alumbra, Pial, Steck, Albany, Primelétrica Tabela 1 – Principais produtos e fabricantes. http://www.elektro.com.br/servicos/projeto/index.html http://www.cpfl.com.br/ http://www.eletropaulo.com.br/estrutura/lig2000.htm http://www.eletropaulo.com.br/estrutura/homepage.htm http://www.bandeirante.com.br/abertura.htm http://www.cemig.com.br/ http://www.copel.com/ http://www.copel.com/distribuicao/medicao/normas/Nt901100/baixatensao1.htm http://www.paraklin.com.br/ http://www.schneider.com.br/index.asp http://www.siemens.com.br/siemens/po/index.htm http://www.margirius.com.br/ http://www.wetzel.com.br/ http://www.steck.com.br/ http://www.conexel.com.br/ http://www.weg.com.br/ http://www.soprano.com.br/ http://www.klockner.com.br/ http://200.213.173.21/pirelli/pirelli.asp http://www.walandar.com.br/ http://www.ipce.com.br/ http://international.3m.com/intl/br/ http://www.dispan.com.br/ http://www.indel.com.br/ http://www.elecon.com.br/ http://www.tigre.com.br/ http://www.intelli.com.br/ http://www.alumbra.com.br/ http://www.legrand.com.br/ http://www.abb.com/br http://www.philips.com/br http://www.osram.com.br/ http://www.sylvania.com.br/ http://www.tramontina.com.br/cafe.htm http://www.steck.com.br/ http://www.albany.com.br/ INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 1: Conceitos Gerais e Definições - 7 12.0 – LIVROS E INFORMATIVOS TÉCNICOS Para o desenvolvimento das atividades relacionadas com instalações elétricas, existem vários livros de bom nível disponíveis em língua portuguesa. Pode-se destacar os seguintes: Cavalin, G.; Cervelin, S. – “Instalações Elétricas Prediais”. Ed. Érica Ltda., 1998, Cesp/Pirelli – “Instalações Elétricas Residenciais” . São Paulo, 1996; Cotrim A. A. M. B. - “Instalações Elétricas”. Mac-Graw Hill, 1982; Cotrim A. A. M. B.. - “Manual de Instalações Elétricas - Pirelli Cabos de Alta Tecnologia”. Mac-Graw Hill, 1985; Creder, H. – “Manual do Instalador Eletricista”. Livros Técnicos e Científicos Editora, 1995; Creder, H. - “Instalações Elétricas”. Livros Técnicos e Científicos Editora, 1995; Leite, D.M.; Leite, C.M. – “Proteção Contra Descargas Atmosféricas”. MM Editora, 1993; Lima Filho, D.L. – “Projetos de Instalações Elétricas Prediais”. Ed. Érica Ltda., 1998, Mamede Filho, J. – “Instalações Elétricas Industriais”. Livros Técnicos e Científicos Editora, 1993; MacPartland, J.F. – “Como Projetar Sistemas Elétricos”. Mac-Graw Hill, 1978; Negrisoli, M. E. M. - “Instalações Elétricas - Projetos Prediais em Baixa Tensão.”. Edgard Blücher Ltda., 1983; Niskier, J., MacIntyre, A. J. - “Instalações Elétricas”. Guanabara Dois, 1985; Schmidt, V. – “Equipamento Elétrico Industrial”. Editora Mestre Jou. 13.0 – “SOFTWARES” PARA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Existem vários “softwares” em língua portuguesa dedicados às instalações elétricas, alguns operando em conjunto com o AutoCad R14 ou AutoCad 2000, da Autodesk. Alguns deles são: Produzidos pela Proeng Engenharia de Uberlândia/MG: a) VisualElectric para instalações prediais e comerciais; b) Pára-raios 3D para proteção contra descargas atmosféricas; c) Autolux para projetos de iluminação de exteriores; d) Power Quality para a análise da qualidade de energia. Produzido pela Pointer Cad de Florianópolis/SC (scahaefer@mbox1.ufsc.br): a) Lumen para instalações prediais e comerciais. Produzido pela SKA Automação Industrial Ltda., de São Leopoldo/RS: a) QC Pro 2.1 para instalações industriais (quadros de comando) que não necessita do AutoCad R14; b) Quadro de Comando 4.2, o qual possui as mesmas finalidades do anterior, porém emprega o AutoCad R14. Produzidos pela Officina de Mydia Editora de São Paulo/SP: a) Atmos Pro Win 4.0 para proteção contra descargas atmosféricas; b) Tecat-IV Pro 2.0 Win para cálculo de malhas de terra e estratificação da resistividade do solo Produzido pela FACH - Engenharia e Sistemas S/C Ltda. de São Paulo/SP: a) Thor para proteção contra descargas atmosféricas; Produzido pela InterAct S/C Ltda. de São Paulo/SP: a) Análise de Conda de Eletricidade para Windows; Produzido pela Enerenge Engenharia e Informática Ltda. de São Paulo/SP: a) Ajuste Fácil para cálculo e correção do fator de potência; REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Batitucci, M.D. "Comissionamento A Primeira Atividade de Manutenção". Manutenção, n- 28, jan. / fev. 91 p.p. 31-38. http://www.erica.com.br/ http://www.makron.com.br/ http://www.proeng.com.br/ http://www.ska.com.br/ http://www.mydia.com.br/ INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 8 CAPÍTULO 2: ELEMENTOS DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDENCIAL OU COMERCIAL “Não se pode esquecer que para dar um grande salto para a frente, é sempre necessário dar uma corridinha para trás” Pacco Rabanne RESUMO Este capítulo apresenta os elementos mais comuns, os quais compõem uma instalação elétrica residencial ou comercial. Considera-se apenas o fornecimento de energia em tensão secundária. 