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Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 1 ETECVAV PROJETOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS PROJETO DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDENCIAL Parte 1: CONCEITOS INICIAIS Parte 2: MEMORIAIS DESCRITIVOS, JUSTIFICADOS E DE CÁLCULO Parte 3: DESENHO DE PROJETOS ELÉTRICOS PREDIAIS Parte 4: DIMENSIONAMENTO DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDENCIAL Parte 5: LIGAÇÕES DE INTERRUPTORES E TOMADAS Parte 6: PROJETO DE CLASSE Parte 7: REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 2 SUMÁRIO PARTE 1: CONCEITOS INICIAIS ....................... ................................................................................................ 6 PARTE 2: MEMORIAIS DESCRITIVOS, JUSTIFICADOS E DE C ÁLCULO ............................................ ......... 8 1 - INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................. 8 2 – MEMORIAL DESCRITIVO .......................................................................................................................... 8 2.1 - Projeto Arquitetônico com Estudo de Luminotécnica ........................................................................... 8 2.2 - Projeto Arquitetônico com lay-out dos móveis ...................................................................................... 8 2.3 - Projeto de Paisagismo .......................................................................................................................... 8 2.4 - Entrevista com o Proprietário ................................................................................................................ 8 3 – MEMORIAL DE CÁLCULO ......................................................................................................................... 9 4 – MEMORIAL JUSTIFICATIVO ..................................................................................................................... 9 PARTE 3: DESENHO DE PROJETOS ELÉTRICOS PREDIAIS ... ................................................................... 10 1- FERRAMENTAS DE TRABALHO .............................................................................................................. 10 2- TRABALHOS PRELIMINARES .................................................................................................................. 10 3- SIMBOLOGIA ............................................................................................................................................. 11 4- SEQUENCIA DE TRABALHOS .................................................................................................................. 12 4.1- Lançamento dos símbolos de iluminação e interruptores ................................................................... 12 4.2- Lançamento dos símbolos de tomadas ............................................................................................... 12 4.3- Lançamento do Quadro de Disjuntores e eletrodutos ......................................................................... 13 4.4- Lançamento dos condutores ................................................................................................................ 13 4.5- Desenho do Quadro Trifilar c/ Barramento .......................................................................................... 14 4.6- Desenho do Quadro de Cargas .......................................................................................................... 16 4.7- Disposição Final do Projeto ................................................................................................................. 17 PARTE 4: DIMENSIONAMENTO DE INSTALAÇÃO ELETRICA RES IDENCIAL .......................................... . 18 A - NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS .................... .................................................................................... 18 B- DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS TERMINAIS ......... ...................................................................... 18 1- PREVISÃO DE CARGAS - Iluminação ...................................................................................................... 18 1.1- Número de pontos de iluminação ................................................................................................... 18 1.2- Levantamento da carga de iluminação .......................................................................................... 18 2- PREVISÃO DE CARGAS – TOMADAS DE USO GERAL (TUG) .............................................................. 18 2.1 Número de pontos de tomada ............................................................................................................... 18 2.2 Potências atribuíveis aos pontos de tomada ........................................................................................ 19 3- PREVISÃO DE CARGAS – TOMADAS DE USO ESPECIFICO (TUE) ..................................................... 19 4- DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TOTAL ................................................................................................. 