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INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS – CCE0225 AULA 2 NOMENCLATURA E NORMAS ETAPAS PARA ELABORAÇÃO DE PROJETOS – BAIXA TENSÃO CURSO: ARQUITETURA E URBANISMO DOCENTE: LEILA FERREIRA FIGUEIREDO OBJETIVO Etapas para a elaboração de um projeto de instalações elétricas residenciais de baixa tensão, conforme prescrições da NBR 5410:2004. NORMALIZAÇÃO TÉCNICA Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV Instalações elétricas de baixa tensão NORMALIZAÇÃO TÉCNICA � Normas Regulamentadoras 10 – NR 10 - SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE / 2004 � “NR-10 em 10.1.2 : “Esta NR se aplica às fases de geração, transmissão, distribuição e consumo, incluindo as etapas de projeto, construção, montagem, operação, manutenção das instalações elétricas e quaisquer trabalhos realizados nas suas proximidades, observando-se as normas técnicas oficiais estabelecidas pelos órgãos competentes e, na ausência ou omissão destas, as normas internacionais cabíveis.” NORMALIZAÇÃO TÉCNICA � Portaria nº 456/00 - ANEEL/MME � Efetivado o pedido de fornecimento à concessionária, esta cientificará o interessado quanto à obrigatoriedade de observância, nas instalações elétricas da unidade consumidora, das normas e padrões da concessionária. NORMALIZAÇÃO TÉCNICA – NBR 5410 � NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão < 1.000 V em corrente alternada (Vca): � Condições que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. � Aplica-se: 1. Instalações elétricas de edificações (residencial, comercial, público, industrial, de serviços, agropecuário, hortigranjeiro, etc.), incluindo as pré-fabricadas. 2. Áreas descobertas das propriedades, externas às edificações, reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas, canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias. NORMALIZAÇÃO TÉCNICA NBR 5410 � Não se aplica: a) instalações de tração elétrica; b) instalações elétricas de veículos automotores; c) instalações elétricas de embarcações e aeronaves; d) equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida que não comprometam a segurança das instalações; e) instalações de iluminação pública; f) redes públicas de distribuição de energia elétrica; g) instalações de proteção contra quedas diretas de raios; h) instalações em minas; i) instalações de cercas eletrificadas (ver IEC 60335-2-76). NORMALIZAÇÃO TÉCNICA ENEL � https://www.eneldistribuicao.com.br/rj/NormasTecnicas.aspx SISTEMAS E INSTALAÇÕES ELÉTRICAS � Instalação elétrica: componentes elétricos (condutos, caixas e estruturas de suporte) que não conduzem corrente, mais que são essenciais ao seu funcionamento. É o sistema elétrico físico, ou seja, é o conjunto de componentes elétricos associados e coordenados entre si, composto por um fim específico. � Cada instalação elétrica corresponde a um sistema elétrico. INSTALAÇÃO ELÉTRICA INSTALAÇÃO ELÉTRICA DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA � Documentos da instalação exigidos conforme NBR 5410 (item 6.1.8.1): • Plantas; • Esquemas unifilares e outros, quando aplicáveis; • Detalhes de montagem, quando necessários; • Memorial descritivo da instalação; • Especificação dos componentes (descrição, características nominais e normas que devem atender); • Parâmetros de projeto (correntes de curto-circuito, queda de tensão, fatores de demanda classificação das influências externas, etc). DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA Conteúdo Mínimo 1.1 Plantas baixas dos pavimentos (escala 1/50) 1.2 Legendas 1.3 Esquemas verticais (sem escala) 1.4 Diagramas trifilares e quadros de carga 1.5 Memória de Cálculo (dimensionamento). 1.6 Especificação dos materiais e equipamentos (memorial descritivo do projeto) 1.7 Levantamento quantitativo DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA � A NBR 5410, no seu item 6.1.8.3, estabelece a necessidade de elaborar um "manual do usuário" (principalmente para as unidades residenciais e pequenos locais comerciais, ou seja, predomínio de pessoal BA1 - leigos), que contenha, no mínimo, os seguintes elementos: • esquema(s) do(s) quadro(s) de distribuição com indicação dos circuitos e respectivas finalidades, incluindo relação dos pontos alimentados, no caso de circuitos terminais; • potências máximas que podem ser ligadas em cada circuito terminal efetivamente disponível; • potências máximas previstas nos circuitos terminais deixados como reserva, quando for o caso; • recomendação explícita para que não sejam trocados, por tipos com características diferentes, os dispositivos de proteção existentes no(s) quadro(s). O PROJETO E SUAS ETAPAS � PROJETAR: selecionar, dimensionar e localizar os equipamentos. � As principais etapas num projeto de instalações elétricas (residencial, comercial ou industrial) são: 1. Análise inicial; 2. Fornecimento de energia normal; 3. Quantificação da instalação; 4. Esquema básico da instalação; 5. Seleção e dimensionamento dos componentes; 6. Especificações e contagem dos componentes. 