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18/08/2019 1 DISTRIBUIÇÃO RESIDENCIAL DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS 2019/2 Eng. Civil, MSc. Danilo Gonçalves Batista - Projetos das Instalações Elétricas. . Simbologia . Iluminação e Tomadas . Dimensionamento de Condutores. . Fator de demanda e de diversidade. . Sistemas de aterramento. . Dispositivos de proteção dos circuitos . Dispositivos de comando dos circuitos DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L CONCEITOS INICIAIS PARA MELHOR ENTENDER O SISTEMA ELÉTRICO RESIDENCIAL Nos fios, existem partículas invisíveis chamadas elétrons livres, que estão em constante movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada nos fios (produção da corrente elétrica) , é necessário ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica (U). Esse movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocado pela ação da tensão, forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é chamada de corrente elétrica (I). Quando o metal é submetido a uma diferença de potencial elétrico (ddp), como quando ligado aos dois pólos de uma pilha ou bateria, os elétrons livres do metal adquirem um movimento ordenado. 18/08/2019 2 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 CONCEITOS INICIAIS PARA MELHOR ENTENDER O SISTEMA ELÉTRICO RESIDENCIAL TENSÃO (V) => É a força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o volt (V). CORRENTE ELÉTRICA (A) => É o movimento ordenado dos elétrons livres nos fios. Sua unidade de medida é o ampère (A). A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à corrente elétrica. Como a potência é o produto da ação da tensão e da corrente, a sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). Esta potência é conhecida como potência aparente. POTÊNCIA ELÉTRICA P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 POTÊNCIA ELÉTRICA P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Em eletrodinâmica define-se como potência elétrica a quantidade de energia transformada por unidade de tempo (*) imagem extraída do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais 18/08/2019 3 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 POTÊNCIA ELÉTRICA A potência aparente (VA) é composta por duas parcelas: Potência Ativa (W) Potência Reativa (VAr) A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em: Potência Mecânica; Potência Térmica; Potência Luminosa. A unidade de medida da potência ativa é o watt (W). P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 POTÊNCIA ELÉTRICA A potência reativa refere-se a parcela da energia elétrica que é transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de: Motores Transformadores Reatores A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampére reativo (VAr). Em projetos de instalação elétrica residencial os cálculos efetuados são baseados na potência aparente e potência ativa. Portanto, neste contexto, é de suma importância conhecer a relação entre elas para que se entenda o que é fator de potência. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 4 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 FATOR DE POTÊNCIA Sendo a potência ativa uma parcela da potência aparente, pode-se dizer que ela representa uma porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminosa. A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência. Quando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente é transformada em potência ativa. Isto acontece nos equipamentos que só possuem resistência, tais como: chuveiro elétrico, torneira elétrica, lâmpadas incandescentes, fogão elétrico, etc. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L FATOR DE POTÊNCIA Num circuito resistivo alimentado por corrente alternada a potência que visualizamos no Wattímetro é igual ao produto da tensão (V) pela corrente (A). Se acoplarmos a esse circuito um solenoide a potência visualizada no Wattímetro será menor que o produto da tensão (medida pelo voltímetro) pela corrente (medida no amperímetro), pois a bobina (solenoide) atrasa a corrente em relação à tensão. Figura: Wattímetro No caso do solenoide (bobina) a potência ativa (potência real, aquela mostrada no wattímetro) é menor que a potência nominal (aquela obtida pelo produto da tensão pela corrente, também conhecida como potência aparente). A potência real é medida em Watts, a potência aparente (Pa) é medida em Volt-Amperes (VA). Figura: Voltímetro 18/08/2019 5 Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L FATOR DE POTÊNCIA O fator de potência é a razão entre a potência ativa / potência aparente. Nos circuitos puramente resistivos não há atraso na corrente, sendo o fator de potência = cosφ=1. Entretanto, nos circuitos com indutância o fator de potência cosφ<1. Quando o fator de potência é inferior a um, existe um consumo de energia (Potência Reativa - VAr) que não é mensurado pelo wattímetro, consumo este incorrido na produção da indução magnética. Nas instalações em que o fator de potencia é baixo, para produzir potência ativa (W) é necessário uma elevada potência aparente (VA), o que encarece as instalações. O estudo do fator de potência é essencial no combate ao desperdício de energia elétrica. Em função do importuno ocasionado pelo baixo fator de potência a ANEEL, por meio de sua Resolução Normativa