19 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 3 5- DIVISÃO DOS CIRCUÍTOS ELETRICOS (CIRCUITOS TERMINAIS) ...................................................... 20 6- DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES ............................................................................................ 20 6.1 – Critério da Máxima Corrente .............................................................................................................. 20 6.2 – Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível ............................................................................. 21 6.3- Critério Dimensões Mínimas Para Condutores Elétricos..................................................................... 25 6.4- Critério Escolhido: ................................................................................................................................ 25 7- DIMENSIONAMENTO DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO .......................................................................... 25 7.1- Disjuntores Termomagnéticos (DTM): ................................................................................................. 25 7.2- Dispositivo Diferencial Residual (DR) e Interruptor Diferencial Residual (IDR) .................................. 26 7.3- Dispositivo Protetor de Surtos (DPS)................................................................................................... 29 8- CONDUTORES DE PROTEÇÃO ............................................................................................................... 31 9- DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS ........................................................................................... 31 C- DIMENSIONAMENTO DO CIRCUITO DISTRIBUIDOR ....... .................................................................... 32 1- BALANCEAMENTO DAS FASES DOS CIRCUITOS TERMINAIS ............................................................ 32 2- CÁLCULO DA DEMANDA MÁXIMA DE INSTALAÇÃO ............................................................................ 32 2.1- Cálculo da Demanda para iluminação e TUGs (D1) ........................................................................... 33 2.2- Cálculo da Demanda para TUE’s (D2) ................................................................................................ 33 2.3- Demanda Total do Projeto (DT) ........................................................................................................... 34 3- Dimensionamento dos Condutores Elétricos .............................................................................................34 4- Dimensionamento do Eletroduto ................................................................................................................ 34 5- Dimensionamento do Padrão de Entrada .................................................................................................. 34 PARTE 5: LIGAÇÕES DE INTERRUPTORES E TOMADAS ...... ..................................................................... 36 5.1- Ligação de uma lâmpada comandada por um interruptor simples ......................................................... 36 5.2 – Ligação de mais de uma lâmpada comandada por um interruptor simples .......................................... 36 5.3- Ligação de lâmpada comandada por dois pontos (interruptor paralelo) ................................................. 37 5.4- Ligação de lâmpada comandada por três ou mais pontos (interruptor paralelo + intermediário) ........... 37 5.5- Ligação de pontos de tomadas de uso geral (TUG’s) ............................................................................. 38 5.5- Ligação de pontos de tomadas de uso geral (TUG’s) ............................................................................. 38 5.6- Exercícios ............................................................................................................................................... 39 PARTE 6: PROJETO DE CLASSE ........................ ........................................................................................... 43 1 – Levantamento de Carga Mínima de Iluminação ....................................................................................... 45 2 – Levantamento de Quantidade Mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG) ............................................... 45 3 – Levantamento de Tomadas de Uso Especifico (TUE) ............................................................................. 46 4 – Equipamentos obrigatórios que podem ser considerados dentro do levantamento das ......................... 46 Tomadas de Uso Geral (TUG) ........................................................................................................................ 46 5 – Levantamento das Cargas Totais por Ambiente ...................................................................................... 