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TÉCNICAS DE ILUMINAÇÃO Luz é uma radiação eletromagnética com propriedades ondulatórias e corpusculares, capaz de produzir uma sensação visual. As propriedades fundamentais da luz são: Propaga-se no vácuo através de ondas; Propaga-se em todas as direções do espaço; Propaga-se em linha reta; Transmite-se a distância. As radiações eletromagnéticas resultam de diferentes formas de energia como (calor, luz, raios x, ultra-violeta, ondas de rádios, etc). O que as diferenciam são as relações entre as grandezas: Velocidade de propagação (c): É a velocidade com que a radiação se propaga no espaço. Período (T): É o tempo que leva a onda para ocupar duas posições idênticas. Frequência ( f ): É o número de períodos por segundo. Comprimento de onda (λ ): É a distância entre dois pontos que se encontram na mesma posição. 1. NATUREZA, DEFINIÇÃO E PROPRIEDADE DA LUZ A velocidade de propagação da luz no vácuo é próxima a 3x105 Km/s, sendo que, ao atravessar um meio material (ar, vidro, água, etc) a velocidade de propagação é reduzida em função do índice de propagação do meio. A velocidade de propagação c da radiação é dada por: c = λ x f onde: λ = comprimento de onda (nm). f = frequência em ciclos/ seg. T = 1 / f c = velocidade da luz, (Km/s). T = período, (seg.) ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO LUZ VISÍVEL E ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO A luz visível situa-se no espectro eletromagnético entre as radiações cujos comprimentos de ondas variam entre 380nm à 760nm. raios cósmicos raios gama raios x ultra violeta luz visível infra vermelh o Micro- ondas ondas radioelétricas violeta azul verde amarelo laranja Vermelho 380 430 490 560 590 630 760 2.AS CORES As cores são determinadas pela reação do mecanismo de percepção sensorial aos diversos comprimentos de ondas. Essa curva está construída baseada na visão fotóptica, isto é, na visão diurna, e na visão escotóptica, isto é a visão noturna. As cores de menor comprimento de onda (violeta, azul) são mais visíveis a noite e as de maior (laranja, vermelho), de dia. COMPOSIÇÃO DAS CORES As diversas cores é formada pela composição aditiva ou subtrativa das cores fundamentais (vermelho, verde, azul). EFEITO DA LUZ SOBRE A COR Cor do Objeto COR DA LUZ AMARELO VERMELHO AZUL VERDE AMARELO Amarelo brilhante Laranja avermelhado Marrom claro Amarelo limão VERMELHO Laranja brilhante Vermelho brilhante Vermelho azulado Vermelho amarelado AZUL Púrpura claro Púrpura escuro Azul brilhante Azul esverdeado VERDE Verde amarelado Verde oliva Azul esverdeado Verde brilhante A COR NO AMBIENTE DE TRABALHO A cor no ambiente de trabalho depende de vários fatores: tipo de trabalho, espaço, iluminação, etc. Algumas dicas importantes: TETO OU FORROS → Devem possuir cores claras, próximas ao branco, porque a luz refletida é espalhada uniformemente pelo interior, dissipando sombras e reduzindo ofuscamento. PAREDES E COLUNAS→ Devem ter o mesmo tom daquela que o trabalhador vê quando está concentrado no trabalho, para evitar um excessivo cansaço visual. PISO → Devem possuir cores mais escuras que teto e paredes. SUPERFÍCIES DE TRABALHO→ Devem ter acabamento sem brilho para evitar ofuscamento. ÍNDICE DE REPRODUÇÃO DE CORES (IRC) É um número subjetivo de 0 a 100, de uma fonte artificial, em comparação com a ideal, independe de sua temperatura de cor (K). Sendo o referencial a luz do sol cujo IRC = 100, este número mostra o quanto uma fonte de luz reproduz as cores. Lâmpada IRC Incandescente Comun 100 Incandescente Halógena 100 Fluorescente Luz do Dia 64 Fluorescente Branca Fria 85 Vapor de Mercúrio 47 Lâmpada de Led 80 Vapor Múltiplo Metálico 90 Vapor de Sódio (baixa pressão) 30 Vapor de Sódio (alta pressão) 35 A temperatura do corpo luminoso da lâmpada caracteriza não apenas o fluxo luminoso que emite mas também a cor da luz. Quanto maior o valor da temperatura de cor, mais uniforme o espectro luminoso fria e branca a luz. O fluxo luminoso não está relacionado com a temperatura da cor, ou seja, maior temperatura da cor não significa maior fluxo luminoso. Luz mais quente maior aconchego e relaxamento→ Cor avermelhada. Luz mais fria maior atividade → Cor branca. TEMPERATURA DE COR (T) Lâmpada T (0K) Incandescente Comun 2.800 Incandescente Halógena 3.200 Fluorescente Luz do Dia 6.500 Fluorescente Branca Fria 4.200 Vapor de Mercúrio 4.100 Vapor Múltiplo 5.100 Vapor de Sódio (baixa pressão) 3.200 Vapor de Sódio (alta pressão) 2.200 Incidência de Luz com diferentes Temperaturas de Cores Efeitos e Aplicações da Temperatura de Cor LUZ NEGRA A luz negra é o resultado da incidência da luz comum sobre o vidro de uma lâmpada especial, mais escura e sem fósforo. Nas lâmpadas fluorescentes brancas, a incidência da luz só é possível graças à camada de fósforo que reveste o tubo de vidro - isso porque a maior incidência é da luz ultravioleta, que só se torna visível quando passa pelo fósforo. Quando o fósforo é retirado e o vidro escurecido, a luz ultravioleta passa direto pelo vidro. Ao incidir sobre superfícies claras, elas fazem o mesmo papel do fósforo. Há também elementos invisíveis em outras superfícies que também possuem fósforo e, ao serem banhados pela luz negra, passam a brilhar. Conheça abaixo alguns desses usos diferentes da luz negra. ARTE Para identificar obras falsas, usa-se a luz: tintas atuais contêm fósforo, enquanto grande parte das antigas não PERÍCIA Peritos usam corante fluorescente para detectar impressões digitais. Fluidos corporais como o sêmen também são sensíveis à luz negra DINHEIRO Em muitos países, dentro das cédulas de dinheiro existe uma tira fluorescente invisível. Nas notas de real, um brasão é visível só à luz negra ASSEPSIA Uma variação de luz negra, com ondas de luz curtas, é encontrada em hospitais, onde serve para matar germes CARIMBOS Com tinta invisível fluorescente, alguns parques de diversão e baladas carimbam a mão dos visitantes para ingresso em algumas atrações VAZAMENTOS É possível injetar corante fluorescente no combustível de maquinários com vazamentos. Com a luz negra circulando, acha-se o buraco 3.ESPECTROS LUMINOSOS E PRINCIPAIS FONTES Para explicar algumas limitações das fontes luminosas artificiais, costuma-se dividir o espectro visível em três classes. Contínuo Corpos Aquecidos(Sol, Lâmpadas Incandescentes). Raias Lâmpadas Fluorescentes. Faixas Lâmpadas Vapor de Mercúrio, Sódio. Efeitos da Luz Ofuscamento: é a luz que inscide diretamente no olho, é provocado por exesso de luz ou superfícies muito polidas. Deslumbramento: é o aparecimento de sombra no ambiente. Para evitar luz direcionadas com ângulos inferiores a 45 , e superficies rugosas. Vida útil : tempo médio de funcionamento em horas. Tipo de lâmpada Vida Útil (horas) Incandescente Comum 1.000 Incandescente Halôgena 2.000 Mista 4.000 Fluorescente 8.000 Vapor de sódio 24.000 Multivapores Metálicos 12.000 Vapor de mercúrio 12.000 Vapor de sódio de alta pressão 24.000 Lâmpada de Led 50.000 Comparação dos Parâmetros: SEMICONDUTOR LED LED é um semicondutor emissor de Luz. Principais características: 1)IRC ≥ 80; 2) TEMPERATURA DE COR: 3000 a 6000 K; 3) EFICIÊNCIA LUMINOSA: 80 lm/W; 4)VIDA ÚTIL: 50.000 Horas; 5) NÃO TEM OSCILAÇÃO; 6) NÃO EMITE UV. Sistemas de Iluminação Sistema de Iluminação Fluxo Luminoso Emitido Fluxo Luminoso Emitido Para Cima Para Baixo Direta 0 – 10% 90 – 100% Semi-Direta 10 – 40% 60 – 90% Geral Difusa 40 – 60% 40 – 60% Direta-Indireta 40 – 60% 40 – 60% Semi-Indireta 60 – 90% 10 – 40% Indireta 90 – 100% 0 – 10% Direta: é o tipo de iluminação em que o fluxo luminoso é dirigido diretamente sobre a superfície a ser iluminada. Com esse tipo de iluminação deve-se tomar cuidado com sombras de contraste acentuado e com ofuscamentos diretos e indiretos; Semi-Direta: ocorre quando grande parte do fluxo luminoso é dirigido diretamente ao plano de trabalho e parte do fluxo emitido atinge o plano de trabalho através de reflexões no teto e na parede. Esse tipo de luminária produz sombras mais tênues e uma menor possibilidade de ofuscamento, quando comparada à luminária classificada como direta; Indireta: tipo de luminária onde o fluxo luminoso emitido pelas lâmpadas só chega ao plano de trabalho através de reflexão em tetos e paredes. Apesar de apresentar ausência de sombras e ofuscamento, são aplicadas apenas em iluminação decorativa, pois apresentam uma grande dissipação do fluxo luminoso até que se atinja o plano de trabalho; Semi-indireta: nesse tipo de luminária a maior parte do fluxo luminoso incide na superfície de trabalho através da reflexão no teto e paredes, e apenas uma pequena parcela a atinge diretamente. Apesar de apresentar uma iluminação agradável, devido à ausência de ofuscamento e pouca sombra, não é comumente aplicada devido à sua baixa eficiência; Direta-indireta: esse tipo de luminária apresenta praticamente o mesmo fluxo luminoso para cima e para baixo; Geral-difusa: é obtida através de luminárias difusoras que espalham o fluxo luminoso em diversas direções, produzindo poucas sombras e uma possibilidade remota de ofuscamento. 