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Disciplina: Instalações de Baixa Tensão Aula 3: Divisão de uma Instalação Elétrica de Baixa Tensão em Circuitos Apresentação Nesta aula compreenderemos a importância da divisão de circuitos em uma Instalação Elétrica de Baixa tensão, levando em conta critérios técnicos e econômicos. Também conheceremos as principais restrições aplicadas na divisão de circuitos elétricos de uma IBT. Veremos o conceito de quadros de distribuição e de quadros terminais, ilustrando a associação entre eles dentro de uma IBT. Aprenderemos ainda a determinar o ponto ótimo de localização dos quadros de distribuição no interior da edificação. Objetivos Compreender como é realizada a divisão dos circuitos em uma Instalação Elétrica de Baixa Tensão; Identificar as vantagens da divisão de circuitos no ponto de vista de segurança e continuidade de serviço da Instalação Elétrica de Baixa Tensão; Determinar o ponto ótimo para a localização dos quadros de distribuição geral e terminais. Premissa Leia esta reportagem <https://www.campograndenews.com.br/cidad es/interior/instalacao-eletrica-pode-ter-sido- causa-de-incendio-que-destruiu-casa> , publicada no portal Campo Grande News, em 15 de setembro de 2015. A reportagem anuncia que uma precariedade na instalação elétrica pode ter sido a causa do incêndio que destruiu uma casa de madeira localizada na área central de Naviraí, distante 366 km de Campo Grande (MS). Divisão de instalações de baixa tensão em circuitos Segundo a NBR 5410: 2004, deve-se dividir a instalação em circuitos de acordo com as seguintes considerações: Segurança Caso um dos circuitos falhe, não implicará nos outros. Conservação de energia Permite acionar somente as cargas que serão realmente utilizadas em um dado momento. Funcionais Criando a possibilidade de energizar ambientes da edificação separadamente. Manutenção e produção Minimizando paralizações e facilitando desligamentos localizados para manutenção. No dimensionamento dos circuitos de uma instalação, você deve levar em conta: 01 Utilização de circuito independente para iluminação de emergência. 02 Em sistemas bifásicos e trifásicos os circuitos devem distribuir as cargas de forma equilibrada entre as fases do sistema. 03 Os circuitos de iluminação devem ser separados dos circuitos de tomadas (força). 04 Circuitos independentes devem ser dimensionados para quantitativos de carga acima de 1270 va. 05 Cada circuito deve ter seu dispositivo de proteção, seu condutor neutro e de proteção (terra) individualmente. 06 Com relação à quantidade de circuitos de uma instalação, em geral, deve-se adotar: 1 circuito para cada 60 m2 ou fração em residências; 1 circuito para cada 50 m2 ou fração em edificações comerciais. 07 A quantidade de circuitos deve seguir as necessidades do projeto no que tange à confiabilidade, segurança e eficiência energética. 08 Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que requeiram controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (por exemplo, circuitos de supervisão predial). 09 Na divisão da instalação devem ser consideradas também as necessidades futuras. 10 As ampliações previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação, mas também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros de distribuição. 11 Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada. 12 As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. 13 Quando a instalação comportar mais de uma alimentação (rede pública, geração local etc.), a distribuição associada especificamente a cada uma delas deve ser disposta em separado e de forma claramente diferenciada das demais. Em particular, não se admite que componentes vinculados a determinada alimentação compartilhem com elementos de outra alimentação, quadros de distribuição e linhas, incluindo as caixas dessas linhas, salvo as seguintes exceções: a) circuitos de sinalização e comando, no interior de quadros; b) conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação; c) linhas abertas e nas quais os condutores de uma e de outra alimentação sejam adequadamente identificados. Exemplo As tomadas de uso geral, também conhecidas pela sigla TUG, não são destinadas a equipamentos específicos, como chuveiros ou torneiras elétricas. Destinam-se à alimentação de aparelhos móveis ou portáteis comuns, como televisores, aspiradores de pó, luminárias etc. Em uma residência, há uma quantidade mínima deste tipo de tomadas, que devem ser instaladas de acordo com a área dos cômodos. VENTURINI, Jamila. Quantidade mínima de tomadas. Disponível em: https://goo.gl/PsD7mV <http://equipedeobra.pini.com.br/construcao- reforma/37/quantidade-minima-de-tomadas-220710-1.aspx> Acesso: 02/03/17. TUG Devemos montar uma tabela para melhor separação da parte da potência da iluminação, das TUGs e das TUEs (tomadas de uso específico) de uma edificação. Uma instalação residencial possui distribuição de cargas dada pela Tabela 1 abaixo: Cômodo (retangula Comprim (m) Largura (m) Perímetro (m) Área (m2) Pontos de luz (VA) TUG (VA) TUE (W) Sala 