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GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1111 GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1313 ABNT NBR 5410:2004ABNT NBR 5410:2004 IINSTALAÇÕESNSTALAÇÕES ELÉTRICASELÉTRICAS DDEE BAIXABAIXA TENSÃOTENSÃO 014014 022022 057057 069069 117117 014014 031031 057057 090090 120120 014014 035035 058058 105105 121121 015015 037037 037037 060060 116116 125125 127127 S S UMÁRIOUMÁRIO 11 HHISTÓRICOISTÓRICO 22 OOBJETIVOSBJETIVOS,, CAMPOCAMPO DEDE APLICAÇÃOAPLICAÇÃO EE ABRANGÊNCIAABRANGÊNCIA 33 OORIGEMRIGEM DADA INSTALAÇÃOINSTALAÇÃO 44 AASPECTOSSPECTOS GERAISGERAIS DEDE PROJETOPROJETO 55 IILUMINAÇÃOLUMINAÇÃO 66 PPROTEÇÃOROTEÇÃO CONTRACONTRA CHOQUESCHOQUES ELÉTRICOSELÉTRICOS 77 PPROTEÇÃOROTEÇÃO CONTRACONTRA EFEITOSEFEITOS TÉRMICOSTÉRMICOS ( (INCÊNDIOSINCÊNDIOS EE QUEIMADURASQUEIMADURAS)) 8 8 99PPROTEÇÃOROTEÇÃO CONTRACONTRA SOBRECORRENTESSOBRECORRENTES 9 9 99PPROTEÇÃOROTEÇÃO CONTRACONTRA SOBRETENSÕESSOBRETENSÕES 1010 PPROTEÇÃOROTEÇÃO CONTRACONTRA MÍNIMAMÍNIMA EE MÁXIMAMÁXIMA TENSÃOTENSÃO,, FALTAFALTA DEDE FASEFASE EE INVERSÃOINVERSÃO DEDE FASEFASE 1111 PPROTEÇÃOROTEÇÃO DASDAS PESSOASPESSOAS QUEQUE TRABALHAMTRABALHAM NASNAS INSTALAÇÕESINSTALAÇÕES ELÉTRICASELÉTRICAS DEDE BAIXABAIXA TENSÃOTENSÃO 1212 SSERVIÇOSERVIÇOS DEDE SEGURANÇASEGURANÇA 1313 SSELEÇÃOELEÇÃO EE INSTALAÇÃOINSTALAÇÃO DOSDOS COMPONENTESCOMPONENTES 1414 LLINHASINHAS ELÉTRICASELÉTRICAS 1515 DDIMENSIONAMENTOIMENSIONAMENTO DEDE CONDUTORESCONDUTORES 1616 AATERRAMENTOTERRAMENTO EE EQUIPOTENCIALIZAÇÃOEQUIPOTENCIALIZAÇÃO 1717 SSECCIONAMENTOECCIONAMENTO EE COMANDOCOMANDO 1818 CCIRCUITOSIRCUITOS DEDE M MOTORESOTORES 1919 CCONJUNTOSONJUNTOS DEDE PROTEÇÃOPROTEÇÃO,, MANOBRAMANOBRA EE COMANDOCOMANDO ( (QUADROSQUADROS DEDE DISTRIBUIÇÃODISTRIBUIÇÃO)) 2020 VVERIFICAÇÃOERIFICAÇÃO FINALFINAL 2121 MMANUTENÇÃOANUTENÇÃO EE OPERAÇÃOOPERAÇÃO 2222 QQUALIDADEUALIDADE DADA ENERGIAENERGIA ELÉTRICAELÉTRICA NASNAS INSTALAÇÕESINSTALAÇÕES DEDE BAIXABAIXA TENSÃOTENSÃO GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1414 • A qualquer linha elétrica (ou ação) que não seja especicamente• A qualquer linha elétrica (ou ação) que não seja especicamente coberta pelas normas dos equipamentos de utilização;coberta pelas normas dos equipamentos de utilização; • As linhas elétricas xas de sinal, relacionadas exclusivamente à• As linhas elétricas xas de sinal, relacionadas exclusivamente à segurança (contra choques elétricos e efeitos térmicos esegurança (contra choques elétricos e efeitos térmicos em geral) e àm geral) e à compatibilidade eletromagnética.compatibilidade eletromagnética. Entretanto, Entretanto, a a norma norma não não se se aplica aplica a:a: • Instalações de tração elétrica;• Instalações de tração elétrica; • Instalações elétricas de veículos automotores;• Instalações elétricas de veículos automotores; • Instalações elétricas de embarcações e aeronaves;• Instalações elétricas de embarcações e aeronaves; • Equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na• Equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida que não comprometam a segurança das instalações;medida que não comprometam a segurança das instalações; • Instalações de iluminação pública;• Instalações de iluminação pública; • Redes públicas de distribuição de energia elétrica;• Redes públicas de distribuição de energia elétrica; • Instalações de proteção contra quedas diretas de raios. No entanto,• Instalações de proteção contra quedas diretas de raios. No entanto, esta Norma considera as conseqüências dos esta Norma considera as conseqüências dos fenômenos atmosféricosfenômenos atmosféricos sobre as instalações (por exemplo, seleção dos dispositivos desobre as instalações (por exemplo, seleção dos dispositivos de proteção contra sobretensões);proteção contra sobretensões); • Instalações em minas;• Instalações em minas; • Instalações de cercas eletricadas.• Instalações de cercas eletricadas. No No momento da momento da publicação deste publicação deste guia, guia, A A NBR NBR 5410 é5410 é complementada pelas normas NBR 13570 - Instalações Elétricascomplementada pelas normas NBR 13570 - Instalações Elétricas em Locais de Auência de Público: Requisitos Especícos e NBRem Locais de Auência de Público: Requisitos Especícos e NBR 13534 - 13534 - Instalações Elétricas em Estabelecimentos Instalações Elétricas em Estabelecimentos Assistencias deAssistencias de Saúde: Requisitos para Segurança.Saúde: Requisitos para Segurança. Ambas complementam ou substituem, quando necessário, asAmbas complementam ou substituem, quando necessário, as prescrições de caráter geral contidas na NBR 5410, relativas aosprescrições de caráter geral contidas na NBR 5410, relativas aos seus respectivos campos de aplicação.seus respectivos campos de aplicação. A A NBR NBR 13570 13570 aplica-se aplica-se às às instalações instalações elétricas elétricas de de locais locais comocomo cinemas, teatros, danceterias, escolas, lojas, restaurantes, estádios,cinemas, teatros, danceterias, escolas, lojas, restaurantes, estádios, ginásios, circos e outros locais indicados com capacidades mínimasginásios, circos e outros locais indicados com capacidades mínimas de ocupação (no de pessoas) especicadas.de ocupação (no de pessoas) especicadas. A A NBR NBR 13534, 13534, por por sua sua vez, vez, aplica-se aplica-se a a determinados determinados locais locais comocomo hospitais, ambulatórios, unidades sanitárias, clínicas médicas, veterináriashospitais, ambulatórios, unidades sanitárias, clínicas médicas, veterinárias e odontológicas etc., tendo em vista a segurança dos pacientes.e odontológicas etc., tendo em vista a segurança dos pacientes. A A terminologia terminologia de de instalações instalações elétricas elétricas de de baixa tensãobaixa tensão utilizada na NBR 5410 é proveniente da norma NBR IEC 50utilizada na NBR 5410 é proveniente da norma NBR IEC 50 (826) - V(826) - Vocabulário Eletrotécnico Internacional ocabulário Eletrotécnico Internacional — Capítulo 826 —— Capítulo 826 — Instalações Elétricas em Edicações.Instalações Elétricas em Edicações. 3 O3 ORIGEMRIGEM DADA INSTALAÇÃOINSTALAÇÃO De De acordo acordo com com 3.4.3 3.4.3 da da NBR NBR 5410 5410 (ver (ver Figura Figura 1), 1), a a normanorma aplica-se a partir do ponto de entrega, denido como o ponto deaplica-se a partir do ponto de entrega, denido como o ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidaconexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricida dede com a instalação elétrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e quecom a instalação elétrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e que delimita as responsabilidades da distribuidora, denidas peladelimita as responsabilidades da distribuidora, denidas pela autoridade reguladora (ANEEL).autoridade reguladora (ANEEL). Além Além disso, disso, a a NBR NBR 5410 5410 indica indica em em 1.6 1.6 e e 1.7 1.7 que que a a sua sua aplicaçãoaplicação não dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos aosnão dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos aos quais a instalação deve satisfazer. As instalações elétricas cobertasquais a instalação deve satisfazer. As instalações elétricas cobertas pela norma estão sujeitas também, naquilo que for pertinente, àspela norma estão sujeitas também, naquilo que for pertinente, às normas para fornecimento de energia estabelecidas pelas autoridadesnormas para fornecimento de energia estabelecidas pelas autoridades 1 H1 HISTÓRICOISTÓRICO A A norma norma ABNT ABNT NBR NBR 5410 5410 – – Instalações Instalações elétricas elétricas de de baixabaixa tensão tem a seguinte cronologia:tensão tem a seguinte cronologia: 1914 -1914 - É publicado o Código de Instalações Elétricas da extinta Épublicado o Código de Instalações Elétricas da extinta Inspetoria Geral de Iluminação, situada na Cidade do Rio deInspetoria Geral de Iluminação, situada na Cidade do Rio de Janeiro, então Capital Federal;Janeiro, então Capital Federal; 1941 -1941 - Com a contribuição de especialistas da época, o Código de Com a contribuição de especialistas da época, o Código de 1914 foi aperfeiçoado e transformado em uma norma publicada1914 foi aperfeiçoado e transformado em uma norma publicada pelo Departamento Nacional de Iluminação e Gás, sob o títulopelo Departamento Nacional de Iluminação e Gás, sob o título de Norma Brasileira para Execução de Instalações Elétricas comde Norma Brasileira para Execução de Instalações Elétricas com abrangência em todo o País;abrangência em todo o País; 1960 -1960 - O documento de 1941 foi substituído pela norma NB- O documento de 1941 foi substituído pela norma NB- 3, baseada na norma NFPA-70 – National Electrical Code, dos3, baseada na norma NFPA-70 – National Electrical Code, dos Estados Unidos, tendo sido publicado neste ano pela AssociaçãoEstados Unidos, tendo sido publicado neste ano pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT);Brasileira de Normas Técnicas (ABNT); 1980 -1980 - A NB-3 foi substituída pela primeira edição da NBR 5410, A NB-3 foi substituída pela primeira edição da NBR 5410, baseada na norma IEC 60364 e na norma francesa NF C 15-100.baseada na norma IEC 60364 e na norma francesa NF C 15-100. 1990 -1990 - 2ª revisão da NBR 5410; 2ª revisão da NBR 5410; 1997 -1997 - 3ª revisão da NBR 5410; 3ª revisão da NBR 5410; 2004 - 2004 - 4ª revisão da NBR 5410. 4ª revisão da NBR 5410. 