APOSTILA INSTALA__ES EL_TRICAS 02

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Instalações Elétricas 
 
PROJETO ELÉTRICO RESIDENCIAL 
 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
1 
 
 Projetar uma instalação elétrica consiste em: 
 Quantificar, classificar e alocar os pontos de consumo de energia; 
 Dimensionar e definir os condutores e os condutos; 
 Definir, alocar e dimensionar os sistemas de proteção, de comando e de 
medição. 
Objetivo do projeto elétrico 
“Garantir a transferência de energia elétrica desde uma fonte, em geral a 
concessionária, até o consumidor, de maneira eficaz e segura”. 
 Carga ou Potência Instalada: 
É a soma de todas as potências nominais de todos os aparelhos elétricos 
pertencentes a uma instalação ou sistema. 
 Demanda: 
É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por 
aparelho ou sistema. 
 Demanda Média de um Consumidor ou Sistema: 
É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo determinado de tempo 
determinado (15min, 30min). 
 
 
2 
 
Critérios a serem observados no projeto elétrico 
 Acessibilidade 
Pontos de utilização, manobra e proteção devem estar perfeitamente acessíveis. 
 Flexibilidade e reserva de carga 
Permite acréscimo de cargas futuras e alterações na carga existente. 
 Confiabilidade 
Atendimento das normas garantindo a integridade dos equipamentos e usuários. 
 
Quantificação do sistema (Dados do cliente e NBR-5410/2008: 
1. Previsão de tomadas 
2. Previsão da iluminação 
3. Motores 
4. Cargas especiais: motores de elevadores, bombas d’água ... 
Etapas na Elaboração de um Projeto 
b) Dimensionamentos (carga e normas) 
1. Dimensionamento dos condutores 
2. Dimensionamento das tubulações 
3. Dimensionamento da proteção 
4. Dimensionamento dos quadros. 
 
b) Memorial de cálculo 
1. Cálculo das previsões de carga 
2. Determinação da demanda provável 
3. Dimensionamento dos condutores 
4. Dimensionamento dos eletrodutos 
5. Dimensionamento da proteção. 
3 
 
c) Desenho do projeto na planta baixa 
1. Escolha do local do (s) quadro (s); 
2. Distribuição dos eletrodutos e tomadas na planta baixa. 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
5 
 
 
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9 
 
 
 
10 
 
 
Tabela de cargas obtidas na aula 02 (Alimentação 220V/por circuito terminal) 
 
11 
 
 
 Prever circuito de iluminação separados dos circuitos de tomadas TUG e TUE. 
 Prever circuito TUE sempre que a corrente for superior 10A ; 
 A carga de iluminação é de 1080VA; 
 No mínimo dois circuitos de iluminação. 
 Circuito 1: dormitório 1, dormitório 2, banheiro e hall: 620VA 
 Circuito 2: copa, cozinha, área de serviço e área externa: 460VA 
 A carga total de TUG é 6900VA 
 6900/220V= 31,36 A; 
 Regra para evitar condutores carregados 31,36 A / 10 A= 4 circuitos TUG. 
 Circuito 3: Copa = 1900VAA carga total de TUG é 12100W 
 Circuito 7: Chuveiro = 5600W 
 Circuito 8: Torneira elétrica= 5000W 
 Circuito 9: Lavadora = 1000W 
12 
 
 Circuito 10: Geladeira= 500W 
 Circuito 4: Cozinha = 1900VA 
 Circuito 5: Sala, Dorm.1, banheiro e hall = 1500VA 
 Circuito 6: Dorm.2, área serviço = 1600VA 
 
 
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20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
21 
 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
PROJETO ELÉTRICO DE ESCRITÓRIO 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
22 
 
Carga de iluminação 
 Na determinação da carga de iluminação, como alternativa a NBR 5413 
(estabelece 500 lux para escritório), pode ser adotado o seguinte critério: 
 Para áreas igual ou inferior a 6m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100VA. 
 Área superior a 6m2, deve ser prevista uma carga de 100VA para os primeiros 
6m2, acrescidos de 60VA, para cada aumento de 4m2 inteiros. 
 Nota : esses valores não representam a potência nominal das lâmpadas e sim a 
carga para dimensionar os circuitos. 
 
