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Universidade Federal de SergipeUniversidade Federal de Sergipe Departamento de Engenharia Elétrica Departamento de Engenharia Elétrica -- DELDEL INSTALAÇÕES ELÉTRICASINSTALAÇÕES ELÉTRICAS Professor: Angelo M. F. de AlmeidaProfessor: Angelo M. F. de Almeida I Unidade: Normas técnicas, Elementos de projeto: dados, concepção, roteiro de elaboração, simbologia. Dispositivos de seccionamento e proteção. Condutores elétricos. Projeto de instalação predial segundo a NBR 5410/2004. Professor: Angelo M. F. de AlmeidaProfessor: Angelo M. F. de Almeida NNormas Técnicasormas Técnicas 1.1. NBR 5410/2004 NBR 5410/2004 –– Instalações Elétricas em Baixa TensãoInstalações Elétricas em Baixa Tensão 2.2. NBR 5413/1992 NBR 5413/1992 –– IIluminância de Interiores (luminância de Interiores (CanceladaCancelada) ) -- Substituída por: ABNT NBR Substituída por: ABNT NBR ISO/CIE 8995ISO/CIE 8995--1:2013 1:2013 -- Iluminação de ambientes de trabalho.Iluminação de ambientes de trabalho. Normas Gerais: 3.3. NBR 5419/2015 NBR 5419/2015 –– Proteção de estruturas contra descargas atmosféricasProteção de estruturas contra descargas atmosféricas 4.4. NBR 5444/1989 NBR 5444/1989 –– Símbolos gráficos para instalações elétricas Símbolos gráficos para instalações elétricas ElétricasElétricas ((CanceladaCancelada). ). Ainda sem substituta. Atualmente o setor utiliza os símbolos do database das IEC 60417 Ainda sem substituta. Atualmente o setor utiliza os símbolos do database das IEC 60417 -- GraphicalGraphical symbolssymbols for use for use onon equipmentequipment e IEC 60617 e IEC 60617 -- GraphicalGraphical symbolssymbols for for diagramsdiagrams.. 5.5. NR NR 10/2004 10/2004 –– Segurança Segurança em Instalações e Serviços em em Instalações e Serviços em EletricidadeEletricidade 6.6. Normas Normas Técnicas da Concessionárias de Energia Técnicas da Concessionárias de Energia ElétricaElétrica NNormas Técnicasormas Técnicas 1.1. ABNT NBR IEC 60079ABNT NBR IEC 60079--14:2016 14:2016 -- Atmosferas explosivas Parte 14: Projeto, Atmosferas explosivas Parte 14: Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas;seleção e montagem de instalações elétricas; 2.2. NBR 13534/2008 NBR 13534/2008 –– Instalações Elétricas em estabelecimentos assistenciais Instalações Elétricas em estabelecimentos assistenciais Normas Específicas: 2.2. NBR 13534/2008 NBR 13534/2008 –– Instalações Elétricas em estabelecimentos assistenciais Instalações Elétricas em estabelecimentos assistenciais de saúde: requisitos para segurançade saúde: requisitos para segurança 3.3. NBR 14039/2005 NBR 14039/2005 -- Instalações elétricas de média tensão de 1 kV Instalações elétricas de média tensão de 1 kV –– 36,2 kV36,2 kV 4.4. NBR 13570/1996 NBR 13570/1996 -- Instalações elétricas em locais de afluência de público: Instalações elétricas em locais de afluência de público: requisitos específicosrequisitos específicos PProjetorojeto de Instalações Elétricasde Instalações Elétricas De acordo com a NBR 5410/2004: Baixa tensão (BT): instalações com tensão nominal UN ≤ 1000 V em corrente alternada (CA) ou com UN ≤ 1500 Vem corrente contínua (CC); Alimentação de instalações de BT:Alimentação de instalações de BT: Fig. 1 – Esquema simplificado da entrada de serviço EElementos de Projetolementos de Projeto Requisitos necessários para iniciar o projeto elétrico: Identificar o tipo de carga que a instalação irá atender; Trabalhar com a planta baixa em escala; Trabalhar com a planta baixa em escala; Realizar uma estimativa inicial de localização e quantidade de quadros de distribuição (QD) e localização do quadro geral (QG); Promover o levantamento de carga: inicial e futura; Fazer um cálculo aproximado do Fator de Demanda, de acordo com os hábitos de consumo que terá a instalação. OO idealideal éé queque oo desenvolvimentodesenvolvimento dodo projetoprojeto elétricoelétrico transcorratranscorra concomitantementeconcomitantemente aoao projetoprojeto estruturalestrutural parapara evitarevitar adaptaçõesadaptações ee mudançasmudanças nono projetoprojeto originaloriginal.. OuOu queque oo projetistaprojetista tenhatenha acessoacesso aosaos projetosprojetos dede instalaçõesinstalações:: EElementos de Projetolementos de Projeto Requisitos necessários para iniciar o projeto elétrico: projetoprojeto originaloriginal.. OuOu queque oo projetistaprojetista tenhatenha acessoacesso aosaos projetosprojetos dede instalaçõesinstalações:: hidráulicas,hidráulicas, gásgás ee telefoniatelefonia.. Obs: Quando for realmente necessária a