1. ANÁLISE INICIAL � Etapa preliminar do projeto de instalações elétricas de qualquer edificação. Fornece os dados básicos que orientarão a execução do projeto. Como: • PLANTAS, CORTES E DETALHES DE ARQUITETURA • FINALIDADE DA INSTALAÇÃO • RECURSOS DISPONÍVEIS • LOCALIZAÇÃO DA REDE MAIS PRÓXIMA • CARACTERÍSTICAS ELÉTRICA DA REDE (AÉREA OU SUBTERRÂNEA, TENSÃO ENTRE FASES OU FASE-NEUTRO, ETC) • CONTATO COM CONSULTORES/PROJETISTAS DE OUTROS SISTEMAS A SEREM IMPLANTADOS NO LOCAL (HIDRÁULICOS, TUBULAÇÕES, AR CONDICIONADO, ETC.); • CRONOGRAMA DA OBRA. 1. ANÁLISE INICIAL 1.1 - DETERMINAR � Uso previsto para todas as áreas da edificação; limitações físicas à instalação; � Arranjo (“lay-out”) dos equipamentos de utilização previstos; � Características elétricas dos equipamentos de utilização previstos; � Classificação de todas as áreas da edificação quanto às influências externas; � Tipos de linhas elétricas a utilizar; � Setores/equipamentos que necessitam de energia de substituição (“no-breaks”); � Setores que necessitam de iluminação de segurança; � Estimativa preliminar da potência instalada; � Localização preferencial de entrada de energia. 1. ANÁLISE INICIAL 1.2 – DOCUMENTOS GERADOS � Tabela(s)/planta(s) com a classificação de todas as áreas quanto as influências externas; 2. FORNECIMENTO DE ENERGIA NORMAL � Alimentação: rede de distribuição pública (de baixa ou média tensão), de propriedade de uma concessionária. 2. FORNECIMENTO DE ENERGIA NORMAL 2.1 – ELEMENTOS NECESSÁRIOS � Dados obtidos na análise inicial; � Regulamento da concessionária; � Contato com a concessionária. 2. FORNECIMENTO DE ENERGIA NORMAL 2.2 – DETERMINAR � Modalidade e tensões de fornecimento; tipo de entrada; � Ponto de entrega e localização da entrada de energia; � Padrão de entrada a utilizar; � Nível de curto-circuito no ponto de entrega; � Esquema(s) de aterramento a utilizar. 3. QUANTIFICAÇÃO DA INSTALAÇÃO Determinar: as potências instaladas e as potências de alimentação. Necessário conhecer todos os pontos de utilização ou estimar, via de regra, comparando o sistema elétrico com instalações semelhantes, obviamente sujeitos a revisões posteriores. 3. QUANTIFICAÇÃO DA INSTALAÇÃO 3.1 – DETERMINAR � Iluminação de todas as áreas; marcação dos pontos de luz em planta; � Tomadas de corrente e outros pontos de utilização em todas as áreas; marcação em planta; � Divisão da instalação em setores/subsetores; � Localização dos centros de carga dos setores/subsetores para instalação dos quadros de distribuição; � Potências instaladas e de alimentação dos setores/subsetores e global; � Localização/características da(s) fonte(s) de substituição; marcação em planta; � Tensões de distribuição e utilização. 4. ESQUEMA BÁSICO DE INSTALAÇÃO � Esquema unifilar inicial: indicações dos componentesprincipais da instalação e suas interligações principais. � Escolher o sistema de distribuição adequado às condições da instalação. � O esquema básico pode ser concebido, inicialmente, como um diagrama de blocos, onde são indicados as subestações e os quadros de distribuição. A implementação do esquema básico, através do dimensionamento de todos os componentes, resultará no esquema unifilar final da instalação. 5. SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO � Etapa importante: escolher e dimensionar todos os componentes da instalação do projeto elétrico. 5. SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO 5.1 – DETERMINAR � Seleção e dimensionamento dos componentes da entrada, subestações (para plantas industriais), linhas elétricas (condutores e condutos elétricos), quadros de distribuição, componentes dos aterramentos funcionais e de proteção, componentes do(s) sistema(s) de proteção contra descargas atmosféricas; � Cálculos de curto-circuito; � Verificação da coordenação seletiva das proteções; � Revisão dos desenhos/verificação de interferências. 