aula 5 inst prediais

Prévia do material em texto

UNISUAM
Instalações Elétricas Prediais
Prof. Jorge D. Ferreira
2020
Exemplos de configurações de instalações com entradas de
energia elétrica "coletivas"
Exemplos de configurações de instalações com entradas de
energia elétrica "coletivas“ cont.
Exemplos de configurações de instalações com entradas de
energia elétrica "coletivas“ cont.
QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS (Aula anterior)
Desenho da Instalação Elétrica do Apartamento.
CONVENÇÕES
Proteção da Instalação de Entrada de Energia Elétrica
• Proteção contra sobrecorrentes
Dispositivo capaz de prover simultaneamente proteção contra
correntes de sobrecarga e de curto-circuito deve ser dimensionado e
instalado para proteção geral da entrada de energia elétrica, em
conformidade com as normas da ABNT.
A capacidade de interrupção simétrica do dispositivo deve ser
compatível com o valor calculado da corrente de curto-circuito,
trifásica e simétrica, no ponto de instalação.
Dimensionamento de equipamentos e materiais, entradas de serviço individuais, medição 
direta
NOTAS
1) Essas informações consideram apenas a condição de ampacidade
(capacidade de corrente) do cabo conforme critérios de carregamento da NBR
5410; portanto, cabe ao Consumidor, por intermédio de seu responsável técnico,
verificar o atendimento também para queda de tensão e curto-circuito,
providenciando as alterações cabíveis se for o caso.
2) Consultar a Concessionária quanto à utilização de proteção diferencial
(disjuntor DDR, interruptor IDR ou Dispositivo diferencial integrado ao disjuntor
geral).
3) A capacidade mínima de interrupção de curto-circuito simétrico em “KA” dos
disjuntores de proteção geral, cujos ramais de ligação sejam com cabos até 120
mm2, deve ser compatível com os valores estabelecidos na Tabela a seguir.
4) Sempre que o ramal de ligação for derivado da rede subterrânea da Light, é
necessário acrescentar uma caixa para seccionamento (CS) antes da caixa de
medição.
Arranjo Radial Simples
Sistema de distribuição subterrâneo em tensão primária ou
secundária, constituído de uma linha principal com fluxo de
energia em sentido único fonte-cargas, com ou sem derivações e
sem recursos de manobras, como chaves ou seccionadores para
interligação com outros circuitos de mesma tensão de operação.
Configuração muito utilizada nas redes secundárias e alguns
casos específicos em rede primária, é mais comumente aplicada
nos sistemas aéreos que tem maior facilidade de localização de
defeito e recomposição do sistema elétrico quando comparado
com as redes subterrâneas. Indicada para aplicação em sistemas
de baixíssima densidade de carga e onde não existe possibilidade
de interligação com outros circuitos supridos pela mesma ou
outra fonte.
Sistema Reticulado Simples
O sistema secundário reticulado é o sistema que tem sido
utilizado há algumas décadas para a distribuição de energia
elétrica nas áreas centrais de alta densidade de carga nas
cidades (muito comumente em distribuição subterrânea).
Modificações neste tipo de sistema o tornam aplicável à
distribuição de energia em instalações internas.
Arranjo Reticulado Dedicado (Spot Network) 
Sistema de distribuição subterrâneo no qual um protetor de
reticulado possibilita que um grupo de transformadores,
alimentados por um número definido de alimentadores
primários que operam continuamente em paralelo, supra um
barramento secundário de onde derivam circuitos radiais,
para atendimento com altíssima confiabilidade das cargas em
baixa tensão.
Arranjo reticulado dedicado
Entradas Coletivas
Nas entradas coletivas Tabela a seguir, o disjuntor de
proteção geral deve estar eletricamente a jusante (mais
perto da carga final) da medição totalizadora quando for o
caso. Os disjuntores de proteção geral de entrada devem ser
instalados em caixas padronizadas pela Light com seu
respectivo ambiente também selado, de modo que impeça a
substituição ou a alteração da calibração do equipamento sem
a devida autorização.