2 O2 OBJETIVOSBJETIVOS,, CAMPOCAMPO DEDE APLICAÇÃOAPLICAÇÃO EE ABRANGÊNCIAABRANGÊNCIA A A NBR NBR 5410 - 5410 - Instalações Elétricas Instalações Elétricas de Baixa de Baixa Tensão Tensão é é a a normanorma aplicada a todas as aplicada a todas as instalações elétricas instalações elétricas cuja tensão nominal é cuja tensão nominal é igual ouigual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada ou a 1.500 V em corrente contínua.inferior a 1.000 V em corrente alternada ou a 1.500 V em corrente contínua. A A NBR NBR 5410 xa 5410 xa as as condições a condições a que as que as instalações de instalações de baixabaixa tensão devem atender, a m de garantir seu funcionamento adequado,tensão devem atender, a m de garantir seu funcionamento adequado, a segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação de bens.a segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação de bens. Aplica-se a instalações novas e a reformas em instalações existentes,Aplica-se a instalações novas e a reformas em instalações existentes, entendendo-se, em princípio, como ‘reforma’ qualquer ampliação deentendendo-se, em princípio, como ‘reforma’ qualquer ampliação de instalação existente (como criação de novos circuitos e alimentaçãoinstalação existente (como criação de novos circuitos e alimentação de novos equipamentos), bem como qualquer substituição dede novos equipamentos), bem como qualquer substituição de componentes que implique alteração de circuito.componentes que implique alteração de circuito. A A norma norma trata trata praticamente de praticamente de todos todos os os tipos tipos de de instalações instalações dede baixa tensão, dentre as quais:baixa tensão, dentre as quais: • Edicações residenciais e comerciais em geral;• Edicações residenciais e comerciais em geral; • Estabelecimentos institucionais e de uso público;• Estabelecimentos institucionais e de uso público; • Estabelecimentos industriais;• Estabelecimentos industriais; • Estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros;• Estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros; • Edicações pré-fabricadas;• Edicações pré-fabricadas; • Reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento• Reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e locais análogos;(campings), marinas e locais análogos; • Canteiros de • Canteiros de obras, feiras, exposições e outras obras, feiras, exposições e outras instalações temporárias.instalações temporárias. A A norma norma aplica-se aplica-se também:também: • Aos circuitos internos de equipamentos que, embora alimentados• Aos circuitos internos de equipamentos que, embora alimentados por meio de instalação com tensão igual ou inferior a 1.000 V empor meio de instalação com tensão igual ou inferior a 1.000 V em corrente alternada, funcionam cocorrente alternada, funcionam com tensão superior a 1.000 V, comom tensão superior a 1.000 V, como é o caso de circuitos de lâmpadas de descarga, de precipitadoresé o caso de circuitos de lâmpadas de descarga, de precipitadores eletrostáticos etc.;eletrostáticos etc.; GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 15 reguladoras e pelas empresas distribuidoras de eletricidade. Desta forma, as prescrições estabelecidas em regulamentações federais, estaduais e municipais podem ser aplicadas nas instalações elétricas de baixa tensão sem causar conitos legais com o texto da norma brasileira. Por exemplo, prescrições especícas do Corpo de Bombeiros sobre iluminação de emergência, bombas de incêndio, etc., podem ser acomodadas no projeto elétrico sem conitos. Da mesma forma, apesar de a NBR 5410:2004 incluir os componentes do padrão de entrada da concessionária, uma vez que ela tem origem de aplicação no ponto de entrega, o item 1.7 mantém a autoridade da empresa distribuidora de energia elétrica em denir como será construído esse padrão de entrada. Figura 1: Origem da instalação conforme a NBR 5410/2004 (inclui o padrão de entrada da concessionária) Figura 2 – Determinação da potência nominal de um equipamento 4 ASPECTOS GERAIS DE PROJETO 4.1 POTÊNCIA DE ALI MENTA ÇÃO Em 4.2.1 da NBR 5410 prescreve-se que, na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação, devem-se prever os equipamentos a serem instalados, com suas respectivas potências nominais e, após isso, considerar as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento destes equipamentos (fator de demanda), bem como capacidade de reserva para futuras ampliações. É importante observar que o texto da norma refere-se às potências nominais dos equipamentos e não às potências médias absorvidas por eles. Isso signica que não é possível a aplicação do chamado fator de utilização no cálculo da potência de alimentação. Lembre-se que o fator de utilização é aquele que multiplica a potência nominal de um aparelho para se obter a potência média absorvida por ele durante sua operação. Esse é geralmente o caso de motores, sendo tipicamente considerado, nesta situação, um fator de utilização da ordem de 0,75. No entanto, reitera-se que a prescrição da norma não permite a utilização de tal fator no cálculo da potência de alimentação. A determinação do fator de demanda exige um conhecimento detalhado da instalação e das condições de funcionamento dos equipamentos de média tensão a ela conectados. Sua determinação deve ser realizada a partir de um estudo muito detalhado, pois, caso não seja adequadamente avaliado, o valor nal da potência de alimentação pode resultar em subdimensionamento dos circuitos elétricos. Conforme o caso, a potência de alimentação deve ser determinada por cargas ou por grupo de cargas e, geralmente, baseia-se nos dados conhecidos de outras instalações similares. No que diz respeito às cargas deve-se considerar para um equipamento a sua potência nominal dada pelo fabricante ou calculada a partir dos dados de entrada (tensão nominal, corrente nominal e fator de potência), ou calculada a partir da potência de saída, caso seja conhecido o rendimento do equipamento (Figura 2). 4.1.1 POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO 4.1.1.1 LOCAIS NÃO RESIDENCIAIS Conforme 4.2.1.2.2 da NBR 5410, as cargas de iluminação e tomadas em locais não destinados à habitação (estabe-lecimentos comerciais, industriais, institucionais, etc.) são as seguintes: A quantidade e potência de pontos de iluminação devem serdeterminadas como resultado da aplicação dos níveis mínimos de iluminância da NBR 5413 e calculados pelos métodos dos lúmens, ponto a ponto ou cavidade zonal, etc. Para as luminárias que utilizam lâmpadas com equipamentos auxiliares (reatores, ignitores, etc.), a potência total da luminária deve ser a soma das potências das lâmpadas com a dos equipamentos auxiliares, incluindo suas perdas, fator de potência e distorções harmônicas (ver capítulo 5 deste guia). 4.1.1.2 LOCAIS RESIDENCIAIS A seção 9.5.2 da NBR 5410 trata de aspectos relacionados à previsão de carga de iluminação em instalações residenciais, conforme descrito a seguir. A norma estabelece que, em cômodos com área igual ou inferior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA e com área superior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros. Por exemplo, em uma sala de 4 m x 5 m, ou seja, com área de 20 m2 (20 = 6 + 4 + 4 + 4 + 2), a potência de iluminação mínima a ser atribuída a este cômodo será de 100 + 60 + 60 + 60 = 280 VA. Equipamento de utilização P N = U N . I N . cos θ N P N = √3 . U N . I N . cos θ N η = P N / P N Equipamento monofásico Equipamento trifásico Rendimento cos Φ N η (Entrada) (Saída) (P N )U N , I N , P N Dispositivo de proteção GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 16 Figura 3 – Pontos de tomada acima da bancada em cozinha 4.1.2 POTÊNCIA DE TOMADAS 4.1.2.1 LOCAIS NÃO RESIDENCIAIS Conforme 4.2.1.2.3 da NBR 5410, deve ser feita a seguinte previsão de pontos de tomadas: • Em halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casas de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral, e aos circuitos termi-nais respectivos deve ser atribuída uma potência de no mínimo 1.000 VA. • Quando um ponto de tomada for previsto para uso especíco, deve ser a ele atribuída uma potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado ou à soma das potências nominais dos equipamentos a serem alimen-tados. Quando valores precisos não forem conhecidos, a potência atribuída ao ponto de tomada deve seguir um dos dois seguintes critérios: (1) a potência ou soma das potências dos equipamentos mais potentes que o ponto pode vir a alimentar; (2) a potência deve ser calculada com base na corrente de projeto e na tensão do circuito respectivo. - Os pontos de tomada de uso especíco devem ser localizados no máximo a 1,5 m do ponto previsto para a localização do equipamento a ser alimentado. - Os pontos de tomada destinados a alimentar mais de um equipamento devem ser providos com a quantidade adequada de tomadas. A NBR 5410 não tem prescrições especícas sobre previsão de quantidade de pontos de tomadas em locais não residenciais. Seguem-se algumas recomendações baseadas em literaturas: LOCAIS INDUSTRIAIS A quantidade e a potência das tomadas em locais industriais dependem do tipo de ocupação dos diversos locais e devem ser determinadas caso a caso. ESCRITÓRIOS COMERCIAIS E LOCAIS SIMILARES Sugestão 1: conforme indicado no livro Instalações elétricas, de Ademaro Cotrim Para escritórios comerciais ou locais similares com área ≤ 40 m2, a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada pelo critério, dentre os dois seguintes, que conduzir ao maior número: • Um ponto de tomada para cada 3 m, ou fração, de perímetro. • Um ponto de tomada para cada 4 m2, ou fração, de área. Para escritórios comerciais ou locais análogos com área > 40 m2, a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada com base no seguinte critério: 10 pontos de tomadas para os primeiros 40 m2 e 1 ponto de tomada para cada 10 m2, ou fração, de área restante. Em lojas e locais similares, devem ser previstos pontos de tomadas de uso geral em quantidade nunca inferior a um ponto de tomada para cada 30 m2, ou fração, não consideradas as tomadas para a ligação de lâmpadas, tomadas de vitrines e tomadas para a demonstração de aparelhos. A potência a ser atribuída aos pontos de tomadas de uso geral em escritórios comerciais, lojas e locais similares não deverá ser inferior a 200 VA por ponto de tomada. Sugestão 2: conforme indicado no livro Instalações elétricas industriais, de João Mamede Filho Para escritórios comerciais ou locais similares com área ≤ 37 m2, a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada pelo critério, dentre os dois seguintes, que conduzir ao maior número: • Um ponto de tomada para cada 3 m, ou fração, de perímetro. • Um ponto de tomada para cada 4 m2, ou fração, de área. Para escritórios comerciais ou locais análogos com área > 37 m2, a quantidade mínima de tomadas de uso geral deve ser calculada com base no seguinte critério: 8 pontos de tomadas para os primeiros 40 m2 e 3 pontos de tomada para cada 37 m2, ou fração, de área restante. Em lojas e locais similares, devem ser previstos pontos de tomadas de uso geral em quantidade nunca inferior a um ponto de tomada para cada 37 m2, ou fração, não consideradas as tomadas para a ligação de lâmpadas, tomadas de vitrines e tomadas para a demonstração de aparelhos. 