n° 414 de 9 de setembro de 2010, estabeleceu: Art. 95. “O fator de potência de referência “fR”, indutivo ou capacitivo, tem como limite mínimo permitido, para as unidades consumidoras ...o valor de 0,92.” DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L O projeto é a previsão gráfica da instalação, com todos os seus detalhes, localização dos pontos de utilização de energia elétrica, comandos, trajeto dos condutores, divisão dos circuitos, seção dos condutores, dispositivos de manobra ou seccionamento, carga de cada circuito, carga total da instalação, demanda e etc. 18/08/2019 6 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Projetar uma instalação elétrica de uma edificação consiste em: Quantificar, determinar os tipos e localizar os pontos de utilização deenergia elétrica; Dimensionar, definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos; Dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios. A prática indica a sequência de dimensionamento, que é a seguinte: 1 – Estabelecer a quantidade de pontos de iluminação 2 – Dimensionar da potência de iluminação. 3 – Estabelecer a quantidade de tomadas, de uso geral e específico. 4 – Dimensionar da potência das tomadas de uso geral e específico. 5 – Dividir a instalação em circuitos terminais. 6 – Calcular a corrente dos circuitos. 7 – Dimensionar os condutores. 8 – Dimensionar os eletrodutos. 9 – Dimensionar os dispositivos de proteção dos circuitos. 10 – Dimensionar o quadro de distribuição de acordo com a quantidade de circuitos da instalação e tipo de alimentação conforme NTC 04. Cálculo da potência elétrica instalada Dimensi- onamento das instalações DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 7 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L • DIAGRAMAS Os diagramas representam a instalação elétrica como um todo. Possuem diversos modelos. Os mais utilizados são: Unifilar e a Multifilar. • DIAGRAMA UNIFILAR É o que comumente vimos nas plantas de instalações elétricas prediais. Define as principais partes do sistema elétrico permitindo identificar o tipo de instalação, sua dimensão, ligação, o número de condutores, modelo do interruptor, e dimensionamento de eletrodutos, condutores, lâmpadas e tomadas. Esse tipo de diagrama localiza todos os componentes da instalação. O diagrama a abaixo indica a ligação de um ponto de luz no teto com 1 lâmpada de 100 watts ligado por um interruptor simples e pertencente ao circuito 2. 18/08/2019 8 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L • DIAGRAMA MULTIFILAR Representa todo o sistema elétrico, indicando todos os condutores detalhadamente. Cada condutor é representado por um traço que será utilizado na ligação dos componentes. Figura – Ilustração de Representação do Diagrama Multifilar. DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L • DIAGRAMA FUNCIONAL. É mais utilizado para fins didáticos pois representa o esquema funcional de forma clara e acessível. Figura – Ilustração de Representação do Diagrama Funcional. 18/08/2019 9 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL 18/08/2019 10 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL 18/08/2019 11 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL 18/08/2019 12 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L (*) imagens retiradas do Manual da Pirelli – Instalações Elétricas Prediais EXEMPLO DE DIAGRAMA FUNCIONAL DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 A previsão de carga deve obedecer às prescrições da NBR 5410, item 4.2.1.2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DEFINIÇÃO: “CARGA: Qualquer equipamento ou conjunto de equipamentos ligados a um sistema elétrico e que absorve potência desse sistema.” 18/08/2019 13 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segura de uma instalação nos limites adequados de temperatura e de queda de tensão. Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação, devem-se prever os equipamentos de utilização a serem instalados, com suas respectivas potências nominais e, após isso, considerar as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento destes equipamentos, bem como capacidade de reserva para futuras ampliações. DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo-se às prescrições citadas a seguir. 1 Os equipamentos de utilização de uma instalação podem ser alimentados diretamente (caso de equipamentos, de uso industrial ou análogo), através de tomadas de corrente de uso específico ou através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral). 2 As caixas de derivação utilizadas para a ligação de equipamentos de utilização são consideradas, para os efeitos normativos (Norma NBR 5410), como tomadas de uso específico. 3 Os flats e as unidades de apart-hotéis e similares são considerados como unidades residenciais. 18/08/2019 14 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 PR O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L ...Antes de iniciar o estudo do levantamento da carga instalada em uma edificação é necessário entender o que é potência instada e demanda! POTÊNCIA INSTALADA X POTÊNCIA DEMANDADA Entende-se por potência instalada (Pinst) ou potência nominal (Pn) o somatório das potências nominais de todos os aparelhos, incluindo neste cálculo as potências estimadas para as tomadas. Não é econômico dimensionar as instalações elétricas com base somente na potência nominal (ou potência total instalada), pois a potência demandada (Pd) sempre é inferior à potência nominal. Para encontrar a potência demandada é necessário multiplicar a potência nominal por um fator de demanda (fd). DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE ILUMINAÇÃO 1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz. 2. Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 15 Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS Tem-se dois tipos de tomadas, em termos de projeto: Tomadas de Uso Específico (TUE); Tomadas de Uso Geral (TUG). P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L A NBR 5410 estabelece que as tomadas dividem-se em dois tipos: TUG -Tomadas de Uso Geral - podem ser ligados os aparelhos móveis ou portáteis que funcionam algum tempo e depois são removidos: carregador de celular, liquidificador, batedeira, .... TUE - Tomada de Uso Específico – destinadas a alimentar os equipamentos fixos: chuveiro, torneira elétrica, geladeira, maquina de lavar roupa, e outros. Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 TOMADAS DE USO GERAL (TUG) 1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). Previsão da Quantidade! P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 16 Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS NOTA: em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e benjamins (tês) que, além de desperdiçarem energia, podem comprometer a segurança da instalação. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L ATENÇÃO: No caso de tomadas sempre que houver sobra de perímetro deve ser adicionado mais uma tomada (diferente do cálculo de iluminação). Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 TOMADAS DE USO GERAL (TUG’S) As Tomadas de Uso Geral (TUG’s) não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados: aparelhos móveis ou aparelhos portáteis. Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Previsão da Potência mínima das TUG’s! 18/08/2019 17 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 As condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s) são estabelecidas de acordo com o número de aparelhos de utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente. TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’s) São destinadas à ligação de equipamentos fixos e estacionários, como é o caso de: Chuveiro; Ar condicionado; Aquecedores NOTA: quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente reporta o fato de que a ligação do equipamento à instalação elétrica irá ocorrer por meio de uma tomada elétrica. Em alguns casos, a ligação poderá ser feita, por exemplo, por ligação direta (emenda) de fios ou por uso de conectores. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’S) P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Quantidade: De acordo com o número de aparelhos. Potência: A nominal do aparelho. Localização: No máximo a 1,5m do equipamento. ATENÇÃO: no caso de tomadas sempre que houver sobra de perímetro deve se adicionar mais uma tomada (diferente do cálculo de iluminação). Observação: Sempre que possível, deve-se instalar uma quantidade maior de pontos de tomada de uso geral. Assim, evita-se a utilização de extensões e benjamins, reduzindo o desperdício de energia e evitando comprometer a segurança da instalação. A carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência; Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência. 18/08/2019 18 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’S) P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L O dimensionamento e a quantidade de aparelhos que necessitam de tomadas de uso específico têm relação direta com o numero de aparelhos que serão instalados em cada ambiente. A potência nominal é a potência indicada na identificação do aparelho, ou em sua especificação contida no manual de instalação. Em geral no mínimo tem-se: Um chuveiro: 5.600W a 6.500W Uma torneira elétrica: 3.000W a 5000W Uma geladeira: 500W a 800W Máquina de Lavar: 600W a 2.000W Ferro de passar roupa: 400W a 1.600W VER TABELAS CONTIDAS NA NBR 5410 INDICANDO POTÊNCIA MÉDIA DOS APARELHOS!!! Observação: Os aparelhos específicos já possuem locais pré-determinado, e suas tomadas devem ser instaladas a, no máximo, 1,5 m de cada equipamento. Devemos sempre deixar uma potência maior (folga) para equipamentos com potência alta por que constantemente são lançados novos modelos com maior potência e os usuários tendem a trocá-los. DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Previsão de carga – Recomendações Normativas (NBR 5410) A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo-se às prescrições de 4.2.1.2.1 a 4.2.1.2.3 da NBR 5410, conforme transcrito abaixo. 4.2.1.2.1 Geral: a) a carga a considerar para um equipamento de utilização é a potência nominal por ele absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência; b) nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência. 4.2.1.2.2 Iluminação: a) as cargas de iluminação devem ser determinadas como resultado da aplicação da ABNT NBR 5413; b) para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, asperdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. NOTA : Em 9.5.2.1 são fixados critérios mínimos para pontos de iluminação em locais de habitação. 