1.0 - INTRODUÇÃO O fornecimento de energia elétrica para residências (casas), prédios residenciais e comerciais, bem como de instalações industriais de pequeno porte, é efetuado através de uma rede de distribuição pública de baixa tensão, por intermédio de um ramal de serviço pertencente à concessionária local. Este é o ponto de entrega, a partir do qual alimenta-se a unidade consumidora. Nesta, tem-se um sistema de entrada para a energia elétrica, composto de equipamentos, condutores e acessórios. Entre eles, naturalmente, deve haver medidores para o consumo de energia e proteção para este circuito. A partir dos medidores, a energia é levada até o quadro ou caixas de distribuição, através dos denominados circuitos de distribuição. Do quadro de distribuição são instalados os vários circuitos internos ou terminais para uso do consumidor. A figura 1 ilustra o exposto para o caso de uma residência. Figura 1 – Exemplo de uma instalação elétrica [1] 2.0 – MODALIDADES DE FORNECIMENTO Existem três modalidades básicas de fornecimento de energia elétrica para uma unidade consumidora, a saber: Fornecimento monofásico: Feito a dois fios, correspondendo a uma fase e um neutro. Figura 2 – Fornecimento monofásico a partir do poste da concessionária [1]. Fornecimento bifásico: Feito a três fios, correspondendo a duas fases e um neutro. Figura 3 – Fornecimento bifásico a partir do poste da concessionária [1]. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 9 Fornecimento trifásico: Feito a quatro fios, correspondendo a três fases e um neutro. Figura 4 – Fornecimento trifásico a partir do poste da concessionária [1]. Cada concessionária estabelece qual modalidade deve ser empregada em um fornecimento em função da potênciaprevista para a instalação. Sendo assim, elas devem ser consultadas quando da elaboração de um projeto. Observe-se que o mesmo é válido para as tensões de fornecimento. 3.0 –ENTRADA INDIVIDUAL A entrada individual é toda entrada consumidora com a finalidade de alimentar uma edificação com uma única unidade de consumo. É conhecida por padrão de entrada. Observe-se que cada concessionária possui os seus padrões. Assim, o padrão compreende o ramal de entrada, poste particular ou pontalete, caixas, proteção, aterramento e ferragens, preparada de forma a permitir a ligação à rede da concessionária. É de responsabilidade do consumidor. A figura 5 apresenta um exemplo de padrão de entrada. O termo “pontalete” citado anteriormente refere-se a um suporte destinado a fixar e elevar o ramal de ligação na edificação do consumidor. O poste particular, por outro lado, possui a mesma função e localiza-se na propriedade do consumidor. Figura 5 – Exemplo de padrão de entrada (poste particular) [1]. Figura 6 – Exemplo de padrão de entrada (pontalete) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 10 4.0 – ENTRADA COLETIVA Toda entrada consumidora com a finalidade de alimentar uma edificação com vários consumidores é coletiva. Um exemplo típico são os prédios de apartamentos ou de escritórios comerciais. Como cada concessionária possui uma padronização própria, apresenta-se a seguir as exigências de ordem geral da EBE – Empresa Bandeirante de Energia, antiga Eletropaulo. Para outras concessionárias é necessário consultar a normalização interna correspondente. Neste caso, exige-se um centro de medição, definido em função do número de consumidores. O centro de medição é composto por uma ou mais caixas, as quais podem comportar 1, 2, 4, 6, 8 ou 12 medidores. Se houverem mais que 12 consumidores, será utilizada outras caixas adicionais. A figura 7 mostra os desenhos de um centro de medição. Figura 7 – Caixas empregadas em centro de medição - EBE Observe-se na figura 7 a presença de vários tipos de caixas de medição A figura 8 os detalhes de uma das caixas de medição. Figura 8 – Detalhe da caixa de medição Quando isto ocorre a EBE exige o emprego de uma caixa de distribuição, como a ilustrada nas figuras 9 Figura 9 – Caixa de distribuição – Vista frontal Na padronização da entrada deve-se utilizar uma caixa de manobra contendo chave seccionadora para cada caixa de medição, como mostra a figura 10. Ainda, é necessário empregar uma caixa seccionadora quando a distância do poste particular for maior que 25 m. A figura 11 ilustra. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 11 Figura 10 – Caixa de manobra Figura 11 – Caixa seccionadora INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 12 Note-se que, as chaves existentes nas caixas seccionadoras, de distribuição e de manobra, devem ser do tipo seccionadora com fusível incorporado. Figura 12 – Seccionadora com fusível incorporado. 5.0 – QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO (QD) Considerando a instalação a partir do centro de medição, identifica-se dois tipos de circuito, ou seja, o de distribuição e os internos ou terminais. O(s) circuito(s) de distribuição conectam o citado centro de medição ao quadro de distribuição (QD), também conhecido por quadro de luz. a) Distribuição b) Luz Figura 13 – Quadros de distribuição e de luz [1]. As figuras 14 e 15 apresentam de forma esquemática esta situação. Figura 14 – Diagrama esquemático de uma instalação elétrica [1]. Figura 15 – Exemplo de circuitos internos ou terminais [1]. Na realidade, este quadro é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica de um consumidor, pois: Recebe a fiação proveniente do centro de medição; Aloja todos os dispositivos de proteção dos vários circuitos internos; e, Inicia todos os circuitos terminais ou internos, que irão alimentar as tomadas e iluminação. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 13 As figuras 16, 17 e 18 mostram os componentes internos de quadros de distribuição para os fornecimentos monofásico, bifásico e trifásico, respectivamente. Figura 16 – Quadro de distribuição (QD) para fornecimento monofásico [1]. Figura 17 – Quadro de distribuição (QD) para fornecimento bifásico [1]. Figura 18 – Quadro de distribuição (QD) para fornecimento trifásico [1]. 6.0 – FUSÍVEIS Os fusíveis são a proteção mais tradicional dos circuitos e sistemas elétricos contra curtos-circuitos. Sua operação consiste na fusão de um elemento fusível quando por ele circular uma corrente com valor superior àquela para o qual foi projetado. O elemento fusível é um fio ou uma lâmina, geralmente de cobre, prata, estanho, chumbo ou liga, colocado no interior do corpo do fusível, em geral de porcelana, esteatite ou papelão, hermeticamente fechado. Alguns fusíveis possuem um indicador, que permite verificar se o dispositivo fusível operou ou não; o qual é composto por um fio, por exemplo, de aço, ligado em paralelo com o elemento fusível e que libera uma mola após a operação. Essa mola atua sobre uma plaqueta ou botão, ou mesmo um parafuso, preso na tampa do corpo. A maioria dos fusíveis contem em seu interior material granulado extintor, em geral areia de quartzo, envolvendo por completo o elemento fusível. A figura 19 mostra a composição básica de um fusível. 7.0 – DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS OU “QUICK-LAG” Os disjuntores termomagnéticos são dispositivos destinados à proteção dos circuitos contra sobrecargas e curtos-circuitos. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 14 a) Composição básica[2] b) Fusível NH Figura 19 –Fusível Sendo assim, interrompem o circuito (desligam) quando da ocorrência de uma destas condições através de atuadores térmicos e magnéticos. O elemento térmico se destina à proteção contra sobrecargas e atuam pelo efeito de dilatação de uma lamina bimetálica conforme a elevação de temperatura. Aação magnética, por outro lado, se manifesta quando ocorrem correntes da ordem de dez vezes a nominal do dispositivo, o que caracteriza um curto- circuito. A figura 20 apresenta uma vista em corte de um disjuntor termomagnético com os seus componentes principais. 1 – Disparador magnético; 2 – Suporte; ¾ - Eletrodo; 5 – Cavalete; 6 – Caixa isolante; 7 – Mola de regulagem magnética; 8 – Acelerador; 9/10 – Pastilhas de contato; 11/12 – Terminais protegidos com aperto elástico para cabos ou barras; 13 – Câmara de extinção; 14 – Plaqueta de reforço magnético; 15 – Acoplamento interno nos bi e tripolares; 16 – plaqueta de isolação térmica e dielétrica; 17 – Identificação indelével; 18 – Porta etiqueta; 19/20 – Dupla fixação. Figura 20 – Vista em corte de um disjuntor termomagnético. (Pial) Tais disjuntores podem ser dos tipo mono, bi ou tripolar, como ilustrado na figura 21. Devem ser ligados às fases dos circuitos. Figura 21 – Tipos de disjuntores termomagnéticos [1] Como observado, estes dispositivos possuem a mesma função das chaves fusíveis. Entretanto, eles permitem manobra manual e podem ser religados, ao contrário de fusíveis que necessitam ser trocados quando da ocorrência de um curto-circuito. 8.0 – DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL OU INTERRUPTOR DE CORRENTE DE FUGA (Fi) A NBR 5410 [3] preconiza o emprego de dispositivos de proteção à corrente diferencial residual (dispositivos DR), mais conhecidos no mercado como "interruptores de corrente de fuga (Fi)". Tais dispositivos asseguram a proteção contra tensões de contato perigosas, provenientes de defeitos de isolamento em aparelhos ligados a terra. Os dispositivos DR protegem contra contatos indiretos a totalidade da instalação, parte desta, ou consumidores individuais, de acordo com a sua localização. Além disto, asseguram ainda a proteção contra contatos diretos com partes ativas da instalação. As correntes de falta a terra que atingem o valor da corrente de falta nominal, são igualmente cortadas (proteção contra incêndios). Portanto, tais disjuntores conjugam duas funções, ou seja, a de proteção dos circuitos contra sobrecorrentes (termomagnético) e de pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos. Eles possuem, basicamente, três partes funcionais, ou seja: Transformador toroidal para detecção das correntes de falta a terra; Disparador para conversão de uma grandeza elétrica numa ação mecânica; Mecanismo móvel com os elementos de contato. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 15 A figura 22 ilustra o princípio de funcionamento do dispositivo. Figura 22 – Proteção com disjuntor DR. [4] Na figura 22 observa-se que se na instalação não houver defeito, a soma fasorial das correntes nos condutores de fase e neutro que circulam pelos condutores no interior do toroide é nula, segundo a lei de Kirchhoff. Desta forma, o campo magnético gerado é nulo e a tensão induzida no secundário também é nula. Por outro lado, quando ocorrer um defeito no isolamento desse circuito, a soma das correntes nos condutores ativos deixará de ser nula. Assim, aparecerá uma corrente de falta, o campo magnético deixara de ser nulo, induzirá uma tensão no enrolamento secundário, a qual será utilizada para ativar o disparador que abrirá o mecanismo móvel, com os elementos de contato. Figura 23 – Funcionamento do disjuntor DR [4] Os tipos de disjuntores diferenciais residuais de alta sensibilidade existentes no mercado são os bipolares e os tetrapolares, como ilustra a figura 24. Figura 24 – Tipos de disjuntores DR [1] O funcionamento do dispositivo DR pode ser verificado por meio do botão de teste, o qual, ao ser premido, permite simular uma corrente de falta a terra, provocando o disparo. Esta prova deve ser realizada periodicamente, verificando-se assim o estado da instalação. Observe-se que os disjuntores DR devem, necessariamente, ser ligados aos condutores de fase e neutro dos circuitos, sendo que o neutro não pode ser aterrado após o DR. 9.0 – CONDUTORES ELÉTRICOS Um condutor elétrico é um corpo formado de material condutor e destinado primordialmente a condução de corrente elétrica. São os fios, os cabos e as barras. Um fio elétrico é produto metálico de qualquer seção maciça, de comprimento muito maior do que a maior dimensão da seção transversal. Os fios são fabricados a partir de vergalhões, por trefilação, laminação a frio ou ambos os processos combinados. Podem ser usados como condutores elétricos nus ou isolados, ou podem ser produtos semi-acabados destinados a fabricação de cabos. Os fios cuja seção transversal não seja circular, são designados pela forma da seção transversal (quadrados, retangulares, etc.) Um cabo elétrico é o conjunto, isolado ou não, de fios metálicos encordoados (helicoidalmente), não isolados entre si. Os cabos são mais flexíveis que os fios. As barras são condutores rígidos, com forma de prisma retangular ou tubo. A seção de um fio é a área transversal do fio, enquanto a seção de um cabo é a soma das seções dos fios componentes. Geralmente os fios são fabricados até a seção de 16 mm2, enquanto que os cabos estão disponíveis em uma larga faixa de seções. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 16 Figura 25 – Fio e cabo elétrico. (Pirelli) Os condutores podem ser nus ou isolados. Um condutor nu é o fio, cabo ou barra, sem revestimento, isolação ou camada protetora de qualquer espécie. Por outro lado, a isolação de um condutor é a camada isolante aplicada sobre o condutor para isolá-lo eletricamente de outros condutores e a terra. Os materiais não metálicos muitas vezes aplicados sobre os condutores com finalidade primordialmente mecânica (como capa ou cobertura) não são considerados. Em cabos de baixa tensão, o isolante mais utilizado é o PVC, pois é mais econômico, com excelente durabilidade, apresentando ótima resistência a ionização, apesar de possuir características elétricas apenas regulares. Além disto, pode-se empregar: O polietileno comum (PET), de excelentes qualidades isolantes, porém apresentando limitação no que diz respeito às características físicas (fica praticamente fluido a 110°C) e à baixa resistência a ionização; O polietileno reticulado (XLPE), obtido por reticulação molecular do polietileno comum, que alia as excelentes propriedades deste à uma elevada temperatura admissível e a boas propriedades mecânicas. Suas limitações, entretanto, são a pouca flexibilidade e a baixa resistência a ionização; A borracha etileno-propileno (EPR), o qual se constitui no isolante de melhor qualidade. Apresenta alta temperatura admissível, resistência a ionização muito maior que a do polietileno reticulado, gradiente de projeto comparável ao do XLPE e excelente flexibilidade. O EPR é utilizado em tensões até 69 KV. A capa, que tem por função proteger a isolação de um cabo contra os agentes do meio, pode ser metálica ou não metálica. As capas não metálicas são geralmente de PVC, polietileno, neoprene, polietileno reticulado e poliuretano. Muito embora certas características possam variar de um material para outro, todos eles proporcionam boa proteção contra umidade, agentes químicos e atmosféricos, são razoavelmenteflexíveis, proporcionam um certo isolamento elétrico e asseguram proteção mecânica a isolação. Alguns cabos podem possuir blindagem. Ela consiste na aplicação de camadas condutoras ou semicondutoras (no sentido de não serem boas condutoras) ao condutor e à isolação, cuja principal finalidade é confinar o campo elétrico dentro do cabo isolado. Os cabos podem ser classificados como unipolares ou multipolares. Um cabo unipolar ou singelo