Proteção Contra Sobretensões
A ocorrência de sobre tensões em instalações de energia
elétrica não deve comprometer a segurança de pessoas e a integridade
de sistemas elétricos e equipamentos. Cabe ao Consumidor a
responsabilidade pela especificação e instalação de proteção contra
sobretensões, que deve ser proporcionada basicamente pela adoção de
dispositivos de proteção contra surtos - DPS em tensão nominal e nível
de suportabilidade compatível com a característica da tensão de
fornecimento e com a sobretensão prevista, bem como pela adoção das
demais recomendações complementares em conformidade com as
exigências contidas na norma brasileira NBR 5410:2004 da ABNT.
Quando da utilização de DPSs, estes devem ser eletricamente
conectados a jusante da medição e do disjuntor de proteção geral da
entrada de energia elétrica, preferencialmente na entrada do Quadro de
Distribuição Geral- QDG interno à edificação.
Medição
O equipamento de medição e acessórios destinados a
medir a energia elétrica são fornecidos e instalados pela
Light, em conformidade com as disposições atualizadas da
Resolução nº 414 da ANEEL.
Medição individual
É concedida para unidades consumidoras independentes, residências individuais, galpões,
lojas, boxes e outros, desde que caracterizados como unidades consumidoras
independentes. Essa caracterização se dá pela verificação de endereços individuais e pelo
fato de não pertencer a nenhuma condição de condomínio.
Medição de agrupamento
É concedida por meio de um sistema de medição agrupado, a boxes, lojas, salas, prédios
residenciais, comerciais, mistos e outros, desde que caracterizado como ligação coletiva.
Nesse caso, essa caracterização se dá pela verificação de um endereço comum a todas as
unidades consumidoras, pela existência de um condomínio oficial para a edificação e de um
único ponto de alimentação do qual derivam todas as unidades.
Medição de serviço
Deve ser utilizada sempre em arranjos de medição agrupada (ligação coletiva),
caracterizada pela medição do consumo de energia elétrica das cargas comuns ao
condomínio (iluminação comum da edificação, bombas-d'água, elevadores etc.).
Medição totalizadora
São aplicadas em entradas coletivas sempre que, por conveniência do Consumidor, não for
utilizado O sistema de medição convencional da Light (instalada no piso térreo da
edificação, no mesmo ambiente físico e com limites de distância em relação à via pública).
Condutores
Os condutores devem ser dimensionados a partir da demanda
avaliada da instalação, utilizando classe 2 de encordoamento e classe de
tensão 0,6/1k O tipo de isolamento (PVC, XLPE ou EPR) deve ser
determinado em função da necessidade requerida pela condição de
instalação conforme estabelecido na NBR 5410:2004. Nos trechos
internos à edificação, devem ser utilizados, obrigatoriamente, somente
condutores com isolamento com características antichama e não
emissores de fumaça tóxica.
Existem Tabelas que apresentam as ampacidades de condutores,
podendo ser consultadas para auxílio em eventuais dimensionamentos,
observando que os condutores tratados neste capítulo foram
dimensionados apenas pelo critério de ampacidade; portanto, devem ser
observados rigorosamente pelo responsável técnico os demais critérios
estabelecidos pela NBR 5410.
Aterramento das Instalações
O sistema de aterramento contemplado aqui é o TN -S, onde
os condutores de neutro e de proteção são interligados e
aterrados na malha de terra principal da edificação.
Aterramento do condutor neutro
Em cada edificação, junto ao gabinete de medição e/ou à proteção geral
de entrada, como parte integrante da instalação, é obrigatória a
construção de malha de terra, constituída de uma ou mais hastes
interligadas entre si por condutor de cobre de bitola mínima de 25mm2
(no solo). A ela deverão ser permanentemente interligados o condutor
neutro do ramal de entrada e o condutor de proteção.