4. GRANDEZAS UTILIZADAS EM ILUMINAÇÃO Para fazer os cálculos luminotécnicos, precisamos conhecer as grandezas fundamentais, baseadas nos termos de iluminação e na NBR - 5413. 4.1 FLUXO LUMINOSO ( φ ) “É a quantidade total de luz emitida por segundo por uma fonte luminosa, e avaliada de acordo com a sensação luminosa produzida” A unidade de medida é o lúmen. (lm) 4.2 EFICIÊNCIA LUMINOSA (η ) É a razão entre o fluxo luminoso emitido por uma fonte, sobre a potência consumida pela mesma. η = φ / p onde: φ é o fluxo luminoso emitido pela fonte. p é a potência elétrica absorvida pela fonte. Unidade: (lm/W); lúmens por Watts. Tipo de lâmpada Eficiência (lúmen / watt) Incandescente 10 a 20 Infravermelho 15 a 20 Mista 17 a 25 Fluorescente 43 a 84 Vapor de sódio 75 a 105 Multivapores Metálicos 69 a 115 Vapor de mercúrio 40 a 63 Vapor de sódio de alta pressão 68 a 140 Eficiência Luminosa das Lâmpadas 4.3 INTENSIDADE LUMINOSA ( I ) É a quantidade luz em uma determinada direção. I = φ / ω onde: ω é o ângulo sólido. φ é o fluxo luminoso emitido. Unidade: (Cd); Candela. 4.4 ILUMINÂNCIA OU ILUMINAMENTO (E) Por definição a iluminância é a densidade de fluxo luminoso incidente em uma superfície. E = φ / S onde: φ fluxo luminoso emitido pela fonte; S área da superfície na qual o fluxo incide. unidade: lux = lúmen / metro quadrado. A iluminância pontual pode ser calculada em um ponto A da superfície: E = I / d2 Se a incidência de luz for oblíqua, a iluminância no ponto B é dada por: E = ( I / d2 ) cos θ onde: I é a intensidade luminosa. d é a distância entre o lâmpada e o ponto A. 4.5 EXERCÍCIOS: 1) Utilizando a luminária abaixo, determine: a) A intensidade luminosa na vertical fornecida por uma lâmpada cujo fluxo luminoso produzido é de 36.000 lm. b) Qual é a direção que esta luminária emite a maior intensidade luminosa e qual é esse valor? c) Qual é o iluminamento em um ponto afastado de 5 metros do eixo vertical da luminária, sendo a altura da luminária de 8 metros? 2) Uma luminária, com duas lâmpadas fluorescentes, de 40 W, branca fria, cujo fluxo produzido é de 3.000(lm) cada, acha-se a 3,50m acima do plano de trabalho. a) Qual será o iluminamento em um ponto de uma mesa, embaixo da luminária, b) Qual será o iluminamento a 2 m afastado da vertical do plano longitudinal do aparelho? 1. LÂMPADAS INCANDESCENTES Características Construtivas: Constam basicamente de um filamento de tungstênio espiralado uma, duas, ou três vezes, que é levado a incandescência pela passagem da corrente elétrica ( efeito joule ). Sua oxidação é evitada pela presença de gás inerte ( nitrogênio ou argônio ) ou vácuo dentro do bulbo que contém o filamento. O acabamento do bulbo pode ser argenta ou claro., fabricados para 127/220 V. Vida Útil: Aproximadamente 1000 horas. IRC: 100 Potências Fabricadas: 15 a 200 W. Eficiência Luminosa: média entre 15 a 20 lm/w. Tipos de bases para Lâmpadas 1.1 LÂMPADAS HALOGENAS O funcionamento deste tipo de lâmpada é baseado num ciclo regenerativo entre um elemento halógeno ( iodo, fluor ou bromo ) e o tungstênio do filamento. Existem nas potências de 50 à 2.000 (W). Vantagens: - vida útil média de 2.000 horas. - ausência de enegrecimento do bulbo - alta eficiência luminosa média é de 25 lm/w. - excelente reprodução de cores: IRC =100 - reduzidas dimensões e dimerizável - acendimento e reacendimento imediato Utilizações: faróis, projetores, fotografia, cinema, vitrines, monumentos, aeroportos, indústria têxtil, etc. 1.2 LÂMPADAS QUARTZO- HALOGENAS ( DICRÓICAS) São lâmpadas incandescentes que combinam os benefícios das lâmpadas halôgenas com um refletor multi-facetado, este recoberto com uma película constituída por um filtro químico (dicróico). Possui um filamento especial de 12V, localizado no refletor dicróico, sendo necessário transformador. São indicados para os mesmos locais das lâmpadas projetoras, com as vantagens de oferecer luz clara e fria, pois emite um facho 65% mais frio que as lâmpadas convencionais, por refletir o calor através do seu filtro. Disponível em duas versão com potência até 50W: - Dicróica fechada : Abertura de facho de 120, 240 e 360 , com refletor dicróico com vidro frontal; - Dicróica aberta: abertura de facho de 240 e 360, com refletor dicróico sem vidro frontal. Benefícios: - Luz mais branca, mais brilhante e intensa; - Possuem uma perfeita reprodução de cores - IRC = 100; - Vida longa: 3000 horas (Dicróica Aberta) e 4000 horas (Dicróica Fechada); - Ótimas para fins decorativos; - São lâmpadas dimerizáveis; - Transmitem menos calor para o ambiente e possuem um facho de luz bem definido. Exemplo de Lâmpadas Halogenas Lâmpada Halogena Palito Lâmpada Halogena Dicróica 2. LÂMPADAS FLUORESCENTES São constituídas por um tubo em cujas paredes internas é fixado um material fluorescente e onde se efetua uma descarga elétrica, a baixa pressão, em presença de vapor de mercúrio. Produz-se, então, uma radiação ultravioleta que, em presença do material existentes nas paredes (cristais de fósforo), se transforma em luz visível. O bulbo é tubular e de vidro, base tipo bipino ou tetrapino, e em suas extremidades encontram-se eletrodos de tungstênio (cátodos), enrolados helicoidalmente e recobertos com óxidos de bário emissores de elétrons. Vida média : 8.000 horas. Eficiência luminosa: 80 lm / W IRC= 65 à 85 Categorias: Branca, Branca fria, Luz do dia,(Temperatura de Cor). 2.1 LÂMPADAS FLUORESCENTES PL São lâmpadas de descarga de gás de mercúrio a baixa pressão, com base tipo rosca provida de starter, capacitor e dois ou três tubos interligados. 3. LÂMPADA VAPOR DE MERCÚRIO São lâmpadas de descarga à alta pressão. Há no interior da lâmpada um tubo de descarga de quartzo que suporta altas temperaturas. Os eletrodos dão a descarga inicial e os átomos de mercúrio emitem raios ultravioletas que são convertidos em luz visível pela camada de pós - fluorescentes. São muito usadas para iluminação de grandes áreas internas e externas (prédios industriais, armazéns, ruas, parques, etc.). A luz tem uma aparência branco - azulada, pois emite radiação visível nos comprimentos de onda amarelos, verdes e azuis, com carência de vermelhos. EFICIÊNCIA LUMINOSA • As lâmpadas a vapor de mercúrio, disponíveis na faixa de 80 a 1000 W, convertem aprox. 13% da energia consumida em luz visível, com eficácia luminosa entre 45 e 65 lm/W. TEMPERATURA DE COR: • 3.000 a 6.000 K. IRC: 22 a 52. VIDA ÚTIL MÉDIA • Possuem uma longa vida útil, que pode variar de 6.000 a 28.000 horas; • Perdem fluxo luminoso com o tempo. Com 5 anos de uso podem estar emitindo somente 10 a 20 % da quantidade de luz original. VANTAGENS • Boa eficiência luminosa (4 a 6 vezes mais que as incandescentes); • Luminância média (pouca possibilidade de ofuscamento); • Oferecidas com potências elevadas (uma de 400 W equivale a 9-10 lâmpadas fluorescentes de 40 W); • Volume pequeno; • Boa duração média (6.000 a 28.000 horas). DESVANTAGENS • Necessita aparelhagem auxiliar para funcionamento; • Leva de 4 a 5 minutos para atingir o fluxo luminoso máximo; • Custo inicial elevado; • Quando ligadas e desligadas, ainda quentes, levam mais tempo ainda pra acender; • Não funcionam caso a tensão nominal caia abaixo da nominal; • Reprodução de cores apenas razoável, pobre para algumas cores. média (6.000 a 28.000 horas). 4. LÂMPADAS MISTAS São uma combinação da lâmpada incandescente com uma lâmpada a vapor de mercúrio. O acendimento inicial se dá pelo aquecimento de um filamento, que faz o sistema do tubo de descarga funcionar. Não necessita de reatores, podendo ser ligada diretamente à rede, em substituição a uma lâmpada incandescente comum. Possui uma aparência de cor agradável, com a adição dos vermelhos pelo filamento incandescente, gerando uma cor de luz branca difusa. EFICIÊNCIA LUMINOSA • 55 lm/W TEMPERATURA DE COR • 3.600 a 4.100 K IRC • 40 a 69 5. VAPOR DE SÓDIO Possui o tubo de descarga de cerâmica, já que o sódio corroe o quartzo, material usado nas demais lâmpadas de descarga; Trabalham em alta pressão e necessitam reator ou ignitor para funcionarem. Caracteriza-se por emitir uma luz monocromática centrada no amarelo; Por isso possui baixo IRC, com péssima reprodução das cores; No entanto, é a campeã em eficiência luminosa e possui longa vida útil média. Desta forma, este tipo de lâmpada encontra sua aplicação em grandes espaços externos ou internos, onde a reprodução de cor não é necessária: autoestradas, vias de tráfego, estacionamentos, pátios de manobras. EFICIÊNCIA LUMINOSA: 130 até 200 lm/W. TEMPERATURA DE COR: 2.000 K IRC: 20 a 39 VIDA ÚTIL MÉDIA: 6.000 até 32.000 horas VANTAGENS: • Elevada eficiência luminosa; • Alta vida útil média; DESVANTAGENS • Baixo IRC com distorção nas cores; • Necessidade de aparelhagem auxiliar; • Leva de 5 a 8 minutos para atingir 80% do fluxo luminoso máximo; • Elevada luminância; • Custo inicial elevado. 