é definido como um condutor maciço ou encordoado, dotado de isolação elétrica e proteção mecânica. Um cabo bipolar, tripolar, ou, de um modo geral, multipolar, é um conjunto de dois, três ou mais condutores justapostos, maciços ou encordoados, cada um deles dotado de isolação própria (chamada de parede isolante), sendo o conjunto dotado de proteção mecânica comum. Nos cabos multipolares, os interstícios entre os condutores componentes são preenchidos por um material não metálico, chamado de enchimento ou capa interna. Figura 26 – Cabos singelo e tripolar (Pirelli) A seção de um cabo multipolar, no caso de condutores componentes iguais é a seção de um deles, ou seja, se, por exemplo, um cabo tripolar constituído por três de 20 mm2 cada, será indicado por 3 x 20 mm2. No caso de componentes diferentes, a seção será indicada por sua formação. Assim, um cabo formado por dois condutores de 16 mm2 e um de 4 mm2 será 2 x 16 mm2 + 4 mm2. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 17 10.0 – CONDUTOS Conduto elétrico é a canalização destinada a conter, exclusivamente, condutores elétricos. Há vários tipos de condutos, ou seja: eletrodutos, bandejas, eletrocalhas e canaletas. 10.1 – Eletrodutos Os eletrodutos ou conduites constituem o tipo mais comum de conduto, podendo ser magnéticos ou não magnéticos e, ainda, rígidos ou flexíveis. As funções dos eletrodutos, de uma forma geral, são: proteção dos condutores contra ações mecânicas e contra corrosão; e, proteção do meio contra perigos de incêndio, resultantes do superaquecimento dos condutores ou de arcos; No caso dos eletrodutos metálicos, ainda tem-se que eles devem proporcionar: um envoltório metálico aterrado aos condutores, a fim de evitar perigos de choque; e, um percurso para a terra, funcionando como condutor de proteção em condições especificadas. Nos eletrodutos metálicos rígidos, o material mais usado é o aço carbono, devendo serem protegidos interna e externamente por materiais resistentes a corrosão, a menos que se trate de eletroduto especial, com proteção intrínseca (por exemplo, de aço especial, alumínio ou cobre). Assim, eles são fabricados: esmaltados (com cobertura de esmalte resistentes a corrosão); galvanizados (com banho de zinco fundido); cobertos com pó de zinco, com plástico ou com composto asfaltico. Os eletrodutos metálicos rígidos mais utilizados são os esmaltados e galvanizados de parede mais grossa , ou seja, os pesados, por proporcionarem maior proteção mecânica aos condutores. Os esmaltados só devem ser empregados em instalações internas, expostos ou embutidos em paredes ou lajes, em locais não severamente corrosivos. Os galvanizados são aplicados em instalações externas a prédios ou naquelas subterrâneas (como dutos) em contato direto com a terra. Os eletrodutos metálicos rígidos designados por leves e médios (em função da espessura da parede) podem constituir uma alternativa mais econômica, sendo, no entanto, inferiores aos pesados no que concerne a proteção mecânica. Geralmente não são aplicados em tensões superiores a 100 V. A figura 27 mostra esquematicamente um eletroduto metálico rígido galvanizado. Figura 27 – Eletroduto rígido galvanizado (Thomeu) Os eletrodutos rígidos não metálicos constituem um outro tipo importante de conduto. São constituídos de materiais resistentes a umidade e a atmosferas químicas, apresentando grande vantagem sobre os de aço, principalmente quanto ao custo e a proteção contra corrosão. Suas melhores aplicações são como dutos, diretamente enterrados, embutidos em concreto e em instalações aparentes. Para uso acima do solo, tanto aparente quanto embutido, devem ser usados materiais retardantes de chama, resistentes a impactos e a distorção térmica, aos raios solares e a baixas temperaturas. Desta forma, é usual o emprego do PVC. Em instalações subterrâneas são utilizados, em geral, diretamente enterrados. A figura 28 ilustra a aplicação de eletrodutos rígidos em uma residência. Figura 28 – Eletrodutos em uma instalação [1] INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 18 Observe-se que, a atual edição da NBR 5410 [3] permite embutir qualquer tipo de eletroduto desde que ele resista a esforços característicos do tipo de construção utilizado. Os eletrodutos transversalmente elásticos, de uso corrente na Europa, e já fabricados no Brasil, são geralmente de polietileno de alta densidade, atendendo a norma francesa NFC 68-101, sendo aplicados em linhas embutidas, principalmente em prédios residenciais, comerciais e semelhantes, Sua principal vantagem sobre os eletrodutos rígidos é a facilidade da instalação e o fato de dispensarem o uso das tradicionais curvas, luvas, arruelas e buchas, alem de evitar as sobras que normalmente ocorrem no emprego de eletrodutos rígidos. A figura 29 apresenta o lançamento de um eletroduto deste tipo em uma vala. Figura 29 – Eletroduto de polietileno de alta densidade (Tigre) Os eletrodutos transversalmente elásticos que não são feitos de polietileno de alta densidade e os flexíveis plásticos corrugados conhecidos por "mangueiras" não devem ser utilizados por não suportarem qualquer tipo de esforços e, portanto, comprometerem a integridade dos condutores contidos. A NBR 5410 [3] estabelece que, dentro dos eletrodutos rígidos, só podem ser instalados cabos isolados, não sendo permitida a instalação de condutores a prova de tempo, nem de cordões flexíveis. Os eletrodutos rígidos, em geral, são fabricados em varas de 3 m. Alguns fabricantes lançaram linhas de eletrodutos para instalações aparentes, as quais são conhecidas como “Sistema X”. Este termo, entretanto, é marca da Pial e são vendidos em varas de 2 m. A figura 30 ilustra uma instalação que utiliza este sistema. Possuem preço elevado. Figura 30 – Instalação com “Sistema X” (Pial). 