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Disciplina: Instalações Elétricas Período: 6º Curso: Engenharia Elétrica - CEFET-MG Prof. Gabriel Alves Mendonça Email: gforti@gmail.com Nota: Este material foi elaborado incluindo partes de notas de aula do prof. Gideon Lobato e Prof.Thiago Vilela e Prof. Henrique Lopes - Levantamento de carga instalada: ◦ Iluminação; ◦ Tomadas de uso Geral; ◦ Tomadas de uso Específico - Divisão de circuitos - Carga instalada x carga demandada - Cálculo da carga demandada - Padrão de Fornecimento pela Rede Pública de Baixa Tensão 2 Prof. Gabriel Alves Mendonça - Disciplina Instalações Elétricas - Engenharia Elétrica - CEFET-MG Dimensionamento de Eletrodutos Dimensionar Alimentador Equilibrar as Fases Diagrama Unifilar Geral Detalhes, Memorial Descritivo/Cálculo e Lista de Material 3 Previsão de carga Definição da Categoria de Atendimento Dimensionar Padrão de Entrada Posicionamento dos Pontos de Utilização Localização do Quadro de Distribuição Divisão das Cargas em circuitos Traçado de Eletrodutos Traçado e Representação da Fiação Dimensionamento de Condutores Dimensionamento das Proteções Prof. Gabriel Alves Mendonça - Disciplina Instalações Elétricas - Engenharia Elétrica - CEFET-MG 4 Passos: 1) Análise do projeto arquitetônico da residência com as respectivas dimensões, tipos e disposições dos cômodos. 2) Levantamento da carga elétrica instalada. Iluminação Tomadas de uso geral (TUGs) Tomadas de uso específico (TUEs) Previsão de Carga Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações Elétricas - Engenharia Elétrica - CEFET-MG 5 Previsão de Carga - Iluminação • Prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede • Arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do limite do boxe A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência: • Área igual ou inferior a 6 m2: atribuir um mínimo de 100 VA • Área superior a 6 m2: atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros Quantidade mínima de pontos de luz: Potência mínima de iluminação: 6 Previsão de Carga - Iluminação IMPORTANTE: Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para o efeito de dimensionamento dos circuitos elétricos e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas. Exemplo: Qual a carga de iluminação a ser instalada numa sala de 3,4 m de largura e 4 m de comprimento? • A área da sala: 3,4 × 4 = 13,6 𝑚2. • Carga para iluminação: • 6 + 4 + 3,6 𝑚2: 100 + 60 + 0 𝑉𝐴 = 160 𝑉𝐴 . Previsão de Carga – Tomadas de uso Geral Destinam-se à ligação de aparelhos móveis ou aparelhos portáteis. Obs: Ponto de tomada é o ponto onde a conexão do equipamento à instalação elétrica é feita através de tomada de corrente. Um ponto de tomada pode ter uma ou mais tomadas de corrente??. TUGs 8 Previsão de Carga – Tomadas de uso Geral Cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2: ◦ 1 ponto de tomada. Salas e dormitórios independente da área e cômodos ou dependências com mais de 6 m2: ◦ 1 ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, espaçados uniformemente. Cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderia: ◦ 1 ponto de tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, independente da área. Acima da bancada da pia devem ser previstas, no mínimo, 2 tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos separados. Varandas, garagens, churrasqueira e circulação: ◦ Pelo menos 1 ponto de tomada. Banheiros ◦ 1 ponto de tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60 cm do limite do boxe. Quantidade mínima de pontos de TUG’s Previsão de Carga – Tomadas de uso Geral Potência mínima de pontos de TUG’s Banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias: ◦ Atribuir 600 VA por ponto de tomada, até 3 tomadas ◦ Atribuir 100 VA para cada ponto excedente Demais cômodos: ◦ Atribuir 100 VA por ponto de tomada Obs: Esses são os valores mínimos recomendados. De acordo com a utilização dos pontos de tomada dos cômodos, cabe ao projetista definir se é necessário atribuir uma potência maior para eles. Exemplo: 1) Quarto Suíte: Área = 16,62 m2 e perímetro = 19,70 m Iluminação: 100 VA + 2 x 60 VA = 220 VA TUG’s: 19,70/5 = 3,94 = 4 pontos de tomada Potência das TUG’s: 4 x 100 VA = 400 VA 2) Cozinha: Área = 10,36 m2 e perímetro = 13,30 m Iluminação: 100 VA + 60 VA = 160 VA TUG’s: 13,30/3,5 = 3,8 = 4 pontos de tomada Potência das TUG’s: 3 x 600 VA + 100 VA = 1900 VA Pontos de Tomadas de Uso Específico (TUE’s) São destinados à ligação de equipamentos fixos e estacionários, cuja corrente nominal será superior a 10 A caso sejam ligados em uma TUG. Quantidade mínima de pontos de TUE’s Potência mínima de pontos de TUE’s A quantidade de pontos de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos elétricos que sabidamente estarão fixos em uma determinada posição no ambiente Deve ser atribuída a potência nominal do aparelho a ser alimentado Previsão de Carga – Tomadas de uso Específico Previsão de Carga – Tomadas de uso Específico Previsão de Carga – Tomadas de uso Específico As potências levantadas para a iluminação e TUG’s foram determinadas em VA, ou seja, se referem à potência aparente. Para cálculo da potência ativa, é necessário multiplicar essas potências pelo fator de potência. Contudo, pode considerar esse fator de potência unitário, sendo essa a forma mais conservadora para a determinação da potência ativa destinada a cada ponto de tomada e de luz. Para tomadas de uso específico, aplica-se o fator de potência do equipamento que estará ligado a ela. Carga Instalada ( Potência ativa total instalada) A Norma vigente, a NBR 5410/2004 , determina que sejam separados os circuitos elétricos de Tomadas de Uso Geral e os de Iluminação. Deverá ser previsto um circuito elétrico, também separado, para cada equipamento elétrico de corrente nominal superior a 10 A (1270 VA em 127 V), como os chuveiros elétricos, fornos elétricos, fornos de microondas etc. É importante que uma instalação elétrica seja dividida em circuitos elétricos parciais para facilitar: ◦ a inspeção, manutenção e a proteção será melhor dimensionada, reduz as quedas de tensão e aumenta a segurança. IMPORTANTE: A Norma NBR 5410/2004 determina que o condutor Neutro deverá ser único para cada circuito elétrico, isto é, cada circuito elétrico deverá ter o seu próprio condutor Neutro. Exemplo Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações Elétricas - Engenharia Elétrica - CEFET-MG 18 Carga instalada x carga demandada Para não superdimensionar o disjuntor geral nem os condutores do circuito de distribuição, é adotado um fator de demanda, que representa uma porcentagem das potências previstas que serão utilizadas simultaneamente. Caso a instalação tenha um fornecimento tipo C, a Cemig sugere um procedimento para estimar sua demanda. Em residências de pequena carga, o fator de demanda pode ser considerado igual a 100%. 