48 6 – Divisão de Circuitos .................................................................................................................................. 49 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 4 7 – Dimensionamento dos Condutores Elétricos dos Circuitos Terminais ..................................................... 51 7.1 – Critério da Máxima Corrente .............................................................................................................. 51 7.2 – Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível ............................................................................. 52 7.3 – Escolha da Bitola................................................................................................................................ 53 8 – Resumo do Dimensionamento dos Circuitos Elétricos ............................................................................. 54 9 – Dimensionamento do Circuito Distribuidor ............................................................................................... 56 9.1 – Balanceamento das Fases ................................................................................................................. 56 9.2 – Cálculo da Demanda Máxima de Instalação ..................................................................................... 57 9.3 – Dimensionamento do Condutor Elétrico ............................................................................................ 58 10- DESENHO DO QUADRO TRIFILAR ........................................................................................................ 59 PARTE 7 – REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .............. ................................................................................ 60 INDICE DE FIGURAS Figura 1: desenho ilustrativo de uma rede de baixa tensão ................................................................................ 7 Figura 2: planta de arquitetura limpa .................................................................................................................. 10 Figura 3: símbolos mais comuns para projeto elétrico residencial ................................................................... 11 Figura 4: planta com pontos de iluminação e interruptores .............................................................................. 12 Figura 5: planta com pontos iluminação, interruptores e tomadas .................................................................... 12 Figura 6: planta com lançamento de eletrodutos .............................................................................................. 13 Figura 7: planta com lançamento dos condutores ............................................................................................ 13 Figura 8: diagrama trifilar com barramento ....................................................................................................... 14 Figura 9: diagrama trifilar simples ..................................................................................................................... 15 Figura 10: quadro geral de cargas ..................................................................................................................... 16 Figura 11: exemplo de um projeto elétrico completo ......................................................................................... 17 Figura 12: desenho esquemático para calculo de queda de tensão ................................................................. 21 Figura 13: desenho esquemático para calculo de queda de tensão circuitos terminais ................................... 22 Figura 14: tipos de disjuntores termomagnéticos (DTM) ................................................................................... 25 Figura 15: dispositivo diferencial residual (DR) .................................................................................................. 26 Figura 16: tipos de dispositivo diferencial residual (DR) .................................................................................... 27 Figura 17: interruptor diferencial residual (IDR) ................................................................................................. 27 Figura 18: tipos de interruptor diferencial residual (IDR) ................................................................................... 28 Figura 19: tipos de dispositivo protetor de surto (DPS) ..................................................................................... 29 Figura 21: exemplos de quadros de distribuição ............................................................................................... 30 Figura 22: exemplo de quadros de distribuição com DR geral .......................................................................... 30 Figura 23: ocupação dos condutores dentro de um eletroduto .......................................................................... 31 Figura 24: figura ilustrativa de um padrão de entrada residencial e detalhe do aterramento ............................ 34 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 5 INDICE DE TABELAS Tabela 1: dimensionamento de condutores pela máxima corrente ................................................................... 