10.2 – Bandejas Bandeja ou leito de cabos é um conduto de instalação aparente, aberto em toda a sua extensão, onde os condutores são lançados. Normalmente, são fabricadas de aço ou de alumínio nos tipos pesado, médio e leve, conforme o peso a ser suportado. De acordo com a NBR 5410 [3], o seu uso só é permitido em estabelecimentos industriais e comerciais, onde haja uma manutenção adequada e em locais não sujeitos a choques significativos. Os cabos instalados em bandejas só podem ser do tipo isolado e com cobertura de uma só camada preferencialmente e fixados convenientemente à estrutura da bandeja. Figura 31 – Sistema de bandejas (Mopa) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 19 10.3 - Eletrocalhas Eletrocalhas são condutos de instalação aparente, com tampas desmontáveis em toda a sua extensão, onde os condutores são lançados. No entanto a NBR 5410 [3] não faz qualquer distinção entre as que possuam ou não coberturas. Os cabos instalados em eletrocalhas devem ser do tipo isolado e com cobertura. A citada norma apenas admite que os cabos isolados instalados estejam sem cobertura, quando a eletrocalha: for de paredes maciças e munida de uma cobertura desmontável apenas por meio de ferramenta; estiver em locais de serviço elétrico, aos quais só tenham acesso pessoas qualificadas ou advertidas; ou, estiver em tetos falsos não desmontáveis. As utilizações típicas das eletrocalhas, principalmente as com cobertura, são em reformas e instalações, onde se deseja evitar o corte em paredes e em instalações novas onde a economia seja um fator preponderante. Figura 32 – Sistema de eletrocalhas (Mopa) 10.4 - Canaletas Canaletas são condutos, com tampas removíveis em toda a sua extensão, ao nível do solo onde os condutores são lançados. 11.0 – CAIXA DE PASSAGENS E ACESSÓRIOS PARA ELETRODUTOS Entre os vários componentes disponíveis no mercado, há interesse de análise nas denominadas caixa de passagem e nos acessórios para eletrodutos. As caixas de passagens ou de derivação são locais de acesso a um circuito, permitindo a passagem de condutores entre trechos de eletrodutos e também utilizadas para o alojamento de ligações e/ou instalação de tomadas, interruptores e pontos de luz. Em geral, elas são retangulares ou quadradas para a instalação em paredes e pisos, com dimensões de 4”x2” e 4”x4”. Em tetos são octogonais com dimensão 4”x4”. A figura 33 ilustra estes componentes. Figura 33 – Caixas de passagem ou de derivação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 20 Em caixas de derivação embutida são utilizados os espelhos para tampá-las. Os acessórios para os eletrodutos são os mostrados na figura 34. Figura 34 – Acessórios para eletrodutos (Thomeu) As funções dos acessórios são: Luvas - empregadas para acoplar dois trechos ou varas de eletrodutos ou uma curva e uma vara; Figura 35 – Conexão de um eletroduto com uma curva Buchas – destina-se a fazer uma terminação arredondada nos eletrodutos rígidos, evitando que haja dano à isolação de condutores; Arruelas – destinam-se a fixar, juntamente com as buchas, as peças a serem montadas nos eletrodutos rígidos. Figura 36 – Bucha e arruela As figuras 37 e 38 ilustram uma instalação empregando eletrodutos e seus acessórios. Figura 37 – Eletrodutos rígidos e acessórios Figura 38 – Vista de uma instalação empregando eletrodutos e acessórios [1]. Em instalações aparentes é comum o emprego de um tipo especial de caixa de derivação denominada condulete, o qual possui tampa própria e partes com roscas para fixação direta de eletrodutos rígidos. Os tipos de conduletes são os mostrados na figura 39. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 21 Figura 39 – Tipos de conduletes A designação dos tipos de conduletes é feita através de letras, as quais representam a posição das partes rosqueáveis nos eletrodutos. Assim, na figura 36 tem-se: Tipo Significado B Bottom (Embaixo) C C (Comum) E End (Fim) LR L Right (L à direita) LL L Left (L à esquerda) LB L Bottom (L para baixo) T T TB T Bottom (T para baixo) X X A figura 40 mostra exemplos de conduletes sem as suas tampas. Figura 40 – Conduletes (Tigre) Existem vários outros elementos em uma instalação como tomadas e interruptores. Estes, no entanto, serão analisados em tópicos específicos. 