O condutor deve ser de cobre isolado na cor azuL
Ligação à terra e condutor de proteção
Um condutorcom a finalidade de proteção deve ser derivado, sempre que
possível, diretamente da malha de terra da instalação. O condutor de
proteção deve ser em cobre, isolado nas cores verde-amarelo ou verde,
na bitola padronizada, devendo percorrer toda a instalação interna. A ele
deverão ser conectadas todas as partes metálicas (carcaças) dos
aparelhos elétricos existentes, de acordo com as prescrições da NBR
5410:2004
Eletrodo de aterramento
Deverá ser empregada haste de aço cobreado, com comprimento mínimo de 2 (dois) m e
diâmetro nominal mínimo de %.
Quanto às condições físicas do local da instalação impedirem a utilização de hastes, deverá
ser adotado um dos métodos estabelecidos pela NBR 5410:2004, que garanta o
aterramento dentro das características dispostas no parágrafo "Aterramento do Condutor
Neutro"
Interligação à malha de aterramento
O condutor de aterramento do neutro, até a malha de aterramento, deverá ser em cobre
nu, de seção mínima dimensionada em função dos condutores do ramal de entrada.
Não deverá conter emenda, seccionador ou quaisquer dispositivos que possam causar a
sua interrupção.
A proteção mecânica dos condutores de aterramento do neutro e de proteção (circuito de
interligação a malha de terra) deverá ser assegurada por meio de eletroduto de PVC
rígido, preferencialmente.
Quando utilizado eletroduto metálico, o condutor de aterramento deverá ser conectado ao
mesmo em ambas as extremidades.
A interligação dos condutores de aterramento e de proteção ao eletroduto (haste) deverá
ser feita através de conectores especialmente protegidos contra corrosão.
Número de Eletrodos da Malha de Terra
Os eletrodos (hastes) da malha de terra deverão ser de aço
cobreado, conforme especificado anteriormente. As hastes
devem ser interligadas entre si por condutor de cobre nu, de
seção não inferior a 25 mm2, com espaçamento entre hastes
superior ou igual ao comprimento da haste utilizada, e em
número como estabelecido a seguir:
Entrada individual de energia elétrica
Para entrada individual isolada com demanda avaliada até 23,2 kVA, deve
ser construída uma malha de aterramento com, no mínimo, uma haste de
aço cobreada. No caso de entrada com demanda superior a 23,2 kVA e
igual ou inferior a 150kVA, deve ser construída uma malha de aterramento
com, no mínimo, 3 (três) hastes. Para entrada com demanda superior a
150kVA, deve ser construída uma malha de aterramento com, no mínimo,
6 (seis) hastes.
Entrada coletiva de energia elétrica
Para entrada coletiva com até 6 (seis) unidades consumidoras, deve ser
construída uma malha de aterramento com, no mínimo, 1 (uma) haste de
aço cobreada por unidade de consumo. No caso de entradas com mais de
6 (seis) unidades consumidoras, deve ser construída uma malha de
aterramento com, no mínimo, 6 (seis) hastes.
Definições Fundamentais
 Carga ou Potência Instalada
É a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos
pertencentes a uma instalação ou sistema. Entende-se por
potência nominal aquela registrada na placa do aparelho ou
máquina. Na ausência desse dado, será considerada como
potência nominal a potência atribuída no projeto àquele
determinado ponto elétrico.
• Demanda
É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado
instante por um aparelho ou por um sistema.
 Demanda Média de um Consumidor ou Sistema
É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo de tempo
determinado. Para esse intervalo é possível tomar 10 minutos, 15 minutos
(mais comum), 30 minutos etc., obtendo-se demandas de 10, 15,30
minutos etc.
 Demanda Máxima de um Consumidor ou Sistema
É a maior de todas as demandas ocorridas em um período de tempo
determinado. A demanda máxima representa, portanto, a maior média de
todas as demandas (10, 15 ou 30 minutos) verificadas em um dado período
(um dia, uma semana, um mês, um ano).