6. MULTIVAPORES METÁLICOS É a última geração das lâmpadas de descarga, com muitas vantagens. Adição de uma variedade de metais nobres no tubo de descarga, resultando em uma luz branca e brilhante, com excelente IRC. Utilização em grandes espaços, quadras e estádios esportivos, como iluminação de vitrine, etc. Disponível em diferentes potências e tamanhos. EFICIÊNCIA LUMINOSA: 80 a 100 lm/W TEMPERATURA DE COR: 3.000 a 6.000 K IRC: 70 a 100 VIDA ÚTIL MÉDIA: 6.000 a 20.000 horas VANTAGENS: • Disponível em uma grande gama de potências (250 a 2.000 W); • Elevada eficiência luminosa; • Boa reprodução de cores; • Vida útil elevada. DESVANTAGENS: • Necessitam de equipamentos auxiliares; • Redução do fluxo luminoso durante a vida útil (de 30 a 50%); • Variação na temperatura de cor durante a vida útil (de 300 a 600 K); • Sensíveis a variações de tensão superiores a 5%. 7. LÂMPADAS LED O LED é um componente eletrônico semicondutor, ou seja, um diodo emissor de luz ( L.E.D = Light emitter diode ), mesma tecnologia utilizada nos chips dos computadores, que tem a propriedade de transformar energia elétrica em luz. Tal transformação é diferente da encontrada nas lâmpadas convencionais que utilizam filamentos metálicos, radiação ultravioleta e descarga de gases, dentre outras. Nos LEDs, a transformação de energia elétrica em luz é feita na matéria, sendo, por isso, chamada de Estado sólido ( Solid State ). O LED é um componente do tipo bipolar, ou seja, tem um terminal chamado anodo e outro, chamado catodo. Dependendo de como for polarizado, permite ou não a passagem de corrente elétrica e, consequentemente, a geração ou não de luz. Abaixo, na figura 1, temos a representação simbólica e esquemática de um LED. O componente mais importante de um LED é o chip semicondutor responsável pela geração de luz. Este chip tem dimensões muito reduzidas, como pode ser verificado na Figura 2 , onde apresentamos um LED convencional e seus componentes. Na Figura 3, apresentamos um LED de potência, em que podemos observar a maior complexidade nos componentes, a fim de garantir uma melhor performance em aplicações que exigem maior confiabilidade e eficiência. lAlguns tipos de LEDs encontrados no mercado.mercado. OS LEDS NÃO LIBERAM CALOR A luz emitida pelos LEDs é fria devido a não presença de infravermelho no feixe luminoso. Entretando, os LEDs liberam a potência dissipada em forma de calor e este é um fator que deve ser levado em consideração quando do projeto de um dispositivo com LEDs, pois a não observância deste fato poderá levar o LED a uma degradação acentuada do seu fluxo luminoso, bem como redução da sua vida útil. Boa parte da potência aplicada ao LED é transformada em forma de calor e a utilização de dissipadores térmicos deverá ser considerada a fim de que o calor gerado seja dissipado adequadamente ao ambiente, permitindo que a temperatura de junção do semicondutor ( Tj ) esteja dentro dos limites especificados pelo fabricante. Na Figura 4 apresentamos uma ilustração de um LED convencional de 5 mm e podemos observar que o caminho da potência dissipada em forma de calor é o mesmo da corrente elétrica, e esta disposição é feita pela trilhe de cobre da placa de circuito impresso. Já na Figura 5, apresentamos um LED de potência com encapsulamento, no qual podemos observar que os caminhos térmico e elétrico são separados e a retirada de calor é feita através do acoplamento de um dissipador térmico à base do LED, garantindo, com isto, uma melhor dissipação. BENEFÍCIOS NO USO DOS LEDS * Maior vida útil: Dependendo da aplicação, a vida útil do equipamento é longa, sem necessidade de troca. Considera- se como vida útil uma manutenção mínima de luz igual a 70%, após 50.000 horas de uso * Custos de manutenção reduzidos: Em função de sua longa vida útil, a manutenção é bem menor, representando menores custos. * Eficiência: Apresentam maior eficiência que as Lâmpadas incandescnetes e halógenas e, hoje, muito próximo da eficiência das fluorescentes ( em torno de 50 lumens / Watt ) mas este número tende a aumentar no futuro. * Baixa voltagem de operação: Não representa perigo para o instalador. * Resistência a impactos e vibrações: Utiliza tecnologia de estado sólido, portanto, sem filamentos, vidros, etc, aumentando a sua robustez. * Controle dinâmico da cor: Com a utilização adequada, pode-se obter um espectro variado de cores, incluindo várias tonalidades de branco, permitindo um ajuste perfeito da temperatura de cor desejada. * Acionamento instantâneo: Tem acionamento instantâneo, mesmo quando está operando em temperaturas baixas. * Controle de Intensidade variável: Seu fluxo luminoso é variável em função da variação da corrente elétrica aplicada a ele, possibilitando, com isto, um ajuste preciso da intensidade de luz da luminária. * Cores vivas e saturadas sem filtros: Emite comprimento de onda monocromático, que significa emissão de luz na cor certa, ( veja espectro de cores ) tornando-a mais viva e saturada. Os LEDs coloridos dispensam a utilização de filtros que causam perda de intensidade e provocam uma alteração na cor, principalmente em luminárias externas, em função da ação da radiação ultravioleta do sol * Luz direta, aumento da eficiência do sistema: Apesar de ainda não ser a fonte luminosa mais eficiente, pode-se obter luminárias com alta eficiência, em função da possibilidade de direcionamento da luz emitida pelo LED. * Ecologicamente correto: Não utiliza mercúrio ou qualquer outro elemento que cause dano à natureza. * Ausência de ultravioleta: Não emitem radiação ultravioleta sendo ideais para aplicações onde este tipo de radiação é indesejada. Ex.: Quadros – obras de arte etc... * Ausência de infravermelho: Também não emitem radiação infravermelho, fazendo com que o feixe luminoso seja frio. * Com tecnologia adequada P.W.M, é possível a dimerização entre 0% e 100% de sua intensidade, e utilizando-se Controladores Colormix Microprocessados, obtém-se novas cores, oriundas das misturas das cores básicas. Que são: branco, azul, verde, azul, verde, amarelo, vermelho. * Ao contrário das lâmpadas fluorescentes que tem um maior desgaste da sua vida útil no momento em que são ligadas, nos LEDs é possível o acendimento e apagamento rapidamente possibilitando o efeito “flash”, sem detrimento da vida útil 8. TIPOS DE LÂMPADAS 9. APARELHOS AUXILIARES (REATORES) Tem por finalidade provocar um aumento da tensão durante a ignição e uma redução na intensidade da corrente, durante o funcionamento da lâmpada. - Existem três tipos de reatores: I - Comuns ou convencionais: Que podem ser simples ou duplos ( para uma ou duas lâmpadas fluorescentes) Necessitam do starter para prover a ignição. II - De partida rápida: Podem ser simples ou duplos e não necessitam de starter. II. - Eletrônicos: Apresentam diversas vantagens em relação aos reatores eletromagnético, especialmente economia de energia. STARTER: É uma espécie de minilâmpada de neônio e destina-se a provocar um pulso na tensão, a fim de deflagrar a ignição na lâmpada. O starter funciona segundo o princípio das lâminas bimetálicas. 10. QUESTIONÁRIO Quais são as principais características construtivas das lâmpadas incandescentes? Explique com um auxílio de um gráfico, o efeito da variação da tensão no funcionamento das lâmpadas incandescentes, analisando as seguintes grandezas: resistências, potência, corrente, fluxo, eficiência, vida útil. Qual é o principio básico de operação das lâmpadas de descarga elétrica? como é feita a estabilização da descarga? O que é efeito estroboscópio de um sistema de iluminação? Por que ocorre? Qual é a função dos ignitores em um aparelho de iluminação? Quais as lâmpadas de descargas que exigem a presença dos ignitores? Qual a diferença entre um sistema de partida convencional, e um sistema de partida rápida para lâmpadas fluorescentes? MÉTODO DOS LUMENS ROTEIRO DO PROJETO LUMINOTÉCNICO MÉTODO DOS LUMENS 1) Escolher a lâmpada e a luminária. Para escolher a lâmpada devemos analisar: a) Tipo de Atividade b) IRC b) Eficiência Luminosa c) Vida útil Para escolher a luminária devemos analisar: a) Pé direito b) Tipo de refletor c) Quantidade de Lâmpadas 2) Determinar o Nível de Iluminamento ou Iluminância fornecido pela norma NBR 5413/92 (tabela 1) Depende da atividade exercida no local. 3) Determinar os fatores de utilização (u) da luminária (tabela 4) Esse fator depende: Das dimensões do local, dado por um índice chamado de índice do local (tabela 3); Dos fator de reflexões de (teto, parede), (tabela 6). 4) Determinar o fator de depreciação (d) Esse fator depende da luminária. (tabela 4) 5)Cálcular o do fluxo total necessário. φT = (E x S) /( u x d) (lm) onde: S é a área do compartimento, em m2; E iluminamento desejado, em lux; u fator de utilização; d fator de depreciação. 