12.0 - CIGARRAS E CAMPAINHAS Campainhas e cigarras são a forma mais simples de sinalização e destinam-se a dar maior comodidade aos usuários de uma residência ou apartamento, possibilitando o atendimento de visitantes por parte dos moradores. Além disto, elas também podem utilizadas para chamada geral e sistemas de alarme. Elas são eletromagnéticas ou eletrônicas. As partes construtivas básicas das eletromagnéticas são ilustradas na figura 41. Figura 41 – Partes básicas de campainhas eletromagnéticas [5] Ao se pressionar o botão ou pulsador, o eletroímã é alimentado com a tensão necessária, que atrai a lâmina de ferro e faz o martelo golpear a campainha (tímpano). O circuito é interrompido no interruptor de contato e o eletroímã solta a lâmina que é afastada pela ação da mola. O eletroímã atrai a lâmina de novo, reabrindo o circuito. A mola puxa-a para trás, restabelecendo o contato, e assim por diante. O martelo vibra durante o tempo em que o botão ou pulsador permanecer pressionado. As campainhas de tímpano são usadas em locais amplos que necessitem de alta intensidade sonora, acima de 80 dB. Em outras situações, dá-se preferência às cigarras ou campainhas tipo dim-dom (lira), que produzem um som menos estridente do que o tilintar da campainha de tímpano. As figuras 42 e 43 ilustram ambos os tipos. Figura 42 – Cigarra de lâmina [5] INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 22 Figura 43 – Campainha tipo Dim-Dom (lira) [5] As campainhas eletrônicas, como a TriSom da Siemens ilustrada na figura 44, possuem um circuito eletrônico que, ao ser ativado, gera um som de três tonalidades seqüenciais que independe do tempo que se comprime o botão (pulsador) de chamada, Figura 44 – Campainha eletrônica TriSom da Siemens [5] A alimentação desta campainha pode ser feita em 110 ou 220 VCA, pois possui uma chave seletora para ambas as tensões. A tonalidade de som pode ser regulada, atendendo ao gosto pessoal, emitindo um som de aproximadamente 80 dB. Ela possui autoproteção contra queima para o caso de o pulsador ser travado na posição ligado (toque). Por outro lado, a campainha eletrônica Softson da Pial Legrand é ideal para casas, apartamentos, escritórios ou qualquer outro local que possua duas entradas. Tem duas melodias diferentes, sendo uma com 9 (nove) notas e outra com 3(três) notas musicais, permitindo identificar com facilidade a origem da chamada. 14.0 – CHAVES-BÓIA A chave-bóia é um tipo de interruptor que serve para controlar o nível de água ou outro fluido. No caso do abastecimento de água em edifícios, as chaves-bóia dos reservatórios superior e inferior devem ser ligadas em série, de modo que o circuito de comando do conjunto motor bomba somente seja energizado quando o reservatório superior estiver vazio e o inferior, cheio. Há três tipos de chave-bóia, ou seja, aquelas de: contatos sólidos, a qual é composta por uma caixa de contatos, uma vareta com limitadores de nível e a bóia, propriamente dita, normalmentede plástico como ilustra a figura 45. Figura 45 – Chave bóia de contatos sólidos [6] contatos de mercúrio, o qual é uma ampola com mercúrio e dois contatos em seu interior, onde estão ligados os fios do circuito elétrico e um contrapeso de ferro, para manter a ampola na posição em que se encontra. O fechamento dos contatos ocorre através do mercúrio. Este tipo de chave-bóia existe para reservatório superiores e para os inferiores. A figura 46 ilustra. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 2: Elementos de Uma Instalação Elétrica Residencial ou Comercial - 23 Figura 46 – Chave bóia de contatos de mercúrio [6] contatos eletrônicos, a qual é um pouco mais sofisticada e, por isso, de emprego mais limitado que as anteriores. Possui dois sensores de grafite, de máxima e de mínima, os quais atuam quando em contato com a água, como ilustra a figura 47. Figura 47 – Chave bóia com contatos eletrônicos [6] 15.0 – CLITES OU ROLDANAS Clites ou roldanas são isoladores do tipo prensa-cabo, normalmente fabricados em porcelana ou plástico. São aplicados em linhas expostas, quando não há preocupação com a estética ou há a necessidade de mudanças freqüentes. Figura 48 – Clites para dois e três fios [6] REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Cesp/Pirelli – “Instalações Elétricas Residenciais”. São Paulo, 1996. [2] – Cotrim A. A. M. B. - “Instalações Elétricas”. Mac- Graw Hill, 1982, 2a. ed.; [3] - Associação Brasileira de Normas Técnicas - “NBR- 5410 - Instalações Elétricas”. Rio de Janeiro, ABNT, 1988; [4] Siemens – “Sistema N – Dispositivos DR”. São Paulo. Fevereiro de 1997; [5] Cavalin, G.; Cervelin, S. – “Instalações Elétricas Prediais”. Ed. Érica Ltda., 1998; [6] Creder, H. – “Manual do Instalador Eletricista”. Livros Técnicos e Científicos Editora, 1995. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 3: Iluminação e seus dispositivos - 24 CAPÍTULO 3: ILUMINAÇÃO E SEUS DISPOSITIVOS “Há duas maneiras de espalhar a luz: ser a vela ou o espelho que a reflete” Edith Wharton RESUMO Este capítulo tem por objetivo analisar de forma sucinta as grandezas luminotécnicas básicas e apresentar alguns dispositivos e seus acessórios empregados para a iluminação artificial. 