Dimensionamento de eletrodutos e circuitos da alimentação

Prévia do material em texto

03/06/2016
1
Disciplina: Instalações Elétricas Prediais Período: 8º 
Curso: Engenharia de Produção Civil - CEFET-MG
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita
Email: crejanem@gmail.com 
Slides incluem notas de aula do prof. Henrique Lopes
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
03/06/2016
2
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
03/06/2016
3
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas Prediais - Eng. de produção Civil - CEFET-MG 5
ETAPA 6ETAPA 6ETAPA 6ETAPA 6 – DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
1º - Determine o diâmetro de todos os eletrodutos presentes na planta. 
Veja aula 9.
a. No projeto os eletrodutos de diâmetro de 20 mm, não precisam 
ser indicados. Mas deve haver como nota que “todos os 
eletrodutos não especificados têm o diâmetro de 20 mm”.
b. Para fins de aproximação inicial, considere a tabela abaixo, que 
leva em conta o número de condutores e suas seções nominais para 
determinar o diâmetro dos eletrodutos. Assuma que todos os 
condutores presentes nos eletrodutos possuem a mesma seção que 
o condutor de maior seção presente no conjunto. Caso seja 
verificado que o eletroduto possui um diâmetro maior que 20 mm, 
refine o cálculo utilizando o procedimento VISTO EM AULA, que 
considera as bitolas de cada condutor em separado. 
c. Anote na planta, 
conforme mostrado
na legenda, o diâmetro
dos eletrodutos
maiores que 20 mm. 
Roteiro – Prática 06
03/06/2016
4
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 C = Somatório das C = Somatório das C = Somatório das 
cargas decargas decargas decargas de iluminação e iluminação e iluminação e iluminação e 
TUG’sTUG’sTUG’sTUG’s (kVA)(kVA)(kVA)(kVA)
Fator de demandaFator de demandaFator de demandaFator de demanda (FD)(FD)(FD)(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
Válido para unidades consumidoras residenciaisVálido para unidades consumidoras residenciaisVálido para unidades consumidoras residenciaisVálido para unidades consumidoras residenciais
Para outros tipos de unidades, consultar ND5.1 da cemig
03/06/2016
5
Número de aparelhosNúmero de aparelhosNúmero de aparelhosNúmero de aparelhos FD (FD (FD (FD (TUE’sTUE’sTUE’sTUE’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:Potência total demandada:Potência total demandada:Potência total demandada:
10.420 x 0,45 + 3 x 6600 x 0,84 = 21.321 VA
Fator de demanda aplicada a grupos de aparelhos
Esse dimensionamento é feito com base na 
potência demandada. (Fornecimento tipo C)
03/06/2016
6
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 16 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
Seção Seção Seção Seção 
nominalnominalnominalnominal
(mm(mm(mm(mm2222))))
2 condutores 2 condutores 2 condutores 2 condutores 
carregadoscarregadoscarregadoscarregados
(mono ou (mono ou (mono ou (mono ou 
bifásico)bifásico)bifásico)bifásico)
30% da 30% da 30% da 30% da 
capacidade capacidade capacidade capacidade 
de condução de condução de condução de condução 
2 condutores 2 condutores 2 condutores 2 condutores 
3 condutores 3 condutores 3 condutores 3 condutores 
carregados carregados carregados carregados 
(trifásico)(trifásico)(trifásico)(trifásico)
# 1,5 17,5 5,3 15,5
# 2,5 24,0 7,2 21,0
# 4,0 32,0 9,6 28,0
# 6,0 41,0 12,3 36,0
# 10 57,0 17,1 50,0
# 16 76,0 22,8 68,0
# 25 101 30,3 89,0
Corrente máxima no fio (IFIO), em Ampères, para cabos de cobre com 
isolação em PVC instalados em eletrodutos embutidos em 
alvenaria em uma temperatura de 30 oC
03/06/2016
7
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita 
- Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 13
Seção nominalSeção nominalSeção nominalSeção nominal
(mm(mm(mm(mm2222))))
SdSdSdSd máximo (VA * m)máximo (VA * m)máximo (VA * m)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
ρ×
∆××
=×
200
(%)
2
UUA
dS
A tabela abaixo é construída considerando a queda de considerando a queda de considerando a queda de considerando a queda de 
tensão percentual igual a 2%tensão percentual igual a 2%tensão percentual igual a 2%tensão percentual igual a 2% e o valor de ρ igual a 0,0172 
Ωmm2/m, que corresponde à resistividade do cobre. O valor 
de A se refere à seção nominal de cada condutor e U se 
relaciona com a tensão nominal do circuito: 127 ou 220 V.
03/06/2016
8
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas prediais - Engenharia de produção civil - CEFET-MG 15
Seção reduzida - Aplicável para circuitos trifásicos
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas prediais - Engenharia de produção civil - CEFET-MG 16
No exemplo: todos os 5 condutores deverão ser de 16 mm²: No exemplo: todos os 5 condutores deverão ser de 16 mm²: No exemplo: todos os 5 condutores deverão ser de 16 mm²: No exemplo: todos os 5 condutores deverão ser de 16 mm²: 
três fases, neutro e o terratrês fases, neutro e o terratrês fases, neutro e o terratrês fases, neutro e o terra
03/06/2016
9
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita 
- Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 17
Proteção geralProteção geralProteção geralProteção geralProteção geralProteção geralProteção geralProteção geral
O disjuntor geral é definido de acordo com a potência demandada para 
consumidores com fornecimento tipo fornecimento tipo fornecimento tipo fornecimento tipo C C C C (cargas maiores). Para os 
fornecimentos tipo A e B fornecimentos tipo A e B fornecimentos tipo A e B 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 a proteção geral a proteção geral a proteção geral 
(disjuntor a ser usada no quadro de medição).(disjuntor a ser usada no quadro de medição).(disjuntor a ser usada no quadro de medição).(disjuntor a ser usada no quadro de medição).