20 Tabela 2: queda de tensão para 127 V .............................................................................................................. 23 Tabela 3: queda de tensão para 220 V ..............................................................................................................24 Tabela 4: dimensionamento de disjuntores termomagnéticos ........................................................................... 26 Tabela 5: dimensionamento de dispositivo diferencial residual (DR) ................................................................ 28 Tabela 6: bitolas para condutores de proteção .................................................................................................. 31 Tabela 7: quantidade de condutores no eletroduto ............................................................................................ 32 Tabela 8: fator de demanda para iluminação e TUG’s ...................................................................................... 33 Tabela 9: fator de demanda para TUE’s ........................................................................................................... 33 Tabela 10: categorias de padrão de entrada CPFL ........................................................................................... 35 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 6 PARTE 1: CONCEITOS INICIAIS � Condutores Elétricos: são materiais que permitem o movimento de partículas eletrizadas (elétrons) em seu interior. Alguns exemplos de bons condutores elétricos: cobre, alumínio e prata. � Corrente Elétrica: é o movimento ordenado de partículas eletrizadas (elétrons) dentro de condutores. Unidade de medida é o ampére (A). � Tensão Elétrica: é a força que impulsiona as partículas eletrizadas (elétrons) nos condutores. Unidade de medida é o volt (V). � Potência Elétrica: é a capacidade de uma fonte de tensão elétrica realizar um trabalho por unidade de tempo. Este trabalho é um produto da ação da tensão e da corrente elétrica, resultando em uma equação clássica: Potencia (P) = Tensão (U) x Corrente (I) Unidade de medida é o volt-ampére (VA). Esta potência é também chamada de Potência Aparente. � Potência Ativa: é uma parcela da potência aparente que é transformada em: • Potência mecânica: liquidificador, ventilador, etc.... • Potência térmica: chuveiro, torradeira, aquecedor elétrico, etc.... • Potência luminosa: lâmpadas. Unidade de medida é o watt (W) � Fator de Potência: é um coeficiente redutor que é aplicado à potência aparente transformando-a em potência ativa. Potencia Ativa = Potencia Aparente x Fator de Potencia (fp) � Tomadas de Uso Geral (TUG): são pontos de utilização de aparelhos eletrônicos e eletrodomésticos de baixa potência ativa (corrente inferior a 10 A). � Tomadas de Uso Específico (TUE): são pontos de utilização (uso exclusivo) de aparelhos de alta potencia ativa (corrente superior a 10 A). � Condutor Fase: são condutores que possuem tensão e corrente elétrica ativas e não nulas. � Condutor Neutro: são condutores que possuem tensão e corrente elétrica ativas, porém nulas, com valores iguais a zero, pois os mesmos estão aterrados pela concessionária. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 7 � Condutor de Proteção: também conhecidos com “fio terra”, são condutores que possuem a finalidade de captar fugas de corrente, conhecido como choque elétrico, e encaminhá-las ao ponto de aterramento localizado no lado externo da residência. � Disjuntor Elétrico: é o dispositivo de segurança de um circuito elétrico contra sobrecargas elétricas ou curto circuitos, que tem a finalidade de cortar a passagem da corrente elétrica no circuito, caso a intensidade da corrente ultrapassar a intensidade limite dele. � Circuitos Elétricos o Circuito Distribuidor: é o trecho que compreende do poste de entrada de energia elétrica até o quadro de distribuição dentro da residência. o Circuitos Terminais: representa um agrupamento de pontos no projeto (iluminação, TUG’s ou TUE’s) interligados por condutores elétricos (fiação) partindo de um quadro de distribuição e comandados por um dispositivo de proteção (disjuntor). o Circuitos Monofásicos: formados por um condutor fase e um condutor neutro. Tensão = 127V o Circuitos Bifásicos: formados por dois condutores fase. Tensão = 220 V o Circuitos Trifásicos: formados por três condutores fase. Tensão = 380 V � Rede Publica de Baixa Tensão Figura 1: desenho ilustrativo de uma rede de baixa tensão Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 8 PARTE 2: MEMORIAIS DESCRITIVOS, JUSTIFICADOS E DE CÁLCULO 1 - INTRODUÇÃO Memoriais são levantamentos de dados sobre a obra com o máximo de informações possíveis para se obter subsídios suficientes para a realização dos trabalhos, sejam eles para o cálculo ou para a elaboração do desenho do projeto. No final dos trabalhos, o projetista deverá ter: Memorial Descritivo, Memorial de Cálculo e Memorial Justificativo do projeto. 