 Potência de Alimentação, Potência de Demanda ou Provável Demanda
É a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para
o dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos
dispositivos de proteção.
Fator de Demanda
É a razão entre a Demanda Máxima e a Potência Instalada.
FD =
Dmáx
Pinst
O Cálculo do Fator de Demanda
Suponhamos um apartamento típico cujas cargas sejam: 
A maior demanda possível desse consumidor seria a própria potência instalada (7060 W), caso
todas as cargas funcionassem simultaneamente, o que, é bastante improvável em realidade. Mas,
poderíamos admitir, por exemplo, que as solicitações maiores fossem:
Critérios para a Determinação do Fator de Demanda
Na determinação do fator de demanda, influem inúmeros elementos, tais
como a classe do consumidor (residencial, comercial, industrial), a grandeza e o
tipo de sua carga, a época do ano etc.
Em cada caso, o valor correto do fator de demanda é obtido medindo a
demanda do consumidor durante um certo período e dividindo-a pela carga
instalada.
Isso não é o que ocorre em projeto, haja vista que esses dados não
estarão, como é óbvio, disponíveis. Neste caso, o fator de demanda será estimado
em função da experiência do projetista, do levantamento em instalações
semelhantes já construídas, de informações preliminares tomadas com o cliente e
do estudo detalhado do provável funcionamento dos equipamentos. Cuidados
especiais devem ser tomados, no sentido de estimar-se o valor do fator de
demanda o mais próximo possível do real, evitando o seu subdimensionamento ou
sobredimensionamento. Na dúvida, quando não se dispuser de dados
confiáveis, como medida de segurança, é preferível estimar o fator de
demanda para valores superiores ao real (sobredimensionar). O
subdimensionamento do fator de demanda, principalmente em instalações
residenciais, é inadmissível.
Cálculo da Demanda para Residências Individuais 
(Casas e Apartamentos)
Apenas para o caso de residências individuais (casas e apartamentos) aplicam-se
os valores da Tabela dada, usados para a determinação do fator de demanda de
cargas de iluminação e tomadas de uso geral. Desta forma, a Provável Demanda
para esses tipos de consumidores pode ser calculada pela expressão:
Tabela
Exemplo
Tomemos como análise um apartamento que tenha as seguintes 
cargas instaladas: 
 Iluminação: 2800 VA 
 Tomadas de Uso Geral: 3700 VA 
 Tomadas de Uso Específico: 16200 W
A Provável Demanda dessa instalação será: 
P1 = ILUM + TUG 
P1 = 2800 + 3700 => P1 = 6500 VA=> P1 = 6,5 kW Com P1 = 6,5 kW, 
na Tabela 4.1, temos: g = 0,40 TUE = 16200 W => P2 = 16,2 kW 
PD = (g.P1) + P2 => PD = 0,40.6,5 + 16,2 
PD = 18,8 kW => PD = 18,8 kVA 
Observações
1 - No exemplo anterior, a potência instalada seria 2800 +
3700 + 16200 = 22700 VA 22,7 kVA, enquanto a Provável
Demanda seria de 18,8 kVA.
2 - A demanda deve ser expressa em VA ou kVA (potência
absorvida da rede). Devemos estar atentos aos fatores de
potência das cargas, observando a relação entre potência
aparente (VA) e potência ativa (W), conforme demonstrado a
seguir.
FATOR DE POTÊNCIA
POTÊNCIA APARENTE
Potência Aparente é a potência total que é
entregue à carga, sendo composta pela
combinação obrigatória das potências Ativa (ou
Real), medida em W ou kW, e a potência Reativa,
medida em VAR ou kVAr.
POTÊNCIA ATIVA
Potência ativa é a que é realmente transferido
para a carga medida em W ou KW. A carga em um
circuito de corrente alternada pode ser um motor
de indução, pode ser carga de iluminação ou
qualquer dispositivo que converta energia
elétrica em alguma outra forma de energia útil.