No exemplo: O disjuntor geral será de 60ANo exemplo: O disjuntor geral será de 60ANo exemplo: O disjuntor geral será de60ANo exemplo: O disjuntor geral será de 60A
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas - Engenharia Elétrica - CEFET-MG 18
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 fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fasesEquilíbrio de fases
03/06/2016
10
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações Elétricas -
Engenharia Elétrica - CEFET-MG 19
Diagrama Diagrama Diagrama Diagrama Diagrama Diagrama Diagrama Diagrama unifilarunifilarunifilarunifilarunifilarunifilarunifilarunifilar final da final da final da final da final da final da final da final da 
instalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalaçãoinstalação
O diagrama unifilar final oferece uma visão 
geral dos circuitos terminais e de distribuição 
da instalação elétrica residencial. 
Disjuntor geral
Disjuntores do
QDC
2500 VA
6600 VA
1900 VA
1000 VA
480 VA
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas Prediais - Eng. de produção Civil - CEFET-MG 20
ETAPA 6ETAPA 6ETAPA 6ETAPA 6 – DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS
1º - Determine o diâmetro de todos os eletrodutos presentes na planta. 
Veja aula 9.
a. No projeto os eletrodutos de diâmetro de 20 mm, não precisam 
ser indicados. Mas deve haver como nota que “todos os 
eletrodutos não especificados têm o diâmetro de 20 mm”.
b. Para fins de aproximação inicial, considere a tabela abaixo, que 
leva em conta o número de condutores e suas seções nominais para 
determinar o diâmetro dos eletrodutos. Assuma que todos os 
condutores presentes nos eletrodutos possuem a mesma seção que 
o condutor de maior seção presente no conjunto. Caso seja 
verificado que o eletroduto possui um diâmetro maior que 20 mm, 
refine o cálculo utilizando o procedimento VISTO EM AULA, que 
considera as bitolas de cada condutor em separado. 
c. Anote na planta, 
conforme mostrado
na legenda, o diâmetro
dos eletrodutos
maiores que 20 mm. 
Roteiro – Prática 06
03/06/2016
11
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas Prediais - Eng. de produção Civil - CEFET-MG 21
ETAPA 7ETAPA 7ETAPA 7ETAPA 7 – DIMENSIONAMENTO DO CIRCUITO DE ALIMENTAÇÃO
1º - Calcule a potência demandada por essa instalação de acordo com 
as tabelas desta aula.
2º - Determine o disjuntor geral dessa instalação de acordo com a 
potência demandada e a Tabela (slide 17) 
3º - Dimensione os condutores do circuito de distribuição pelo Critério 
da Capacidade de Corrente (CCC) e pelo Critério da Queda de Tensão 
(CQT) considerando a potência demandada.
a. Para o CCC, considere FCNC = 1, pois o circuito de distribuição 
está sozinho no eletroduto. Para determinar a bitola dos cabos, 
considere a coluna “3 condutores carregados” da Tabela contida nos 
slides 12 ou 13 desta aula, já que o circuito é trifásico
b. Para o CQT, considere a distância total do circuito de alimentação 
igual a 10 m. Calcule a grandeza Sxd em uma fase (utilizando a 
potência demandada de uma fase somente) e utilize a coluna com os 
valores para 127 V da Tabela contida no slide 14.
c. Escolha a maior bitola encontrada entre os dois critérios.
4º - Dimensione o eletroduto do circuito de distribuição (lembrando 
que ele terá três fases, o neutro e o terra, todos com a bitola definida na 
letra c do item anterior).
Roteiro – Prática 07
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas Prediais - Eng. de produção Civil - CEFET-MG 22
ETAPA 8ETAPA 8ETAPA 8ETAPA 8 – EQUILÍBRIO DE FASES E DIAGRAMA UNIFILAR
1º - Faça o equilíbrio das fases de acordo com o critério apresentado 
nos slides 18 e 19.
2º - Complete o diagrama unifilar da instalação de acordo com o 
modelo mostrado anteriormente. Observem que este modelo 
corresponde a um fornecimento a 3 fios. O Projeto que vocês estão O Projeto que vocês estão O Projeto que vocês estão O Projeto que vocês estão 
fazendo, o fornecimento é a 4 fios: 3 fases e um neutrofazendo, o fornecimento é a 4 fios: 3 fases e um neutrofazendo, o fornecimento é a 4 fios: 3 fases e um neutrofazendo, o fornecimento é a 4 fios: 3 fases e um neutro
Roteiro – Prática 08
03/06/2016
12
23
ComplementarComplementarComplementarComplementar:
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.
Principal:Principal:Principal:Principal:
1. ABNT NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de 
Normas Técnicas. 2005.
2. ABNT NBR 5444 – Cancelada (simbologia)
Profa. Cláudia Rejane de Mesquita - Disciplina Instalações 
Elétricas Prediais - Eng. de produção Civil - CEFET-MG