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Projeto de Instalação de Baixa Tensão PROF: Bruno Sampaio Andrade ALUNOS: Állisson Érico S. Teixeira – 201502571544 Caroline Lobato – 2014074031 Wallace Pessoa de Lima – 201504740521 Thiago Alves Feitosa - 201502893215 1. Introdução É imprescindível que o projetista saiba onde se situa a sua instalação dentro de um sistema elétrico mais complexo, a partir do gerador, até os pontos de utilização em baixa tensão. O sistema elétrico compreende produção, transmissão e distribuição. As instalações elétricas de baixa tensão são regulamentadas pela norma NBR-5410, da ABNT, que estabelece de 1000 volts como o limite para a baixa tensão em corrente alternada e de 1500 volts para a corrente contínua. A frequência máxima de aplicação desta norma é de 400 Hz. Toda a energia gerada para atender a um sistema elétrico é sob a forma trifásica, alternada, tendo sido fixada a frequência de 60 ciclos/segundo para uso em todo o território brasileiro, por decreto governamental. 2. Simbologia empregada 3. Principais materiais constituintes das tubulações. FIG 1 FIG 2 FIG 3 FIG 4 FIG 5 FIG 6 FIG 7 FIG 8 FIG 9 FIG 10 4. Nomenclatura dos principais materiais utilizados. FIG 1 = INTERRUPETOR DE 1 SEÇÃO FIG 2 = INTERRUPETOR DE 2 SEÇÕES FIG 3 = INTERRUPTOR DE 3 SEÇÕES FIG 4 = TOMADA FIG 5 = ELETRODUTO FIG 6 = CAIXA DE EMBUTIR FIG 7 = QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO FIG 8 = CONDUTOR (FASE, TERRA, NEUTRO, RETORNO) FIG 9 = PLAFONIER FIG 10 = DISJUNTOR 5. Apresentação O presente trabalho se propõe a apresentar um estudo de campo, baseado em uma experiência prática vivenciada no cotidiano de um Engenheiro, enfocando a apresentação de um projeto elétrico. Sua finalidade é mostrar os passos de uma instalação de uma casa com Varanda, Sala, Hall,2 Quartos, Suíte, Banheiro Suíte, Banheiro Social, Cozinha, Área de Serviço e Garagem. Segundo a uma suposta necessidade do cliente foi dimensionado também o uso de um ar condicionado para cada quarto e suíte mais um chuveiro para ambos banheiros. Listaremos a quantidade de pontos de luz e tomadas divisão dos circuitos e cálculos de demanda e dimensionamento de condutores O projeto segue os conceitos com as prescrições da NBR-5410/2004 (Instalações elétricas em baixa tensão). 6. Geração e Transmissão Geração e feita por usinas, produzindo energia a partir de uma forma primaria de energia nos geradores trifásicos de corrente alternada, sendo preciso para transmitir elevar a para valores altos de em média 230KV, para minimizar na transmissão a perda, distribuindo a energia por linhas de transmissão de alta tensão. Chegando ao centro consumidor a energia elétrica e abaixada em uma subestação abaixadora para 13.8kV, sendo transmitida pela via pública até ser rebaixada novamente por um transformador de 13,8Kv para valores entre 127V a 220V, com o sistema trifásico ou monofásico, para utilização nas residências. Na imagem abaixo temos uma ilustração da geração de energia até a chegada na residência do consumidor final. Imagem 1: Geração e Transmissão 7. Objetivos Desenvolver o conhecimento das Normas técnicas (ABNT); Projetar projeto de uma residência de acordo com a norma 5410; Adquirir conhecimento da Vivencia profissional de cotidiano do engenheiro eletricista (análise das aulas teóricas). 8. Levantamento da Carga de Iluminação Condição para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz: Prever pelo menos um ponto de luz no teto para cada ambiente, comandado por um interruptor de parede. Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação: Para área igual ou inferior a 6m2) Atribuir um ponto mínimo de 100 VA Para área superior a 6m) Atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6m2), acrescido de 60 VA para cada aumento de 4m) inteiros 9. Levantamento da quantidade de Tomadas e suas Cargas Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s): Ambientes ou dependências com área igual ou inferior a 6m) No mínimo uma tomada Ambientes ou dependências com mais de 6m) No mínimo uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas uniformemente Cozinhas e copas Uma tomada para cada 3,50m ou fração de perímetro, independente da área Subsolos, Varandas e Garagens Pelo menos uma tomada Banheiros No mínimo uma tomada junto ao lavatório Para evitarmos algumas complicações, é aconselhável prever uma quantidade de tomadas para uso em geral, maior que o mínimo calculado, para que seja evitado, a utilização de benjamins extensões, que podem comprometer a segurança e desperdiçar energia. Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TUG’s): Banheiros, Cozinhas, Copas, Áreas de Serviço, Lavanderias Atribuir, no mínimo, 600VA por tomada, até 3 tomadas Atribuir 100VA para os excedentes Demais Ambientes Atribuir, no mínimo 100VA por tomada Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s): A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos fixos Chuveiro Microondas Aquecedor 10. Tabela de Tomadas Dependências Dimensões Potência de luz (VA) Pontos de tomadas Pontos de tomadas específicas Gerais Área Perímetro (m) Quantidade Potência Potência Discriminação (m2) (VA) (W) Sala 24,48 21,6 340 8 8x100 1x1500 AR CONDICIONADO cozinha 6,41 10,2 100 5 3x100 2x600 1x1500 MICROONDAS Quarto 1 7,98 11,32 100 7 7x100 1x1500 AR CONDICIONADO Quarto 2 9,66 12,5 160 7 7x100 1x1500 AR CONDICIONADO Suíte 7,92 11,4 100 6 6x100 1x1500 AR CONDICIONADO Banho social 2,7 2,9 100 1 1x600 1x5400 CHUVEIRO Banho suíte 2,7 2,9 100 1 1x600 1x5400 CHUVEIRO Corredor 3,65 9,9 100 1x1500 ASPIRADOR Varanda 13,1 17,1 160 1 1x100 // // Área de serviço 7,07 10,64 100 3 3x100 1x1500 MAQUINA DE LAVAR Garagem 14,27 16,06 100 // // 1x1500 LAVADORA DE ALTA PRESSÃO Total 99,94 126,5 1460 39 5900 22.800 // 11. Cálculo da bitola dos fios Devo lembrar que tomadas de uso comum (TUG) para equipamentos de pouca potência em watts (televisão, rádios, liquidificadores etc.) tem o valor específico de 100 watts. Já as tomadas de uso especial (TUE) tem seu valor em watts de acordo com o equipamento a ser instalado na tomada. Ex: ponto de tomada de alimentação para chuveiro elétrico mais usado é de 5400 watts (5,4 KW). O condutor de 1,5 mm² só é utilizado para o retorno das lâmpadas (aquele fio que sai do interruptor até a lâmpada) e o condutor de 2,5 mm² é o mínimo utilizado para tomadas de uso comum. Fora isso deve ser calculado a bitola correta do cabo elétrico de acordo com a potência para as tomadas de uso especial. Isso também possibilita uma economia substancial se utilizando a bitola correta calculada mediante um projeto fácil e simples sabendo-se os valores especificados acima. Todas essas normas são regulamentadas pela NBR 5410 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas em conjunto com o INMETRO). O importante é que os circuitos não fiquem sem proteção, ou seja, devem sempre ter um disjuntor termomagnético como proteção a sobre cargas e curto circuitos, e se possível um Interruptor Diferencial (Também conhecido popularmente como disjuntor DR) que se desarma ao haver uma DDP (Diferença de Potencial) atípica, ou seja, se uma pessoa inadvertidamente tocar em um