execução de uma parte da instalação de forma diferente da que consta no projeto final, este fato deverá ser devidamente documentado e arquivado. No meio técnico isto é denominado de “AS BUILT” , ou seja, conforme construído (realizado). EElementos de Projetolementos de Projeto Simbologia de acordo com a NBR 5444/1989: EElementos de Projetolementos de Projeto Circuito elétrico de uma instalação: Conjunto de componentes de uma instalação, alimentados a partir da mesma origem e protegidos contra sobrecorrentes pelos mesmos dispositivos de proteção. Divisão de circuitos: Proporciona limitar as conseqüências de uma contingência, por exemplo, uma falta ou uma sobrecorrente. Também facilita a execução de ensaios e manutenções EElementos de Projetolementos de Projeto Circuitos de distribuição: Alimentam um ou mais quadros de distribuição. Circuitos terminais: São ligados diretamente aos equipamentos de utilização. EElementos de Projetolementos de Projeto EElementos de Projetolementos de Projeto Linhas Elétricas e Condutores A norma NBR 5410 não obriga o uso de cores para identificar um condutor. O que é recomendado é que o condutor neutro seja azul-claro. No caso do condutor de proteção (PE), a norma recomenda a dupla coloração verde-amarela, ou na Cores de proteção (PE), a norma recomenda a dupla coloração verde-amarela, ou na falta deste, usar a cor verde. Condutor PEN: trata-se do condutor com dupla função: proteção (PE) e neutro (N) Condutor de fase: pode ser de qualquer cor, exceto azul-claro, verde-amarelo ou verde EElementos de Projetolementos de Projeto Linhas Elétricas e Condutores Isolação PVC – Cloreto de Polivinila. Tensão máxima de isolação: 6 kV. Normalmente é especificado para temperatura de 70 °C. EPR – Borracha de etileno-propileno. Tensão máxima de isolação: 138 kV. Normalmente é especificado para temperatura de 90 °C. PVC ou EPR ? O PVC tem menor custo, mas tem perdas dielétricas mais altas que o EPR e quando entra em combustão emite gases tóxicos. O EPR é mais caro. Porém tem baixas perdas dielétricas, suporta temperatura mais alta e tem menor espessura de isolação. Torna-se importante em instalações industriais com grande número de condutores em bandejas. EElementos de Projetolementos de Projeto Condutores: O dimensionamento correto depende basicamente dos seguintes fatores:O dimensionamento correto depende basicamente dos seguintes fatores: Corrente de cargaCorrente de carga Distância da fonte à cargaDistância da fonte à carga Tipos de linhas (Tab. 33 NBR 5410) e Maneira de instalarTipos de linhas (Tab. 33 NBR 5410) e Maneira de instalar DeDe acordoacordo comcom aa NBRNBR 54105410//20042004,, oo dimensionamentodimensionamento corretocorreto dede umum circuitocircuito temtem queque atenderatender obrigatoriamenteobrigatoriamente osos requisitosrequisitos dede segurançasegurança.. DestaDesta formaforma sãosão enumeradosenumerados osos critérioscritérios aa seguirseguir:: EElementos de Projetolementos de Projeto Critérios para o dimensionamento correto de circuitos 1.1. Seção MínimaSeção Mínima 2.2. Capacidade de Condução de CorrenteCapacidade de Condução de Corrente 3.3. Queda de TensãoQueda de Tensão 4.4. SobrecargaSobrecarga 5.5. CurtoCurto--CircuitoCircuito 6.6. Proteção Contra Contatos IndiretosProteção Contra Contatos Indiretos Obs: A seção a ser considerada para o condutor é a maior dentre as obtidas nos seiscritérios acima. EElementos de Projetolementos de Projeto Seção do Condutor Neutro O condutor neutro deve possuir, no mínimo, a mesma seção que os condutores fase nos seguintes casos: • Circuitos monofásicos e bifásicos; • Circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for igual ou inferior a 25mm²; • Circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicas. Apenas nos circuitos trifásicos, é admitida a redução do condutor neutro quando as três condições abaixo forem simultaneamente atendidas: • Quando a seção do neutro for no mínimo igual a 25mm²; • Caso a máxima corrente susceptível de percorrer o neutro seja inferior à capacidade de condução de corrente correspondente à seção reduzida do condutor neutro; • Quando o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes. EElementos de Projetolementos de Projeto A capacidade de condução de corrente de um condutor depende além da bitola do mesmo (mm²) da maneira como é instalado e agrupado com outros condutores . A Tabela 33 da NBR 5410/2004 apresenta os tipos de linhas elétricas. São mais de 40 tipos de linhas elétricas e que se enquadram em nove arranjos de referência e receberam uma