6) Determinar o Fluxo Produzido por Luminária φL = N X φLA ONDE: N = Número de Lâmpadas por Luminária. φLA = Fluxo Produzido por Lâmpada. (Tabelado) 7) Cálculo do número de Luminárias N = φT / φL 8) Fazer a Distribuição das Luminárias ILUMINAÇÃO DE INTERIORES O iluminamento ou iluminância de interiores é objeto da norma NBR - 5.413/92, Iluminância de Interiores. A NBR - 5.413/92 define iluminâncias para cada grupo de tarefas visuais e/ou atividades. Para isto define-se faixas de iluminâncias por atividades. Dentro dessas faixas estão três sub- faixas com iluminâncias relativas a cada caso, conforme as tabelas a seguir. Atividade Baixa Média Alta Atividade Baixa Média Alta Auditório e anfiteatros: Hotéis tribuna 300 500 700 geral 100 150 200 platéia 100 150 200 cozinha 150 200 300 sala de espera 100 150 200 quartos 100 150 200 bilheterias 300 150 750 restaurantes 100 150 200 Bancos sala de reuniões 100 150 200 atendimento ao público 300 500 750 recepção 150 200 250 contabilidade 300 500 750 Residências recepção 100 150 200 geral 100 150 200 arquivos 200 300 500 cozinha 200 300 500 banheiro 100 150 200 Tabela 1 – Níveis de Iluminamento por atividade – NBR 5413/92 Biblioteca sala de leitura 300 500 750 Lojas estantes 200 300 500 vitrines 750 1000 1500 fichário 200 300 500 hall (escadas) 100 150 200 Escola centros comerciais 250 500 750 sala de aula 200 300 500 banheiros 100 150 200 sala de desenhos 300 500 750 Soldas sala de conferências 100 150 200 iluminação geral 100 200 300 Escritórios solda de arco 1000 1500 2000 registros, cartografia, etc 300 500 750 Indústria alimentícia engenharia e arquitetura 300 500 750 enlatamento 150 300 500 Esportes acabamento 100 150 300 ginástica 150 200 300 classificação 500 1000 1500 futebol de salão 150 200 300 Indústria de calçado pugilismo 750 1000 1500 classificação 750 1000 1500 piscina 100 150 200 lavagem 100 150 200 Tênis 300 500 750 acabamento 300 500 750 Garagens Indústria de cimento oficinas 150 150 300 ensacamento 100 150 200 bancadas 300 300 750 moagem, forno 100 150 200 estacionamento 100 150 200 Indústria de confeitos Hospitais seleção e mistura 150 200 300 pronto-socorro 300 500 750 fabricação de balas 300 500 750 sala de operação 300 500 750 Indústria cerâmicas dentista 150 200 300 acabamento , montagem, trituração 100 150 200 sala de partos 150 200 300 Indústria de papeis berçário 75 100 150 trituração, máquina de papel 150 200 300 quartos para pacientes 100 150 200 Indústria química sala de espera 100 150 200 fornos, secadores, filtragem 150 200 300 Armazens Indústria têxteis Geral 100 150 200 batedores, tingimento 150 200 300 grandes volumes 150 200 300 cardação, tecelagem e fiação 200 300 500 pequenos volues 150 200 300 inspeção e urdimento 300 500 750 Usinas de leite Industria metalúrgica esterilização 150 200 300 usinagem grosseira 300 500 750 classificação 150 200 300 tornos e polimentos 750 1000 1500 Tabela 2- PESOS ATRIBUIDOS Característica da tarefa e do observador PESO -1 PESO 0 PESO +1 Idade < 40 anos 40 a 55 anos > 55 anos velocidade e precisão sem importância importante crítica refletância do fundo da tarefa > 70 % 30 a 70 % < 30 % Soma Iluminância a utilizar -2 ou -3 valor mais baixo +2 ou +3 valor superior outros casos valor médio Tabela 3 -Indice do local Altura do teto em metros Para iluminação indireta e semi-indireta 2,75 a 2,90 3,00 a 3,50 3,60 a 4,10 4,20 a 5,00 5,10 a 6,00 6,10 a 7,30 7,40 a 9,00 9,10 a 11,0 11,1 a 15,3 Distância do chão ao foco luminoso em metros Para iluminação direta e semi-direta 2,15 a 2,30 2,35 a 2,60 2,65 a 2,95 3,00 a 3,55 3,60 a 4,15 4,20 a 5,05 5,10 a 6,05 6,10 a 7,35 7,40 a 9,05 9,10 a 11,0 11,1 a 15,0 Largura do local (metro) Comp. do local (metro) Índice do local (2,6 - 2,9) 2,5 - 3,0 3,1 - 4,3 4,4 - 6,0 6,1 - 9,0 9,1 - 13,0 13,0 ou mais H H G G F E I I H G G F J I I H H G J J J I I H J J J I J J J J J (2,9 - 3,2) 3,0 - 4,3 4,4 - 6,0 6,1 - 9,0 9,1 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 ou mais G G F F E E H H G G F F I I H G G F J J I H H H J J J I I H J J J J I J J J (3,3 - 3,9) 3,0 - 4,3 4,4 - 6,0 6,1 - 9,0 9,1 - 13,0 13,0 -18,3 18,4 ou mais G F F E E E H G G F F E I H G G F F I I H H G G J J I I H H J J J J I I J J J J (4,00 - 4,70) 4,3 - 6,0 6,1 - 9,0 9,1 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 ou mais F E E E D D G F F E E E H G F F E E H H G F F F I I H H G F J J I I H G J J J J J I J J J J J J (4,80 - 5,75) 4,3 - 6,0 6,1 - 9,0 9,1 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 35,0 35,1 ou mais E E D D D C F F E E E D G F F E E E H G G F F E I H H G G F J I H G G G J J J I I H J J J I J J J J J J J (5,80 - 6,60) 6,0 - 9,0 9,1 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 ou mais D D D C C C E E D D D D F E E E D D G F E E E E H G F F F F I H G G F F J I I H H H J J J J I H J J J I I J J J J J J (6,70 - 8,20) 6,0 - 9,0 9,1 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 ou mais D C C C C C E D D D C C E E D D D D F F E E E E G G F F E E H G G F F F I I H H G G J J I I H H J J J J I I J J J I J J J (8,25 - 10,00) 9,0 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 - 55,0 55,1 ou mais C C B B B B D C C C C C D D C C C C E D D D D D F F E E E E G F F E E E H H G F F F I H H G G G J I I H H H J J J I I I J J J J (10,10 - 12,1) 9,0 - 13,0 13,1 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 - 60,0 60,1 ou mais B B A A A A C C C B B B D C C C C C E D C C C C F E E D D D F F E E E E H G F F F F I H H G F F I I H H G G J J J I H H J J J I I (12,20 - 13,9) 13,0 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 -60,0 60,1 ou mais A A A A A B B B A A C B B B B C C C C C E D D D D F E D D D G F E E E H G F F F I H G G F I I H H G J J J I I (14,0 - 16,90) 13,0 -18,3 18,4 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 -60,0 60,1 ou mais A A A A A A A A A A B B A A A C C C C C D C C C C E D D D D F F E E E G F F E E H G F F F I H G G G J J I I H (17,0 - 20,45) 18,3 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 -60,0 60,1 ou mais A A A A A A A A A A A A B B B B C C C C D C C C E D D D F E E E G F E E H G F F I H H H (20,5 - 27,50) 18,3 - 27,5 27,6 - 43,0 43,1 -60,0 60,1 ou mais A A A A A A A A A A A A A A A A B B B B C C B B D D C C E E D D F F E E G F F F I H G G Tabela 4 – Fatores de Utilização e Depreciação das Luminárias Tabela 5 - Índice de reflexões das cores Branco 75 a 85 % Verde escuro 10 a 22 % Marfim 63 a 80 % Azul claro 50 a 60 % Creme 56 a 72 % Rosa 50 a 58 % Amarelo claro 65 a 75 % Vermelho 10 a 20 % Marrom 17 a 41 % Cinzento 40 a 50 % Verde claro 50 a 65 % Tabela 6 -Índice de reflexões de teto e parede Teto branco 75 % Teto ou paredes de vidro 10 % Teto claro 50 % Paredes escuras 10 % Paredes brancas 50 % Piso qualquer 10 % Paredes claras 30 % Tabela 7 - Fluxo Luminoso das Lâmpadas Lâmpadas Fluorescentes Lâmpadas a Vapor de Mercúrio Lâmpadas a Vapor Metálico Potências (W) Fluxo Luminoso (lm) Potências (W) Fluxo Luminoso (lm) Potências (W) Fluxo Luminoso (lm) 16 1.020 80 3.600 250 27.600 20 1.060 125 6.000 400 31.500 32 2.500 250 12.600 1.000 81.000 40 2.900 400 22.000 2.000 183.000 65 4.500 700 38.500 2.000 U 189.000 110 8.300 Lâmpadas a Vapor de Sódio de Alta Pressão Lâmpadas Halogenas Lâmpadas Mista Potências (W) Lâmpadas Mista Fluxo Luminoso (lm) 150 13.500 500 9.500 160 3.000 250 25.000 1.000 22.000 250 5.500 400 47.000 2.000 44.000 500 13.500 1.000 130.000 Lâmpadas Led Potências (W) Lâmpadas Led Fluxo Luminoso (lm) Lâmpadas Led Potências (W) Lâmpadas Led Fluxo Luminoso (lm) Lâmpadas Led Potências (W) Lâmpadas Led Fluxo Luminoso (lm) 5 450 9 850 18 1700 CRITÉRIO DE ESPAÇAMENTO MÍNIMO Para que a área a ser iluminada tenha distribuição uniforme do fluxo total calculado deve-se respeitar uma distância máxima entre luminárias dada pela expressão: eL ≤ 1,5 h ; eLP ≤ 0,75 h onde: eL é a distância entre luminárias h é a altura da luminária ao plano de trabalho eLP é a distância entre as luminárias e as paredes EXERCÍCIOS: 1) Quantas luminárias de número 12, com duas lâmpadas fluorescentes de 32W, serão necessárias num escritório de engenharia/arquitetura com 14 x 9 metros e 3.10 m de pé- direito. Sendo que o teto é branco, as paredes creme, idade média dos usuários menor de 40 anos, mesas claras. Fazer a distribuição das luminárias. 2) Deseja-se iluminar um biblioteca (sala de leitura) 30 x 10 metros e 3 m de pé-direito. Sabe-se que o teto é branco e as paredes são em sua maior parte de vidro. Deve-se utilizar luminárias número 10 com 2 lâmpadas Led de 18W. Idade média dos usuários menor de 40 anos, mesas brancas, fazer a distribuição das luminárias. ETAPAS DO SISTEMA ELÉTRICO GERAÇÃO TRANSMISSÃO DISTRIBUIÇÃO USINA GERADORA SUBESTAÇÃO ELEVADORA SUBESTAÇÃO ABAIXADORA TRANSFORMA DOR LINHA DE TRANSMISSÃO 80 a 500 kV GRANDES CONSUMIDORES (COMPLEXOS INDUSTRIAIS) SUBESTAÇÃO ABAIXADORA GRANDES PRÉDIOS E INDÚSTRIAS PEQUENOS PRÉDIOS E RESIDÊNCIAS 40 a 90 kV LINHA DE DISTRIBUIÇÃO PRIMÁRIA 3 a 35 kV 1.2 a 20kV LINHA DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIA 0.11 a 0.38 kV COMPONENTES DA INSTALAÇÃO Uma instalação elétrica é o conjunto de componentes elétricos associados. Os componentes de uma instalação, são: 1. As linhas elétricas, que são constituídas pelos condutores elétricos, sendo o conjunto destinado a transportar energia elétrica ou a transmitir sinais elétricos; 2. Os equipamentos, que são elementos que executam as funções de: - Alimentação da instalação ( geradores, transformadores e baterias ) - Comando e Proteção ( chaves em geral, interruptores, disjuntores, fusíveis, contatores ) - Utilização( equipamentos a motor, equipamentos a resistor, equipamentos de iluminação ) TENSÕES DE ALIMENTAÇÃO De acordo com a norma, as tensões podem ser classificadas em: - extra baixa tensão - até 50 V, inclusive; - baixa tensão - acima de 50, até 1000 V, inclusive; - média tensão - acima de 1000, até 72.500 V, inclusive; - alta tensão - acima de 72.500, até 242.000 V, inclusive; - extra alta tensão - acima de 242.000 V. Tabela 1: Tensões usuais em baixa tensão. Sistema