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Instalações Elétricas 
 
QUADROS ELÉTRICOS: 
 
INSPEÇÃO ADEQUADA COM 
 
VISTAS NA INDENTIFICAÇÃO DE 
POSSÍVEIS 
 
PROBLEMAS 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
40 
 
Introdução 
 O que é um quadro elétrico? 
É um conjunto de equipamentos, convenientemente agrupados, incluindo as suas 
ligações, estruturas de suporte e invólucro, destinado a proteger, a comandar ou a 
controlar instalações elétricas. 
 Manutenção preditiva? 
 Uma das variáveis mais importantes na implantação do Programa de 
Manutenção Preditiva dos painéis elétricos é a Máxima Temperatura 
Admissível (MTA) de seus componentes, ou seja, a máxima temperatura 
sob a qual se permite que o componente opere. 
 Seus valores podem ser obtidos a partir das especificações técnicas dos 
componentes ou junto aos fabricantes. Não sendo possível obter estes 
valores, recomenda-se a fixação de 90°C como valor de referência para 
conexões e componentes metálicos e de 70°C para cabos isolados. 
 
Quadro Elétrico 
 
 
Carecem de 
Manutenção? 
Estão organizados? 
Estão identificados 
os circuitos 
corretamente? 
Existe o diagrama 
41 
 
MTA 
 Na Tabela abaixo, tem-se alguns valores para a MTA. 
 Tais valores são baseados em normas ABNT (Associação Brasileira de Normas 
Técnicas), NBR 5410, tabelas de fabricantes, referências da IEC (International 
Electrical Commission). 
 
 
Manutenção Preditiva 
 Inspeções sistemáticas para acompanhamento da situação dos equipamentos. 
 É aquela que indica as condições reais de funcionamento das máquinas com 
base em dados que informam o seu desgaste ou processo de degradação. 
 Trata-se da manutenção que prediz o tempo de vida útil dos componentes das 
máquinas e equipamentos e as condições para que este tempo de vida seja 
aproveitado. 
Termografia 
 Fundamentada na manutenção "Preventiva e Preditiva" ; 
 Podemos aplicar em diversos segmentos, tais como: condomínios comerciais, 
residenciais, indústrias metalúrgicas, siderúrgicas, plásticos, cimento etc. 
 A termografia, ou a geração de imagens térmicas, pode ser utilizada em 
aplicações tais como a inspeção de equipamentos elétricos, de processos e no 
diagnóstico de construções. 
42 
 
 Os equipamentos elétricos incluem motores, equipamentos de distribuição, 
quadros de comando, subestações entre outras. Equipamentos de processo 
incluem equipamentos de montagem e manufatura automatizados. 
 É a técnica que estende a visão humana através do espectro infravermelho. 
Qualquer corpo emite naturalmente essa frequência eletromagnética com 
intensidade proporcional à sua temperatura 
 
 
Quadro elétrico 
 
Carecem de 
Manutenção? sim 
Revitalização e 
instalação de DPS 
Estão identificados 
os circuitos 
43 
 
 
Quadro : Termografia 
 
Carecem de 
Manutenção? sim 
Revitalização e 
instalação de DPS 
Estão identificados os 
circuitos 
corretamente? Agora 
44 
 
 
 
Quadro: necessitando de revitalização 
 
45 
 
Painel elétrico de entrada 
 
 
Painel elétrico de entrada: Termografia 
 
 
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Painel elétrico de derivação 
 
 
Quadro elétrico: termografia 
 
 
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Painel de derivações 
 
 
Termografia no painel 
 
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Instalações Elétricas 
 
Projeto Elétrico- Diagrama Unifilar 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
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50 
 
 
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53 
 
Instalações Elétricas 
 
 
 (PROJETO ELÉTRICO EDIFICIO 
RESIDENCIAL) 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
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6061 
 