18/08/2019 19 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA - POTÊNCIAS MÉDIAS DE APARELHOS DE AQUECIMENTO E ELETRODOMÉSTICO (Extraído da ABNT NBR 5410) P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA - POTÊNCIAS MÉDIAS DE APARELHOS DE AQUECIMENTO E ELETRODOMÉSTICO (Extraído da ABNT NBR 5410) 18/08/2019 20 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA - POTÊNCIAS NOMINAIS MÉDIAS DE CONDICIONADORES DE AR TIPO JANELA/SPLIT (Extraído da ABNT NBR 5410) DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L No funcionamento de uma instalação elétrica residencial, comercial ou industrial, pode-se constatar que a potência elétrica consumida é variável a cada instante. Isto ocorre porque nem todas as cargas instaladas estão em funcionamento simultâneo. A potência total solicitada (observem que não é a instalada, é a solicitada! ou seja, é a requerida pela unidade consumidora!) pela instalação da rede a cada instante será, portanto, função das cargas em operação e da potência elétrica absorvida por cada uma delas a cada instante. Para realizar o dimensionamento dos condutores elétricos que alimentam os quadros de distribuição, os quadros terminais e seus respectivos dispositivos de proteção, não seria razoável, nem técnica, nem economicamente, a consideração da demanda como sendo a soma de todas as potências instaladas. 18/08/2019 21 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L DEFINIÇÕES IMPORTANTES PARA O ENTENDIMENTO DA POTÊNCIA INSTALADA E POTÊNCIA DEMANDADA ... CARGA OU POTÊNCIA INSTALADA É a soma de todas as potências nominais de todos os aparelhos elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema. DEMANDA É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho ou por um sistema. DEMANDA PROVÁVEL ( Dmáx ) É a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para o dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos dispositivos de proteção; será utilizado também para classificar o tipo de consumidor e seu padrão de atendimento pela concessionária local. FATOR DE DEMANDA É a razão entre a Demanda Máxima e a Potência Instalada FD = Dmáx / Pinst DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L No geral, tem-se dois tipos de cargas, a saber: I) Industriais: Motores, fornos, caldeiras, máquinas de solda e etc. II) Não Industriais: Iluminação, aquecimento, ventilação , ar condicionado, equipamentos de cozinha e lavanderia e etc. No projeto elétrico, a Carga Instalada refere-se ao somatório das potências nominais de todos os equipamentos elétricos e dos pontos de luz instalados na unidade consumidora. A Demanda elétrica é o valor médio da carga em um intervalo de tempo especificado, geralmente 15 minutos. Gráfico que expressa a demanda elétrica 18/08/2019 22 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L CONFORME REGULAMENTADO PELA NTC 04 Edificações Individuais e Agrupamentos com até Quatro Unidades Consumidoras a) Unidades consumidoras tipo M1, M2, M3, B1 e B2 serão dimensionadas pela Tabela 1 da NTC 04. b) Unidades consumidoras tipo T1, T2, T3 e T4 serão dimensionadas pela Tabela 1, calculando-se o valor da demanda provável (D) através da expressão fornecida na NTC 04 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS TABELA 1 - LIMITAÇÕES DE FORNECIMENTO E DIMENSIONAMENTOS – EDIFICAÇÕES INDIVIDUAIS (Tabela Extraída da NTC 04) 18/08/2019 23 NOTAS SOBRE A TABELA 1 DA NTC 04 - LIMITAÇÕES DE FORNECIMENTO ... 1) As seções dos condutores, indicadas na tabela, são as mínimas admissíveis. 2) Todos os condutores com seção igual ou superior a 16 mm² deverão ser cabos, classe de encordoamento 2. 3) Os disjuntores foram dimensionados com base na sua capacidade nominal definida para uma temperatura ambiente de 40°C. Nos casos em que ocorrerem temperaturas superiores à anteriormente referida deve-se fazer a correção das correntes nominais em conformidade com as recomendações das normas da ABNT e/ou fabricante. 4) As temperaturas dos condutores referem-se às máximas admissíveis pelas suas isolações e coberturas conforme previsto nas respectivas normas da ABNT. 5) Especificar condutores fase e neutro de modo a constituir sempre um circuito trifásico completo. Os comprimentos, conexões e forma de instalação dos condutores deverão ser idênticos de modo a assegurar perfeita distribuição de corrente. 6) Todos os condutores vivos inclusive o neutro do mesmo circuito devem ser agrupados em um único eletroduto. 7) A especificação e o dimensionamento dos condutores de BT deverão obedecer ao estabelecido na ABNT NBR 5410. 8) Os condutores do ramal de ligação foram dimensionados para uma temperatura ambiente de 40°C. 9) As potências de motores indicadas referem-se ao maior motor ou à soma das potências dos motores com partidas simultâneas. 10) O valor de "D" refere-se à demanda calculada conforme item 13. 11) A categoria T5 é utilizada apenas para os consumidores do grupo B, atendidos por rede de distribuição subterrânea, ramal de ligação com condutores de 50 mm² e medição indireta. DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L A demanda da unidade consumidora ou do edifício de uso coletivo, para efeito de dimensionamento dos condutores do ramal de entrada e ligação, eletrodutos, proteção geral e aterramento da entrada em baixa tensão, bem como dos diversos trechos comuns das instalações, deverá ser determinada pela expressão: D = a + (b1 + b2 + b3 + b4 + b5 + b6 + b7 + b 8) + c + d + e Cada uma das demandas citadas deve ser calculada com base nas tabelas indicadas na NTC 04 – CELG (apresentadas na sequência dos slides). 