Instalações Elétricas

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Instalações Elétricas
Questão 1/8 - Instalações Elétricas
Para realizar um projeto de instalações elétricas para uma residência, utilizamos como base a norma NBR 5410 - INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO.
Um projeto pode ser dividido em 3 partes básicas:
· Previsão de cargas
· Dimensionamento dos condutores
· Dimensionamento dos dispositivos de proteção (disjuntores e DRs)
Antes de mais nada, separe um caderno ou incie uma planilha para servir de memorial de cálculos. Alguns valores serão utilizados nas próximas etapas do projeto!!!
Começaremos o nosso trabalho, pela previsão de cargas. Nessa etapa, iremos definir a carga prevista para a iluminação em cada ambiente da casa, assim como o número de pontos de tomadas de uso geral e a potência de cada um desses pontos.
Para isso, é necessário recorrer aos critérios descritos na NBR 5410 para esses casos e também às medidas apresentadas na planta baixa da residência em que iremos trabalhar, como mostra a figura abaixo.
Para iniciar a previsão de cargas, é necessário extrair os dados da planta baixa informada para calcular a área e o perímetro de cada ambiente da casa. 
Feito isso, preencha na tabela, os valores de área e perímetro de cada ambiente.
		
	Área [m2]
	Perímetro [m]
	Dormitório 1
	 12.00
	14.00
	Dormitório 2
	
10.50
	
13.00
	Sala de Estar
	9.00
	12.00
	Sala de Jantar
	19.25
	18.00
	Corredor
	1.40
	5.00
	Cozinha
	9.00
	12.00
	Banheiro
	3.75
	8.00
	Varanda
	32.96
	27.00
Questão 2/8 - Instalações Elétricas
Para a previsão de cargas de iluminação, devem ser consideradas as potências respectivas a cada ambiente. 
Para isso, você deve consultar no material de aula, os critérios da norma NBR 5410 para a definição dessas cargas.
Para te auxiliar nessa etapa, utilize os valores relacionados às dimensões dos ambientes da planta baixa, anteriormente calculados.
Com base na norma NBR 5410, preencha a tabela com os valores mínimos previstos para a potência em VA destinados à iluminação de cada ambiente da residência que estamos trabalhando.
***Obs.: A NBR 5410 não estipula um critério para iluminação de áreas externas como a Varanda, ficando assim à escolha do projetista. 
Para esse trabalho, deve-se usar os mesmos critérios dos ambientes internos para a iluminação da varanda. 
Nota: 1.2
		
	Potência [VA]
	Dormitório 1
	160
	Dormitório 2
	160
	Sala de Estar
	100
	Sala de Jantar
	280
	Corredor
	100
	Cozinha
	100
	Banheiro
	100
	Varanda
	400
Questão 3/8 - Instalações Elétricas
Para a previsão de cargas de tomadas de uso geral (TUG), deve ser considerado o número de pontos, bem como as potências respectivas. 
Para isso, você deve consultar no material de aula, os critérios da norma NBR 5410 para a definição dessas cargas.
Para te auxiliar nessa etapa, utilize os valores relacionados às dimensões dos ambientes da planta baixa, anteriormente calculados.
Com base na norma NBR 5410, preencha a tabela com os valores mínimos previstos para o número de pontos e a potência resultante das tomadas de uso geral (TUG) de cada ambiente da residência em que estamos trabalhando.
Nota: 1.2
		
	Nº de pontos de TUG
	Potência total do ambiente [VA]
	Dormitório 1
	3
	300
	Dormitório 2
	3
	300
	Sala de Estar
	3
	300
	Sala de Jantar
	4
	400
	Corredor
	1
	100
	Cozinha
	4
	1900
	Banheiro
	1
	600
	Varanda
	2
	200
Questão 4/8 - Instalações Elétricas
O dimensionamento dos condutores de uma instalação é uma etapa fundamental para evitar riscos de incêndio devido à sobrecargas. Para isso, é necessário inicialmente definir os circuitos do projeto.
Para o projeto de instalações da planta fornecida, serão adotados os seguintes circuitos:
O condutor adotado para uma aplicação deve ser adequado ao valor da corrente drenada e aos limites da temperatura de operação.
A corrente de projeto (IB) pode ser obtida pelas equações abaixo, na qual V é a tensão eficaz em volts, S é a potência aparente em VA, P é a potência útil em watts e cosϕcos⁡ϕ é o fator de potência.
IB=PV⋅cosϕ ou IB=SVIB=PV⋅cos⁡ϕ ou IB=SV
CONSIDERAÇÕES:
Para este projeto, considere o método de instalação A1 e que os condutores utilizados são de cobre, com isolação de PVC. Considere ainda, que a temperatura ambiente é de 30∘C30∘C e não há agrupamento de circuitos, portanto não se fazem necessários os fatores de correção por temperatura ou agrupamento. 
Se os valores de potência do circuito são dadas em watts, adote o fator de potência igual a 0,8 para tomadas de uso geral e 1 para os demais circuitos.
Faça um levantamento da potência de cada circuito, com base nos valores fornecidos para as TUE e também através dos valores obtidos na etapa de previsão de cargas.
Depois preencha a tabela abaixo com o valor da corrente de projeto (IB), para cada circuito indicado na tabela acima.
IMPORTANTE
Preencha todos os valores com duas casas decimais, usando ponto e não vírgula. Somente os números!!!
Ex.: Circuito 1 --> 9.75
Nota: 0.0
		
