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ELETRICIDADE APLICADA -II Projeto de uma Instalação Elétrica tipo Industrial Professores ARMANDO LAPA JUNIOR e EDSON GONÇALVES PEREIRA FATEC - SP 2018 Aula 01 Observações Iniciais : A -Modalidades de Fornecimento de Energia Elétrica Sistema Enel Distribuição ( antiga Eletropaulo ) O projeto a ser desenvolvido, será um projeto de uma instalação elétrica industrial em baixa tensão. Assim, surge de imediato uma pergunta: O que é baixa tensão ? A própria NBR 5410/04 define como Baixa Tensão: Qualquer tensão nominal igual ou inferior a 1000 V eficazes em corrente alternada (CA) , com frequências inferiores a 400 Hz ( padrão Brasil : 60 Hz o que corresponde a 377 rad/s ), ou igual ou inferior a 1500 V em corrente contínua (DC). Localização: Este projeto será localizado, na região geográfica definida pelo município de São Paulo e demais municípios que formam a chamada Grande São Paulo Nesta região, a companhia responsável pela distribuição da energia elétrica é a : Enel Distribuição São Paulo Por esta razão, antes de iniciarmos o desenvolvimento do projeto, é fundamental conhecermos algumas características das redes de distribuição de energia, dentro do Sistema Enel Distribuição Enel Distribuição São Paulo Por esta razão, antes de iniciarmos o desenvolvimento do projeto, é fundamental conhecermos algumas características das redes de distribuição de energia, dentro do Sistema Enel Distribuição Em 4 de junho de 2018, o grupo AES deixa de ser o participante majoritário, uma vez que o grupo estatal italiano ENEL adquiriu 73% das ações da Eletropaulo ( R$ 5,6 Bi ) Em 04/12/2018 a Eletropaulo passou a se chamar Enel Distribuição São Paulo. A atividade da Enel Distribuição, bem como de todo o setor de energia elétrica , é regulamentada pela ANEEL: Agencia Nacional de Energia Elétrica. A Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) é uma autarquia sob regime especial (Agência Reguladora), vinculada ao Ministério de Minas e Energia, com sede e foro no Distrito Federal, com a finalidade de regular e fiscalizar a produção, transmissão e comercialização de energia elétrica, em conformidade com as políticas e diretrizes do governo federal. A ANEEL foi criada em 1996, pela Lei nº 9.427, de 26 de dezembro de 1996. SISTEMA DE GERAÇÃO, TRANSMISSÃO e DISTRIBUIÇÃO de ENERGIA ELÉTRICA GERAÇÃO TRANSMISSÃO DISTRIBUIÇÃO 13,8 kV 138 kV 230 kV 345 kV 500 kV 750 kV 13,8 kV 34,5 kV 127V/220V 115V/230V Consumidor Final Média Tensão Alta Tensão Baixa Tensão 8 Enel Distribuição : REDE DE DISTRIBUIÇÂO SECUNDÁRIA ( Baixa Tensão ) Atende Consumidores com carga instalada até 75kW Tensões ( Valor Eficaz ): 127 V/ 220 V 115 V/230 V Alimentador Quadro de distribuição Ponto de entrada Medidor Através do alimentador ou (condutores de entrada ), a energia elétrica é levada do medidor até o quadro de distribuição (QTL), para a alimentação dos diversos circuitos (Circuitos terminais ) Baixa Tensão Sistema Enel Distribuição REDE DE DISTRIBUIÇÂO DE ENERGIA - REDE AÉREA CA TRIFÁSICA REDE DE DISTRIBUIÇÂO PRIMÁRIA – Rede convencional Trifásica ; Media Tensão Cabos isolados ou sem isolação REDE DE DISTRIBUIÇÂO SECUNDÁRIA Trifásica ;Baixa Tensão. Cabos isolados Chave Seccionadora com fusíveis – Um conjunto para cada fase Transformador abaixador de tensão ( Trifásico ) Média Tensão Baixa Tensão Três Condutores Energizados Sistema Enel Distribuição : REDE DE DISTRIBUIÇÂO DE ENERGIA - REDE AÉREA CA TRIFÁSICA REDE PRIMARIA COMPACTA .(Tensões até 34,5kV ) CABOS ISOLADOS E IGUALMENTE ESPAÇADOS SISTEMA COM MELHORES CARACTERÍSTICAS ELÉTRICAS E MECÂNICAS : MAIOR SEGURANÇA , MENOR AGRESSÃO AO MEIO AMBIENTE CABOS ISOLADOS E IGUALMENTE ESPAÇADOS ESPAÇADOR LOSANGULAR Média Tensão Sistema Enel Distribuição REDE DE DISTRIBUIÇÂO DE ENERGIA - REDE AÉREA CA TRIFÁSICA REDE DE DISTRIBUIÇÂO PRIMÁRIA ( Média Tensão ) Atende Consumidores com carga instalada acima de 75kW Limite : 2500 kW Tensões ( Valor Eficaz ): 21 kV; 23 kV; 34,5 kV; 13,8 kV REDE DE DISTRIBUIÇÂO SECUNDÁRIA ( Baixa Tensão ) Atende Consumidores com carga instalada até 75kW Tensões ( Valor Eficaz ): 127 V/ 220 V 115 V/230 V Nota : Rede de Distribuição Subterrânea : 120 V / 208 V e mais recentemente 127 V /220V Mais comum Média Tensão Baixa Tensão Localidades, dentro da área de concessão da Enel Distribuição, uso de tensões de 115V /230 V e 127V/ 220V São Paulo ( Capital) Municípios Atendidos em Tensão de Distribuição 115V / 230V 127V / 220V 127V / 220V e 115V / 230V 120V / 208V e 127V / 220V Aérea Subterrânea FORNECIMENTO DE ENERGIA ELÉTRICA EM BAIXA TENSÃO Tensões Nominais de Distribuição As tensões nominais de distribuição são : 127 V / 220V, 115V / 230V REDE AÉREA 120 V / 208 V REDE SUBTERRANEA Existe a possibilidade do par : 220 V / 380 V. Valores eficazes das tensões CA , na saída ( secundário) dos transformadores (trifásicos) da rede de distribuição Sistema ENEL Distribuição Tensões de Distribuição Abaixo, são apresentados as configurações dos enrolamentos de saída (secundários) dos transformadores do sistema de distribuição em baixa tensão, para obtenção de cada uma das tensões nominais utilizadas na área de concessão da Enel Distribuição. Triangulo ou Delta , com neutro Estrela, com neutro 115 V / 230 V 127 V / 220 V 120 V / 208 V 220 V / 380 V Sistemas e Tensões Nominais de Fornecimento v / V V Modalidade A (monofásico) Potencia total instalada - Até 5kW no sistema delta; - Até 12 kW no sistema estrela. Modalidade B (bifásico) Potencia total instalada - Acima de 5 kW no sistema delta; - Até 20kW no sistema estrela aéreo ou subterrâneo. Modalidade C (trifásico) Potencia total instalada - No sistema delta somente quando houver equipamento trifásico; - Acima de 20kW no sistema estrela aéreo ou subterrâneo. Nas três modalidades, a palavra “neutro” deve ser entendida como designando o condutor de mesmo potencial que a terra (zero V ) Modalidades de Fornecimento Sistema Enel Distribuição Tensão : 127V /115V Fase / Neutro Tensões : 127V / 220V 115V / 230V 120V / 208 V Subterrânea Fase 1 / Fase 2 / Neutro Limite : 75kW Tensões : 127V / 220V 115V / 230V 120V / 208 V Subterrânea Fase 1 / Fase 2 / Fase 3/ Neutro Limite : 75kW condutores Fase: condutor energizado, mantido a um potencial diferente de zero; Neutro: condutor utilizado em circuitos monofásicos, que podem ser integrantes de um circuito trifásico. É mantido ao potencial terra (neutro aterrado). Em circuitos em tensão de 127V / 115 V, tem a função de condutor de referencia. PE (Protective Earth) – (terra): condutor utilizado para proteção, ou seja, para manter carcaças metálicas de equipamentos ao potencial terra, tornando-os seguros ao usuário. PEN: condutor que combina a função de neutro e condutor de proteção. COMPLEMENTO DA AULA 1: Sistema Enel Distribuição : MODALIDADE B ( Fornecimento de Energia Elétrica em Baixa Tensão ) Sistema Bifásico ( ou Monofásico simétrico ) Nesta modalidade, a Enel Distribuição, fornece sempre duas tensões distintas : 127V/220V 120V/208V ( Subterrânea) 115V/230V Numa instalação elétrica, a tensão menor ( 115V; 127V; 120V ) é reservada para atender circuitos que alimentam cargas ( equipamentos consumidores de energia ) de potencia nominal menor ou igual a 1500 W. Iluminação , Tomadas de uso geral , etc. Por outro lado, a tensão maior (220V; 230V; 208V ) é reservada para atender circuitos que alimentam cargas ( equipamentos consumidores de energia ) de potencia nominal maior do que 1500 W. Chuveiros, Torneiras Elétricas , Aquecedores de água, Ar condicionado , etc. Condutores fornecidos pela Eletropaulo : Fase 1; Fase 2; Neutro CIRCUITOS DE UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA EM BAIXA TENSÃO: CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO: P ≤ 1500 VA (1500 W ) Para se formar um circuito de iluminação (127 V /115 V) , utilizar um condutor FASE(F) e um condutor NEUTRO ( N) CIRCUITOS DE TOMADA DE CORRENTE DE USO GERAL: P ≤ 1500 VA (1500W) Para se formar um circuito de tomadas de corrente de uso geral (127 V /115V), utilizar um condutor FASE(F), um condutor NEUTRO (N) e um condutor de proteção terra (PE) CIRCUITOS DE TOMADA DE CORRENTE DE USO ESPECÍFICO OU PONTO DE FORÇA: P > 1500 VA (1500 W) Para se formar um circuito de tomadas de corrente de uso específico ou pontos de força,geral (220 