4.1.2.2 LOCAIS RESIDENCIAIS A seção 9.5.2 da NBR 5410 trata de aspectos relacionados à previsão de carga de tomadas em instalações residenciais, conforme descrito a seguir. Um ponto de tomada é um ponto de utilização de energia elétrica em que a conexão dos equipamentos a serem alimentados é feita por meio de tomada de corrente. Um ponto de tomada pode conter uma ou mais tomadas de corrente. A norma dene o número mínimo de pontos de tomadas que devem ser previstos num local de habitação, a saber: • em banheiros deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada próximo ao lavatório; • em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro. E acima da bancada da pia em cozinhas, copas e copas-cozinhas devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto de tomada ou em pontos distintos (Figura 3); GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1717 • em varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada,• em varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, admitindo-se que este ponto de tomada não seja instalado na própriaadmitindo-se que este ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu acesso, quando a varanda, por razõesvaranda, mas próximo ao seu acesso, quando a varanda, por razões construtivas, não comportar o ponto de tomada, quando sua área forconstrutivas, não comportar o ponto de tomada, quando sua área for inferior a 2 minferior a 2 m22 ou, ainda, quando sua profundidade for inferior a 80 cm; ou, ainda, quando sua profundidade for inferior a 80 cm; • em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de tomada pa• em salas e dormitórios deve ser previsto um ponto de tomada para cadara cada 5 m ou fração de perímetro;5 m ou fração de perímetro; • para os demais cômodos não tratados especicamente nos itens• para os demais cômodos não tratados especicamente nos itens anteriores, a norma estabelece que seja previsto, pelo menos, um pontoanteriores, a norma estabelece que seja previsto, pelo menos, um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 6de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 6 mm22. Quando a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m. Quando a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m22, vale, vale a regra de um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro.a regra de um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro. Uma Uma vez vez determinada determinada a a quantidade quantidade de de pontos pontos de de tomada, tomada, é é precisopreciso atribuiras potências para estes pontos.atribuir as potências para estes pontos. De um modo geral, a potência a ser atribuída a De um modo geral, a potência a ser atribuída a cada ponto de tomadacada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar (Figura 4).é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar (Figura 4). Caso Caso não não sejam sejam conhecidas conhecidas as as potências potências dos dos equipamentos, equipamentos, a a normanorma então estabelece os seguintes valores mínimos:então estabelece os seguintes valores mínimos: • em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço,• em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, deve-se atribuir no mínimo 600 VA porlavanderias e locais análogos, deve-se atribuir no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até ponto de tomada, até 3 pontos, e 3 pontos, e 100 V100 VA por ponto para os excedentes,A por ponto para os excedentes, considerando-se considerando-se cada um desses cada um desses ambientes separadambientes separadamente. amente. QuandoQuando o total de tomadas, no conjunto desses ambientes, for superior a 6o total de tomadas, no conjunto desses ambientes, for superior a 6 pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de, nopontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de, no mínimo, 60mínimo, 600 V0 VA por ponto de tomadA por ponto de tomada, até 2 ponta, até 2 pontos, e 100 Vos, e 100 VA por pontoA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientespara os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente.separadamente. VVejamos dois casos para ejamos dois casos para ilustrar esta regra:ilustrar esta regra: • em uma cozinha há a previsão de 5 pontos de tomadas: a potência• em uma cozinha há a previsão de 5 pontos de tomadas: a potência mínima a ser considerada é mínima a ser considerada é de 600 + 600 + de 600 + 600 + 600 + 100 + 100 = 600 + 100 + 100 = 2000 V2000 VA;A; • em uma cozinha há a previsão de 7 pontos de tomadas. a potência• em uma cozinha há a previsão de 7 pontos de tomadas. a potência mínima a ser considerada é de 600 + 600 + 100 + 100 + 100 + 100 +mínima a ser considerada é de 600 + 600 + 100 + 100 + 100 + 100 + 100 = 1700 VA.100 = 1700 VA. - nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto- nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto de tomada.de tomada. 4.2 4.2 EESQUEMASSQUEMAS DE DE AT ATERRERRAMEAMENTONTO Os Os aterramentos aterramentos devem devem assegurar, assegurar, de de modo modo ecaz, ecaz, as as necessidadesnecessidades de segurança e de funcionamento de uma instalação elétrica,de segurança e de funcionamento de uma instalação elétrica, constituindo-se em um dos pontos mais importantes de seu projeto e deconstituindo-se em um dos pontos mais importantes de seu projeto e de sua montagem.sua montagem. 4.2 4.2.1 .1 AATERRAMENTOTERRAMENTO DE DE PRO PROTEÇTEÇÃOÃO O O aterramento aterramento de de proteção proteção consiste consiste na na ligação ligação à à terra terra das das massasmassas e dos elementos condutores estranhos à instalação e tem o objetivo dee dos elementos condutores estranhos à instalação e tem o objetivo de limitar o potencial entre massas, entre massas e elementos condutoreslimitar o potencial entre massas, entre massas e elementos condutores estranhos à instalação e entre os dois e a terra a um valor seguro sobestranhos à instalação e entre os dois e a terra a um valor seguro sob condições normais e anormais de funcionamento. Além disso, devecondições normais e anormais de funcionamento. Além disso, deve proporcionar às correntes de falta um caminho de retorno para terra deproporcionar às correntes de falta um caminho de retorno para terra de baixa impedância, de modo que o dispositivo de proteção possa atuarbaixa impedância, de modo que o dispositivo de proteção possa atuar adequadamente.adequadamente. 4.2 4.2.2 .2 AATERRAMENTOTERRAMENTO FUN FUNCIOCIONALNAL O aterramento funcional, que é a ligação à terra de um dosO aterramento funcional, que é a ligação à terra de um dos condutores vivos do sistema (em geral, o neutro), tem por objetivocondutores vivos do sistema (em geral, o neutro), tem por objetivo denir e estabilizar a tensão da instalação em relação à terra durante odenir e estabilizar a tensão da instalação em relação à terra durante o funcionamento; limitar as sobretensões devidas a manobras, descargasfuncionamento; limitar as sobretensões devidas a manobras, descargas atmosféricas e contatos acidentais com linhas de tensão mais elevada; eatmosféricas e contatos acidentais com linhas de tensão mais elevada; e fornecer um caminho de retorno da corrente de curto-circuito monofásicafornecer um caminho de retorno da corrente de curto-circuito monofásica ou bifásica à terra ao sistema elétrico.ou bifásica à terra ao sistema elétrico. Os Os aterramentos aterramentos funcionais funcionais podem podem ser ser classicados classicados em em diretamentediretamente aterrados; aterrados através de impedância (resistor ou reator); ou nãoaterrados; aterrados através de impedância (resistor ou reator); ou não aterrados.aterrados. 4.2 4.2.3 .3 T T IPO IPOSS DE DE ESQ ESQUEMUEMASAS DE DE AT ATERRERRAMEAMENTONTO Os Os aterramentos aterramentos funcional funcional e e de de proteção proteção nas nas instalações instalações de de baixabaixa tensão devem ser realizados conforme um dos três esquemas detensão devem ser realizados conforme um dos três esquemas de aterramento básicos, classicados em função do aterramento da fonteaterramento básicos, classicados em função do aterramento da fonte de alimentação da instalação (transformador, no caso mais comum, oude alimentação da instalação (transformador, no caso mais comum, ou gerador) e das massas, e designados por uma simbologia que utiliza duasgerador) e das massas, e designados por uma simbologia que utiliza duas letras fundamentais:letras fundamentais: 1a 1a letra: letra: indica indica a a situação situação da da alimentação alimentação em em relação relação à à terra:terra: • T: um ponto diretamente aterrado;• T: um ponto diretamente aterrado; • I: nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância• I: nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância razoável.razoável. 