6. DEFINIÇÃO E CONTAGEM DOS COMPONENTES � Especificação e número de componentes necessários para a execução do projeto elétrico. SISTEMA ELÉTRICO SISTEMA ELÉTRICO TENSÃO ELÉTRICA Unidade de medida: volt (V) � Nos materiais condutores (fios), existem partículas chamadas elétrons livres, que estão em constante movimento de forma desordenada. � Para que estes elétrons livres passem a se movimentar de forma ordenada nos fios, é necessário ter uma força (tensão elétrica - U) que os empurre em uma mesma direção. � A diferença de potencial (tensão) faz com que os elétrons se movimentem entre dois pontos no fio, ou seja, uma diferença entre as concentrações de elétrons (carga elétrica). CORRENTE ELÉTRICA Unidade de medida: ampère (A) � Movimento ordenado dos elétrons, provocado pela ação da diferença de potencial (tensão), forma uma corrente de elétrons chamada de corrente elétrica (I). TENSÃO E CORRENTE CONTÍNUA E ALTERNADA CONDUTORES (FASES + NEUTROS) � U = tensão de linha (fase-fase) � U0 = tensão de fase (fase-neutro) TENSÕES SECUNDÁRIAS NO BRASIL TENSÕES SECUNDÁRIAS NO BRASIL - ENEL POTÊNCIA ELÉTRICA Para haver potência elétrica, é necessário haver TENSÃO E CORRENTE. P (VA) = U (V) . I (A) Potência aparente (VA) = potência ativa (W) + potência reativa (VAr) POTÊNCIA ATIVA � A potência ativa (P) quantifica o trabalho útil produzido pelo circuito (exemplo: mecânico, nos liquidificadores; térmico, nos aquecedores; luminoso, nas lâmpadas etc.). � Unidade: watt [W]. Cos φ = fator de potência POTÊNCIA REATIVA � A potência reativa (Q) representa quanto da potência aparente foi transformada em campo magnético (ao circular, por exemplo, através de motores de indução e reatores). � Unidade: volt.ampère-reativo [VAr]. sen φ = fator reativo TRIÂNGULO DE POTÊNCIAS (VAr) (W) (VA) FATOR DE POTÊNCIA � Grandeza adimensional, até a unidade. � Quanto da potência aparente produziu trabalho. FATOR DE POTÊNCIA � Potência aparente (VA) = potência ativa (W) + potência reativa (VAr) S = P + Q � EXEMPLOS: 1. Potência aparente de iluminação (VA) = S = 660 VA ���� � � � � � → � � � Potência ativa de iluminação (W) = 660 VA x 1 = 660 W 2. Potência aparente de tomada de uso geral (VA) = S = 7300 VA ���� � , � � � � → � � , � � Potência ativa de tomada de uso geral (W) = 7300 VA x 0,8 = 5840 W FATOR DE POTÊNCIA Quando o fator de potência = 1: � Significa que a potência aparente é transformada em potência ativa. O que acontece nos equipamentos que só possuem resistência, tais como: chuveiro elétrico, torneira elétrica, lâmpadas incandescentes, fogão elétrico, etc. Quando o fator de potência < 1: � Significa que apenas parte da potência aparente foi transformada em ativa ou, melhor, em trabalho em virtude de haver no circuito equipamentos com resistência e reatância, como motores de indução e reatores de lâmpadas fluorescentes, por exemplo. Na instalação elétrica deseja-se que o fator de potência fique próximo da unidade. FATOR DE POTÊNCIA � Carga entre duas fases, sob tensão de 220V e com potência ativa de 10kW: Quando o fator de potência = 0,5: ���� � , � � � � → � � � , � � � ��� � � . �� S = U x I → � � � � � ��.��� ��� = 90,9A Quando o fator de potência = 1: ���� � � � � � → � � � � � � ��� � � . �� S = U x I → � � � � � ��.��� ��� = 45,5A Corrente menor o custo de implantação do circuito será menor. FATOR DE POTÊNCIA As principais causas de baixo fator de potência nas instalações elétricas residenciais são: � lâmpadas fluorescentes com reatores de baixo fator de potência; � grande quantidade de aparelhos de ar condicionado e/ou de motores de indução de pequena potência; � motores de indução superdimensionados. FATOR DE POTÊNCIA � As concessionárias multam os consumidores cujas instalações apresentem fator de potência inferior a 0,92. � Razão: � os medidores de energia só registram potência ativa, enquanto, na verdade, o consumidor recebe potência aparente, composta, como já sabemos, de uma parcela ativa e outra reativa. � Como fatores de potência inferiores a 1 significam haver potência reativa na instalação, a concessionária não é ressarcida por esta parte do fornecimento, compensando-se, portanto, através da multa. RENDIMENTO � Transformar energia de uma forma para outra, ou seja, a quantidade de energia obtida na transformação é sempre menor que a quantidade original. RENDIMENTO � Determinados Equipamentos, como motores de indução e reatores de lâmpadas fluorescentes, a potência indicada é a fornecida. � Nestes casos, para se conhecer a potência absorvida, é preciso dividí-la pelo rendimento. RENDIMENTO EXEMPLO: � Luminária com 2 lâmpadas fluorescentes de 65W e um reator duplo (fator de potência = 0,92) num circuito sob tensão de 220 V e uma corrente de 0,72 A. Pabsorvida = U x I x cos ϕ = 220 x 0,72 x 0,92 = 145,7 W Pfornecida = 2 x 65 = 130 W Rendimento = ��� ���,� =0,89 Perda = 145,7 – 130 = 15,7 W Fim Obrigada!
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