1.0 - INTRODUÇÃO O ser humano é fortemente influenciado pela luz. A luz, além de transmitir informações ao centro visual do cérebro através dos olhos, influência determinados setores do sistema vegetativo, os quais comandam a totalidade do metabolismo e das funções nervosas do corpo [1]. Observe-se que, neste sentido, há uma relação definida entre a idade do ser humano e a quantidade de luz necessária ao desempenho de uma dada tarefa. Uma pessoa de 60 anos, por exemplo, necessita de, aproximadamente, 15 vezes mais luz que uma criança de 10 anos para executar uma mesma tarefa. Desta forma, além de aumentar a facilidade de visão, uma iluminação adequada: a) aumenta da capacidade de concentração; b) incrementa o prazer no trabalho; c) reduz a estafa; e, d) diminui erros e acidentes; Assim, a boa iluminação contribui para maior conforto, bem estar e segurança. Há quatro requisitos básicos para que ela seja alcançada [2], ou seja: Quantidade de luz; A quantidade de luz deve ser orientada especificamente para a superfície que se pretende enxergar Quanto menor for o detalhe, ou mais baixo o contraste, maior quantidade de luz necessitam os olhos para o seu trabalho; Equilíbrio da iluminação A distribuição adequada da iluminação é muito importante para o rendimento e conforto visuais. O contraste demasiado, produz um efeito de agitação que por vezes pode ter resultados desastrosos no que diz respeito ao rendimento visual. Por outro lado, demasiadas faltas de sombra não proporcionam boa impressão tridimensional relativamente a pessoas e objetos, tornando mais difícil a sua identificação. É necessário um equilíbrio sensível, isto é, evitar uma iluminação direcional muito difusa, ou demasiado forte, Ofuscamento O ofuscamento, quer direto da fonte de luz, quer refletido, resulta normalmente em desconforto ou, em casos extremos, pode conduzir à incapacidade de visão (ofuscamento provocado por faróis de automóvel). O ofuscamento desconfortável é, em geral, experimentado por pessoas expostas a um menor ofuscamento durante períodos de tempo prolongados. É freqüentemente acompanhado por sensações de fadiga ou dor de cabeça, sem que a pessoa identifique a causa. Pode, por exemplo, resultar de uma instalação de iluminação com lâmpadas fluorescentes desprotegidas montadas em trilhos. Reprodução de cor As cores dos objetos são parcialmente determinadas pela natureza da luz sob a qual são vistas. O modo como a luz reproduz as cores designa-se por reprodução de cor. A luz produzida por algumas lâmpadas é notoriamente semelhante à luz do sol cuja reprodução de cor é considerada a verdadeira. Outras lâmpadas produzem luz que torna difícil a distinção entre as cores Este fato deve ser tomado em consideração quando da seleção de uma fonte de luz, pois a reprodução de cor necessária, varia de aplicação para aplicação. Há casos em que é importante ver as cores tais como à luz do dia, como, por exemplo, em aplicações nos hospitais, trabalhos de impressão e galerias de arte. Portanto, os sistemas de iluminação devem proporcionar: Luz uniforme sobre todos os planos de trabalho, difusa, bem dirigida e distribuída para evitar sombras e contrastes nocivos; Iluminação com o mínimo de ofuscamento, direto ou refletido; Reprodução de cores compatível com a natureza do trabalho. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS E COMERCIAIS Parte I: Fundamentos e Estrutura das Instalações Elétricas ________________________________________________________________________________ Capítulo 3: Iluminação e seus dispositivos - 25 2.0 – GRANDEZAS LUMINOTÉCNICAS A luz é uma radiação eletromagnética que, ao penetrar no olho, produz uma sensação de claridade. A luz visível possui comprimentos de onda entre 380 e 780 nanômetros , ou seja 10-9m, o que corresponde a 10 ( ngström). Cada comprimento de onda causa nos olhos uma sensação de cor diferente. O limite inferior do espectro visível equivale aos raios ultravioletas e, o superior, ao infravermelhos. O sistema de medidas luminotécnicas possui quatro grandezas fundamentais, denominadas, ou seja: Fluxo luminoso (φφφφ) É a potência total emitida por uma fonte de luz e capaz de estimular a retina ocular à percepção da luminosidade. Sua unidade é o lúmen (lm). Figura 1 – Fluxo luminoso Também é possível definir a eficiência luminosa de uma fonte como sendo a relação entre o fluxo luminoso e a potência elétrica necessária para produzi-la. Sua unidade é lm/W. Figura 2 – Conceito de eficiência luminosa Intensidade luminosa (I) É a potência de radiação visível em uma determinada direção. Sua unidade é a candela (cd). Figura 3 – Conceito de intensidade luminosa A definição desta grandeza é importante, pois as fontes de luz não emitem o mesmo fluxo luminoso em todas as direções. Tal fato resulta no estabelecimento das chamadas “curvas fotométricas” ou “de distribuição luminosa (CDL)” Nestas curvas a
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