trifásico a 3 ou 4 condutores (V) Sistema monofásico a 3 condutores (V) 115/209(*) 110/220 120/208(*) 115/230(*) 127/220(*) 127/254 (*) 220/380(*) 254/440 Utilizadas em redes públicas de baixa tensão (*) Fornecimento em Baixa Tensão a) MONOFÁSICO - DOIS FIOS ( FASE-NEUTRO ) Aplicado as instalações com carga instalada até 12kW para tensão de fornecimento de 127/220V, e até 15 kW para tensão de fornecimento de 220/380V. Para fornecimento 127/220V. Alimentação tipo A: - cabo de 16mm2 - Disjuntor Monopolar de 63A - Eletroduto de 1” - Aterramento 10mm2 b) BIFÁSICO - TRÊS FIOS ( DUAS FASES E NEUTRO ) Para carga instalada acima de 12kW e abaixo de 25kW inclusive. Neste tipo de fornecimento as tensões são de 127V fase/neutro ou 220V fase/fase. Alimentação tipo B: B1 = Carga Instalada de 12KW a 18KW Cabo de 16mm2 Disjuntor Bipolar de 63A Eletroduto de 1” B2 = Carga Instalada de 18KW a 25KW Cabo de 25mm2 Disjuntor Bipolar de 80A Eletroduto de 11/4” c) TRIFÁSICO - QUATRO FIOS ( TRÊS FASES E NEUTRO ) Aplicado à instalações com carga instalada entre 25kW e 75 kW, inclusive. O dimensionamento da alimentação, deve ser realizado através do cálculo da demanda prevista. Alimentação tipo C: C1 = Demanda até 23KVA Cabo de 16mm2 Disjuntor Tripolar de 63A Eletroduto de 11/4” C2 = Demanda de 23KVA a 27KVA Cabo de 25mm2 Disjuntor Tripolar de 80A Eletroduto de 11/4” C3 = Demanda de 28KVA a 38KVA Cabo de 35mm2 Disjuntor Tripolar de 100A Eletroduto de 11/4” C4 = Demanda de 39KVA a 47KVA Cabo de 50mm2 Disjuntor Tripolar de 125A Eletroduto de 11/2” C5 = Demanda de 48KVA a 57KVA Cabo de 70mm2 Disjuntor Tripolar de 150A Eletroduto de 2” C6 = Demanda de 58KVA a 76KVA Cabo de 95mm2 Disjuntor Tripolar de 200A Eletroduto de 2” Limitação p/ instalação de motores 127/220V CATEGORIA CARGA INSTALADA (C) DEMANDA (D) LIMITAÇÃO MOTORES (cv) - KW KVA FN FF FFFN A1 C ≤ 6 - 1 - - A2 C ≤ 12 - 2 - - B1 12 < C ≤ 18 - 2 3 - B2 18 < C ≤ 25 - 2 5 - C1 25 < C ≤ 75 D ≤ 23 2 3 15 C2 25 < C ≤ 75 23 < D ≤ 30 2 5 20 C3 25 < C ≤ 75 30 < D ≤ 38 3 7.5 25 C4 25 < C ≤ 75 38 < D ≤ 47 5 7.5 30 C5 25 < C ≤ 75 47 < D ≤ 57 7.5 10 40 C6 25 < C ≤ 75 57 < D ≤ 76 7.5 15 50 FORNECIMENTO EM MÉDIA TENSÃO Neste tipo de fornecimento a tensão nominal é de 11.9 kV ou 13.8 kV, dependendo da localidade. Acima de 75kW de carga instalada o fornecimento a uma unidade consumidora é em média tensão, e a medição obedece a um dos critérios a seguir: a) Para transformador particular até 300kVA, inclusive, a medição é na baixa tensão, indireta, instalado em quadro de madeira de 1.80 x 1.50m no mínimo, com caixa para TC e proteção, localizado junto do quadro geral de edifício, ou em outro local de fácil acesso. b) Para transformador particular acima de 300kVA a medição é na alta tensão. Exemplo de Instalação Residencial Exemplo de Instalação Industrial CONDUTORES ELÉTRICOS CONCEITO BÁSICO SOBRE CONDUTORES RESISTÊNCIA ELÉTRICA: R = ρ (L / S) onde: ρ ⇒ é a Resistividade do material L ⇒ é o comprimento do condutor S ⇒ é a seção transversal Unidade de ρ ( Ω .mm2 / m ) Unidade de R ( Ω) Nos metais , a resistividade aumenta com a temperatura, dada pela expressão: ρ2 = ρ1 [ 1 + α1 ( θ2 - θ1 ) ] onde: α1 ⇒ coeficiente de temperatura relativo a θ1 normalmente θ1 é 200C. Portanto: R2 = R1 [ 1 + α1 ( θ2 - θ1 ) ] Para o cobre: α1 = 0.00393 0C-1 , Para o alumínio: α1 = 0.00403 0C-1 TIPOS DE CONDUTORES FIO ELÉTRICO : é um produto metálico maciço e flexível, de seção transversal invariável e de comprimento muito maior que sua maior dimensão transversal. CABO ELÉTRICO : é um condutor encordoado constituído por um conjunto de fios encordoados, isolados ou não entre si, podendo o conjunto ser isolado ou não. São mais flexíveis que um fio de mesma capacidade de carga. Os cabos podem ser: - unipolares: quando constituído por um condutor de fios trançados com cobertura isolante protetora. - multipolares: quando constituído por dois ou mais condutores isolados, protegidos por uma camada protetora de cobertura comum. ISOLAÇÃO: é definida como o conjunto dos materiais isolantes utilizados para isolar eletricamente, tem caráter qualitativo. Ex: borracha, plástico, fibra de vidro, vinil, PVC, etc. ISOLAMENTO: tem um sentido quantitativo Ex: tensão de isolamento 750V ou 1kV, resistência de isolamento de 5M Ω, etc. TEMPERATURA Os fios e cabos providos de isolação são caracterizados por três temperaturas, medidas no condutor propriamente dito, em regime permanente, em regime de sobrecarga e em regime de curto- circuito. Temperatura de operação em regime contínuo Temperatura de sobrecarga Temperatura de curto-circuito PVC 700 C 1000 C 1600 C PET 700 C 900 C 1500 C XLPE 900 C 1300 C 2500 C EPR 900 C 1300 C 2500 C Tabela 3.4 Temperatura admissíveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 300C.Tabela 3.4 Temperatura admissíveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 300C. Tabela : Temperatura admissíveis no condutor, supondo a temperatura ambiente de 300C. TIPOS DE CONDUTOS ELÉTRICOS ELETRODUTO É um elemento de linha elétrica fechada, de seção circular ou não destinado a conter condutores elétricos. Os eletrodutos podem ser metálicos (aço, alumínio) ou de material isolante (PVC, polietileno, fibro-cimento, etc). São usados em linhas elétricas embutidas ou aparentes. Sua função principal é proteger os condutores elétricos contra certas influências externas (ex. choques mecânicos, agentes químicos, etc). ELETRODUTO RÍGIDOS São vendidos em varas de 3m de comprimento, rosqueados nas extremidades. São fabricados nos tipos: - Eletroduto rígido de aço galvanizado ou de aço-carbono; - Eletroduto rígido de PVC antichama, classe A ou B tipo rosqueado. ELETRODUTO FLEXÍVEL (CONDUÍTE) Os eletrodutos flexíveis são empregados no prolongamento dos eletrodutos rígidos e na instalação de motores ou em outros aparelhos sujeitos a vibração. É proibido o seu emprego: - nas instalações embutidas; - nas localizações perigosas; - em instalações ao tempo. CALHA É um conduto fechado utilizados em linhas aparentes, com tampas. As calhas podem ser metálicas (aço, alumínio) ou isolantes (plásticos); as paredes podem ser maciças ou perfuradas e a tampa simplesmente encaixadas. MOLDURA É um conduto utilizados em linhas aparentes, fixado ao longo de paredes compreendendo uma base com ranhuras para a colocação dos condutores e uma tampa desmontável em toda a sua extensão. As molduras podem ser de madeiras ou plásticos. BLOCO ALVEOLADO É um bloco de construção, com um ou mais furos que,por justaposição com outros blocos, forma um ou mais condutos fechados. CANALETA É um conduto com tampas ao nível do solo, removíveis e instaladas em toda a sua extensão. As tampas podem ser maciças e/ou ventiladas e os cabos podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos. Nas canaletas só podem ser utilizados cabos uni e multipolares. Os condutores isolados podem ser utilizados desde que contidos em eletrodutos BANDEJA É um suporte de cabos constituído por uma base contínua com rebordos e sem cobertura, podendo ser ou não perfurada; é considerada perfuradas se a superfície retirada da base for superior a 30%. As bandejas são geralmente metálicas (aço, alumínio). ESCADAS PARA CABOS É um suporte constituído por uma base descontínua, formada por travessas ligadas a duas longarinas longitudinais, sem cobertura. As escadas são geralmente metálicas. Perfilado São condutos de aço perfurados ou não de 38x38mm para passagem de fios ou cabos elétricos. POÇOS É um conduto vertical formado na estrutura do prédio. Nos poços, via de regra, os condutores são fixados diretamente as paredes ou a bandejas ou escadas verticais ou são instalados em eletrodutos. ESPAÇO DE CONSTRUÇÃO – (SHAFT) É um espaço existente na estrutura de um prédio, acessível apenas em certos pontos e no qual são instalados condutores diretamente ou contidos em eletrodutos. Observações: 1) A menor dimensão transversal do espaço de construção ou poço deve ser de 20cm ao longo de toda a sua extensão. 2) Os poços de elevadores não devem ser utilizados para a passagem de instalações elétricas, com exceção dos circuitos de controle dos elevadores. 