Aula 4 - Dimensionamento de eletrodutos e proteção

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Disciplina: Instalações Elétricas Período: 6º 
Curso: Engenharia Elétrica - CEFET-MG
Profa. Gabriel Alves Mendonça
Email: gforti@gmail.com 
Nota: Este material foi elaborado incluindo partes de notas de aula do prof. Prof.Thiago Vilela e 
Prof. Henrique Lopes
 - Dimensionamento de eletrodutos
 - Dimensionamento de proteção dos circuitos terminais
 - Equilíbrio de fases
 - Dimensionamento dos condutores e da proteção do circuito 
alimentador (circuito de distribuição)
 - Diagrama unifilar
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Dimensionamento de 
Eletrodutos
Dimensionar 
Alimentador
Equilibrar as Fases
Diagrama Unifilar 
Geral
Detalhes, Memorial 
Descritivo/Cálculo 
e Lista de Material
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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
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• Procurar os caminhos mais curtos (economia) entre os pontos de utilização e o QDC
• Evite cruzar Eletrodutos em Linha Reta
• Interligar os Pontos de Utilização com o menor número de Eletrodutos
• São desenhados em “arcos”, mas executados em Linha Reta.
• Em linha Reta: Não exceder 15 m de eletroduto sem caixa de passagem. Se em curva,
reduza 3 metros para cada curva de 90º.
• Eletrodutos em Pisos – Geralmente para Tomadas Baixas e Médias
Eletroduto
Curva de 90o
Caixa Octogonal
Caixa de derivação 4’’ x 2’’
Caixa de derivação 4’’ x 4’’
Eletrodutos e Caixas de Derivação
• Podem ser fabricados em PVC, liso ou corrugado, rígidos ou flexíveis, podendo ser 
encontrados no mercado em barras de 3 metros ou em rolos
• Estão disponíveis no mercado em vários diâmetros, como ½” (16mm); ¾” (20mm); 1” 
(25mm); 1 ½” (32mm); 2” (50mm); etc
Conforme a Norma NBR 15465
Leve
Médio
Pesado
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Simbologia
Dimensionar eletrodutos é determinar seu diâmetro 
externo para cada trecho da instalação. Esse diâmetro é 
dado em mm e é padronizado.
É obrigatório que os condutores não ocupem mais 
que 40% da área útil dos eletrodutos
Diâmetro 
nominal
Diâmetro 
interno (mm)
Área útil 
(mm2)
40% da área 
útil (mm2)
20 mm
½”
16,4 211,2 84,48
25 mm
¾”
21,3 356,3 142,52
32 mm
1”
27,5 593,9 237,56
Condutor (mm2) 1,5 2,5 4 6 10 16 25
Diâmetro 
externo (mm)
3,0 3,7 4,2 4,6 5,9 6,9 8,5
Área total do fio 
(mm2)
7,07 10,75 13,85 16,62 27,34 37,39 56,75
Área útil dos eletrodutos mais utilizados em instalações elétricas residenciais
Área total de cada condutor incluindo sua isolação
Exemplo
O croqui abaixo mostra 4 circuitos deixando um quadro de 
distribuição por um mesmo eletroduto de PVC rígido do tipo 
rosqueável. De acordo com as bitolas dos condutores dadas a 
seguir, determine o diâmetro mínimo desse eletroduto.
Circuitos 3 e 5: 2,5 mm2
Circuito 6: 4,0 mm2
Circuito 4: 6,0 mm2
No Quadro de Distribuição de Circuitos (QDC) 
podem existir três equipamentos responsáveis 
por diferentes tipos de proteção em uma 
instalação elétrica:
• Disjuntor Termomagnético
• Dispositivo Diferencial-Residual (DR)
• Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS)
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Uma sobrecarga, em termos gerais, pode ser considerada como uma 
corrente elétrica acima da corrente nominal projetada para
um determinado circuito. A sobrecarga acontece quando a corrente 
elétrica supera a capacidade de condução dos fios e cabos,
reduzindo a vida útil desses componentes.