2 – MEMORIAL DESCRITIVO 2.1 - Projeto Arquitetônico com Estudo de Luminotécnica • Quantidade de pontos de iluminação por ambiente (adicionais à norma ABNT). • Posicionamento correto dos pontos (teto e/ou paredes). • Levantamento com maior precisão da carga instalada de iluminação. • Definição dos pontos de interruptores: simples, paralelos e intermediários. 2.2 - Projeto Arquitetônico com lay-out dos móveis • Quantidade de tomadas por ambiente (extra norma ABNT). • Posicionamento correto dos pontos de tomadas e suas alturas: • Alta = 2,20 m • Média = 1,10 m • Baixa = 0,30 m • Levantamento com maior precisão da carga instalada. 2.3 - Projeto de Paisagismo • Pontos de Iluminação • Pontos de Tomadas 2.4 - Entrevista com o Proprietário • Equipamentos especiais: • Micro-Ondas • Lava-Louças • Lavadora de Roupas • Secadora de Roupas Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 9 • Tanque Elétrico • Boiler (reservatório de água quente) • etc.... • Identificação de possibilidade de ampliação futura; 3 – MEMORIAL DE CÁLCULO A- DIMENSIONAMENTO DOS CIRCUITOS TERMINAIS 1 - Levantamento de Cargas de Iluminação 2 – Levantamento de Cargas de Tomadas de Uso Geral (TUG) 3 – Levantamento de Cargas de Tomadas de Uso Específico (TUE) 4 - Determinação da Carga Total Instalada 5 - Divisão dos Circuitos Elétricos (Circuitos Terminais) 6 – Dimensionamento dos Condutores Elétricos 7 - Dimensionamento dos Dispositivos de Proteção 8 – Dimensionamento do Condutor de Proteção 9 – Dimensionamento dos Eletrodutos B- DIMENSIONAMENTO DO CIRCUITO DISTRIBUIDOR 1 – Balanceamento das Fases dos Circuitos Terminais 2- Cálculo da Demanda Máxima de Instalação 3- Dimensionamento dos Condutores Elétricos 4- Dimensionamento do Eletroduto 5- Dimensionamento do Padrão de Entrada 4 – MEMORIAL JUSTIFICATIVO Deverá ser anotada toda e qualquer situação peculiar do projeto para que em qualquer tempo seja possível esclarecer duvidas a qualquer profissional ou outra pessoa que estiver analisando o projeto. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 10 PARTE 3: DESENHO DE PROJETOS ELÉTRICOS PREDIAIS 1- FERRAMENTAS DE TRABALHO • Folha Padrão de Desenho com Margem: A0, A1, A2, • Gabarito de Círculos • Curva Francesa • Escalímetro 2- TRABALHOS PRELIMINARES Lançar o desenho de arquitetura na escala 1:50 na folha padrão, posicionando-o na parte superior esquerda para que tenha espaço suficiente para desenhar o quadro de cargas, diagrama trifilar, legenda e observações gerais de projeto. O desenho de arquitetura deverá estar limpo, isento de cotas e lay-outs. Figura 2: planta de arquitetura limpa Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica ResidencialProf. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 11 3- SIMBOLOGIA Figura 3: símbolos mais comuns para projeto elétrico residencial Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 12 4- SEQUENCIA DE TRABALHOS 4.1- Lançamento dos símbolos de iluminação e interruptores 4.2- Lançamento dos símbolos de tomadas Figura 4: planta com pontos de iluminação e interruptores 4.2- Lançamento dos símbolos de tomadas Figura 5: planta com pontos iluminação, interruptores e tomadas Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 13 4.3- Lançamento do Quadro de Disjuntores e eletrodutos Fi Figura 6: planta com lançamento de eletrodutos 4.4- Lançamento dos condutores Figura 7: planta com lançamento dos condutores Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 14 4.5- Desenho do Quadro Trifilar c/ Barramento Figura 8: diagrama trifilar com barramento Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 15 Figura 9: diagrama trifilar simples Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 16 4.6- Desenho do Quadro de Cargas Figura 10: quadro geral de cargas Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 17 4.7- Disposição Final do Projeto Figura 11: exemplo de um projeto elétrico completo Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 18 PARTE 4: DIMENSIONAMENTO DE INSTALAÇÃO ELETRICA RESIDENCIAL A - NORMAS TÉCNICAS APLICÁVEIS � NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão � NBR 5413:1992 – Iluminação de Interiores – Procedimentos � Normas Técnicas da Concessionária Local B- DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS TERMINAIS Recomendações da Norma ABNT NBR 5410:2004 para dimensionamento de Instalações Elétricas Prediais de Baixa Tensão: 1- PREVISÃO DE CARGAS - Iluminação 1.1- Número de pontos de iluminação � pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. � Admite-se substituir o ponto de luz fixo no teto por ponto na parede: escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas. 1.2- Levantamento da carga de iluminação � Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA. � Em cômodo ou dependências com área superior a 6 m2, com uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m2 inteiros. NOTA: os valores apurados correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas. 2- PREVISÃO DE CARGAS – TOMADAS DE USO GERAL (TUG) 2.1 Número de pontos de tomada � em banheiros: mínimo de um ponto de tomada, distancia mínima de 60cm do Box. � em cozinhas, copas, lavanderias e locais análogos: mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m de perímetro ou fração, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas, no mesmo ponto ou em pontos distintos. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 19 � em varandas, mínimo de um ponto de tomada. � em salas e dormitórios: mínimo de um ponto de tomada para cada 5 m de perímetro, ou fração, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível. � em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos: o um ponto de tomada, se a área do ambiente for menor/igual a 6 m2. o um ponto de tomada para cada 5 m de perímetro ou fração, se a área do ambiente for maior a 6 m2. 2.2 Potências atribuíveis aos pontos de tomada � em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos: no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente. � nos demais cômodos ou dependências: no mínimo 100 VA por ponto de tomada. 3- PREVISÃO DE CARGAS – TOMADAS DE USO ESPECIFICO (TUE) A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização que vão estar fixos em uma determinada posição do ambiente. � A carga é especificada pela potência real do equipamento. � A conexão de equipamentos de aquecimento elétrico de água, motores/bombas ao ponto de utilização deve ser direta, por emendas de fios ou uso de conectores, sem uso de tomada. 4- DETERMINAÇÃO DA POTÊNCIA TOTAL FATOR DE POTÊNCIA (fp): transforma a potência aparente em potência ativa. � Iluminação: fp = 1,00 � TUG: fp = 0,80 � TUE: fp = 1,00 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 20 5- DIVISÃO DOS CIRCUÍTOS ELETRICOS (CIRCUITOS TERMINAIS) � Separar circuitos terminais para pontos de iluminação e para pontos de tomada. � Equipamentos com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente. � Cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais, individualmente para cada ambiente. � Prever as necessidades futuras que devem refletir não só na potência de alimentação, mas também na taxa de ocupação dos eletrodutos e dos quadros de distribuição. � As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. 6- DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 6.1 – Critério da Máxima Corrente � Calcular o valor da corrente do circuito. � Verificar o maior número de circuitos agrupados em um eletroduto do circuito por trecho; � Dimensionar o condutor pela Tabela 1: Tabela 1: dimensionamento de condutores pela máxima corrente � � � � � � � � P = Watts U= Volts fp= fator potencia k = 1 p/ circuitos monofásicos e bifásicos k= 1,73 p/ circuitos trifásicos Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 21 Exemplo: Circuito 3: corrente ( I ) = 7,1 A � 3 circuitos agrupados � # 1,5 mm2 Circuito 12: corrente ( I ) = 22,7 A � 3 circuitos agrupados � # 6 mm2 6.2 – Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível Figura 12: desenho esquemático para calculo de queda de tensão Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 22 Considerações de cálculo para circuitos terminais: Figura 13: desenho esquemático para calculo de queda de tensão circuitos terminais • Dados: o Queda de Tensão: e = 2% o Potência do circuito (watts) • Verificar a distância do ponto mais longe do circuito a partir do quadro de disjuntores. • Calcular:. • Determinar a bitola do condutor conforme tabelas2 (circuitos 127V) e 3 (circuitos 220V). • Quando o calculo for para um circuito trifásico e ele estiver equilibrado é permitido utilizar um coeficiente redutor = 0,87 Exemplo: Queda Tensão = Potência (watts) x metros x 0,87 Queda Tensão = Potência (watts) x metros Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 23 Tabela 2: queda de tensão para 127 V Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 24 Tabela 3: queda de tensão para 220 V Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 25 6.3- Critério Dimensões Mínimas Para Condutores Elétricos Recomendação da Norma ABNT NBR 5410:2004 • Circuitos de Iluminação = 1,5mm2 • Circuitos de Tomadas ( TUG / TUE ) = 2,5mm2 6.4- Critério Escolhido: • Adotar a maior bitola entre os critérios 6.1, 6.2 e 6.3 7- DIMENSIONAMENTO DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO 7.1- Disjuntores Termomagnéticos (DTM): • Proteger os condutores elétricos dos curtos-circuitos ou sobrecargas de correntes. Figura 144: tipos de disjuntores termomagnéticos (DTM) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 26 Dimensionamento: AMPERAGEM NOMINAL (COMERCIAL) 10 A 15 A 20 A 25 A 30 A 40 A 50 A 60 A 70 A 80 A 100 A AMPERAGEM REAL (70% DA NOMINAL) 7 A 10,5 A 14 A 17,5 A 21 A 28 A 35 A 42 A 49 A 56 A 70 A Tabela 4: dimensionamento de disjuntores termomagnéticos 7.2- Dispositivo Diferencial Residual (DR) e Interruptor Diferencial Residual (IDR) DR � Dispositivo constituído de um DTM acoplado a um outro dispositivo, o diferencial residual conjugando as duas funções: Figura 155: dispositivo diferencial residual (DR) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 27 Figura 166: tipos de dispositivo diferencial residual (DR) IDR � Dispositivo constituído de um interruptor acoplado a um dispositivo diferencial residual. Figura 177: interruptor diferencial residual (IDR) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 28 Figura 188: tipos de interruptor diferencial residual (IDR) Recomendações Gerais: • A norma recomenda o uso dos dispositivos DR junto com os DTM para todos os tipos de circuitos. • Como alternativa pode-se adotar o uso do dispositivo DR como proteção geral do quadro distribuidor. Recomendações Específicas: • Pontos de tomadas de uso geral (TUG’s) e específico (TUE’s), em locais internos molhados em uso normal ou sujeitos a lavagem da residência (cozinha, lavanderia, chuveiro, banheiras, etc). • Pontos de TUG’s e TUE’s em áreas externas. • Ponto de TUG em área interna que possa alimentar equipamento em área externa. O dimensionamento é feito a partir do DTM (amperagem nominal), conforme tabela a seguir: DTM's - AMPERAGEM NOMINAL (COMERCIAL) 10 A 15 A 20 A 25 A 30 A 40 A 50 A 60 A 70 A 80 A 100 A DISPOSITIVOS DR's - AMPERAGEM NOMINAL MÍNIMA ( ___A x 30 mA ) 25 40 63 80 100 Tabela 5: dimensionamento de dispositivo diferencial residual (DR) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 29 7.3- Dispositivo Protetor de Surtos (DPS) • Protege a instalação elétrica e seus componentes contra as sobretensões provocadas diretamente pela queda de raios na edificação, ou na instalação ou provocadas indiretamente pela queda de raios nas proximidades do local. • Em alguns casos as sobretensões podem também ser provocadas por ligamentos e desligamentos que acontecem nas redes públicas das concessionárias. • Os tipos de DPS podem ser de classe I, II ou III e as informações técnicas devem ser obtidas nos catálogos dos fabricantes. Figura 199: tipos de dispositivo protetor de surto (DPS) • Em uma residência, os DPS’s classes I e II são instalados no interior das caixas de distribuição e os DPS’s classe III são ligados exclusivamente junto aos equipamentos eletrônicos e eletrodomésticos. • Os cuidados para a ligação do DPS deverão ser verificados nas instruções dos fabricantes. Figura 20: local de instalação do DPS Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 30 Figura 201: exemplos de quadros de distribuição Figura 212: exemplo de quadros de distribuição com DR geral Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 31 8- CONDUTORES DE PROTEÇÃO 9- DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS • Permitir a instalação dos condutores com facilidade; • A taxa de ocupação: máximo 40% da área útil; • A quantidade máxima de condutores no eletroduto é 10 unidades; • A quantidade máxima de circuitos terminais no eletroduto é 4 unidades; Figura 223: ocupação dos condutores dentro de um eletroduto • É permitido utilizar um único condutor de proteção para todos os circuitos e para isto deverá ser adotado a maior bitola entre todos os circuitos. • A cor deverá ser verde ou verde/amarela Tabela 6: bitolas para condutores de proteção • O condutor de proteção deverá ter a mesma bitola do condutor elétrico do circuito correspondente,sendo permitido a utilização de bitolas menores conforme aumenta a bitola dos condutores elétricos, conforme tabela 5 ao lado. • O condutor de proteção deverá estar conectado à uma haste de aterramento localizada no lado externo da residência. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 32 Dimensionamento: Tabela 7: quantidade de condutores no eletroduto C- DIMENSIONAMENTO DO CIRCUITO DISTRIBUIDOR 1- BALANCEAMENTO DAS FASES DOS CIRCUITOS TERMINAIS • Quando tratar de fornecimento trifásico, deverá ser feito o balanceamento entre as correntes nas fases dos circuitos terminais para que ocorra um equilíbrio entre elas. • Na verificação deste equilíbrio admite-se uma diferença máxima de 15% entre o maior e o menor valor da somatória das correntes. 2- CÁLCULO DA DEMANDA MÁXIMA DE INSTALAÇÃO Fator de Demanda (Fd): representa uma porcentagem do quanto das potencias previstas serão utilizadas simultaneamente no momento de maior solicitação da instalação. Isto é feito para não superdimensionar os condutores elétricos do circuito distribuidor, pois nem todas as lâmpadas e pontos de tomadas são utilizadas ao mesmo tempo. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 33 2.1- Cálculo da Demanda para iluminação e TUGs (D1) Tabela 8: fator de demanda para iluminação e TUG’s 2.2- Cálculo da Demanda para TUE’s (D2) Tabela 9: fator de demanda para TUE’s Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 34 2.3- Demanda Total do Projeto (DT) DT = D1 + D2 (watts) Fator de Demanda (Fd) = DT / Potencia Total ( % ) 3- Dimensionamento dos Condutores Elétricos • Critério da Máxima Corrente • Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível • Critério Adotado 4- Dimensionamento do Eletroduto 5- Dimensionamento do Padrão de Entrada Conforme recomendações Técnicas da Concessionária • Categoria A: monofásico – carga instalada máxima12 Kw • Categoria B: bifásico – carga instalada entre 12 a 25 Kw • Categoria C: trifásico – carga instalada entre 25 a 75 Kw e demanda total entre 23 a 38 Kw Figura 234: figura ilustrativa de um padrão de entrada residencial e detalhe do aterramento Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 35 Tabela 10: categorias de padrão de