3) A soma das áreas totais dos cabos utilizados não deve ser superior a 25% da área útil do espaço de construção ou poço. GALERIAS É um conduto fechado que pode ser visitado em toda sua extensão. Geralmente nas galerias os condutores são instalados em bandejas, escadas, eletrodutos, etc. PRATELEIRA É um suporte contínuo para condutores, engastados ou fixados numa parede ou no teto por um de seus lados e com uma borda livre. GANCHOS É um suporte constituídos por elementos simples fixados à estrutura ou aos elementos da construção. CAIXA DE DERIVAÇÃO É uma caixa utilizada para passagem e/ou ligações de condutores entre si e/ou dispositivos nela instalados. Devem ser empregadas caixas de derivação: a) Em todos os pontos de entrada ou saída dos condutores na tubulação, exceto nos pontos de transição ou passagem de linhas abertas para linhas em eletrodutos; b) Em todos os pontos de emenda e derivação de condutores; c) Para dividir a tubulação em trechos não maiores que 15m. ESPELHO É a peça que serve de tampa para uma caixa de derivação, ou de suporte e remate para dispositivos de acesso externo. Caixa de derivação e Espelho CONDULETE É uma caixa de derivação para linhas aparentes, dotadas de tampa própria. Os tipos de caixas mais usuais são especificados por letras. Nota-se que essas caixas já vem rosqueadas para serem ligados os eletrodutos na seguintes bitolas: 1/2”, 3/4”, 1”, 1 1/4”, 1 1/2” e 2”. Dentro destas caixas ficarão instalados as tomadas e interruptores. Tipos de Instalações: INSTALAÇÕES ABERTA OU APARENTE. A utilização de instalações aparentes, é necessária onde a possibilidade de modificações seja uma característica do local, este tipo de instalação é mais seguro, flexível e facilita as adaptações e novos arranjos dos equipamentos, sem grandes gastos. É usual nas seguintes instalações: indústria; comercio; depósitos; oficinas, etc. Os condutores são suportados por isoladores ou dentro de eletrodutos fixados a uma superfície. INSTALAÇÃO EMBUTIDA. O s condutores ficam encerrados na estrutura ou massa do acabamento do edifício, geralmente dentro de eletrodutos. Este tipo de instalação é a mais indicada em instalações elétricas prediais e residenciais. INSTALAÇÃO AÉREA. Os condutores são suportados por isoladores em relação ao solo, longe de outras superfícies. Exemplo entrada de energia com condutores em poste. INSTALAÇÃO SUBTERRÂNEA Entrada subterrânea exige caixas de medição Padrão Energia, tubulações do local de medição até a rede, caixas de passagens, fios ou cabos que alcancem até a rede de energia, tudo custeado pelo consu- midor interessado neste tipo de entrada de energia. Exemplos de circuitos terminais: 1) CIRCUITO DE ILUMINAÇÃO – 127V 2) CIRCUITO DE TOMADAS DE USO GERAL – 127V 3) CIRCUITO DE TE – USO ESPECÍFICO – 220V TIPOS DE QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO MONOFÁSICOS: BIFÁSICO: TRIFÁSICO: DISPOSITIVOS DE COMANDO DOS CIRCUITOS a) Interruptores: É uma chave capaz estabelecer, conduzir e interromper correntes sob condições normais do circuito, que podem incluir sobrecargas de funcionamento especificadas, como também, conduzir por tempo especificado correntes anormais, como as de curto-circuito. É uma chave seca de baixa tensão, de construção e características elétricas adequadas a manobras de circuitos de iluminação, de aparelhos eletrodomésticos e aplicações equivalentes. Os interruptores unipolares, simples, paralelos ou intermediários, devem interromper unicamente o condutor fase e nunca o condutor neutro. Isto possibilita reparar e substituir lâmpadas sem risco de choques, bastará desligar o interruptor. Interruptor Simples: É uma peça que permite o comando de uma lâmpada ou um grupo de lâmpadas a partir de um ponto. 2) Interruptor “three - Way” ou Paralelo: É usado em escadas ou dependências, cujas luzes, pela extensão ou por comodidade, se deseja apagar ou acender de dois pontos diferentes. Interruptor “four-Way” ou Intermediário: Permite o comando de três ou mais pontos diferentes. Este tipo de sistema exige, nas extremidades, ou seja, junto à fonte e junto à lâmpada, interruptores “three- Way”. Dispositivos de comando de circuitos: Interruptores unipolares interrompem a corrente no fio fase; Circuitos alimentados por dois condutores fase (bifásico), devem utilizar interruptores bifásicos; Circuitos alimentados por três condutores fase (trifásicos), devem utilizar interruptores trifásicos; Chaves de faca com porta fusíveis: Dispositivos de proteção e interrupção simultânea Chave magnética (comandadas a distância): a) Chave magnética protetora: Combinação de chave magnética com relés de proteção (sobrecarga); b) Chave magnética combinada: Associação da chave simples com relé térmico, fusíveis ou disjuntor (proteção para motores) Pressostato: Dispositivo de pressão que opera em função de pressões predeterminadas; Termostato: Dispositivo sensível a temperatura que fecha ou abre automaticamente um circuito; Contatores: Dispositivos eletromecânicos que permitem o comando de um circuito a distância; Relé térmico: Protege um equipamento contra danos térmicos de origem elétrica. Relés de subtensão : bobina de mínima tensão que numa falta ou queda de tensão interrompe a passagem de corrente; Relés de tempo: utilizados em manobras temporizadas de comando, proteção e regulagem Master switch (chave-mestra): Comanda de um só ponto várias lâmpadas situadas em locais diferentes; Relés de partida: atenua o efeito do torque na partida (principalmente de motores de pequeno porte); Comando por células fotoelétricas: promovem o acionamento automático da iluminação em ambientes abertos. DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS Os condutores e equipamentos que fazem parte de um circuito elétrico devem ser protegido automaticamente contra curto-circuitos e sobrecargas. Os dispositivos classificam-se conforme o objetivo a que se destinam: a) dispositivos que assegurem apenas proteção contra curto-circuito; b) dispositivos que protejam eficazmente apenas contra sobrecargas; c) dispositivos que proporcionem segura proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Dispositivos de proteção contra curto-circuitos Deve interromper a corrente antes que os efeitos térmicos e mecânicos danifiquem as instalações; Descrito na seção 5.3.4 da NBR 5410; A capacidade de interrupção do circuito deve ser, no mínimo, igual a corrente de curto presumida; Dispositivo com capacidade inferior é admitido se outro com capacidade necessária estiver a montante; intkI I≤ Onde: Ik = Corrente de Curto-circuito presumida. I int = Corrente de abertura da Proteção. A fórmula para a determinação desse tempo é dada por: Onde: t = duração do tempo em segundos; k = constante que depende do tipo de condutor; I = corrente de curto-circuito, A; S = seção do condutor em mm2. Os dispositivos empregados para a proteção contra curto- circuitos são: a) Fusíveis; b) Disjuntores. Os disjuntores termomagnéticos também protegem contra sobrecargas prolongadas. 2 2 2 k St I ⋅ ≤ Fusíveis: Dispositivo adequadamente dimensionado para interromper a corrente de sobrecarga ou curto-circuito; Normalização internacional (IEC 60269) e nacional (NBR’s 11840 a 11849) definem três tipos de fusíveis: 1. gG: para proteção contra sobrecarga e curto-circuitos; 2. gM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por relé térmico); 3. aM: apenas proteção contra curto-circuitos (proteção contra sobrecarga realizada por proteção complementar); Fusível de rolha: seus contatos ficam numa peça roscada; Fusível cartucho: o elemento fusível é encerrado num tubo protetor de material isolante; Zonas de tempo: Fusível diazed (tipo D): limitador de corrente cujo o tempo é tão curto que o valor de crista da corrente não é atingido; Fusível NH: limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para correntes nominais de 6 a 1.000 A. Limitação de corrente pelo fusível: Zonas de fusão e não fusão: Exemplo de Fusíveis: Fusível Diazed Fusível tipo NH Disjuntores: Dispositivos de manobras e proteção, capazes de: 1. Estabelecer, conduzir e interromper correntes em condições normais do circuito; 2. Estabelecer, conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais do circuito. Normalização internacional (IEC 60947-2) e nacional (NBR IEC 60947-2); Operam com disparadores que podem ser térmicos, eletromagnéticos e eletrônicos; Os térmicos atuam na ocorrência de sobrecarga moderada. Funcionam pela dilatação desigual de suas lâminas; Alguns possuem uma faixa de corrente ajustável. Os magnéticos possuem uma bobina que atrai uma peça articulada quando a corrente atinge um determinado valor; Característica típica de um disjuntor termomagnético: • Os eletrônicos compreendem sensores de corrente, processamento de sinais e comando de atuadores. Característica tempo corrente de um disparador eletrônico: Escolha do disjuntor: As seguintes informações devem ser fornecidas pelo fabricante: a) Tipo (modelo) do disjuntor; b) Características nominais - tensão nominal em Vca; - nível de isolamento; - curvas características (tempo x corrente) - corrente nominal; - frequência nominal; - capacidade de estabelecimento em curto-circuito; - capacidade de interrupção em curto-circuito; - ciclo de operação. Correntes convencionais de não-atuação (Int), de atuação (I2) e tempo convencional para disjuntores BT. Diferentes categorias de disjuntores de BT EXEMPLO DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS DISJUNTORES MONO, BI, E TRIPOLAR Dispositivo diferencial-residual (DR) Equipamentos de seccionamento mecânico destinado a abertura dos contatos quando ocorre corrente de fuga à terra; Sua finalidade é proteger vidas humanas contra choques elétricos (correntes ≤ 30 mA); Não protege o circuito contra sobrecorrentes ou curto- circuitos; Necessita da conexão com o neutro; Locais que devem possuir o dispositivo DR: Circuitos de banheiros ou chuveiros; Circuitos de tomadas externas; Circuitos de utilização residencial (cozinha, copa...); Circuitos em edificações não-residenciais com tomadas que sirva cozinha, copa, lavanderias, áreas de serviço, garagens e áreas internas molhadas. Princípio de funcionamento: Constituição: Contatos fixos e contatos móveis; Transformador diferencial; Disparador diferencial Observações sobre as aplicações dos dispositivos DR 1. Para o esquema TT, se a instalação for protegida por um único DR, este deve ser colocado na origem da instalação; 2. Outra opção é o uso de vários dispositivos, um em cada derivação; 3. Neste esquema, deve-se levar em consideração o valor da resistência de aterramento RA, para não ocorrer tensões entre essa e a corrente de fuga de vários DR’s; 4. Cada instalação de um prédio deve possuir proteção diferencial própria: Administração, apartamentos, lojas, devem possuir DR’s localizados nas respectivas origens ou nos quadros de distribuição. 