2a letra: indica as características do aterramento das massas:2a letra: indica as características do aterramento das massas: • T: massas diretamente aterradas independentemente do eventual• T: massas diretamente aterradas independentemente do eventual aterramento da alimentação;aterramento da alimentação; • • N: massas sem N: massas sem um aterramento próprio no local, um aterramento próprio no local, mas que utilizam omas que utilizam o aterramento da fonte de alimentação por meio de um condutor separadoaterramento da fonte de alimentação por meio de um condutor separado (PE) ou condutor neutro (PEN);(PE) ou condutor neutro (PEN); • • I: massas isoladas, ou I: massas isoladas, ou seja, não aterradas.seja, não aterradas. Outras Outras letras: letras: especicam especicam a a forma forma do do aterramento aterramento da da massa,massa, utilizando o aterramento da fonte de alimentação:utilizando o aterramento da fonte de alimentação: • • S: separado, isto S: separado, isto é, o aterramento da é, o aterramento da massa é feito por massa é feito por um condutorum condutor (PE) diferente do condutor neutro;(PE) diferente do condutor neutro; Figura 4 – Potênc Figura 4 – Potência atribuída a um poia atribuída a um pontonto GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1818 Figura 5 - Esquem Figura 5 - Esquema TN.a TN. Figura 6 - Esquem Figura 6 - Esquema TTa TT.. 4.2.3.2 E 4.2.3.2 ESQUEMASQUEMA TT TT No No esquema esquema TTTT, , o o ponto ponto da da alimentação alimentação (em (em geral, geral, o o secundáriosecundário do transformadorcom seu ponto neutro) está diretamente aterrado edo transformador com seu ponto neutro) está diretamente aterrado e as massas da instalação estão ligadas a um eletrodo de aterramentoas massas da instalação estão ligadas a um eletrodo de aterramento (ou a mais de um eletrodo) independentemente do eletrodo de(ou a mais de um eletrodo) independentemente do eletrodo de aterramento da alimentação (Figura 6).aterramento da alimentação (Figura 6). UU cc RR FF RR MM UU CC RR FF • • C: comum, isto é, o aterramento C: comum, isto é, o aterramento da massa do equipamento elétrico éda massa do equipamento elétrico é feito com o próprio condutor neutro (PEN).feito com o próprio condutor neutro (PEN). A A partir partir dessas dessas designações, designações, são são denidos denidos os os esquemas esquemas TTTT, , TN TN e ITe IT,, descritos a seguir.descritos a seguir. 4.2 4.2.3..3.1 E1 ESQUEMASQUEMA TN TN No No esquema esquema TN, TN, um um ponto ponto da da alimentação, alimentação, em em geral, geral, o o neutro, neutro, éé diretamente aterrado e as massas dos equipamentos elétricos são ligadasdiretamente aterrado e as massas dos equipamentos elétricos são ligadas a esse ponto por um condutor metálico (Figura 5).a esse ponto por um condutor metálico (Figura 5). Esse Esse esquema esquema será será do do tipo tipo TN-S, TN-S, quando quando as as funções funções de de neutro neutro ee de proteção forem feitas por condutores distintos (N e PE), ou TN-de proteção forem feitas por condutores distintos (N e PE), ou TN- C, quando essas funções forem asseguradas pelo mesmo condutorC, quando essas funções forem asseguradas pelo mesmo condutor (PEN). Pode-se ter ainda um esquema misto TN-C-S.(PEN). Pode-se ter ainda um esquema misto TN-C-S. O O esquema esquema é é concebido concebido de de modo modo que que o o percurso percurso de de uma uma correntecorrente de falta fase-massa seja constituído por elementos condutoresde falta fase-massa seja constituído por elementos condutores metálicos e, portanto, possua baixa impedância e alta corrente demetálicos e, portanto, possua baixa impedância e alta corrente de curto-circuito. Neste caso, uma corrente de falta curto-circuito. Neste caso, uma corrente de falta direta fase-massa édireta fase-massa é equivalente a uma corrente de curto-circuito fase-neutro.equivalente a uma corrente de curto-circuito fase-neutro. No No sistema sistema TN, TN, a a corrente corrente de de curto-circuito curto-circuito não não depende depende dodo valor do aterramento da fonte (Rvalor do aterramento da fonte (RFF), mas somente das impedâncias), mas somente das impedâncias dos condutores pelas quais o sistema é constituído. Por isso, elados condutores pelas quais o sistema é constituído. Por isso, ela é elevada e a proteção é fortemente sensibilizada provocando suaé elevada e a proteção é fortemente sensibilizada provocando sua atuação.atuação. Deve-se dar preferência ao sistema TN-S porque, na operaçãoDeve-se dar preferência ao sistema TN-S porque, na operação normal do sistema, todo o condutor PE está sempre praticamente nonormal do sistema, todo o condutor PE está sempre praticamente no mesmo potencial do aterramento da fonte, ou seja, com tensão zeromesmo potencial do aterramento da fonte, ou seja, com tensão zero ou quase zero em toda sua extensão.ou quase zero em toda sua extensão. No entanto, no sistema TN-C, a tensão do No entanto, no sistema TN-C, a tensão do condutor PEN junto àcondutor PEN junto à carga não é igual a zero, porque carga não é igual a zero, porque existem correntes de carga (incluindoexistem correntes de carga (incluindo harmônicas) e de desequilíbrio retornando pelo neutro, causandoharmônicas) e de desequilíbrio retornando pelo neutro, causando assim quedas de tensão ao longo do condutor PEN. Portanto, asassim quedas de tensão ao longo do condutor PEN. Portanto, as massas dos equipamentos elétricos não estão no mesmo potencialmassas dos equipamentos elétricos não estão no mesmo potencial do aterramento da fonte. Neste caso, sempre há uma diferença dedo aterramento da fonte. Neste caso, sempre há uma diferença de potencial entre a mão e o pé do operador que toca o equipamentopotencial entre a mão e o pé do operador que toca o equipamento elétrico. Outro perigo do sistema TN-C é no caso de perda elétrico. Outro perigo do sistema TN-C é no caso de perda (ruptura)(ruptura) do condutor neutro (N), em que, instantaneamente, o potencial dodo condutor neutro (N), em que, instantaneamente, o potencial do condutor de fase passa para a massa da carga, colocando em risco acondutor de fase passa para a massa da carga, colocando em risco a segurança das pessoas.segurança das pessoas. De De acordo acordo com com a a gura, gura, RRFF é a resistência do aterramento da é a resistência do aterramento da fonte de alimentação e Rfonte de alimentação e RMM é a resistência do aterramento da massa é a resistência do aterramento da massa do equipamento elétrico.do equipamento elétrico. Trata-se Trata-se de de um um esquema esquema em em que que o o percurso percurso de de uma uma correntecorrente proveniente de uma falta fase-massa (ocorrida em um componenteproveniente de uma falta fase-massa (ocorrida em um componente ou em um equipamento de utilização da instalação) inclui a terra eou em um equipamento de utilização da instalação) inclui a terra e que a elevada impedância (resistência) desse percurso limite o valorque a elevada impedância (resistência) desse percurso limite o valor da corrente de curto-circuito.da corrente de curto-circuito. No esquema TTNo esquema TT, a corrente de , a corrente de curto-circuito, depende da qualidadecurto-circuito, depende da qualidade do aterramento da fonte e da massa. Se o aterramento não for bom,do aterramento da fonte e da massa. Se o aterramento não for bom, a proteção pode não atuar ou demorar muito para atuar, colocandoa proteção pode não atuar ou demorar muito para atuar, colocando em risco a segurança das pessoas. Neste esquema de aterramento, éem risco a segurança das pessoas. Neste esquema de aterramento, é obrigatório o uso de obrigatório o uso de dispositivo diferencial-dispositivo diferencial-residual no seccionamentoresidual no seccionamento automático da alimentação (ver capítulo 6 automático da alimentação (ver capítulo 6 deste guia).deste guia). As As correntes correntes de de falta falta direta direta fase-massa fase-massa são são de de intensidadeintensidade inferior à de uma corrente de curto-circuito fase-neutro.inferior à de uma corrente de curto-circuito fase-neutro. Uma das possíveis utilizações do esquema TT é quando a fonteUma das possíveis utilizações do esquema TT é quando a fonte de alimentação e a carga estiverem muito distantes uma da outra.de alimentação e a carga estiverem muito distantes uma da outra. 