V/230V), utilizar DOIS condutores FASE ( F1, F2)e um condutor de proteção terra (PE) CIRCUITO BIFÁSICO ( ou monofásico simétrico ) + + Condutor FASE ( F1 ) Condutor FASE ( F2 ) Condutor NEUTRO ( N ) Condutor de Proteção Terra (PE) (PE) Circuitos de Iluminação 127V / 115V 127V 127 V 115 V 115 V CIRCUITOS DE ILUMINAÇÂO CIRCUITOS DE ILUMINAÇÂO CIRCUITO BIFÁSICO ( ou monofásico simétrico ) + + Condutor FASE ( F1 ) Condutor FASE ( F2 ) Condutor NEUTRO ( N ) Condutor de Proteção Terra (PE) (PE) Circuitos de Tomadas de Corrente 127V/115V 127V 127 V 115 V 115 V CIRCUITOS DE TOMADAS CIRCUITOS DE TOMADAS NBR 5410 / 04 : Todo ponto de tomada de corrente deverá ser aterrado (PE) CIRCUITO BIFÁSICO ( ou monofásico simétrico ) + + Condutor FASE ( F1 ) Condutor FASE ( F2 ) Condutor de Proteção Terra (PE) (PE) 220 V 230 V CIRCUITOS DE TOMADAS de USO ESPECÍFICO ou PTOS de FORÇA Circuitos de Tomadas de Corrente e pontos de força 220V/ 230V NBR 5410 / 04 : Todo ponto de tomada de corrente deverá ser aterrado (PE) Conforme a NBR5410/04, existem três sistemas básicos de aterramento. Sistemas: TN-S, TN-C, TT No sistema TN-S, o aterramento dos equipamentos é feito por meio de um condutor de proteção terra PE, ligado ao neutro (N) da concessionária No sistema TN-C, o neutro e o aterramento dos equipamentos, seguem por um mesmo condutor até o terra. A este condutor único, funcionando como neutro (N) e proteção terra (PE), se dá o nome de condutor PEN. Este sistema não é muito recomendado devido a esta característica de aterramento. 24 O Sistema TT é o mais eficiente, sendo assim o mais indicado por ter o neutro aterrado na entrada e o aterramento dos equipamentos feito a partir de um aterramento individual. ( neutro e terra independentes ) LEITURA COMPLEMENTAR : ASPECTOS ORGANIZACIONAIS DO SETOR ELÉTRICO No Brasil, por força da Constituição Federal, o Poder Concedente, que regula e fiscaliza a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, é federal. Deste modo, as concessões são de responsabilidade do Ministério de Minas Energia (MME), enquanto a regulação e a fiscalização são exercidas pela Aneel – Agência Nacional de Energia Elétrica. Observa-se que a atividade de fiscalização das distribuidoras de energia elétrica pode ser transferida para agências estaduais, o que ocorre em diversos Estados brasileiros. Em São Paulo, por exemplo, através de convênio, a Aneel delegou para a CSPE – Comissão de Serviços Públicos de Energia diversas atividades, dentre elas a de fiscalizar o serviço público de distribuição de energia elétrica das 14 concessionárias existentes no Estado. A CSPE é uma agência estadual que atua na área de energia elétrica e gás canalizado. No caso do gás canalizado a CSPE regula e fiscaliza já que, nesse caso, o Poder Concedente é o próprio Estado de São Paulo. Além das agências reguladoras federal (Aneel) e estaduais (CSPE no caso de São Paulo) outros organismos do setor elétrico são muito importantes e vitais para a adequada coordenação da expansão e da operação do sistema: ONS - Operador Nacional do Sistema encarregado de planejar e coordenar a operação elétrica e energética do sistema brasileiro. EPE – Empresa de Planejamento Energético, encarregada de planejar a expansão dos sistemas elétrico e energético. CCEE – Câmara de Comercialização de Energia Elétrica, responsável pela administração dos contratos de compra e venda de energia e pela contabilidade da energia fornecida ou recebida pelos geradores, distribuidores, consumidores livres e comercializadores. ASPECTOS ORGANIZACIONAIS DO SETOR ELÉTRICO ELETRICIDADE APLICADA -II Projeto de uma Instalação Elétrica tipo Industrial Professores ARMANDO LAPA JUNIOR e EDSON GONÇALVES PEREIRA FATEC - SP 2018 Tipo A – dois fios (fase + neutro) No sistema estrela : Aplicada a instalações com carga instalada até 12 kW . Tensão: 127 V Tipo B – três fios (duas fases + neutro) No sistema estrela : Aplicada a instalações com c arga instalada acima de 12 kW até 2 5 kW. Tensão: 127 V e 220 V Tipo C – quatro fios (três fases + neutro) No sistema estrela : Aplicada a instalações com carga instalada acima de 2 5 kW até 75 kW . Tensão: 127 V e 220 V