condutor (fio) desencapado e energizado, e levar um choque, o Dispositivo DR desarma, cortando a energia e impedindo que a pessoa seja eletrocutada. Atualmente em qualquer obra civil de construção de imóveis, é obrigatória a instalação deste dispositivo, de acordo com as normas da ABNT- Associação Brasileira de Normas Técnicas. A norma NBR 5410 da ABNT, também regulariza a utilização dos condutores através de uma tabela já pré-calculada de acordocom a capacidade de condução de corrente de cada condutor, e de acordo com o Equipamento Elétrico que será conectado a eles (condutores). Tabela para os condutores mais utilizados em circuitos elétricos residenciais Vamos rever rapidamente uma parte dessa tabela para os condutores mais utilizados em circuitos elétricos residenciais: LARGURA DO FIO CONDUTOR SUPORTA (SEM AQUECER) 1,5 mm² 15,5 ampères 2,5 mm² 21,0 ampères 4,0 mm² 28,0 ampères 6,0 mm² 36,0 ampères 10,0 mm² 50,0 ampères Como você pode observar, existe um limite mínimo em Ampères que cada condutor de acordo com sua bitola ou calibre, pode suportar sem aquecer e provocar um curto circuito no sistema elétrico. Essa tabela também proporciona uma substancial economia na compra do material (condutores), pois com esse cálculo, a segurança está relativamente garantida, desde que não seja alterada a utilização das tomadas, como por exemplo, a substituição de um equipamento que foi previsto inicialmente, por outro de maior capacidade (corrente em ampères maior), podendo assim provocar o aquecimento dos condutores. Cabo elétrico É importante saber que o condutor de 1,5 mm², somente é recomendado para a utilização do condutor denominado RETORNO, que é aquele que sai do interruptor e vai para o receptáculo onde será colocada a lâmpada. É bom lembrar que a utilização de condutores de bitola ou calibre maior torna mais caro a execução do serviço elétrico, mas pode proporcionar uma melhor segurança desde que os disjuntores eletromagnéticos sejam mantidos em sua corrente de ruptura conforme o cálculo original. Quando você efetua o cálculo da soma da corrente dos circuitos, é automaticamente estabelecida a capacidade de condução de corrente dos condutores de acordo com a tabela da ABNT, e consequentemente a corrente aproximada de ruptura (desarme) dos disjuntores de proteção. (Leis de Ohm e cálculos simples de como se dimensionar fios/cabos e disjuntores) PRIMEIRA LEI DE OHM = V=R*I SEGUNDA LEI DE OHM = R=r*L/A LEI COMPLEMENTAR = P=V*I 12. Disjuntor Aparelho que funciona como um fusível, porém pode ser rearmado, ao invés de trocado, pois não queima. Basicamente sempre trabalharemos a partir da Amperagem (I = Intensidade de corrente medida em A = Amperes) e da Potência = P medida em W=Watts) CALCULANDO O DIMENSIONAMENTO DO DISJUNTOR: Pegue a potência do aparelho, que sempre indica em sua carcaça. Esta é igual a "P", na fórmula abaixo. Pegue a Voltagem = V na fórmula, dele, que também é indicado (110V ou 220V) se P=V*I -> I=P/V O que queremos saber é exatamente o I (Amperagem) O resultado " I" será o valor do seu disjuntor, se der um valor quebrado, arredonde para cima. Geralmente há disjuntores de: 5A, 10A, 15A, 20A, 25A, 30A, 40A, 50A, 60A, 70A, 90A, 100A... Então: O que fazer? A tabela a seguir apresenta as especificações técnicas para os diferentes modelos de duchas e chuveiros de uma determinada marca. Tensão Potência Fiação (mm²) Disjuntor (A) Tensão Potência Fiação (mm²) Disjuntor (A) 127V 2500 W 4 25 220 V 2500 W 2.5 15 127V 3200 W 4 30 220 V 3200 W 2.5 20 127V 4000 W 6 40 220 V 4000 W 4 25 127V 4500 W 6 40 220 V 4500 W 4 25 