5 4 P=5+5+4+ = 18 A = 5 x 4 = 20 280 VA 4 x 100 VA - Cozinha 3 3 12 9 160 VA 3 x 100 VA - Quarto 3 4 14 12 160 VA 3 x 100 VA 1X1700 W-AR Banheiro 2.5 1.5 8 3.75 100 VA - 1X2500 W- chuveiro 1X1500 W- secador Área de Serviço 2.5 2 9 5 100 VA - 1X1500 W- secadora 1X1500 W- máquina de lavar Tabela 1: Previsão de cargas para uma residência | Fonte: Autor. Observando a Tabela 1, conclui-se que a atribuição das cargas de iluminação e tomadas foi feita utilizando a NBR 5410. Você deve saber que o método mais usado para sistemas de iluminação em edificações é o dos Lumens, ou Método do Fluxo Luminoso, que consiste em determinar a quantidade de fluxo luminoso (lumens) necessária para determinado recinto baseado no tipo de atividade desenvolvida, cores das paredes e teto e do tipo de lâmpada- luminária adotados. Quando não for possível utilizar o método dos Lumens, o critério acima é suficiente, pois, usa a quantidade de carga mínima exigida por norma. Aplicando as orientações da NBR 5410, você deve realizar a divisão dos circuitos desta instalação. Solução Aplicando as orientações da NBR 5410, a divisão de circuitos da instalação é ilustrada na Tabela 2 abaixo. Cômodo (retangular) Número do Circuito Tipo do Circuito Potência Total (VA) Ala e cozinha 1 Iluminação 280+160=440 Quarto, banheiro e área de 2 Iluminação 160+100+100=360 serviço Sala e quarto 3 TUG 4x100+3x100=700 Cozinha 4 TUG 2X600+1X100=1300 Banheiro 5 TUE Chuveiro 2500 Banheiro 6 TUE Secador 1500 Área de serviço 7 TUE Secadora de roupas 1500 Área de serviço 8 TUE Máquina de lavar 1500 Quarto 9 TUE Ar- condicionado 1700 Tabela 2: Divisão dos circuitos da residência | Fonte: Autor. Observe que foram dimensionados 9 circuitos para a residência, onde a criação de 2 circuitos de iluminação foi necessária para prover uma melhor funcionalidade e produção. Observe também que as tomadas de uso específico (TUEs) possuem circuito independente. Em projetos de instalação de baixa tensão, o número do circuito é indicado acima da simbologia dos condutores (fase, neutro, terra) indicado no trecho de eletroduto que os contém. Determinação do ponto ótimo para a localização dos quadros de distribuição geral e terminais O Quadro de Distribuição (ou terminal) é uma caixa onde estão localizados barramentos de neutro, terra e interligação de fases, dispositivos de proteção e seccionamento dos circuitos de uma instalação. É o ponto de distribuição de toda a energia utilizada na instalação elétrica. Estrutura Com relação à estrutura, devem ser verificados os quadros e painéis, observando-se seu estado geral quanto àfixação, integridade mecânica, pintura, corrosão, fechaduras e dobradiças. Deve ser examinado o estado geral dos condutores e cordoalhas de aterramento. Componentes com partes móveis Com relação aos componentes com partes móveis, como contatores, relés, chaves seccionadoras, disjuntores etc., devem ser inspecionados quando o componente permitir: o estado dos contatos e das câmaras de arco, os sinais de aquecimento, a limpeza, a fixação, os ajustes e as calibrações. Se possível, o componente deve ser acionado umas tantas vezes, para se verificar suas condições de funcionamento. Componentes sem partes móveis No caso de componentes sem partes móveis, como fusíveis, condutores, barramentos, calhas, canaletas, conectores, terminais, transformadores etc., deve ser inspecionado o estado geral, verificando-se a existência de sinais de aquecimento e de ressecamentos, além da fixação, identificação e limpeza. Sinalizadores No caso de sinalizadores, deve ser verificada a integridade das bases, fixação e limpeza interna e externa. Ao término das verificações, deve ser efetuado um ensaio geral de funcionamento, simulando-se pelo menos as situações que poderiam resultar em maior perigo. Deve ser verificado se os níveis da tensão de operação estão adequados. Localização Com relação à localização, o quadro deve ficar em locais de fácil acesso e o ponto mais indicado depende da estrutura da edificação, mas, geralmente o quadro está localizado o mais próximo possível da entrada de energia proveniente da concessionária, pois, evita-se gastos com cabos alimentadores que possuem bitolas mais elevadas e por isso são mais caros. Algumas edificações possuem mais de um quadro de distribuição, nestes casos os quadros terminais devem estar interligados a um Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) e este último à entrada de energia proveniente da concessionária ou de uma subestação de energia. Atenção Sempre que possível e economicamente viável, você deve locar o quadro próximo aos centros de carga (pontos com mais concentração de potência) da instalação, desta forma será possível obter economia com condutores devido à redução de seus comprimentos, reduzindo assim a queda de tensão e bitolas dos mesmos. O QGBT possui apenas os barramentos de proteção e neutro, bem como os disjuntores de entrada dos quadros terminais associados a ele. Já os quadros terminais possuem os mesmos barramentos, além de disjuntores de circuitos de iluminação e força (TUGs e