19 Fator de demanda de acordo com a carga instalada (Iluminação e TUGs) residencial Carga demandada C = Somatório das cargas de iluminação e TUG’s (kVA) Fator de demanda (FD) C ≤ 1 0,86 1 < C ≤ 2 0,81 2 < C ≤ 3 0,76 3 < C ≤ 4 0,72 4 < C ≤ 5 0,68 5 < C ≤ 6 0,64 6 < C ≤ 7 0,60 7 < C ≤ 8 0,57 8 < C ≤ 9 0,54 9 < C ≤ 10 0,52 C > 10 0,45 20 Número de aparelhos FD (TUE’s) 1 1,00 2 0,92 3 0,84 4 0,76 5 0,70 Exemplo TUG’s + iluminação = 11,42 kVA → FD = 0,45 3 chuveiros de 6600 VA (TUE) → FD = 0,84 Potência total instalada: 31.220 VA Potência total demandada: 11.420 x 0,45 + 3 x 6600 x 0,84 = 21.771 VA Carga demandada Fator de demanda de acordo com o numero de TUE´s do mesmo tipo 21 Fator de demanda de acordo com a carga instalada (Iluminação e TUGs) unidades consumidoras não residencial Carga demandada Carga demandada Carga demandadaEsse dimensionamento é feito com base na potência demandada. Para fornecimento tipo C – 4 fios 220.3 demandadaPotencia Icircuito O que determina se a unidade consumidora será atendida por 2, 3 ou 4 fios é a carga (kW) instalada. A Norma vigente da CEMIG ND 5.1, “Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária – Rede de Distribuição Aérea – Edificações Individuais”, estabelece os seguintes tipos de ligações para as unidades consumidoras residenciais: Padrão de Fornecimento pela Rede Pública de Baixa Tensão Ponto de Entrega R a m a l d e E n tr a d a E n tr a d a d e S e rv iç o Ponto de Derivação Padrão de Entrada Padrão de Entrada Entrada de Serviço Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica RESOLUÇÃO NORMATIVA Nº 414, DE 9 DE SETEMBRO DE 2010 Padrão de Fornecimento pela Rede Pública de Baixa Tensão Resolução ANEEL 414/2010 – http://www.aneel.gov.br/cedoc/bren2010414.pdf Art. 12. Compete à distribuidora informar ao interessado a tensão de fornecimento para a unidade consumidora, com observância dos seguintes critérios: I – tensão secundária em rede aérea: quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75 kW; O interessado pode optar por tensão diferente das estabelecidas no art. 12, desde que haja viabilidade técnica do subsistema elétrico, sendo de sua responsabilidade os investimentos adicionais necessários ao atendimento.” Art. 13, § 1o Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) Fixa os requisitos mínimos para a Entrada de Serviço Campo de Aplicação Edificações individuais, com carga instalada igual ou inferior a 75 kW. Edificações individuais com carga instalada superior a 75kW e demanda até 327kVA e que optem por atendimento em baixa tensão;. A Cemig se reserva no direito de não efetuar a ligação caso a carga apresentada não estiver compatível com a carga instalada no local. Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) • A Cemig exigirá a conformidade do Padrão de Entrada dos clientes com as respectivas normas ND-5.1 e ND-5.2 Deverá construir o padrão e solicitar a vistoria, somente após a liberação da carga pela Cemig. As unidades consumidoras somente serão ligadas após vistoria e aprovação do padrão de entrada pela Cemig, de acordo com as condições estabelecidas nesta norma O atendimento ao pedido de ligação não transfere a responsabilidade técnica à Cemig, quanto a segurança e integridade das instalações elétricas internas da unidade consumidora. Opção de Atendimento em Baixa Tensão • Individual: Carga Instalada acima de 75 kW e até 327 kVA de Demanda • Coletivo: Demanda até 217 kVA e mais de 3 caixas de medição; formulário “Solicitação de Análise de Rede – Ligação Nova / Aumento de Carga” cópia da ART de projeto; documento “Opção de Atendimento em Baixa Tensão”. Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) Tipo de Fornecimento Tipo de Fornecimento Carga Total Instalada (kW) Demanda Provável (kVA) Local Rede Dimensionamento da Entrada de Serviço A 1 fase + neutro (2 fios) Tensão de 127 V Até 10 kW - Urbano ou Rural Secundária 3Φ (127V/220V) Pela Carga Instalada B 2 fases + neutro (3 fios) Tensão de 127 V e 220 V Entre 10,1 kW e 15 kW - Urbano ou Rural Secundária 3Φ (127V/220V) Pela Carga Instalada C 3 fases + neutro (4 fios) Tensão de 127 V e 220 V Entre 15,1 kW e 75 kW - Urbano ou Rural Secundária 3Φ (127V/220V) Pela Demanda Provável