127V 4700 W 6 40 220 V 4700 W 4 25 127V 5500 W 10 50 220 V 5500 W 4 30 220 V 6000 W 4 30 220 V 6800 W 6 35 220 V 7500 W 6 40 A bitola do fio que alimenta á 110V os TUG serão de 2.5 mm, para todas as tomadas gerais. Disjuntor de 15 A bitola do fio que alimenta á 220V os TUE serão de 2.5 mm, para todas as tomadas especificas. Disjuntor de 15 A bitola do fio que alimenta a 110V à iluminação, será de 1,5 mm, para toda a iluminação. Disjuntor de 10 13. Materiais Utilizados Item Quant. Unid. Descrição Descrição 1 100 m eletroduto, Ø20 (flexivel) eletroduto, Ø20 (flexivel) 2 850 m eletroduto, Ø25 (flexivel) eletroduto, Ø25 (flexivel) 3 250 m eletroduto, Ø32 (flexivel) eletroduto, Ø32 (flexivel) 4 400 m condutor (cabo flexível) 2,5mm cor azul condutor (cabo flexível) 2,5mm cor azul 5 400 m condutor (cabo flexível) 2,5mm cor preta condutor (cabo flexível) 2,5mm cor preta 6 400 m condutor (cabo flexível) 2,5mm cor brasileirinho ou verde condutor (cabo flexível) 2,5mm cor brasileirinho ou verde 7 20 m condutor (cabo flexível) 6,mm cor azul condutor (cabo flexível) 6,mm cor preta 8 20 m condutor (cabo flexível) 6mm cor brasileirinho ou verde condutor (cabo flexível) 6mm cor brasileirinho ou verde 9 6 pç caixa de inspeção caixa de inspeção 10 7 pç conector cabo haste tipo olhal conector cabo haste tipo olhal 11 3 pç caixa de inspeção suspensa caixa de inspeção suspensa 12 4 pç conectores de medição conectores de medição 13 5 pç haste terra prolongável e simples haste terra prolongável e simples 14 3 pç luvas de emenda para haste luvas de emenda para haste 15 1 pç solda exotérmica solda exotérmica 16 6 pç tampa de caixa de inspeção tampa de caixa de inspeção 17 1 16mm terminal compressão 1 furo 16 terminal compressão 1 furo 17 18 4 manilha para cabo de aço manilha para cabo de aço 19 1 9m mastro calvanizado mastro calvanizado 20 6 sapatilha para cabo de aço sapatilha para cabo de aço 21 1 rolo 50 m condutor (cabo rígido) 16 mm condutor (cabo rígido) 16 mm 22 1 rolo 30 m condutor (cabo flexível) 16 mm cor preto condutor (cabo flexível) 16 mm cor preto 23 1 rolo 30 m condutor (cabo flexível) 16 mm cor vermelha condutor (cabo flexível) 16 mm cor vermelha 24 1 rolo 30 m condutor (cabo flexível) 16 mm cor marrom condutor (cabo flexível) 16 mm cor marrom 25 1 rolo 30 m condutor (cabo flexível) 16 mm cor azul condutor (cabo flexível) 16 mm cor azul 26 1 pacote 100 Terminal pré-isolado garfo azul bitola do cabo 1,5 até 2,5 mm Terminal pré-isolado garfo azul bitola do cabo 1,5 até 2,5 mm 27 3 15 A Disjuntor DR Disjuntor DR 28 2 35 A Disjuntor DR Disjuntor DR 29 3 15A Disjuntor bipolar Disjuntor monofásico 30 2 35A Disjuntor bipolar Disjuntor bipolar 31 12 10A Disjuntor monofásico Disjuntor monofásico 32 4 40A Disjuntor trifásico Disjuntor trifásico 33 1 40A Disjuntor DR Disjuntor DR 34 1 Caixa de distribuição para 36 disjuntores Caixa de distribuição para 36 disjuntores 14. Conclusão: Todas as necessidades requisitadas pelo foram atendidas dentro das normas. Por fim, concluímos o trabalho dando ênfase à conduta do profissional diante destas situações e de suas responsabilidades, que como engenheiro, pode ser penalizado civil e criminalmente por falta de ética que contrarie a conduta moral na execução de sua atividade profissional. 15. Bibliografia http://www.macamp.com.br/variedades/OhmEletrica.htm http://www.abradee.com.br/setor-eletrico/redes-de-energia-eletrica http://docente.ifrn.edu.br/odailsoncavalcante/disciplinas/instalacoes-eletricas-de-bt-i/instalacoes-eletricas-de-bt-i-parte-1
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