18/08/2019 24 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L D = a + (b1 + b2 + b3 + b4 + b5 + b6 + b7 + b 8) + c + d + e DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 25 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA 2 - CARGA MÍNIMA E FATORES DE DEMANDA PARA INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS DE USO GERAL P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 26 TABELA 2 - CARGA MÍNIMA E FATORES DE DEMANDA PARA INSTALAÇÕES DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS DE USO GERAL (Continuação) P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA 3 - FATORES DE DEMANDAPARA EQUIPAMENTOS DE USO RESIDENCIAL P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 27 TABELA 4 - FATORES DE DEMANDA DE APARELHOS DE AR CONDICIONADO P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L TABELA 5 - FATORES DE DEMANDA DE FORNOS E FOGÕES ELÉTRICOS P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 28 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Pode-se considerar circuito elétrico como o conjunto de componentes, condutores e cabos, ligados ao mesmo equipamento de proteção (por exemplo: disjuntor). Então, cada circuito será composto pôr todos os condutores, eletrodutos, tomadas, luminárias ligados a um mesmo disjuntor. Tem-se dois tipos básicos de circuito: Circuito de Distribuição – liga o quadro do medidor ao quadro de distribuição. Circuito Terminal – é aquele que parte do quadro de distribuição e alimenta diretamente lâmpadas, tomadas de uso geral (TUG) e tomadas de uso específico (TUE). DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L É importante que toda instalação elétrica seja dividida, de acordo com as necessidades, em vários circuitos. Toda a instalação deve ser dividida em vários circuitos de modo a: facilitar as verificações, os ensaios e a manutenção; evitar os perigos que possam resultar da falha de um único circuito, como, por exemplo, no caso da iluminação; facilitar a passagem dos condutores nos eletrodutos e as ligações dos mesmos aos terminais dos aparelhos de utilização (interruptores, tomadas e aparelhos). diminuir a corrente nominal, possibilitando o dimensionamento de condutores com menor seção e dispositivos de proteção com capacidade nominal inferior; limitar as consequências de uma falta, a qual provocará apenas o seccionamento do circuito defeituoso; 18/08/2019 29 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Critérios para a divisão das instalações em circuitos, conforme NBR 5410 Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos alimentados. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas de corrente. Em unidades residenciais e acomodações (quartos ou apartamentos) de hotéis, motéis e similares devem ser previstos circuitos independentes para equipamentos de corrente nominal superior a 10 A. Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases de modo a obter-se um maior equilíbrio possível. Cada circuito deve ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida, através de outro circuito. Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador, etc.), o conjunto de circuitos alimentado por cada sistema constitui uma instalação. DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L Critérios para a divisão das instalações em circuitos, conforme NBR 5410 Cada uma das instalações deve ser claramente diferenciada das outras, observando-se que: Um quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com exceção dos circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação; Os condutos fechados só devem conter condutores de uma única instalação; Nos condutos abertos, bem como nas linhas constituídas por cabos fixados diretamente em paredes ou tetos, podem ser instalados condutores de instalações diferentes, desde que adequadamente identificados. 18/08/2019 30 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L A simbologia é definida por normas da ABNT, dentre as quais pode-se citar: NBR- 5446: Símbolos gráficos para execução de esquemas; NBR-5444: Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais; NBR-5443: Sinais e símbolos para eletricidade; VEJAM COMO EXEMPLOS AS TABELAS A SEGUIR EXTRAÍDAS DA NBR 5444 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 31 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 32 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 33 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 34 P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L 18/08/2019 35 DISCIPLINA: INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof. MSc. Danilo Gonçalves Batista FACULDADES OBJETIVO, CURSO DE ENGENHARIA CIVIL - 10º PERÍODO: 2019/2 EXERCÍCIO – VER PLANTA ENCAMINHADA. 1. FAZER O LANÇAMENTO DA ILUMINAÇÃO; 2. FAZER O LANÇAMENTO DAS TOMADAS; 3. FAZER O LANÇAMENTO DO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO DE CARGAS; 4. REALIZAR O LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL DA EDIFICAÇÃO. P R O J E T O E L É T R IC O R E S ID E N C IA L
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