	Corrente de Projeto (IB) [A]
	Circuito 1
	6.92
	Circuito 2
	4.09
	Circuito 3
	5.66
	Circuito 4
	11.96
	Circuito 5
	15.81
	Circuito 6
	30.91
	Circuito 7
	24.56
	Circuito 8
	25.09
	Circuito 9
	17.63
Questão 5/8 - Instalações Elétricas
Conforme abordado na aula 3 do seu roteiro de estudos no AVA, existem 3 critérios que estão intimamente ligados às dimensões do condutor.
Para evitar que operem em condições de sobrecarga, os condutores desse projeto de instalações serão adotados levando em consideração esses critérios, a começar pelo Critério da Capacidade de Condução.
A Tabela 36 da norma NBR 5410 (abaixo), apresenta valores de capacidade de corrente, em ampères, de acordo com a área de seção transversal do condutor em mm2. Os valores da capacidade de condução podem variar de acordo com o método de instalação, a temperatura, o material do condutor, o tipo de isolação e o número de condutores carregados, portanto, adote os seguintes critérios:
· Método de instalação – A1;
· Temperatura do ambiente (Ar) – 30ºC;
· Material do condutor – cobre;
· Tipo de isolação do condutor – PVC;
· Número de condutores carregados – 2 (F+F para 220V ou F+N para 127 V).
Faça um levantamento dos valores da corrente de projeto, calculados anteriormente, e preencha a tabela abaixo com os valores de seção dos condutores, em mm2, de acordo com a capacidade de condução mostrada na Tabela 36 da NBR 5410 para cada circuito do projeto.
IMPORTANTE
Preencha todos os valores com duas casas decimais, usando ponto e não vírgula. Somente os números!!!
Ex.: Circuito 1 --> 6.00
Nota: 0.0
		
	Seção do Condutor [mm2]
	Circuito 1
	0.50
	Circuito 2
	0.50
	Circuito 3
	0.50
	Circuito 4
	1.50
	Circuito 5
	2.50
	Circuito 6
	6.00
	Circuito 7
	4.00
	Circuito 8
	4.00
	Circuito 9
	2.50
Questão 6/8 - Instalações Elétricas
Dando continuidade aos critérios adotados para o dimensionamento dos condutores, abordados na aula 3 do seu roteiro de estudos no AVA, nessa etapa será utilizado o Critério da Seção Mínima.
A Tabela 47 da norma NBR 5410 (abaixo), apresenta valores mínimos que devem ser adotados para a área de seção transversal do condutor em mm2, de acordo com o tipo e forma de utilização do circuito.
Faça um levantamento do valor da área de seção transversal, em mm2, dos condutores adotados anteriormente pelo critério da capacidade de condução, para cada circuito do projeto.
Compare os valores obtidos anteriormente, com os valores mínimos da Tabela 47 da NBR 5410. Atualize a seção dos condutores para que atendam, simultaneamente, aos critérios da capacidade de condução e da seção mínima.
Preencha a tabela abaixo com os valores atualizados da seção, em mm2, dos condutores adotados para cada circuito do projeto.
		