4.2.3.3 E 4.2.3.3 ESQUEMASQUEMA IT IT No No esquema esquema ITIT, , não não existe existe nenhum nenhum ponto ponto da da alimentação alimentação diretamentediretamente aterrado; ela é isolada da terra ou aterrada por uma impedância (Z) deaterrado; ela é isolada da terra ou aterrada por uma impedância (Z) de valor elevado. As massas são ligadas à terra por meio de eletrodo ouvalor elevado. As massas são ligadas à terra por meio de eletrodo ou eletrodos de aterramento próprios (ver Figura 7).eletrodos de aterramento próprios (ver Figura 7). Nesse Nesse esquema, esquema, a a corrente corrente resultante resultante de de uma uma única única falta falta fase-fase- massa não possui, em geral, intensidade suciente para fazer amassa não possui, em geral, intensidade suciente para fazer a proteção atuar, mas pode representar um perigo para as pessoas queproteção atuar, mas pode representar um perigo para as pessoas que tocarem a massa energizada, devido às capacitâncias da linha emtocarem a massa energizada, devido às capacitâncias da linha em relação à terra (principalmente no caso de alimentadores longos)relação à terra (principalmente no caso de alimentadores longos) e à eventual impedância existenteentre a alimentação e a terra.e à eventual impedância existente entre a alimentação e a terra. Somente em dupla falta fase-massa, em fases distintas, a correnteSomente em dupla falta fase-massa, em fases distintas, a corrente de curto-circuito poderá provocar a atuação da proteção.de curto-circuito poderá provocar a atuação da proteção. GUIA O SETOR ELÉTRICO DE GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRASNORMAS BRASILEIRAS N N B B R R 5 5 4 4 1 1 0 0 1919 Figura 8 - Circui Figura 8 - Circuitos terminais sepatos terminais separadosrados b) b) Os pontos de iluminação não devem ser Os pontos de iluminação não devem ser alimentados, emalimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comumsua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação + tomadas); e(iluminação + tomadas); e c) c) Os pontos Os pontos de tomadas, já de tomadas, já excluídos os indicados excluídos os indicados em 9.5.3.2,em 9.5.3.2, não podem ser alimentados, em sua totalidade, por um só circuito,não podem ser alimentados, em sua totalidade, por um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação + tomadas).caso esse circuito seja comum (iluminação + tomadas). Dessa Dessa forma, forma, é é importante importante dizer dizer que que a a regra regra para para a a divisão divisão dede circuitos é sempre a separação das cargas de iluminação e tomadas,circuitos é sempre a separação das cargas de iluminação e tomadas, cando a exceção com alguns casos na área residencial. E mesmocando a exceção com alguns casos na área residencial. E mesmo nessa área, a junção de iluminação e tomadas no mesmo circuito énessa área, a junção de iluminação e tomadas no mesmo circuito é opcional.opcional. Cabe Cabe lembrar lembrar que, que, nos nos casos casos em em que que iluminação iluminação e e tomadastomadas são separadas, um circuito de iluminação deve ter seção mínimasão separadas, um circuito de iluminação deve ter seção mínima de 1,5 mmde 1,5 mm22 e um circuito de tomada deve ter seção mínima de 2,5 e um circuito de tomada deve ter seção mínima de 2,5 mmmm22, sendo evidente que, quando juntamos estas cargas no mesmo, sendo evidente que, quando juntamos estas cargas no mesmo circuito, este deve ter seção mínima de 2,5 mmcircuito, este deve ter seção mínima de 2,5 mm22.. Para nalizar as prescrições de divisões de circuitos em locaisPara nalizar as prescrições de divisões de circuitos em locais de habitação, tem-se:de habitação, tem-se: a) a) Em 9.5.3.1, Em 9.5.3.1, está prescrito está prescrito que todo que todo ponto de ponto de utilização previstoutilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou virtualmente dedicado,para alimentar, de modo exclusivo ou virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituirequipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente; eum circuito independente; e b) b) Em 9.5.3.2, os Em 9.5.3.2, os pontos de tomada pontos de tomada de cozinhas, copas, de cozinhas, copas, copas-copas- cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem sercozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação deatendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais.tomadas desses locais. Conforme Conforme 4.2.5.6 4.2.5.6 da da NBR NBR 5410, 5410, as as cargas cargas devem sdevem serer distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maiordistribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.equilíbrio possível. Quando Quando a a instalação instalação comportar comportar mais mais de de uma uma alimentaçãoalimentação (rede pública, geração local, etc.), a distribuição associada(rede pública, geração local, etc.), a distribuição associada especificamente a cada uma delas deve ser dispostaespecificamente a cada uma delas deve ser disposta separadamente e de forma claramente diferenciada das demaisseparadamente e de forma claramente diferenciada das demais (Figura 9).(Figura 9). Em particular, não se admite que componentes vinculadosEm particular, não se admite que componentes vinculados especicamente a uma determinada alimentação compartilhem, comespecicamente a uma determinada alimentação compartilhem, com elementos de outra alimentação, quadros de distribuição e linhas,elementos de outra alimentação, quadros de distribuição e linhas, incluindo as caixas dessas linhas, salvo as seguintes exceções:incluindo as caixas dessas linhas, salvo as seguintes exceções: a) circuitos de sinalização e comando, no interior de quadros;a) circuitos de sinalização e comando, no interior de quadros; Figura 7 - Esquem Figura 7 - Esquema ITa IT.. ZZ UU cc RR MM Muitas Muitas indústrias, indústrias, em em alguns alguns setores, setores, utilizam utilizam o o sistema sistema ITIT, , nono qual a impedância (Z) é constituída de uma reatância projetada paraqual a impedância (Z) é constituída de uma reatância projetada para que a corrente de curto-circuito, para a primeira falta fase-massa,que a corrente de curto-circuito, para a primeira falta fase-massa, seja limitada a um valor peseja limitada a um valor pequeno (por exemplo, 5 A). Essa correntequeno (por exemplo, 5 A). Essa corrente de curto-circuito sinaliza apenas a existência da primeira falta,de curto-circuito sinaliza apenas a existência da primeira falta, sem necessidade de desligar o circuito, acionando apenas a equipesem necessidade de desligar o circuito, acionando apenas a equipe de manutenção, que não precisa corrigir a falha imediatamente, ade manutenção, que não precisa corrigir a falha imediatamente, a produção do setor industrial continua normalmente e a equipe deprodução do setor industrial continua normalmente e a equipe de manutenção pode programar seu serviço no horário mais adequado.manutenção pode programar seu serviço no horário mais adequado. Neste Neste esquema esquema de aterramento de aterramento é é obrigatório obrigatório o o uso uso dede dispositivos supervisores de isolamento.dispositivos supervisores de isolamento. 4.3 D 4.3 D IVISÃO IVISÃO DA DA INSTALAÇÃO INSTALAÇÃO A A divisão divisão da da instalação instalação em em circuitos circuitos conforme conforme a a NBR NBR 5410.5410. Uma Uma vez vez determinadas determinadas as as cargas cargas a a serem serem alimentadas alimentadas em em umauma instalação elétrica, podemos planejar a distribuição destas cargasinstalação elétrica, podemos planejar a distribuição destas cargas pelos diversos circuitos. Vejamos a seguir as pelos diversos circuitos. Vejamos a seguir as regras da ABNT NBRregras da ABNT NBR 5410 sobre o assunto.5410 sobre o assunto. P PONTOSONTOS DE DE ILUMINAÇÃO ILUMINAÇÃO E E TOMADASTOMADAS Em Em 4.2.5.1, 4.2.5.1, temos: temos: “A “A instalação instalação deve deve ser ser dividida dividida emem tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuitotantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco deser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito”. E, emrealimentação inadvertida através de outro circuito”. E, em 4.2.5.5, é dada a sentença4.2.5.5, é dada a sentença : “Os circuitos terminais devem ser: “Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilizaçãoindividualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitosque alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontosterminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada”. Juntas, estas duas prescrições obrigam ade tomada”. Juntas, estas duas prescrições obrigam a separação de iluminação e tomadas nas instalações em geralseparação de iluminação e tomadas nas instalações em geral (Figura 8).(Figura 8). No No caso caso particular particular de de locaislocais de de habitação, habitação, em em 9.5.3.3 9.5.3.3 admite-admite- se que, em algumas situações, pontos de iluminação e tomadasse que, em algumas situações, pontos de iluminação e tomadas possam ser alimentados por circuito comum, desde que respeitadaspossam ser alimentados por circuito comum, desde que respeitadas algumas condições:algumas condições: a) A corrente de projeto do circuito comum (iluminação +a) A corrente de projeto do circuito comum (iluminação + tomadas) não deve ser superior a 16 A;tomadas) não deve ser superior a 16 A; GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 20 Figura 9 – Compartilhamento de linhas elétricas 4.7 I NFLUÊ NCIAS EXTER NAS A classicação das inuências externas sobre a instalação de baixa tensão deve ser realizada nas fases de elaboração e execução das instalações elétricas, sendo fundamental para a correta seleção e utilização dos componentes e para a garantia da segurança e funcionamento da instalação. Conforme 4.2.6 da NBR 5410, cada condição de inuência externa é designada por um código que compreende sempre um grupo de duas letras maiúsculas e um número, como descrito a seguir: • Primeira letra: indica a categoria geral da inuência externa: A = meio ambiente; B = utilização; C = construção das edicações. • Segunda letra (A, B, C,...) indica a natureza da inuência externa. • Número (1, 2, 3,...) indica a classe de cada inuência externa. Figura 10 – Relação entre as tabelas de inuências externas 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. Em geral, quanto maior o número, mais severa é a intensidade daquela determinada inuência. Na NBR 5410, há três tipos de tabelas de influências externas diretamente relacionadas entre si, conforme indicado na Figura 11. A partir dos conceitos anteriores, cabe ao projetista classicar as inuências externas predominantes na instalação elétrica de