entrada CPFL Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 36 PARTE 5: LIGAÇÕES DE INTERRUPTORES E TOMADAS 5.1- Ligação de uma lâmpada comandada por um interruptor simples 5.2 – Ligação de mais de uma lâmpada comandada por um interruptor simples Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 37 5.3- Ligação de lâmpada comandada por dois pontos (interruptor paralelo) 5.4- Ligação de lâmpada comandada por três ou mais pontos (interruptor paralelo + intermediário) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 38 5.5- Ligação de pontos de tomadas de uso geral (TUG’s) 5.5- Ligação de pontos de tomadas de uso geral (TUG’s) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 39 5.6- Exercícios Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 40 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 41 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 42 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 43 PARTE 6: PROJETO DE CLASSE Informações gerais sobre o projeto: • Ligação trifásica o Iluminação � monofásica o Tomadas de uso geral (TUG’s) � monofásica o Tomadas de uso específica (TUE’s) � bifásica • Relação de Tomadas de Uso Específico (TUE) o Secadora-roupa = 2.500 w o Chuveiro = 6.000 w o Micro-ondas = 1.500 w o Torneira Elétrica = 4.400 w IMPORTANTE: Este projeto será desenvolvido junto com o desenvolvimento do conteúdo teórico, servindo como fixação e exemplo para a elaboração do projeto para avaliação final do curso e para o desenvolvimento de futuros projetos na carreira profissional. Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 44 Projeto de Arquitetura com Dimensões Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 45 1 – Levantamento de Carga Mínima de Iluminação Dependência Área (m2) Potência de Iluminação (VA) Área de Serviço Dormitório 2 Banheiro Hall Dormitório 1 Estar Jantar Cozinha Área Externa 2 – Levantamento de Quantidade Mínima de Tomadas de Uso Geral (TUG) e Previsão de Carga Dependência Área (m2) Perímetro (m) Quantidade de TUG’s Previsão de Carga (VA) Área de Serviço Dormitório 2 Banheiro Hall Dormitório 1 Estar Jantar Cozinha Área Externa Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 46 3 – Levantamento de Tomadas de Uso Especifico (TUE) e Previsão de Carga Dependência Equipamento Potência (w) 4 – Equipamentos obrigatórios que podem ser considerados dentro do levantamento das Tomadas de Uso Geral (TUG) Dependência Local Potência (w) Cozinha Geladeira (GL) Área de Serviço Lava Roupas (LR) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 47 Montagem do Projeto Elétrico Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 48 5 – Levantamento das Cargas Totais por Ambiente Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 49 6 – Divisão de Circuitos Circuito Nr / tipo Ambiente Potência Total (VA) Potência Total (w) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 50 Circuito Nr / tipo Ambiente Potência Total (VA) Potência Total (W) Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 51 7 – Dimensionamento dos Condutores Elétricos dos Circuitos Terminais 7.1 – Critério da Máxima Corrente Circuito Tensão (V) Potência (w) Corrente (A) Nr. De circuitos agrupados Bitola Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 52 7.2 – Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível Circuito Potencia (w) Distancia (m) P x d Bitola Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 53 7.3 – Escolha da Bitola Circuito Critério Máxima Corrente Critério Queda de Tensão Recomendação Mínima da ABNT 5410 Bitola Escolhida Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 54 8 – Resumo do Dimensionamento dos Circuitos Elétricos Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 55 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 56 9 – Dimensionamento do Circuito Distribuidor 9.1 – Balanceamento das Fases Circuito Nr / tipo F1 F2 F3 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 57 9.2 – Cálculo da Demanda Máxima de Instalação A – Iluminação e TUG’s (D1) B- TUE’s (D2) C- Demanda Total ( DT ) � DT = D1 + D2 Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 58 9.3 – Dimensionamento do Condutor Elétrico A - Critério da Máxima Corrente B – Critério da Queda de Tensão Máxima Admissível C - Bitola Escolhida:_____ D – Padrão de Entrada Categoria:_____________ Bitola:_______________ Disjuntor:_____________ Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 59 10- DESENHO DO QUADRO TRIFILAR Instalações Prediais - Projeto de Instalação Elétrica Residencial Prof. Márcio Augusto e Prof. Carlos E. Facheris Página 60 PARTE 7 – REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS • ABNT NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão • ABNT NBR 5413:1992 – Iluminação de Interiores – Procedimentos • Manual Técnico CPFL - Fornecimento em Tensão Secundária de Distribuição versão 2.7 – 03/07/2012 • Instalações Elétricas Residenciais – Prysmian Cabos e Sistemas – dezembro 2006 http://www.prysmian.com.br/energy/downloads.html • Instalações Elétricas - Hélio Creder - 15ª edição - Editora LTC
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