5. O condutor de proteção é o único que não deve passar pelo DR; 6. Cuidados na instalação de equipamentos CC. Seleção dos equipamentos DR de acordo com o esquema de aterramento: Esquema TN: as massas podem ser protegidas por DR. Não há a necessidade de ligá-las ao condutor de proteção, desde que ligadas a um eletrodo de aterramento; Esquema TT: se protegido por um único dispositivo DR, este deve ser colocado na origem da instalação; Esquema IT: a corrente residual de não atuação do dispositivo deve ser igual ou maior à corrente que circula quando uma primeira falta franca à terra afete um condutor fase. Seletividade Escolha adequada de fusíveis e disjuntores de tal forma que, na presença de um defeito na instalação, uma mínima parte seja afetada; A proteção mais próxima do defeito deve ser a primeira a atuar; Coordenação dos tempos de atuação dos dispositivos de proteção; Formas de seletividade: 1. Seletividade entre fusíveis; 2. Seletividade entre disjuntores; 3. Seletividade entre disjuntores e fusíveis em série. Seletividade entre fusíveis Uma alimentação com proteção de um fusível de entrada, havendo três ramificações saindo de um barramento, protegidas também por fusíveis. Supondo correntes de serviço diferentes nos ramais, quando houver um defeito (falta), os fusíveis serão percorridos pela mesma corrente de curto-circuito. Figura 5 Proteção de linha e ramais com fusíveis. Fusíveis em série serão seletivos quando suas curvas características de fusão ( suas faixas de dispersão ) não tiverem nenhum ponto de interseção e mantiverem uma distância suficiente entre si. A fim de ficar assegurada a seletividade entre fusíveis, é necessário que a corrente nominal do fusível protegido seja igual ou superior a 160% do fusível protetor, isto é: Ifn ≥ 1.6 Ifj Ifn = corrente niminal do fusível protegido; Ifj = corrente nominal do fusível protetor SELETIVIDADE ENTRE DISJUNTORES A seletividade entre disjuntores em série só é possível quando o nível das correntes de curto varia suficientemente nos diferentes pontos da instalação. A corrente de operação do disjuntor de entrada será ajustada para um cabo de corrente superior à maior corrente de curto possível de ser atingida no ponto onde o disjuntor de ramal for instalado. Há casos em que as correntes de curto variam muito pouco devido à baixa impedâncias dos condutores, então só haverá seletividade através de disparadores de sobrecorrente de curta temporização no disjuntor de entrada Suponhamos dois disjuntores: A protegendo a linha e A’ protegendo um ramal fig. 5.23. Na faixa correspondente à sobrecarga, a curva A-B do disjuntor de entrada deverá estar sempre acima da curva A’-B’ do disjuntor do ramal fig. 5.24. Para a corrente de curto-circuito ICC , a diferença ∆t, entre os tempos de atuação dos dois disjuntores , deverá ser maior do que 150 milissegundos. ∆t ≥ 150ms para disparadores eletromagnéticos, ∆t ≥ 70ms para disparadores de curta temporização, ou seja: Tad1 ≥ Tad2 + 150 Tad1 = tempo de atuação do disjuntor 1 Tad2 = tempo de atuação do disjuntor 2 A corrente de operação dos disjuntores com disparador de curta temporização deve ser ajustada para um valor superior ou igual a 25% do valor ajustado para o disjuntor de ramal. ou seja: Iad1 ≥ 1.25 Iad2 Iad1 = corrente de atuação do relé eletromagnético do disjuntor 1. Iad2 = corrente de atuação do relé eletromagnético do disjuntor 2. Quando as correntes de curto-circuito nos pontos de instalação dos disjuntores são bastantes diferentes , de tal modo que a corrente de acionamento do disjuntor a montante do circuito seja superior a corrente de defeito no ponto de instalação do disjuntor a jusante, obtém-se uma boa seletividade por escalonamento de correntes, não sendo necessárias as verificações anteriormente explanadas. SELETIVIDADE ENTRE DISJUNTOR E FUSÍVEL EM SÉRIE Vê-se pela fig. abaixo que só existirá seletividade na faixa de sobrecarga se a curva característica dos fusíveis não tiver nenhum ponto de interseção com a curva característica dos disparadores de sobrecorrente térmicos dos disjuntores. Na faixa de corrente de curto-circuito, para se obter seletividade, é necessário que o tempo de atuação do relé eletromagnético do disjuntor seja igual ou superior em 100ms ao tempo de disparo do fusível, ou seja: Tad ≥ Taf + 100ms Tad = tempo de disparo do relé eletromagnético Taf = tempo de disparo do fusível. SELETIVIDADE ENTRE FUSÍVEL E DISJUNTOR EM SÉRIE Considerando a faixa de sobrecarga, a seletividade é garantida quando a curva de desligamento do relé térmico do disjuntor não corta a curva do fusível, fig. abaixo. Já na faixa de curto-circuito, para se obter seletividade, é necessário que o tempo de atuação do fusível seja igual ou superior em 50ms ao tempo de disparo do relé eletromagnético, isto é: Taf ≥ Tad + 50ms Taf = tempo de atuação do fusível, em ms; Tad = tempo de atuação do disjuntor, em ms. DPS-DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO CONTRA SURTO Os Dispositivos de Proteção contra Surtos são equipamentos desenvolvidos para detectar a presença de sobretensões transitórias na rede e drená-las para o sistema de aterramento antes que atinjam os equipamentos eletroeletrônicos. Os Dispositivos de Proteção contra Surtos podem ser utilizados em diversas aplicações: em redes de distribuição de energia elétrica, para proteção de transformadores e luminárias urbanas; linhas de telecomunicações; tubulações de companhias de óleo e gás; painéis de energia solar fotovoltaica; quadros de distribuição de edificações comerciais/residenciais e até mesmo conectados às tomadas, acoplados aos equipamentos que desejamos proteger. Existem três classes de DPS: Classe I – Dispositivos com capacidade de corrente suficiente para drenar correntes parciais de um raio. É a proteção primária, utilizada em ambientes expostos a descargas atmosféricas diretas, como áreas urbanas periféricas ou áreas rurais. Instalados nos quadros primários (QGBT) de distribuição. Classe II – Dispositivos com capacidade para drenar correntes induzidas que penetram nas edificações, ou seja, os efeitos indiretos de uma descarga atmosférica. Utilizados em áreas urbanas e instalados nos quadros secundários de distribuição. Classe III – Dispositivos destinados à proteção fina de equipamentos, instalados próximos aos equipamentos. São utilizados para proteção de equipamentos ligados à rede elétrica, à linha de dados e linhas telefônicas. Esquema de ligação dos DPS TIPOS DE DPS A instalação de Para Raios ou DPS são funções distintas e protegem as instalações elétricas e equipamentos de maneiras diferentes, mesmo sendo direcionados para a mesma função primordial que é “Proteção contra Surtos Atmosféricos – Raios”. O Sistema de Proteção de Descarga Atmosférica- SPDA, está regulamentado pelas NBR 5410, 5419,e 7117 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), O Para Raios tem a função primária de proteção a toda estrutura externa e interna de uma residência, prédio, estádios, etc. Já o DPS cuja função é proteger diretamente a rede elétrica interna ou o equipamento contra uma sobre carga (pulso de alta tensão) oriunda de surto atmosférico (Raio) externo conduzida através da rede propriamente dita e descarrega-la diretamente para a terra. Dutos e distribuição Símbolo Significado Observação Eletroduto embutido no teto ou parede para Elétrica. Diâmetro em (mm) Eletroduto embutido no piso para Elétrica. Diâmetro em (mm) Eletroduto embutido no teto ou parede para Telefone ou Dados. Diâmetro em (mm) Eletroduto embutido no piso para Telefone ou Dados. Diâmetro em (mm) Condutores (Fase, Neutro, Terra, Retorno) Caixa de Passagem Medidas em mm Eletroduto que Desce Eletroduto que Sobe Eletroduto Passante . . .. .. CP QUADROS E INTERRUPTORES Símbolo Significado Observação Quadro de Distribuição de Embutir. Número de Pólos Quadro de Distribuição de Sobrepor. Número de Pólos Quadro para Telefone. Tamanho (mm) Interruptor Simples Unipolar. Interruptor Paralelo Unipolar. Interruptor Intermediário Unipolar. Interruptor Simples Bipolar. Interruptor Paralelo Bipolar. Interruptor Intermediário Bipolar. Telefone S Sp Si S’ S’p S’i TOMADAS E MEDIDOR E POSTE Símbolo Significado Observação Tomada 10A (2P+T), 127V, 30cm do piso. Baixa Tomada 10A (2P+T), 127V, 130cm do piso. Média Tomada 10A (2P+T), 127 V, 250cm do piso. Alta Tomada 10A (2P+T), 220V, 30cm do piso. Baixa Tomada 10A (2P+T), 220V, 130cm do piso. Média Tomada 1A (2P+T), 220V, 250cm do piso. Alta Medidor de Energia Poste de Concreto, 7,5metros. 200 dAN Haste de Aterramento, tipo Cooperweld. 