 
 
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65 
 
 
 
66 
 
 
 
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70 
 
 
 
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80 
 
 
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83 
 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
A-136 DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS DE BAIXA 
TENSÃO 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
84 
 
Normalização de disjuntores de Baixa Tensão: 
 0s disjuntores de BT Norma international liderada pela IEC 60947-2; 
 Brasil, NBR IEC 60947-2. Quando a tensão nominal não ultrapassa 1000 VCA ou 
1500 VCC; 
 A IEC 60898 (no Brasil, NBR IEC 60898) especificamente para tensão e corrente 
nominal inferior ou igual a 440 V e 125 A respectivamente - Uso em circuitos CA 
de instalações domésticas e análogas; 
 A IEC 60898 não se aplica aos disjuntores destinados à proteção de motores e 
àqueles cuja regulagem de corrente seja acessível ao usuário; 
 As prescrições relativas aos disjuntores para equipamentos constam da IEC 
60934, enquanto os disjuntores utilizados como dispositivos de partida de 
motores são tratados, pelo menos parcialmente, pela IEC 60947-4. 
 
 
 
 
 
85 
 
Características Gerais – Disjuntores de BT: 
 Segundo NBR5410/2004, o disjuntor deve assegurar as seguintes 
funções: 
 PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA 
 PROTEÇÃO CONTRA CURTO CIRCUITO 
 COMANDO FUNCIONAL 
 SECCIONAMENTO 
 PROTEÇÃO CONTRA CONTATOS INDIRETOS 
 PROTEÇÃO CONTRA QUEDAS E FALTAS DE TENSÃO 
 
 Os disjuntores mais tradicionais, para uso geral, são equipados com 
disparadores térmicos, que atuam na ocorrência de sobrecorrentes moderadas 
(tipicamente correntes de sobrecarga), e disparadores magnéticos, para 
sobrecorentes elevadas (tipicamente correntes de curto-circuito). 
 RECEBE O NOME DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
86 
 
 PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA: 
 Os disparadores podem ser térmicos, magnéticos e eletrônicos; 
 Alguns disparadores térmicos possuem uma faixa de corrente de 
ajustagem. Também existem disparadores térmicos com compensação 
de temperature; 
 O disparador térmico é constituído de uma lâmina bimetálica com 
coeficientes de dilatação diferentes e apresenta características de 
atuação a tempo inverso. 
 
 PROTEÇÃO CONTRA CURTO CIRCUITO: 
 O disparador é magnético constituído por uma bobina (eletroímã); 
 O eletroímã) atrai um peça articulada (armadura) quando a corrente 
atinge um certo valor. Esse deslocamento da armadura provoca, através 
de acoplamentos mecânicos, a abertura dos contatos principais do 
disjuntor; 
 Há disjuntores que têm o disparo magnético ajustável. 
 
 
 
87 
 
Curva de disjuntores: 
 Minidisjuntores Curva B - usados em proteção de circuitos que alimentam 
cargas com características predominantemente resistivas, como lâmpadas 
incandescentes, chuveiros, torneiras e aquecedores elétricos, além dos 
circuitos de tomadas em uso geral. 
 Minidisjuntores Curva C - usados para proteção de circuitos em geral que 
também possa ter cargas de natureza indutiva que apresentam picos de 
corrente no momento de ligação, como microondas, ar condicionado motores 
para bombas, além de circuitos com carga semelhantes a essas. 
 Minidisjuntores de curva D são indicados para cargas com grande corrente de 
partida, a exemplo de transformadores BT/BT (baixa tensão). 
 
Características Nominais: 
 Disparo Instantâneo: 
A IEC 60898 define, para o disparo instantâneo, em geral magnético, as faixas 
de atuação B, C e D: 
B: de 3 In a 5 In; 
 C: de 5 In a 10 In; 
 D: de 10 In a 20 In. 
 
 Regra básica para proteção contra curtos circuitos: 
 
Capacidade de interrupção no mínimo igual à corrente de curto-circuito 
presumida no ponto em que for instalado. 
 