	Seção do Condutor [mm2]
	Circuito 1
	0.50
	Circuito 2
	0.50
	Circuito 3
	0.50
	Circuito 4
	1.50
	Circuito 5
	2.50
	Circuito 6
	6.00
	Circuito 7
	4.00
	Circuito 8
	4.00
	Circuito 9
	2.50
Questão 7/8 - Instalações Elétricas
Devido à resistência e aos longos comprimentos dos condutores, a tensão na origem pode ser diferente a fornecida à carga,devido à queda de tensão nos condutores. A norma NBR 5410, estipula que o valor da queda de tensão percentual em circuitos terminais, deve ser inferior a 4%, caso contrário, o circuito deve ser repensado em função das distâncias para reduzir esse efeito. Em último caso, a seção do condutor adotado deve ser aumentada.
O chamado de Critério da Queda de Tensão, é o terceiro e último dos critérios usados para o dimensionamento dos condutores, abordados na aula 3 e também na aula prática 3 do seu roteiro de estudos no AVA.
A tabela abaixo apresenta valores de queda de tensão, em , para condutores de um determinado fabricante. Vale lembrar que, apesar de algumas das cargas do projeto serem alimentadas em 220 V, ou seja, um sistema bifásico, os valores adotados na tabela devem ser para um sistema monofásico. Isso se deve ao número de condutores carregados, que será 2 tanto para uma tensão em 127 V como em 220 V, e não 3 como em um sistema trifásico.
Após ter utilizados os critérios da capacidade de condução e o da seção mínima nas etapas anteriores, utilize a seção, em mm2, dos condutores adotados para calcular a queda de tensão (ΔVΔV), em volts, e a queda de tensão percentual em relação à tensão nominal do circuito (ΔVΔV%).
Os cálculos serão apenas para os circuitos de tomadas de uso exclusivo (TUE).
Para isso, utilize as equações abaixo:
onde ΔVΔVTAB é a queda de tensão em V/A.km obtido na tabela, IB é a corrente de projeto do circuito, L é o comprimento estimado para o condutor em km e V é o valor da tensão nominal do circuito.
De acordo com o pé-direito da residência e a localização dos pontos de TUE, adote os seguintes valores para os comprimentos dos condutores:
· Circuito 6 – 6 m;
· Circuito 7 – 4 m;
· Circuito 8 – 7 m;
· Circuito 9 – 4 m.
IMPORTANTE
Preencha todos os valores com duas casas decimais, usando ponto e não vírgula. Somente os números!!!
Ex.: Circuito 6 --> 1.15
Nota: 0.0
		
	Queda de Tensão em volts [V]
	Queda de tensão percentual [%]
	Circuito 6
	1.11
	0.50
	Circuito 7
	0.88
	0.69
	Circuito 8
	1.58
	0.71
	Circuito 9
	1.00
	0.78
Questão 8/8 - Instalações Elétricas
O dimensionamento dos disjuntores é fundamental para evitar que as instalações sejam submetidas a correntes de sobrecargas e correntes de curto-circuito.
De acordo com a norma NBR 5410, o valor da corrente nominal do disjuntor (IN) deve ser superior ao valor da corrente da carga ou corrente de projeto (IB), ao mesmo tempo que deve ser inferior ao valor da capacidade de condução (IZ) do condutor adotado para o circuito, como mostra a figura abaixo.
Para correntes superiores à corrente IN, a norma NBR IEC 60947-2 estabelece critérios para a atuação do disjuntor. O desarme ou manobra do disjuntor deve ocorrer dentro de um período específico, conforme a corrente conduzida e o percentual de sobrecarga, como mostra a tabela abaixo:
Faça um levantamento dos valores da corrente de projeto (IB) e também da capacidade de condução (IZ) dos condutores adotados de cada circuito do projeto, conforme calculados anteriormente. Em seguida, preencha a tabela a seguir com os valores adotados para a corrente nominal (IN) dos disjuntores que serão utilizados em cada circuito do projeto. Considere para IN, os valores comerciais a seguir:
***Obs.: Também é estabelecido que os condutores devem suportar uma sobrecarga de até 45% por um período de uma hora, sem sofrer prejuízos (1,45 IZ). Portanto, afim de auxiliar na escolha do disjuntor em casos que não há um valor comercial entre IB e IZ, é possível adotar um valor de IN maior que IZ, desde que o valor de IN escolhido, acrescido da sua tolerância de 30% (1,30 IN), não seja maior que 1,45 IZ.
Exemplo: Para uma corrente IB = 42 A o condutor adotado tem capacidade IZ = 46 A. Como não há um valor de IN entre 42 e 46, verifica-se os limites de cada elemento. O condutor deve suportar 1,45.IZ = 66,7 A por um período de até 1 hora. Se for adotado o disjuntor de 50 A, a atuação deve ocorrer também em até 1 hora, para 1,30.IN = 65 A. Ou seja, o disjuntor atua antes de atingir o máximo valor suportável do condutor e garante a proteção do circuito.
Nota: 1.2
		
	Corrente nominal (IN) para o disjuntor adotado [A]
	Circuito 1
	10
	Circuito 2
	6
	Circuito 3
	10
	Circuito 4
	16
	Circuito 5
	20
	Circuito 6
	40
	Circuito 7
	32
	Circuito 8
	32
	Circuito 9
	25