média tensão, observando-se que nem todas as inuências precisam estar presentes numa instalação ou, às vezes, mesmo presentes, elas podem ser desprezadas. Para efeito de exemplo de aplicação das tabelas indicadas na Figura 10, suponha-se que tenha sido vericado que, no local onde será instalado um barramento blindado de baixa tensão, existe uma rede de sprinklers instalada sobre o barramento blindado. Neste caso, pode-se adotar um dos três procedimentos descritos a seguir (Figura 11): • (A) Considerando-se que não seja colocado nenhum anteparo entre o barramento blindado e a rede de sprinklers, o barramento estará sujeito a uma “chuva” de água após uma eventual atuação da rede de sprinklers. Neste caso, a inuência externa sobre o barramento é AD4 (conforme Tabela 4 da norma), resultando em um grau de proteção mínimo do barramento IPX4; • (B) Considerando-se que seja colocado m anteparo entre o barramento blindado e a rede de sprinklers, o barramento não estará sujeito a uma “chuva” de água após uma eventual atuação da rede de sprinklers. Neste caso, a inuência externa sobre o barramento é AD1 (conforme Tabela 4 da norma), resultando em um grau de proteção mínimo do barramento IPX0; • (C) Considerando-se que não seja colocado nenhum anteparo entre o barramento blindado e a rede de sprinklers, e que o projetista avalie que a atuação dos sprinklers não é uma situação GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 21 Figura 11 – Exemplo de análise das inuências externas usual na vida da instalação (podendo então desprezá-la na análise). Neste caso, a inuência externa sobre o barramento é AD1 (conforme Tabela 4 da norma), resultando em um grau de proteção mínimo do barramento IPX0. No entanto, é preciso que seja feito um alerta para que, após uma eventual atuação da rede de sprinklers, seja feita uma vericação no estado do barramento blindado, uma vez que, com o grau IPX0 poderia haver a penetração de água no invólucro, o que poderia comprometer seu adequado e seguro funcionamento sem a devida manutenção. Entre as três alternativas apresentadas, a única que resolve o assunto de modo permanente é a primeira opção, pois o barramento blindado estaria protegido de modo permanente e seguro contra a presença de água em seu interior, no caso de acionamento da rede de sprinklers. A desvantagem desta opção é o custo maior de um equipamento IPX4 em comparação com o IPX0. Na segunda alternativa, embora o custo do barramento seja menor do que no primeiro caso, é preciso acrescentar o custo do anteparo antes de comparar o custo total com a alternativa (A). Além disso, é importante considerar que o anteparo poderá ser removido de propósito ou acidentalmente sem que seja recolocado, o que anularia todo o raciocínio que justicou essa opção. A opção (C) é a de menor custo inicial, porém deve ser pesado na decisão nal o risco de molhar o interior do barramento e o consequente custo de parada e manutenção do equipamento. A Tabela A.2, cuja fonte é a norma NBR 13570, fornece as classicações de algumas inuências externas relativas a diversos locais de auência de público. BE 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 BC 3**) 3**) -*) -*) 3**) 3 3**) 3 3 3 3 3 3**) 4**) 3 -*) 3 AH -*) 2**) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) 2**) -*) 2**) 2**) 2**) 2**) -*) -*) BD 3 ou 4 3 3 3 ou 4 3 ou 4 3 3 3 3 3 ou 4 3 3 ou 4 3 ou 4 3 3 -*) 3 BB -*) 3 -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) 3 3 -*) -*) -*) AD -*) 4 -*) -*) -*) 4 -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) -*) Local Auditórios, salas de conferência/reuniões, cinemas hotéis, motéis e similares, locais de culto, estabelecimentos de atendimento ao público, bibliotecas, arquivos públicos, museus, salas de arte Teatros, arenas, casas de espetáculos e locais análogos: - palco - demais locais Salas polivalentes ou modulares, galpões de usos diversos e usos sazonais Lojas de departamentos Restaurantes, lanchonetes, boates, cafés e locais análogos: - cozinha - demais locais Supermercados e locais análogos Circulações e áreas comuns em centros comerciais, shopping centers Danceterias, salões de baile, salões de festas, salões de jogos , boliches, diversões eletrônicas e locais análogos Estabelecimentos de ensino Estabelecimentos esportivos e de lazer cobertos Estabelecimentos esportivos e de lazer ao ar livre, estádios Locais de feiras e exposições ao ar livre, parques de diversões, circos Locais de feiras e exposições cobertos, mercados cobertos com boxes Estruturas ináveis Estações e terminais de sistemas de transporte Item 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 *) A classicação desta inuência deve ser determinada de acordo com a aplicação especíca do local. **) Pode ser que existam neste local área s onde se aplique uma classicação diferente. NOTA - Exemplos de aplicação da tabela A.2: o palco de um teatro tem a seguinte classicação mínima de inuências externas: AD4, AH2, BB3, BC3, BD3 e BE2. T ABELA A.2 – C LASSIFICAÇÃO DAS INFLUÊNCIAS EXTERNAS DE LOCAIS DE AFLUÊNCIA DE PÚBLICO GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 22 4.8 G RAUS DE PROTE ÇÃO Os invólucros dos equipamentos elétricos são classicados por graus de proteção, denidos pela norma NBR IEC 60529 - Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (código IP). A representação mais comum do grau de proteção é feita pelas letras ‘IP’ seguidas usualmente por dois algarismos (Tabelas 2 e 3), sendo o primeiro relativo à proteção contra a penetração de objetos sólidos e acesso às partes vivas e o segundo relativo à proteção contra a penetração de líquidos. 5 ILUMINAÇÃO 5.1 P ROJE TO LUMI NOTÉ CNIC O A NBR 5410 estabelece em 4.2.1.2.2.a) que as cargas de iluminação devem ser determinadas como resultado da aplicação da normaNBR 5413. A NBR 5413 - Iluminância de interiores estabelece os valores de iluminâncias médias mantidas em serviço para iluminação articial em interiores, para diversas atividades e tarefas, como comércio, T ABELA 2: P RIMEIRO NUMERAL - PENETRAÇÃO DE OBJETOS SÓLIDOS E ACESSO ÀS PARTES VIVAS GRAU DE PROTEÇÃOPrimeiro Numeral Característico 0 1 2 3 4 5 6 Descrição Sucinta Não protegido. Protegido contra objetos sólidos maiores que 50 mm. Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm. Protegido contra objetos sólidos maiores que 2,5mm. Protegido contra objetos sólidos maiores que 1,0 mm. Protegido contra pó. Hermético a pó. Detalhes Breves dos Objetos a serem “excluídos” do invólucro Nenhuma proteção especial. Uma grande superfície do corpo, como uma mão (mas sem proteção contra o acesso deliberado). Objetos sólidos com diâmetro superior a 50 mm. Dedos ou objetos similares não excedendo 80 mm de comprimento. Objetos sólidos excedendo 12mm de diâmetro. Ferramentas, os etc. de diâmetro ou espessura maior que 2,5 mm. Objetos sólidos com diâmetro superior a 2,5mm. Fios ou tas de espessura maior que 1,0 mm. Objetos sólidos com diâmetro não superior a 1,0mm. O ingresso de pó não é totalmente prevenido, mas o pó não entra em quantidade suciente para interferir com a operação satisfatória do equipamento. Sem ingresso de pó T ABELA 3: S EGUNDO NUMERAL - P ROTEÇÃO CONTRA PENETRAÇNAO DE LIQUIDOS GRAU DE PROTEÇÃOSegundo Numeral Característico 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Descrição Sucinta Sem proteção. Protegido contra gotejamento de água. Protegido contra gotejamento de água, quando inclinado até 15°. Protegido contra água pulverizada. Protegido contra água borrifada. Protegido contra jatos de água. Protegido contra ondas de grande porte. Protegido contra os efeitos da imersão de água. Protegido contra submersão. Detalhes do tipo de proteção fornecida pelo invólucro Sem proteção especial. Gotejamento de água (quedas de gotas verticais) não deve ter efeito nocivo. Gotejamento vertical de água não deve ter efeito nocivo quando o invólucro é inclinado até um ângulo de 15°, a partir de sua posição normal. Água pulverizada caindo com um ângulo de até 60° com a vertical não deve ter efeito nocivo. Água borrifada contra o invólucro, de qualquer direção, não deve ter efeito nocivo. Água projetada por um bico sob pressão contra o invólucro, de qualquer direção, não deve ter efeito nocivo Água de ondas de grande porte, ou água projetada em jatos potentes, não deve penetrar no invólucro em quantidades prejudiciais. O ingresso de água em quantidade prejudicial não deve ser possível, quando o invólucro é imerso em água em condições denidas de pressão e tempo. O equipamento é adequado para submersão contínua em água, sob condições que devem ser especicadas pelo fabricante. indústria, ensino, esporte, entre outras. A Tabela 4 fornece alguns valores extraídos da NBR 5413. Estes valores de iluminância são utilizados como referência para o dimensionamento dos sistemas de iluminação das instalações. A norma estabelece três valores médios para cada atividade (mínimo, médio e máximo) e as características para a determinação de qual valor médio deve ser considerado, de acordo com as características da tarefa e do observador (idade, velocidade e precisão da tarefa e reetância do fundo da tarefa). De maneira geral é recomendado que se adote o valor médio. O maior valor das iluminâncias deve ser utilizado quando: • A tarefa se apresenta com reetâncias e contrastes bastante baixos; • Os erros são de difícil correção; • O trabalho visual é crítico; • Alta produtividade ou precisão são de grande importância; e • A capacidade visual do observador está abaixo da média. O menor valor pode ser usado quando: • As reetâncias ou contrastes são relativamente altos; • A velocidade e/ou precisão não são importantes; • A tarefa é executada