POTÊNCIA REATIVA
A potência reativa é responsável por gerar o
campo magnético entre os extremos da carga; a
energia reativa não gera calor, ela atua como
uma “ponte” constante sobre a qual a energia
ativa viaja e passa a fazer algum trabalho útil
(calor, movimento, iluminação). É medida em VAR
ou kVAR (Volt Ampère Reativo ou Kilo Volt Ampère
Reativo).
Principais diferenças entre potência Ativa e Reativa
• A potência ativa é a energia real consumida pela carga (iluminação,
calor,movimento, considerando que, a potência reativa é a potência
inútil;
• A potência ativa é o produto da tensão, corrente e do cosseno do
ângulo entre eles. Considerando que, a potência reativa é o produto
de tensão e corrente e o do seno do ângulo entre eles;
• A potência ativa é a potência real e é medida em watts. Enquanto a
potência reativa é medida em kVAR;
• A letra P representa a potência ativa e Q representa a potência
reativa;
• O torque que se desenvolve no motor, o calor dissipado no
aquecedor e a luz que emite através das lâmpadas tudo isso é
produzido por causa da potência ativa. A potência reativa determina
o fator de potência do circuito.
Nota (*)
Em instalações de residências e apartamentos, a grande
maioria das cargas (iluminação incandescente e aparelhos de
aquecimento) é puramente resistiva. Nestes casos, podemos
considerar W = VA, pois o fator de potência é igual à unidade.
(*) Com ressalvas.
Como Dimensionar a Demanda da Entrada
Cada Concessionária de serviços de eletricidade estabelece
diferentes critérios para o cálculo da demanda do ramal de
entrada, que será função de fatores peculiares a cada
localidade brasileira. A seguir, são apresentados os critérios
adotados pela Light do Rio de Janeiro, devidamente
autorizados, que nos parecem bem estudados e adequados ao
uso dos consumidores brasileiros das grandes cidades.
Entradas Individuais
- Método de cálculo
A demanda será calculada a partir da carga instalada que é
tabelada para as unidades consumidoras empregando-se os
fatores de demanda e a carga mínima também tabelada.
Será usada a seguinte expressão:
D kVA = d1 + d2 + d3 + d4 + d5 + d6
em que:
d1 (kVA) = demanda de iluminação e tomadas, calculada com base nos fatores de demanda,
considerando o fator de potência igual a 1,0.
d2 (kVA) = demanda dos aparelhos de aquecimento de água (chuveiros, aquecedores, torneiras
etc.), calculada conforme a Tabela abaixo, considerando o fator de potência igual a 1,0
d3 (kVA) = demanda dos aparelhos de ar condicionado do tipo janela e similares
(Split, Fan-coil), calculada conforme Tabelas abaixo, respectivamente, para uso
residencial e não residencial.
d4 (kVA) = demanda das unidades centrais de ar condicionado (Self container),
calculada a partir das respectivas correntes máximas e demais dados de placa
fornecidos pelos fabricantes, aplicando os fatores de demanda da Tabela a seguir.
d5 (kVA) = demanda dos motores elétricos e das máquinas de solda
tipo motorgerador, calculada conforme Tabela abaixo:
d6 (kVA) = demanda das máquinas de solda a transformador e
aparelhos de raios X, calculada conforme a Tabela a seguir:
𝐍 𝐦𝐚𝐢𝐨𝐫 𝐦𝐨𝐭𝐨𝐫 < 𝐃 𝐜𝐨𝐧𝐝𝐢çã𝐨 𝐝𝐞𝐦𝐚𝐧𝐝𝐚𝐝𝐚
Referências
• Creder, Hélio, 1926-2005
Instalações elétricas – Rio de Janeiro: LTC, 
2016
• Cavalin, Geraldo; Cervelin, Severino 
Instalações elétricas prediais – 23. ed. – São 
Paulo: Érica. 2017.