codificação especial: Linhas fechadas Linhas abertas EElementos de Projetolementos de Projeto As Tabelas: 36, 37, 38 e 39 da NBR 5410/2004 apresentam as capacidades de condução de corrente dos condutores dependendo do tipo de isolamento e maneira de instalar. Verificam-se diferenças relevantes nas capacidades de condução de correntes Capacidade de Condução de Corrente Verificam-se diferenças relevantes nas capacidades de condução de correntes pelos condutores. O Efeito da Temperatura Para temperaturas ambientes acima de 30 ºC, são utilizados fatores de correção para considerar este efeito. São apresentados na Tabela 40 da NBR 5410/2004. Elementos Elementos de Projeto de Projeto O Efeito da Temperatura EElementos de Projetolementos de Projeto Agrupamento de Circuitos As capacidades de condução de corrente indicadas nas tabelas 36 e 37 são válidas para maneiras de instalar que se enquadrem nos métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D, e para: a) dois condutores carregados (dois condutores isolados, dois cabos unipolares Para um número maior de condutores agrupados, devem ser aplicados os fatores de correção especificados nas tabelas 42 a 45 da NBR 5410/2004; a) dois condutores carregados (dois condutores isolados, dois cabos unipolares ou um cabo bipolar); b) três condutores carregados (três condutores isolados, três cabos unipolares ou um cabo tripolar). EElementos de Projetolementos de Projeto Agrupamento de Circuitos As Tabelas: 42 a 45 da NBR 5410/2004 apresentam os Fatores de Correção para agrupamentos de circuitos em diversas condições de instalação. Na tabela 46 são apresentados os números de condutores a serem considerados a depender do tipo de circuito. Esquemas de condutores vivos em CA e em CC, segundo a NBR 5410/2004 EElementos de Projetolementos de Projeto EElementos de Projetolementos de Projeto Seção Mínima dos Condutores A Tabela 47 da NBR 5410/2004 apresenta as seções mínimas para os condutores dependendo do tipo de circuito. Seção Mínima dos Condutores A Tabela 48 da NBR 5410/2004 apresenta as seções mínimas para o condutor neutro EElementos de Projetolementos de Projeto Seção Mínima do Condutor Neutro EElementos de Projetolementos de Projeto Obs: O item 5.3.2.2 refere-se a proteção do condutor neutro, que será visto posteriormente. Queda de Tensão PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Queda de Tensão PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas kmemxer kmeml monofásicovoltssenxrIlV trifásicovoltssenxrIlV B B / )().cos.(. )().cos.(..3 Previsão de Carga PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Iluminação: Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor; Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente. ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013 - Iluminação de ambientes de trabalho. E em seguida calcular de acordo com as especificações de fabricantes de lâmpadas e luminárias. Previsão de Carga PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Tomadas: O número de pontos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios: a) em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada (600 VA),a) em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada (600 VA), próximo ao lavatório; b) em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada de 600 VA para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro; c) em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada de 100 VA; d) em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro; Particularmente no caso de salas de estar, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá-lo, portanto, com a quantidade de tomadas julgada adequada. Previsão de Carga PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Tomadas: e) em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos: um ponto de tomada de 100 VA, se a área do cômodo ou dependência for A ≤ 6 m²; um ponto de tomada de 100 VA para cada 5 m, ou fração, de perímetro, para A > 6 m², devendo esses pontos serem espaçados tão uniformemente quanto possível; Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A deve constituir um circuito independente; Os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: Os disjuntores termomagnéticos são utilizados para proteger os cabos e condutores que compõem uma rede de distribuição de energia elétrica contra os efeitos de sobrecargas e curto-circuitos. Estes dispositivos de proteção atendem à norma NBR NM 60898, que constitui a base para sua fabricação e certificações. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: • A norma NBR NM 60898 refere-se aos disjuntores especialmente projetados para serem manipulados por usuários leigos, ou seja, para uso de pessoas não qualificadas em eletricidade e para não sofrerem manutenção (normalmente instalações residenciais ou similares). Esta é a diferença fundamental em relação a outros dispositivos que atendem a outras normas, que prestam especial atenção às instalações e equipamentos, considerando que os operadores serão pessoas especializadas. • Os disjuntores termomagnéticos dispõem de um disparador térmico com atraso (bimetal), dependente de sua característica de intensidade do tempo, que reage diante de sobrecargas moderadas, e um disparador eletromagnético que reage sem atraso diante das elevadas sobrecargas e curto-circuitos. • Corrente Nominal (In): É a corrente que o disjuntor pode suportar ininterruptamente, a uma temperatura ambiente de referência especificada (normalmente 30º C). Os valores preferenciais de In indicados pela NBR NM 60 898 são: 6, 8,10, 15, 16, 20, 25, 30, 32, 35, 40, 50, 63, 70, 80, 90, 100 e 125 A. Valores maiores de corrente nominal • Capacidade de interrupção : Capacidade de interrupção de serviço (Ics) a qual garante um funcionamento completamente normal mesmo após ter interrompido correntes de curto- circuito. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações sobre disjuntores termomagnéticos: PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Aterramento é definido como a ligação intencional com a terra e esta ligação pode ser feita diretamente através de condutores ou com uma impedância. Podem ser dos seguintes tipos: 1. Aterramento funcional: ligação à terra do condutor neutro para funcionamento correto e confiável do sistema;correto e confiável do sistema; 2. Aterramento de proteção: consiste na ligação à terra das massas (carcaças) e elementos condutores acessórios da instalação; Neste também pode-se ter um aterramento de trabalho, que é provisório. Sob determinadas condições, pode-se ter um aterramento com as duas funções definidas acima. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Necessidade do Aterramento Elétrico Proteção de Pessoas PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Necessidade do Aterramento Elétrico Desligamento Automático PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Necessidade do Aterramento Elétrico Cargas Estáticas PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Necessidade do Aterramento Elétrico Referência Estável para Equipamentos Eletrônicos PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Necessidade do Aterramento Elétrico Transitórios Eletromagnéticos Conceitos importantes sobre Aterramento Tensão de Contato PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Conceitos importantes sobre Aterramento Tensão de Toque PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Conceitos importantes sobre Aterramento Tensão de Passo PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Normas Técnicas: NBR 7117/81 - Medição da resistividade de solo pelo método dos quatros pontos (Wenner); NBR 15749/2009 - Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento; NBR 15751/2009 - Sistemas de aterramento de subestações – Requisitos; NBR 5410/2004 – Instalações elétricas de baixa tensão PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico A terra, isto é, o solo, pode ser considerado como um condutor através do qual a corrente elétrica pode fluir. A resistividade do solo (.m) é um dos principais parâmetros para se obter uma malha de aterramento. Podem ser considerados solos “bons condutores”, aqueles com resistividade na faixa entre 50 e 100 .m.faixa entre 50 e 100 .m. Natureza do Solo Resistividade em .m Alagadiço-pantanoso 5 a 30 Humus 10 a 150 Argilas compactas 100 a 200 Solo pedregoso 1500 a 3000 Obs: apenas como comparação, a resistividade do cobre é: m.10.17 7 PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Distribuição do potencial elétrico em torno do eletrodo de aterramento; O modelo é representado por superfícies cilíndricas equipotenciais; S l R Resistência de um condutor “tradicional” rl d R 2 Resistência que o solo compreendido entre duas superfíciescilíndricas A e B, oferece à passagem da corrente. A resistência do solo nesse modelo é igual à soma das resistências das diversas cascas do terreno; O fim da influência do eletrodo será o terra de referência onde a resistência R será nula. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Por esse modelo o solo pode ser representado por um condutor de seção variável; Para um ponto distante: a resistência será nula para um condutor de seção infinita e o potencial também será nulo; PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Simbologia Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento Esquema TN - possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadas a esse ponto através de condutores de proteção. São consideradas três variantes de esquema TN, de acordo com a disposição do condutor neutro e do condutor de proteção, a saber: PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas proteção, a saber: A eqüipotencialização via condutores de proteção deve ser única e geral, envolvendo todas as massas da instalação, e deve ser interligada com o ponto da alimentação aterrado (neutro). PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento TN - C PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento TN - S PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento TN - C - S Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema TN PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Proteção contra contatos indiretos Definição das situações de contato: • Situação 1: Condição de pele normal (úmida), em local com piso e paredes isolantes ou não. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas • Situação 2: Condição de pele molhada, em local com piso e paredes não Isolantes. • Situação 3: A pessoa está imersa em água, tais como piscinas e banheiras. Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema TN PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Proteção contra contatos indiretos PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Proteção por seccionamento automático da alimentação Destina-se a evitar que uma tensão de contato (UB) superior a tensão de contato limite (UL) se mantenha por um tempo que possa resultar em risco de choque elétrico para as pessoas. Baseia-se fundamentalmente em duas condições: 1. Existência de um percurso para a corrente de falta fase-massa (IF), cuja composição Proteção contra contatos indiretos 1. Existência de um percurso para a corrente de falta fase-massa (IF), cuja composição depende do tipo de esquema de aterramento (TN, TT ou IT); 2. Seccionamento da corrente de falta por um dispositivo de proteção, atuando num tempo adequado (t). A tensão de contato presumida (UB) em qualquer massa da instalação energizada por uma falta, admitida igual a tensão de falta (UF) é função da tensão fase-neutro da instalação (U0) e das impedâncias existentes no percurso da corrente de falta. LB UU Deverá haver o seccionamento da instalação num tempo: st 5 Para circuitos de distribuição e para circuitos que apenas alimentem equipamentos fixos e quando: LB UU t Obtido da curva de segurança quando: Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Duração máxima da tensão de contato presumida Proteção contra contatos indiretos Duração máxima da tensão de contato presumida Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Proteção contra contatos indiretosPProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Lembrando da relação: 0UIZ as A condição geral de proteção contra contatos indiretos, para Proteção contra contatos indiretos Percurso da corrente de falta fase-massa no esquema TN contra contatos indiretos, para qualquer esquema de aterramento é: )2(0 s F Z U I A corrente de falta (IF) deverá ser, no mínimo, igual a corrente (Ia) que provoca a atuação do dispositivo de proteção no tempo t. Assim, )1(0 s a Z U I PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema TN - Generalidades Considera-se aqui o percurso superior como o único percurso da corrente de falta IF; Para uma falta direta fase-massa, ZF = 0 e assim pode-se Proteção contra contatos indiretos Percurso da corrente de falta fase-massa no esquema TN Para uma falta direta fase-massa, ZF = 0 e assim pode-se escrever para a impedância desse percurso, ZS: )3()()(|| 22 PELEPELES XXXRRRZ Chamando de U0 a tensão fase-neutro do sistema, podemos escrever: )4()()(|| 220 PELEPELEFSF XXXRRRIZIU Adotando a condição: FB UU (pois desprezou-se a malha inferior) Tem-se que: )5(22 PEPEFB XRIU (Queda de tensão dos condutores de proteção, pontos O-M) PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema TN - Generalidades Dividindo (4) por (5), virá )6( )()( || || 22 22 0 PELEPELES XXXRRR Z Z U U Proteção contra contatos indiretos Se forem desprezadas as reatâncias do percurso de IF: )6( || 22 PEPEPEB XR ZU Dividindo (8) por (9) virá: )7(PELES RRRZ )8()(0 PELEFSF RRRIZIU )9(PEFB RIU )10(10 PE LE B R RR U U BUU /0 A relação