ocasionalmente. GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 23 Além do nível de iluminância, a NBR 5413 estabelece as condições gerais de projeto, tais como plano de trabalho, uniformidade e iluminação suplementar. Nestes assuntos, a norma dene: • O plano de referência como sendo o campo de trabalho e quando este não for denido, um plano horizontal a 0,75m do piso; • A iluminância no restante do ambiente não deve ser inferior a 1/10 da adotada para o campo de trabalho, mesmo que haja recomendação para valor menor; • A uniformidade da iluminância (relação entre o menor valor de iluminância do campo de trabalho e o valor médio) deve ser no mínimo 0,7; e • No caso de ser necessário elevar a iluminância em limitado campo de trabalho, possibilita a utilização de iluminação suplementar. A NBR 5413, vigente desde 1992, na época da publicação deste guia era obsoleta em relação às normas internacionais, pois estabelece apenas as iluminâncias recomendadas em serviço. A norma internacional ISO 8995-1: Lighting of work place, elaborada pela ISO em conjunto com a CIE - Comissão Internacional de Iluminação, trata de diversos parâmetros que contribuem para a qualidade da iluminação no ambiente, além de ampliar a abrangência dos tipos de atividades especicados na NBR 5413. A ISO 8995-1 dene e estabelece parâmetros para a iluminância de tarefa e do entorno imediato (zona de, no mínimo, 0,5 m de largura ao redor da área da tarefa dentro do campo de visão), e estabelece recomendações para a distribuição da uniformidade e iluminância, direcionamento da luz, uso da iluminação natural e manutenção do sistema. Além das iluminâncias para cada tarefa e ambiente, a ISO 8995- 1 estabelece o indicador de controle de ofuscamento para evitar o desconforto visual (UGR) e o índice de reprodução de cor mínimo recomendado da fonte luminosa (Ra ou IRC). Para o dimensionamento do sistema de iluminação e a determinação das cargas de iluminação utilizam-se métodos de cálculo luminotécnico, como o Método dos Lumens e o Método ponto a ponto, amplamente difundidos e disponíveis em softwares de cálculo. Estas metodologias levam em consideração os desempenho das luminárias, lâmpadas e dos equipamentos auxiliares, como reatores para lâmpadas de descarga, os transformadores para as lâmpadas halógenas e os controladores (drivers) para os leds. 5.2 D ESEMP ENHO DAS LUMINÁ RIAS O desempenho de uma luminária pode ser considerado como o resultado de uma combinação dos desempenhos fotométrico, mecânico e elétrico. 5.2.1 D ESEMP ENHO FOTOMÉ TRICO O desempenho fotométrico está relacionado à eciência com que a luminária direciona luz ao plano desejado. É determinado pelas propriedades fotométricas da lâmpada e da luminária. No projeto luminotécnico, quando são conhecidas as dimensões do ambiente e as reetâncias do teto, das paredes e do piso, o desempenho fotométrico pode ser analisado pelo Fator de Utilização da luminária (U). 5.2.2 D ESEMP ENHO MECÂN ICO O desempenho mecânico descreve o comportamento da luminária sob estresse, podendo incluir condições extremas de temperatura, jatos d’água, vedação a pó, choques mecânicos e proteção contra fogo. Estas condições são consideradas na NBR IEC 60598-1 - Luminárias. Requisitos gerais e ensaios. As luminárias devem ser especicadas nos projetos de acordo com o uso e característica da instalação. Atenção especial deve ser considerada para as áreas molhadas ou úmidas. Conforme item 6.5.5.2.1 da NBR IEC 60598-1, não é permitido que a água se acumule nos condutores, porta-lâmpadas ou outras partes elétricas. De acordo com o tipo de proteção contra a penetração de pó, objetos sólidos e umidade, as luminárias são classicadas conforme o grau de proteção IP (ver 4.8 - Tabelas 2 e 3 deste guia). 5.2.3 D ESEMP ENHO ELÉT RICO O desempenho elétrico descreve a eciência com que a luminária e seus equipamentos auxiliares produzem luz e o comportamento elétrico dos mesmos, tais como fator de potência, distorção harmônica e interferências eletromagnéticas. Desta forma, a eciência da luminária édeterminada também pela eciência da lâmpada e dos equipamentos auxiliares (reatores, transformadores e controladores). No dimensionamento dos sistemas de iluminação é necessário conhecer os dados relativos ao T ABELA 4 – V ALORES DE ILUMINÂNCIA DA NBR 5413 Classe A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples B Iluminação geral para área de trabalho C Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis Iluminância (lux) 20 -30 -50 50 - 75 - 100 100 -150 -200 200 -300 -500 500 -750 -1000 1000 -1500 -2000 2000 -3000 -5000 5000 - 7500 - 10000 10000 -15000 -20000 Tipo de atividade Áreas públicas com arredores escuros Orientação simples para permanência curta Recintos não usados para trabalho contínuo; depósitos Tarefas com requisitos visuais limitados, trabalho bruto de maquinaria, auditórios Tarefas com requisitos visuais normais, trabalho médio de maquinaria, escritórios Tarefas com requisitos especiais, gravação manual, inspeção, indústria de roupas. Tarefas visuais exatas e prolongadas, eletrônica de tamanho pequeno Tarefas visuais muito exatas, montagem de microeletrônica Tarefas visuais muito especiais, cirurgia GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 24 uxo luminoso das lâmpadas e ao fator de uxo luminoso do reator. A NBR 5410, no item 4.2.1.2.2.b), determina que, para os aparelhos xos de iluminação de descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. Para cálculo das cargas de iluminação, a potência nominal ou aparente (VA) pode ser calculada a partir dos dados elétricos fornecidos pelos fabricantes. Para se determinar a potência nominal (VA) do conjunto luminária-lâmpadas-equipamentos, considera-se: PN = U x I ou P N = P ativa / FP Onde: P N: potência nominal ou aparente (VA) P ativa: potência ativa (W) U: tensão (V) I: corrente (A) FP: fator de potência Quando os dados dos fabricantes não são conhecidos ou os equipamentos não estão denidos, considera-se que: • A potência da lâmpada é dada em W (assume-se que W = VA); • As perdas dos reatores podem ser consideradas aproximadamente 15% a 20% da potência da lâmpada; Assim, por exemplo, a potência nominal de uma luminária com 2 lâmpadas de 32 W cada + 1 reator eletromagnético duplo é calculada por: Paparente = 2 x 32 + (2 x 32 x 0,15) = 73,6 VA 5.2.4 M ÉTODOS DE CÁLCULOS LUMINO TÉCNIC OS A seguir são apresentados o Método do Ponto a Ponto e o Método dos Lumens, metodologias de cálculo mais utilizadas para determinação da quantidade de luminárias necessárias para um determinado ambiente ou a iluminância obtida com determinada luminária. 5.2.4 .1 M ÉTODO DO PONTO A PONTO Pode-se calcular a iluminância pelo Método Ponto a Ponto quando a distância “d” entre a fonte de luz e o objeto a ser iluminado for, no mínimo, cinco vezes a dimensão da fonte de luz (Figura 13). Este método é recomendado para os casos de fontes pontuais, para a determinação da iluminância obtida com lâmpadas de dimensões pequenas e de fachos de luz bem definidos (lâmpadas dicróicas, por exemplo), alguns tipos de luminárias de LEDs, entre outros. Aplicam-se as seguintes equações para determinar as iluminâncias: Figura 12- Considerações para cálculo pelo Método do Ponto a Ponto E = I d2 E = I α x cos3α h2 E = + Σ ( )I1 Iα x cos3α h2 h2 para luz incidindo perpendicularmente ao plano do objeto, e: para luz que não incide perpendicularmente ao plano do objeto. I - intensidade luminosa (vertical), em cd E - iluminância no ponto, em lx d - distância da fonte luminosa ao objeto α - ângulo de abertura do facho h - distância vertical entre a fonte de luz e o plano do objeto Iα - intensidade luminosa no ângulo α, em cd A iluminância (E) em um ponto é o somatório de todas as iluminâncias incidentes sobre esse ponto provenientes de diferentes pontos de luz dada pela equação: Neste método não são consideradas as refletâncias das superfícies (teto, paredes e piso), sendo que, para isso, devem ser empregados algoritmos mais complexos, tais como “radiosidade” e “ray tracing”, utilizados em softwares de cálculo luminotécnico. 5.2.4.2 M ÉTODO DOS LUMENS Este é o método mais simples de cálculo e considera ambientes retangulares, com superfícies difusas e com um único tipo de luminária. Para início dos cálculos, é necessário o levantamento das seguintes características do local: • Características construtivas da instalação: dimensões dos ambientes e classicação de acordo com uso para determinação da iluminância requerida conforme norma NBR 5413; • Reetâncias das superfícies: teto, paredes, piso; • Frequência de manutenção e condições de limpeza do ambiente: GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 25 ETAPA 4 - D ETER MINAR O F ATOR DE M ANUTE NÇÃO (FM) A iluminância diminui progressivamente durante o uso do sistema de iluminação devido às depreciações por acúmulo de poeira nas lâmpadas e luminárias, pela depreciação dos materiais da luminária, pelo decréscimo do uxo luminoso das lâmpadas e pela depreciação das reetâncias das paredes. O dimensionamento dos sistemas de iluminação deve considerar um fator de manutenção (FM) ou fator de perdas luminosas (FPL) em função do tipo de ambiente e atividade desenvolvida, do tipo de luminária e lâmpada utilizada e da freqüência de manutenção dos sistemas. A Tabela 6 sugere valores de fatores de manutenção conforme período de manutenção e condição do ambiente. Valores mais precisos, conforme tipo de luminária e lâmpadas podem ser obtidos em publicações da CIE (Comissão Internacional de Iluminação) e/ ou através de fabricantes de luminárias. para estimar o fator de manutenção (FM) ou fator de perdas luminosas (FPL) ETAPA 1- C ÁLCUL O DO Í NDICE DO LOCAL (K) O índice do local (K) é uma relação