F* 2 fases + neutro (3 fios) Tensão de 127 V e 254 V Até 37,5 kW - Rural Secundária 2Φ (127V/254V) Pela Demanda Provável G 3 fases + neutro (4 fios) Tensão de 127 V e 220 V Até 75 kW - Rural Primária 3Φ (127V/220V) Pela Demanda Provável H 3 fases + neutro (4 fios) Tensão de 127 V e 220 V Superior a 75 kW Até 327 kVA Urbano ou Rural Secundária 3Φ (127V/220V) Pela Demanda Provável Ref. Tipo ND 5.1 - Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea - Edificações Individuais (Cemig) Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) • Demanda até 95kVA: entrada de serviço aéreo ou subterrâneo • Demanda acima de 95kVA e até 327 kVA: entrada de serviço subterrâneo ENTRADA DE SERVIÇO: INSTALAÇÕES DE RESPOSABILIDADE DA CEMIG Comprimento máximo é 30 metros medidos a partir da base do poste da Cemig até a divisa da propriedade do consumidor com a via pública (ponto de entrega) Ramal de Ligação. Alguns pontos de atenção Cabos multiplex alumínio (aéreo), dimensionados de acordo com Tabela 6: Página 6-8 Cabos unipolares alumínio (subterrâneo), dimensionados de acordo com Tabela 6: Página 6-8 Multiplex Unipolar Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) ENTRADA DE SERVIÇO: INSTALAÇÕES DE RESPOSABILIDADE DA CEMIG Somente são instalados após vistoria e aprovação do padrão de entrada Medição. Alguns pontos de atenção No máximo, 5 metros, a partir da via pública Medidor Atual Padrão de Fornecimento – CEMIG-ND-5.1 (Dimensiona a Entrada de Serviço) 35 Após vistoria, a concessionária instala e liga o medidor e o ramal de ligação. Poste com isolador de roldana Bengala Caixa de medição Haste de aterramento Escolha do padrão de entrada Devem ser considerados os seguintes parâmetros: • Número de fios da ligação • Localização da unidade consumidora em relação à rede da CEMIG • Distância dos limites da propriedade do consumidor aos postes da CEMIG • Afastamento da edificação em relação à divisa da propriedade com o passeio público • Altura da edificação em relação ao passeio público O padrão é escolhido de acordo com a situação da edificação Ramais de ligação Alturas mínimas dos ramais de ligação ao solo e máxima distância entre o padrão e o limite da propriedade Exemplos de ligação à rede elétrica Exemplos de Padrão Esquema de ligação dos padrões de entrada 1) Condutor do ramal de ligação (CEMIG) 2) Conexão – ponto de entrega (CEMIG) 3) Medidor de energia 7) Condutor do ramal de entrada 8) Condutor do ramal interno (circuito de distribuição) 10) Disjuntor termomagnético 11) Caixa para medição Básica: 1. Cotrim, A. M. B. Instalações Elétricas. 5. ed. Pearson Education, 2008. 2. Niskier, J e Macintyre, A. J. Instalações Elétricas. 8. ed. LTC Editora, 2008 43 Complementar: 1. ND-5.1 - Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária - Rede de Distribuição Aérea - Edificações Individuais. CEMIG. 2013. 2. ND-5.2 - Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária - Rede de Distribuição Aérea - Edificações Coletivas. CEMIG. 2013. Adicional: 1. ABNT NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas. 2005. 2. ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 (que substitui a antiga NBR 5413 – Iluminação de Interiores). 3. ABNT NBR 5419 - Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. 2015??. 4. Revista Eletricidade Moderna. Guia EM da NBR 5410. 2001. 5. Osram do Brasil. Iluminação: Conceitos e Projetos. Disponível em http://www.osram.com.br/osram_br/Ferramentas_%26_Catlogos/Downloads/Iluminacao_Geral/Manual_do_Curso_Ilu minacao_Conceitos_e_Projetos/index.html Colaboração: Notas de aula – professores Gideon Lobato, Thiago Vilela e Henrique Lopes
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