cresce ao diminuir a resistência dos condutores de proteção, isto é, aumentar sua seção. O simples aterramento das massas não é suficiente para garantir uma situação segura. Percurso da corrente de falta fase-massa no esquema TN PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Exemplo: Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Seja o trecho de instalação mostrado na figura ao lado onde tem-se: Subestação com transformador: 50 kVA; 380/220V; RE = 27,9 mΩ; XE = 42,4 m. Circuito de distribuição: • fases e neutro: S1 = 35 mm²; l1 = 100 m; r1 = 0,841 mΩ/m; x1 = 0,101 mΩ/m. • condutor de proteção: SPE1 = 16 mm²; lPE1 = 100 m; rPE1 = 1,41 mΩ/m; xPE1 = 0,112 mΩ/m. Circuito terminal: • S2 = SPE = 4 mm²; l2 = 30 m; r2 = rPE2 = 5,57 mΩ/m; x2 = xPE2 = 0,143 mΩ/m. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Exemplo: Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Disjuntor (circuito terminal): 25 A Situação 1 R (Ω) X(Ω) Transformador Fase - trecho 1 Fase – trecho 2 PE – trecho 2 PE – trecho 1 310.9,27 33 10.1,84100.10.841,0 33 10.1,16730.10.57,5 33 10.1,16730.10.57,5 33 10.141100.10.41,1 587,0SR 310.4,42 33 10.101100.10.101,0 33 10.29,430.10.143,0 33 10.29,430.10.143,0 33 10.2,11100.10.112,0 062,0SXSSS XJRZ . PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Exemplo: Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Obtemos a tensão de contato presumida a partir de (6): )6( )()( || || 22 22 0 PEPE PELEPELE PE S B XR XXXRRR Z Z U U )10( || PEZUU 233233 )10.2,1110.29,4()10.14110.1,167( 220 U VU 115)10( || || 0 S PE B Z Z UU 22 062,0587,0 )10.2,1110.29,4()10.14110.1,167( 220 BU VU B 115 A partir daí encontra-se o valor aproximado do tempo t de atuação na tabela que relaciona a tensão de contato presumida e tempo: Considerar: VUpst B 115/34,0 Com esse tempo, encontra-se o múltiplo da corrente nominal na curva de atuação do disjuntor termomagnético de 25 A. Projeto de Instalações Projeto de Instalações ElétricasElétricas Considerar: stpII n 34,0/10/ A corrente máxima de atuação será: AIa 25025.10 Aplicando finalmente a condição: 0UIZ as 2205,147 220250.59,0 Condição Satisfeita ! O disjuntor protege efetivamente contra contatos indiretos. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Valores máximos da impedância do percurso da corrente de falta (Zsmax) quando a proteção é feita por disjuntor termomagnético, considerando o tempo de seccionamento de 5 s. Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento Esquema TT - possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalação ligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento da alimentação. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema TT PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento Esquema IT - todas as partes vivas são isoladas da terra ou um ponto da alimentação é aterrado através de impedância. As massas da instalação são aterradas. A - Sem aterramento da alimentação. B - Alimentação aterrada através de impedância PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento Esquema IT B1 - massas aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo de aterramento da alimentação. B2 - massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do eletrodo de aterramento da alimentação; PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Aterramento Elétrico Esquemas de Aterramento Esquema IT B3 - massas coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema IT PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Esquema IT PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Eletrodos PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Eletrodos PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 Condutores PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Considerações adicionais sobre esquemas de Aterramento – NBR 5410/2004 PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Observações a respeito do Cálculo da Queda de Tensão PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Observações a respeito do Cálculo da Queda de Tensão Instalações Elétricas, Ademaro Cotrim 5ª Ed. Instalações Elétricas, Ademaro Cotrim 3ª Ed. PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Observações a respeito do Cálculo da Queda de Tensão NBR 5410 comentada – Revista Eletricidade Moderna PProjeto de Instalações Elétricasrojeto de Instalações Elétricas Observações a respeito do Cálculo da Queda de Tensão QQuestõesuestões QQuestõesuestões QQuestõesuestões QQuestõesuestões QQuestõesuestões QQuestõesuestões
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