TUEs) da instalação. No dimensionamento dos quadros você deve prever circuitos reservas para futuras ampliações de carga na instalação. A imagem a seguir ilustra um tipo muito utilizado em instalações elétricas. Observe a presença do disjuntor de entrada (em vermelho) e disjuntores de circuitos terminais, que podem ser de iluminação, TUGs e TUEs. Quadro de instalações elétricas | Fonte: Autor. Atenção É importante saber que os disjuntores sujeitos a ações ou intervenções de pessoas, que não sejam advertidas nem qualificadas, devem ter características construtivas ou ser instalados de modo a que impeça alterar o ajuste de seus disparadores de sobrecorrente senão mediante ação voluntária que requeira o uso de chave ou ferramenta e que resulte em indicação visível de sua ocorrência. No quadro deve ser inspecionado o estado da isolação dos condutores e de seus elementos de conexão, fixação e suporte, com vista a detectar sinais de aquecimento excessivo, rachaduras e ressecamentos, verificando-se também se a fixação, identificação e limpeza se encontram em boas condições. Já a próxima imagem ilustra parte de um Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT) comum em edificações com grande quantidade de carga. O QGBT é um painel, geralmente montado sob encomenda, que acomoda os equipamentos para proteção, manobra e seccionamento da energia elétrica. Ele é a entrada principal de energia na edificação de grande porte, como, por exemplo, uma indústria, e é o primeiro quadro após a subestação de energia. A partir dele, partem todos os condutores alimentadores dos quadros terminais que estão espalhados pela edificação. Exemplo de Quadro Geral de Baixa Tensão | Fonte: Autor. Observe a presença somente de disjuntores idênticos àqueles de entrada dos quadros terminais da instalação ligados ao QGBT. Você deve estar ciente que o aumento na quantidade de quadros, circuitos e pontos de utilização de energia implica em elevação dos custos do projeto. Dispositivos que provêm proteção exclusivamente contra curtos-circuitos podem ser disjuntores equipados apenas com disparadores de sobrecorrente instantâneos ou dispositivos fusíveis com característica gM (atuação para sobrecarga e curto na proteção de motores) ou aM (atuação apenas para curto-circuito na proteção de motores). Atenção Você deve estar atento quando um disjuntor ou fusível atua, desligando algum circuito ou a instalação inteira, a causa pode ser uma sobrecarga ou um curto-circuito. Desligamentos frequentes são sinal de sobrecarga. Por isso, nunca troque seus disjuntores ou fusíveis por outros de maior corrente (maior amperagem) simplesmente. Como regra, a troca de um disjuntor ou fusível por outro de maior corrente requer, antes, a substituição dos fios e cabos elétricos, por outros de maior seção (bitola). Na próxima aula, vamos abordar os critérios de dimensionamento dos circuitos em uma Instalação de Baixa Tensão. Até lá! Fonte: Shutterstock Atividades O projeto de instalações elétricas tem o objetivo de apontar com acerto a posição das tomadas, dos interruptores e pontos de luz, assim como as bitolas dos fios, os diâmetros das tubulações e os circuitos elétricos que fazem parte da área. A figura abaixo ilustra parte de um projeto de instalação elétrica predial. Disponível em: https://goo.gl/8qqpTS <http://equipedeobra.pini.com.br/construcao- reforma/68/artigo307466-1.aspx> . Acesso em: 02 mar. 2017. Observando a figura, responda às questões de 1 a 3. 1. Baseado nas informações dadas, marque a alternativa que contém a quantidade de circuitos dimensionada para o projeto ilustrado. a) 2 circuitos b) 3 circuitos c) 7 circuitos d) 5 circuitos e) 10 circuitos 2. Marque a alternativa que indica o número do circuito de iluminação do projeto. a) Circuito 2 b) Circuito 3 c) Circuito 1 d) Circuito 6 e) Circuito 10 3. Há um QGBT — Quadro Geral de Baixa Tensão no Circuito — no projeto. Marque a alternativa que indica a quantidade de quadros terminais conectados a ele. a) 3 quadros terminais b) nenhum quadro terminal c) 4 quadros terminais d) 5 quadros terminais e) 2 quadros terminais Referências ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Disponível em: Acesso em: 17 abr. 2018. CAVALIN, Geraldo, CERVELIN, Severino. Instalações elétricas prediais. Teoria e prática. Curitiba: Editora Base Livros Didáticos, 2008. COTRIM, A. A. M. B. Instalações elétricas. 4. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. CREDER, H. Instalações elétricas. 14. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2004. MAMEDE FILHO, João. Instalações elétricas industriais. 7. ed. São Paulo: LTC, 2007. Próximos Passos • Introdução ao estudo do dimensionamento dos condutores de uma IBT. • Apresentação dos seis critérios de dimensionamento. • Critério de dimensionamento da seção mínima e da capacidade de corrente. Explore mais A divisão da instalação em circuitos conforme a NBR 5410: 2004. Visite a página do Eletricista Consciente <http://www.eletricistaconsciente.com.br> e saiba mais sobre o assunto.
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