denida entre as dimensões (em metros) do local (Figura 14), calculado conforme as seguintes equações: K = c x l h x(c + l) K i = 3 x c x l 2 x h x (c + l) c - comprimento do ambiente l - largura do ambiente h - altura do ambiente h’ - distância do teto ao plano de trabalho pd - pé-direito hs - altura de suspensão ht - altura so plano de trabalho Iluminação direta Iluminação indireta Figura 13: Denição das alturas para cálculo do índice K adequados para as atividades desenvolvidas no local, pois, quanto mais eciente for o conjunto luminária-lâmpada-equipamento auxiliar, maior será a economia de energia obtida no sistema de iluminação proposto. ETAPA 3 - D ETER MINAÇÃ O DO F ATOR DE U TILIZAÇÃO (U) O fator de utilização (U) indica o desempenho da luminária no ambiente considerado no cálculo, sendo apresentado em tabelas dos fabricantes de luminárias. Para determinar o fator de utilização, basta cruzar o valor do índice do local (K) calculado anteriormente (dado na horizontal), com os dados de reetância das superfícies do teto, parede e piso (dado na vertical), conforme indicado na Tabela 5. FATOR DE UTILIZAÇÃO (X0.01) TETO (%) PAREDE(%) PISO (%) K 0,60 0,80 1,00 1,25 1,50 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 70 30 10 28 34 39 4 46 60 53 54 55 56 10 26 31 36 40 44 48 51 53 55 56 50 50 10 31 37 41 45 48 51 53 55 56 57 30 28 34 38 42 45 49 52 53 55 56 10 26 31 36 40 43 48 50 52 54 55 10 26 31 36 40 43 47 50 52 54 55 0 0 0 25 30 35 39 42 46 49 50 52 53 30 30 10 28 33 38 42 45 49 51 53 54 55 T ABELA 5: E XEMPLO PARA DETERMINAÇÃO DO F ATOR DE U TILIZAÇÃO DE LUMINÁRIAS 50 32 38 42 46 48 52 54 56 57 58 ETAPA 2 - D EFINIÇ ÃO DOS COMPONENTES A denição dos componentes deve levar em consideração as características fotométricas das luminárias, desempenho das lâmpadas e características elétricas dos equipamentos auxiliares. As principais características a serem consideradas são: • Luminárias: curva de distribuição de intensidade luminosa, rendimento,controle de ofuscamento; • Lâmpadas: eciência luminosa (lm/W), uxo luminoso, vida útil, depreciação luminosa; • Equipamentos auxiliares: potência consumida, fator de potência, fator de uxo luminoso, distorção harmônica. Recomenda-se o emprego de componentes mais ecientes e T ABELA 6: F ATORES DE MANUTENÇÃO RECOMENDADOS Ambiente Limpo Normal Sujo 5000 h 0,91 0,85 0,66 2500 h 0,95 0,91 0,80 7500 h 0,88 0,80 0,57 Para reduzir a depreciação da luminária, deve-se adotar uma manutenção periódica dos sistemas através da limpeza de lâmpadas e luminárias e substituição programada de lâmpadas. GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 26 N = Emed x A n x φ n x U x FM x FFL N = A N x n x φ n x U x FM x FFL Figura 14: Distribuição de luminárias ETAPA 6 - D IMENSI ONAMENT O O cálculo do número de luminárias necessárias para um determinado ambiente segue a seguinte equação: Onde: N: número necessário de luminárias Emed: iluminância média (lux) A: área do ambiente (m2) n: número de lâmpadas em cada luminária φ n : uxo luminoso de cada lâmpada (lm) U: fator de utilização FM: fator de manutenção FFL: fator de uxo luminoso do reator Quando o número de luminárias é conhecido, a iluminância média pode ser calculada por: ETAPA 7 - D ISTRI BUIÇÃO DAS LUMINÁ RIAS Após denida a quantidade total de luminárias necessárias para atender os níveis de iluminância e as condições requeridas de projeto, deve-se distribuí-las adequadamente no recinto (Figura 14). Para tanto, valem as seguintes observações: • Deve-se distribuir as luminárias uniformemente no recinto; • Deve-se obter valores próximos de “a” e “b”, sendo a > b, desde que respeitando a curva de distribuição luminosa da luminária; ETAPA 5 – D ETERMI NAR O F ATOR DE F LUXO LUMINOSO O fator de uxo luminoso (FFL), ou fator de reator, é o fator que irá determinar o uxo luminoso emitido pelas lâmpadas com reatores eletrônicos. É a razão do uxo luminoso emitido por uma lâmpada de referência, funcionando com reator comercial, pelo uxo luminoso emitido pela mesma lâmpada quando funcionando com o reator de referência. Assim, quando: • FFL=1,0: o uxo luminoso das lâmpadas é o nominal; • FFL=1,1: o uxo luminoso das lâmpadas é 10% superior ao nominal; • FFL=0,95: o uxo luminoso das lâmpadas é 5% inferior ao nominal. Este fator é obtido nos catálogos dos fabricantes de reatores eletrônicos, e é um valor especíco para cada modelo de reator. Para reatores eletromagnéticos e, quando não informado pelo fabricante, adota-se FFL=1,0. • Recomenda-se que as distâncias “a” e “b” entre luminárias sejam o dobro da distância entre estas e as paredes laterais; • Recomenda-se sempre o acréscimo de luminárias quando a quantidade resultante do cálculo não for compatível com a distribuição desejada. Exemplo de aplicação do Método dos Lumens O exemplo a seguir tem dois objetivos: • Mostrar a aplicação do Método dos Lumens em um local de habitação; e • Comparar a potência de alimentação (VA) obtida neste método com a potência indicada no item 9.5.2.1 da NBR5410 (VA em função da área do cômodo). No exemplo, são comparados três diferentes tipos de lâmpadas: incandescente, uorescente compacta e lâmpada de led. A Tabela 7 ilustra as iluminâncias recomendadas para ambientes residenciais conforme a norma NBR 5413. T ABELA 7: N ÍVEIS DE ILUMINÂNCIA RECOMENDADOS PARA RESIDÊNCIA Residência Salas de estar Geral Local (leitura, escrita, bordado, etc.) Cozinha Geral Local (fogão, pia, mesa) Quartos de dormir Geral Local (espelho, penteadeira, cama) Hall, escadas, despensas, garagens Geral Local Banheiros Geral Local (espelhos) Mínimo 100 300 100 200 100 200 75 200 100 200 Médio 150 500 150 300 150 300 100 300 150 300 Máximo 200 750 200 500 200 500 150 500 200 500 GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 27 A ) D ETERMINAÇÃO DA ILUMINÂNCIA REQUERIDA CONFORME NORMA NBR 5413 Tomando-se como exemplo uma sala de estar de 10m2 (2,5 m de largura x 4,0 m de comprimento x 2,75 m de pé direito), verica- se na Tabela 7 (em destaque) que a iluminância média geral varia de 100 a 200 lux. Nos cálculos a seguir será adotado o valor médio de 150 lux. B ) ESCOLHA DA LUMINÁRIA No exemplo será considerado um mesmo modelo de luminária para duas lâmpadas base E27 (Figura 16), que pode acomodar lâmpadas incandescentes de 60 W (caso 1), uorescentes compactas de 15 W (caso 2) ou lampleds (lâmpadas de leds) de 12 W (caso 3). Figura 16: Luminária utilizada no exemplo Figura 16: Curva de tensão e corrente de uma lâmpada incandescente de 60W Voltage Resolution: 181. 41 V/div Crest Value: 181.41 V Current Resolution: 2.001 A/div Crest Value: 4.002 A T ABELA 8: COMPARAÇÃO DE DADOS MEDIDOS DAS AMOSTRAS DE LÂMPADAS INCANDESCENTES, FLUORESCENTES COMPACTAS E DE LEDS Lâmpadas Potência Amostra Tensão (V) Temperatura de cor (K) Indice de reprodução de cor (Ra) Fluxo (lm) Eciência luminosa (lm/W) Tensão medida (V) Corrente medida(A) Fator de potência medido Distorção harmônica tensão Distorção harmônica corrente Potência ativa (W) Economia potência ativa (%) Potência aparente (VA) Economia (%) Caso 1: Incandescente 60W Caso 2: Fluorescente compacta 15W Caso 2: Fluorescente compacta 12W 1 127V 2830 100 796 13,5 127 0,456 1,00 59 59 3 127V 2816 83 973 66,6 127 0,186 0,62 15 24 5 127V 2678 81 827 64,5 127 0,1 0,127 13 16 2 127V 2842 100 825 13,8 127 0,468 1,00 60 60 4 127V 2861 82 911 66,0 127 0,177 0,61 14 23 6 127V 2673 81 822 65,5 127 0,1 0,124 13 16 1,7% 2,7% 2,1% 2,0% 76% 109,0% 61% 79% 70,0% 73% - - distorção de corrente. Neste caso, a lâmpada led apresentou menor distorção harmônica em comparação com a lâmpada uorescente compacta (Figuras 16, 17 e 18). Figura 17: Curva de tensão e corrente de uma lâmpada uorescente compacta de 15W Voltage Resolution: 183. 09 V/div Crest Value: 183.1 V Resolution: 1.591 A/div Crest Value: 3.183 A C ) L ÂMPADAS Embora as lâmpadas possam ser facilmente trocadas na mesma luminária, pois a base E27 é a mesma, cada lâmpada possui uma distribuição luminosa e características fotométricas e elétricas especícas. A Tabela 8 ilustra a comparação de dados reais obtidos em ensaios de laboratório entre três produtos encontrados no mercado. As características não reetem dados gerais das famílias de lâmpadas, mas dos modelos especícos em análise (foram ensaiadas duas amostras de cada tipo de lâmpada). Comentários sobre os valores da Tabela 8: • Em relação ao uxo luminoso, as lâmpadas uorescentes compactas são as mais fortes dentre os modelos analisados, apresentando também as maiores eciências luminosas. • Quando se analisa os potenciais de economia de energia tomando- se a lâmpada incandescente como base, a solução em led apresentou melhor potencial, com economia de 73% considerando a potência aparente e 79% considerando a potência ativa. • A lâmpada de led apresentou fator de potência maior em relação à lâmpada uorescente compacta. • Não há muita diferença entre a distorção harmônica de tensão entre os três tipos de lâmpadas, mas ela é signicativa no caso da GUIA O SETOR ELÉTRICO DE NORMAS BRASILEIRAS N B R 5 4 1 0 28 Voltage Resolution: 178.94 V/div Crest Value: 178.9 V Current Resolution: 0.926 A/div Crest Value: 1.852 A Figura 18: Curva de tensão e corrente de uma lâmpada de led de 12W • A partir da Tabela 8, pode-se concluir que as temperaturas de cor das diferentes lâmpadas são muito próximas, entre 2673 K e 2861 K. O índice de reprodução de cor (Ra) é semelhante para lâmpadas de led e compactas, considerados adequados para iluminação interior da maior parte dos ambientes (Ra > 80). As guras 19, 20 e 21 ilustram os diagramas espectrais das Figura 19: Distribuição espectral de uma lâmpada incandescente de 60 W – 2700 K spectrum
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