As sobrecargas costumam provocar aquecimentos no sistema, 
danificando a isolação dos fios.
Já uma curto-circuito resulta de uma falta (impedância insignificante), 
entre condutores vivos que apresentam uma diferença de potencial em
funcionamento normal. Habitualmente, é uma corrente com valor muitas
vezes acima do valor nominal. Nessa situação, se o disjuntor não atuar
instantaneamente colocará em risco a segurança das pessoas e do 
patrimônio, provocando desde a perda de aparelhos elétricos e 
eletrônicos até incêndios.
Disjuntor termomagnético
Protege os condutores de um circuito contra sobrecarga 
e curto-circuito. Possui disparadores eletromagnéticos 
que atuam em caso de curto-circuito e disparadores 
térmicos que são acionados em caso de sobrecarga.
Correntes de sobrecarga: um pouco superiores à corrente nominal. 
Ex: 1,13 In
Correntes de curto-circuito: muito superiores à corrente nominal. 
Ex: 5 In
Atuação lenta: minutos
Atuação rápida: mili-segundos
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Fonte: Guia EM da NBR 5410
Ex.: 
Disjuntor em caixa moldada
Características nominais dos disjuntores
- Tensão nominal de serviço
- Tensão nominal de isolamento
- corrente nominal
-Corrente convencional de não atuação e de 
atuação
-Disparo instantâneo: faixas de ajuste
-Capacidade de interrupção (comparada com o 
valor da Corrente de curto presumida).
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IDISJUNTOR: 10 – 13 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 70 – 90 – 100 A ...
IDISJUNTOR: 10 – 15 –20 – 25 – 30 – 35 – 40 – 50 – 60 – 70 – 100 A ...
Norma IECNorma NEMA
Exemplos de disjuntores
Monofásicos Bifásicos Trifásicos
 A tabela abaixo fornece os limites da corrente convencional de atuação para disjuntores e
fusíveis.
 A tabela abaixo fornece os limites da corrente convencional de atuação para disjuntores e
fusíveis.
20
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Especificação do disjuntor
A corrente nominal do disjuntor (IDISJUNTOR) deve
satisfazer a inequação abaixo. Dessa forma, garante-se
que ele não atue erroneamente para a corrente
calculada do circuito (ICIRCUITO) e que ele abra o circuito
caso essa corrente seja maior que a suportada pelo fio
(IFIO), protegendo-o.
IFIO x (FCNC x FCT) ≥ IDISJUNTOR ≥ ICIRCUITO
FCNCFCT
I
I circproj


• Exemplo de aplicação: Dimensionar um disjuntor utilizando os critérios de
sobrecarga para um circuito de distribuição trifásico, com condutores isolados
(PVC) em eletroduto embutido em alvenaria:
• Sendo a corrente o circuito, ICIRC = 24 A. (considere temperatura de 30
oC e
sem agrupamento de condutores)
Resolução:
• bitola: S = 4 mm2.
• Assim, a capacidade de condução do condutor, IZ = 32 A (para FCNCxFCT = 1),
determina-se a corrente nominal do disjuntor
  In ≤ 32 A (In = 25 A);.
 E ainda: I2 = 1,30xIn ≤ 1,45xIZ
 Condição prevista para instalação:
 Iz = (FCNCxFCT) x IFIO
Dispositivo DR
O dispositivo diferencial residual detecta corrente de 
fuga em um circuito elétrico e abre esse circuito. Sua 
finalidade é proteger as pessoas em caso de choque 
elétrico. 
Associado a esse dispositivo pode ter um disjuntor ou um interruptor:
Disjuntor DR Interruptor DR
A NBR 5410:2004 exige a utilização de proteção 
diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta 
sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a:
1. Pontos de tomada de corrente de uso geral e específico e 
pontos de iluminação em cozinhas, copas, lavanderias, 
áreas de serviço, garagens e em todo local interno 
molhado em uso normal ou sujeito a lavagens.
2. Pontos de tomada de corrente em áreas externas.
3. Pontos de tomada de corrente que, embora instaladas em 
áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em 
áreas externas.
4. Pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro. 
Disjuntor 
termomagnético
Interruptor DR
10 – 13 – 16 – 20 A 25 A
25 – 32 A 40 A
40 – 50 A 63 A
70 A 80 A
90 A 100 A
Escolha do interruptor DR
Deve ser feita de acordo com a corrente nominal do 
circuito. Não tem problema a escolha de um interruptor 
de corrente maior que a nominal, pois o equipamento 
que atuará em caso de sobrecarga ou curto-circuito é o 
disjuntor termomagnético. 
Para aplicações de proteção contra choques elétricos, deve-se escolher 
um interruptor DR com sensibilidade de 30 mA ou menos!
Interruptor DR em cada circuito
Disjuntor 
termomagnético
Interruptor DR
Essa configuração reduz a seletividade da proteção, 
pois se houver fuga de corrente em um circuito, 
todos os circuitos serão desligados.
Interruptor DR na proteção geralDPS
Dispositivo de Proteção contra Surtos
O DPS tem o objetivo de proteger os equipamentos 
elétricos contra sobretensões de origem atmosférica 
transmitidas pela linha externa de alimentação dessa 
instalação. 
DPS DPS DPS
Fase A
Fase B
Fase C
Esquema de conexão no QDC
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita 
- Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 30
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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%. 
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
Cálculo do fator de demanda de acordo 
com a carga instalada
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 = 10,42 kVA → FD = 0,45
3 chuveiros de 6600 VA (TUE) → FD = 0,84
Potência total instalada: 30.220 VA
Potência total demandada:
10.420 x 0,45 + 3 x 6600 x 0,84 = 21.321 VA
Esse dimensionamento é feito com base na 
potência demandada. (Fornecimento tipo C)
A
circuitoI
56
127.3
21321
 
ou 
A 56
220.3
21321


Caso não haja correções nessa corrente devido ao FCT 
ou ao FCNC, a seção dos condutores de distribuição 
para esse caso deverá ser de 10 mm2. Mas o critério da 
queda de tensão também deve ser verificado... 
Para a potência demandada do exemplo anterior 
e considerando o fornecimento trifásico: 
Exemplo
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita 
- Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 37
Proteção geral
O disjuntor geral é definido de acordo com a potência demandada para 
consumidores com fornecimento tipo C (cargas maiores). Para os 
fornecimentos tipo A e B (cargas menores), a definição do disjuntor 
geral é feita de acordo com a potência instalada. 
Tabela extraída parcialmente da ND 5.1 indica a proteção geral 
(disjuntor a ser usada no quadro de medição).
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Para instalações com fornecimento bifásico ou trifásico, 
deve-se dividir as cargas o mais homogeneamente 
possível entre as fases. Uma recomendação é não deixar 
a diferença de carga entre as fases ultrapassar os 10%. 
Exemplo de um tipo de fornecimento bifásico:
1. Iluminação: C1 = 480 VA
2. TUG’s quarto e banho: C2 = 1000 
VA
3. TUG’s cozinha: C3 = 1900 VA
4. Chuveiro: C4 = 6600 VA
5. Torneira elétrica: C5 = 2500 VA
Fase A: C3 + C4/2 + C5/2 = 6450 VA
Fase B: C1 + C2 + C4/2 + C5/2 = 6030 VA
Equilíbrio de fases
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Diagrama unifilar final da 
instalação
O diagrama unifilar final oferece uma visão 
geral dos circuitos terminais e de distribuição 
da instalação elétrica residencial. 