2,4m MEDIDOR PONTOS DE ILUMINAÇÃO E TELEFONE Símbolo Significado Observação Ponto de Luz afixado no teto. Caixa Oitavada Ponto de Luz Tubular afixado no teto. Caixa Oitavada Ponto de Luz afixado na parede tipo Arandela. Iluminação de Emergência. Autônoma Iluminação tipo Holofote. Iluminação em poste de Jardim. Tipo espeto Telefone padrão Telebrás no Piso. Telefone padrão Telebrás na Parede. Campainha. 1 A 100 CARGA INSTALADA Carga Instalada →É a Somatória das Potências de todos os pontos de Consumo de uma Instalação. O cálculo da carga instalada é básico para a determinação do tipo de fornecimento para a unidade consumidora, quando ela for menor ou igual a 25kW. Quando a Carga Instalada for superior a 25kW e inferior a 75 kW, o fornecimento será dimensionado pela Demanda em Baixa Tensão. a) POTÊNCIA DOS PONTOS DE ILUMINAÇÃO NA INSTALAÇÃO RESIDENCIAL : A quantidade de aparelhos de iluminação, suas potências nominais, bem como suas disposição num dado local devem, em princípio, ser obtidas a partir de um projeto de luminotécnica. Para casas e apartamentos, as cargas de iluminação podem ser determinadas da seguinte maneira: - Locais com área menor de 6m2 ⇒ Potência mínima de 100VA; - Locais com área superior de 6m2 ⇒ Potência mínima de 100VA para os primeiros 6m2, mais 60VA para cada aumento de 4m2 inteiros. Exemplo : Uma sala de um apartamento com 28m2 . A potência mínima de iluminação será: A = 28 – 6 = 22 / 4 = 5,5 P = 100VA + 5 x 60VA = 400VA Obs: Áreas de circulação externa⇒ 100VA para cada 5m lineares. b) TOMADAS DE CORRENTE: Os equipamentos eletrodomésticos é alimentada através de tomadas de corrente. Podemos caracterizar dois tipos de tomadas: - as de uso geral (TG)→Destinados a Equipamentos de Baixa Potência: P ≤ 1.270 (VA) P/ U = 127 (V) P ≤ 2.200 (VA) P/ U = 220 (V) Ex: Televisor, Geladeira, Máquina de Lavar, Som, Computador, etc. - as de uso específico (TE) →Destinados a Equipamentos de Alta Potência: P ≥ 1.270 (VA) P/ U = 127 (V) P ≥ 2.200 (VA) P/ U = 220 (V) Ex: Chuveiro, Ar-Condicionado, Lava-Louça, Hidromassagem, Aquecedor, Secadora, etc. Local Área ( m2) Quantidade mínima Potência mínima (VA) Observações cozinha, copa Qualquer 1 para cada 3.5m ou fração do perímetro 600 por tomada até 3 tomadas e 100 para as demais acima de cada bancada com largura mínima de 30cm, pelo menos 2 tomada área de serviço, lavanderia qualquer 1 para cada 5m ou fração de perímetro 600 por tomada até 3 tomadas e 100 para as demais distribuição uniforme banheiro qualquer 1 junto à pia 600 junto à pia subsolo, garagem, varanda, Hall qualquer 1 100 distribuição uniforme Salas e quartos qualquer 1 para cada 5m ou fração de perímetro 100 por tomada distribuição uniforme demais dependências qualquer 1 para cada 5m ou fração de perímetro 100 por tomada distribuição uniforme Áreas externas qualquer 1 100 Conforme o lay-out TG P/ LOCAIS RESIDENCIAIS Local Área ( m2) Quantidade mínima Potência mínima (VA) Observações Salas Até 40 1 para cada 3m ou fração de perímetro ou 1 para cada 4 m2 ou fração de área 200 por tomada distribuição uniforme Salas maior que 40 10 para os primeiros 40m2 mais 1 para cada 10m2 ou fração excedente 200 por tomada distribuição uniforme Lojas Até 20 1 200 não computadas as destinadas a vitrines Lojas maior que 20 1 para cada 20m2 ou fração 200 não computadas as destinadas a vitrines TG P/ LOCAIS COMERCIAIS E ANÁLOGOS POTÊNCIA DE AR-CONDICIONADO Admitir para locais residenciais: 750BTU´S por m. Relação de Potências BTU p/ VA: 7.000BTU´S/h = 900VA 9.000BTU´S/h = 1.300VA 10.000BTU´S/h = 1.400VA 12.000BTU´S /h= 1.650VA 18.000BTU´S/h = 2.600VA 21.000BTU´S /h= 1.900VA 24.000BTU´S/h = 2.800VA 30.000BTU´S/h = 3.600VA 36.000BTU´S /h= 4.200VA 48.000BTU´S /h= 4.800VA 2 Aparelhos Potência Nominais Típicas de entrada Aquecedor de água central (Boiler) – 50 a 100 L / 150 a 200 L / 250 l / 300 a 350L /400L/500L 1.000 W/1.250 W/1.500 W/ 2.000 W/ 2.500W/5500W Aquecedor de água de passagem 8.000 W Aquecedor de ambiente (portátil) 1.500 W Aspirador de pó (tipo residencial) 1.000 W Barbeador 12 W Batedeira 300 W Cafeteira 1.000 W Caixa Registradora 100 W Centrífuga 300 W Churrasqueira Elétrica 3.000 W Chuveiro tipo Ducha 5.500 W Condicionador de ar central 8.000 W Computador 300W Impressora 200W Congelador (freezer) tipo residencial 500 W Copiadora Xerox 3.500 W Cortador de grama 1.500 W Aarelhos Potência Nominais Típicas de entrada Ebulidor / Esterilizador /Exaustor de ar para cozinha (tipo residencial) 2.000 W / 200 W / 500 W Ferro de passar roupa / Fogão (tipo residencial) por boca / Forno (tipo residencial) /Forno de microondas (tipo residencial) 800 a 1.650 W / 2.500 W /4.500 W / 1.200 W Geladeira (tipo residencial) 500 W Grelha 1.200 W Hidromassagem sem aquecedor Hidromassagem com aquecedor 800 W 6.500 W Lavadora de pratos (tipo residencial) 2.000 W Lavadora de roupa (tipo residencial) 770 W Liquidificador 270 W Máquina de costura (domésticas) 150 W Projetor de slides 250 W Retroprojetor 1.200 W Secadora de cabelos (tipo residencial) 1.200 W Secadora de roupas (tipo residencial) 6.000 W Televisor 300 W Torneira Elétrica 4.500 W Torradeira (tipo residencial) /Triturador de lixo (tipo pia) 800 W / 300 W Ventilador TETO 200 W Exemplo – Calcular a carga instalada de uma casa cujas dependências e respectivas dimensões estão indicadas na tabela abaixo, e definir que tipo de alimentação terá está instalação. São previstas tomadas de uso específico para os seguintes equipamentos: Lavadora de pratos ⇒ VN = 2000 VA 1 Ar-Condicionado 10.000BTU’S ⇒PN = 1.400VA 2 Ar-Condicionado 7.000BTU’S ⇒ PN = 900VA 2 Chuveiro elétrico ⇒ PN = 5500VA Planta Residencial Dependência Área (m2) Perímetro Potência mínima de iluminação(VA) Quantidade mínima (TG) Potência mínima (TG) (VA) Especificação (TE) Potência (W) Varanda 16,6 --- 100+2x60 = 220 1 100 --- --- Salão 20,4 18,8 100+3x60 = 280 18,8/5 = 3,76 4x100 = 400 --- --- Hall 2,88 --- 100 ----- 1x100 = 100 --- --- Quarto I 6,8 10,8 100 10,8/5 = 2,16 3x100 = 300 Ar-Condicionado 7.000BTU’S 900 Banheiro Social 3,575 -- 100 1 600 Chuveiro 5500 Quarto II 5,4 9,4 100 9,4/5 = 1,88 2x100 = 200 Ar-Condicionado 7.000BTU’S 900 Suite 12,45 19,1 100+1X60 = 160 19,1/5 = 3,82 4X100= 400 Ar-Condicionado 10.000BTU’S 1400 Banheiro Suíte 3,12 -- 100 1 600 Chuveiro 5500 Cozinha 7,92 15,2 100 15,2/3.5=4,34 3x600+2x100 = 2000 Lavadora de pratos 2000 Área de serviço 3,61 7,6 100 7,6/5 = 1,52 2x600 = 1200 ------ ------ Total 82,755 1360 5.900 16.200 Tabela 1: Carga Instalada = 16.200 +5.900 + 1.360 = 23.360W Alimentação Bifásica B2 (cabo 25mm2; Disjuntor = 80A; Eletroduto de 11/4” ) Alimentação em Baixa Tensão: 220/127V. Tipo de Fornecimento Carga instalada (kW) Demanda calculada (kVA) Condutor Cobre mm2 Disjuntor (A) Eletroduto mm (pol) Aterramento Condutor eletroduto mm2 mm (pol.) Monofásico (A1) 0 a 6 --- 6 32 32 (1”) 10 20 (1/2) Monofásico (A2) 6 a 12 --- 16 63 32 (1”) 10 20 (1/2) Bifásico (B1) 12 a 18 --- 16 63 32 (1”) 10 20 (1/2) Bifásico (B2) 18 a 25 --- 25 80 40 (1 ¼” ) 10 20 (1/2) Trifásico (C1) Até 75 Até 23 16 63 40 (1 ¼”) 10 20 (1/2) Trifásico (C2) Até 75 23 a 30 25 80 40 (1 ¼”) 10 20 (1/2) Trifásico (C3) Até 75 30 a 38 35 100 40 (1 ¼”) 10 20 (1/2) Trifásico (C4) Até 75 38 a 47 50 125 50 (1 ½”) 16 20 (1/2) Trifásico (C5) Até 75 47 a 57 70 150 60 (2”) 25 20 (1/2) Trifásico (C6) Até 75 57 a 76 95 200 60 (2”) 25 20 (1/2) Projeto Elétrico Residencial-Pontos 100 140 100 100 140 100 100 60 100 110 110 100 100 M B AA E D C H G F L J I SASB,C SDSB,C S F SF SE SL SE SJ SG S HS I SH SM SM LEGENDA: PONTO DE LUZ INCANDESCENTE SE SL TOMADA, 127V, BAIXA TOMADA, 127V, MÉDIA TOMADA, 220V, MÉDIA TOMADA, 220V, ALTA PONTO DE LUZ FLUORESCENTE QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO INTERRUPTOR PARARELO INTERRUPTOR SIMPLES OS CIRCUITOS Os circuitos elétricos são formados por um conjunto de pontos que consome energia alimentados pelos mesmos condutores (fios ou cabos) e protegido pelo mesmo disjuntor. Uma instalação elétrica deve ser dividida em circuitos para: a) limitar as consequências de uma falta , que provocará, através do dispositivo de proteção, apenas o seccionamento do circuito atingido; b) facilitar as verificações e as manutenções; c) limitar o diâmetro dos condutores, através da capacidade de condução de corrente. Para dividir as cargas em circuitos devemos seguir as seguintes regras: 1) Circuitos de iluminação e de tomadas deverão estar separados. 2) Tomadas de uso Específico devem ser alimentados por circuitos individuais. 3) As tomadas da cozinha e área de serviço devem fazer parte de circuitos exclusivos. 4) Cada circuito terminal deve sempre que possível ser projetado para corrente em torno de 10 a 20A. Observações: - Cada circuito deve ter seu próprio condutor neutro. - Deve-se obedecer às seguintes prescrições mínimas: - residências: 1 circuito de tomada para cada 60 m2 ou fração e 1 de iluminação. - escritórios e lojas: 1 circuito de tomada para cada 50 m2 ou fração e 1 de iluminação. circuito n0 Especificação Tensão (V) Potência instalada (VA) 01 Iluminação 127 1360 02 Ar-Condicionado Quarto I 220 900 03 Ar-Condicionado Quarto II 220 900 04 Ar-Condicionado Suíte 220 1400 05 TG’s quartos , banheiros, salão,
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