Disjuntor geral
Disjuntores do
QDC
Exercício dimensionamento
 Exercício para entregar na próxima aula: Dimensione o
alimentador e faça o diagrama unifilar de uma instalação
sabendo-se que possui 8 circuitos, com as seguintes tensões e
potências. (no máx. de circuitos no eletroduto)
◦ C1 – 5500 VA – 220V – chuveiro (2)
◦ C2 – 5500 VA – 220V – Chuveiro (2)
◦ C3 – 1500 VA – 127V – Micro ondas (3)
◦ C4 – 1300 VA – 127V – iluminação (3)
◦ C5 – 1200 VA – 127V – iluminação (4)
◦ C6 – 2300 VA – 127V – tomadas (3)
◦ C7 – 2000 VA – 127V – tomadas cozinha e área de serviço (3)
◦ C8 – 3500VA – 127V – torneira elétrica (2)
◦ _______
◦ 22800 VA = Potencia total instalada (fornecimento tipo D)
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NOTAS:
- Dimensione os condutores dos circuitos terminais considerando o 
CCC. A temperatura ambiente de 30 oC e o número máximo de 
circuitos no eletroduto está indicado entre parênteses. 
- Considere que o CQT não prevaleça sobre o CCC devido aos curtos 
comprimentos dos circuitos.
- Considerar a distância do medidor ao QDC de 10 metros
-Fornecimento tipo C  considerar a potência demandada para o 
dimensionamento do alimentador
- Realizar o equilíbrio de fases adequadamente.
- Dimensionar os disjuntores dos circuitos terminais e do circuito de 
distribuição.
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
42
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 Thiago Vilela e Henrique Lopes
http://www.osram.com.br/osram_br/Ferramentas_&_Catlogos/Downloads/Iluminacao_Geral/Manual_do_Curso_Iluminacao_Conceitos_e_Projetos/index.html
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44
Valores de corrente de 
curto-circuito no 
secundário do 
transformador
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Fonte: Guia EM da NBR 5410
46
Fonte: Guia EM da NBR 5410
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Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
 Exemplo: Dimensione o alimentador e faça o diagrama unifilar
de umai nstalação sabendo-se que possui 9 circuitos, com as
seguintes tensões e potências.
 De acordo com a Tabela 12 da ND 5.1 temos que o fator de
demanda de iluminação e TUG será 0,57.
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
 Exemplo: Dimensione o alimentador e faça o diagrama unifilar
de uma instalação sabendo-se que possui 9 circuitos, com as
seguintes tensões e potências.
 De acordo com a Tabela 15 da ND 5.1 temos que o fator de
demanda de para aparelhos do mesmo tipo de uso serão: 0.92
(chuveiros), 1.0 (micro ondas) e 1.0 (torneira elétrica)
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
 Exemplo: Dimensione o alimentador e faça o diagrama unifilar
de umai nstalação sabendo-se que possui 9 circuitos, com as
seguintes tensões e potências.
 Assim de acordo com a Tabela do tipo de dimensionamento da
proteção geral esta instalação será do tipo C2 com disjuntor geral de
60 A trifásico.
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
 De acordo com o critério da capacidade de condução de
corrente:
 E ainda de acordo o critério da queda de tensão (VAm),
considerando um comprimento de 10 m:
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
Seção nominal
(mm2)
Sd máximo (VA * m)
Tensão: 127 V Tensão: 220 V
# 1,5 14.032 42.108
# 2,5 23.387 70.180
# 4,0 37.419 112.288
# 6,0 56.129 168.432
# 10 93.548 280.720
# 16 149.677 449.152
# 25 233.871 701.800
• Diagrama unifilar da instalação:
• Deve-se dividir as cargas INSTALADAS o mais igualmente
possível entre as fases: carga da fase A, B e C com valores em
torno da potência de referencia. É importante que no final dos
cálculos,a DEMANDA média por fase fique bem equilibrada
(valores bem próximos).
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
• Segundo o exemplo dado, teremos uma potência instalada de
21.400 VA que é a soma dos 9 circuitos.
Dimensionamento do Alimentador e Diagrama 
unifilar
A maneira segundo a qual os condutores estão instalados 
influenciana capacidade de troca térmica entre eles e o 
ambiente e, em consequência, na capacidade de condução de 
corrente dos mesmos. 
Quanto melhor as condições do condutor dissipar calor, maior 
poderá ser a corrente transportada por ele!
O método construtivo mais empregada em instalações 
elétricas residenciais é o B1 da norma NBR 5410:2004, ou 
seja, condutores unipolares em eletroduto embutido em 
parede de alvenaria. 
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita 
- Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 58
59
exemplo