Icu > Ik presumido 
 
 
 
 
88 
 
Curvas de minidisjuntores ABB: 
 
Fonte:ABB 
Curva disjuntores ABB: 
 
89 
 
Curva disjuntores ABB: 
 
Disjuntores ABB dados: 
 
90 
 
Linha ABB exemplo: 
 
 
 
 
 
 
91 
 
Características técnicas ABB: 
 
 
Especificação dos disjuntores: 
 O item 5.3.4 da NBR 5410/2008 estabelece que a proteção deve satisfazer as 
duas inequações: 
e 
IB – corrente de projeto 
IN – corrente nominal do disjuntor 
IZ – capacidade de condução dos condutores vivos 
I2 – corrente convencional de atuação do disjuntor. 
92 
 
Dimensionamento de disjuntor em função da corrente 
 de curto-circuito presumida: 
 
 
 
 
Então; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
93 
 
Bibliografia: 
1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações 
Elétricas de Baixa, 2004. . 
2. Ademaro A.M.B Cotrim, Instalações Elétricas, Pearson Hall, Ed. 2009. 
3. Manual de minidisjuntores ABB 2014. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
94 
 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
Dispositivos fusíveis de baixa tensão 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
95 
 
Fusível 
 Dispositivo fusível: é um dispositivo de proteção que, pela fusão de uma parte 
especialmente projetada, abre o circuito no qual se acha inserido e interrompe 
a corrente, quando esta excede um valor de referencia durante um tempo 
especificado. 
 Exemplo de fusíveis: NH e Diazed 
 
 
Chave fusível 
 A chave fusível de rede aérea de distribuição é o dispositivo fusível no qual, 
após a fusão do elo, o porta fusível é levado , pela ação da gravidade, a uma 
posição tal que assegura a distância de isolamento especificada e dá uma 
indicação visível da sua atuação. 
 O elo fusível de uma chave fusível de distribuição é um fusível de construção 
flexível destinado a manter a chave na posição fechada, quando em 
funcionamento, e provocar a sua abertura automática após a fusão do 
elemento fusível. 
 
96 
 
Generalidades dos fusíveis 
 Os dispositivos fusíveis constituem a proteção mais tradicional dos circuitos e dos 
sistemas elétricos. 
 Sua operação consiste na fusão do elemento fusível (elo) contido no fusível. 
 O elemento fusível, isto é, o ponto fraco do circuito, é um condutor de pequena seção 
transversal que , devido a sua alta resistência, sofre um aquecimento maior que dos 
outros condutores á passagem de corrente. 
 O elemento fusível é um fio ou lâmina, geralmente de cobre, prata, estanho, chumbo 
ou liga, colocado no interior do corpo do fusível, em geral de porcelana, estealite ou 
papelão, hermeticamente fechado. 
 Alguns possuem indicador , que permite verficar se atuou ou não. 
 A maioria dos fusíveis contém material granulado extintor em seu interior, envolvendo 
por completo o elemento fusível. 
 Para isso se utiliza, em geral, areia de quartzo de granulometria conveniente. 
 
 
 
 
 
 
97 
 
 
Operação 
 
 
 
 
 
 
 
 
98 
 
 
 
 
 
99 
 
Formato dos fusíveis 
 A NBR IEC 60269-1- Dispositivos fusíveis de baixa tensão. 
 Fusível cartucho: é um fusível de baixa tensão cujo elemento físico é encerrado 
em um tubo protetor de material isolante, com contatos nas extremidades, 
fechando o tubo. 
 Fusível rolha: é um fusível de baixa tensão em que um dos contatos é uma peça 
roscada, a qual se fixa no contato roscado correspondente a base. 
 Fusível encapsulado: é um fusível cujo elemento fusível é completamente 
encerrado em um invólucro fechado, capaz de impedir a formação de arco. 
Faixa de interrupção e categoria de utilização 
 Faixa de interrupção: primeira letra minúscula g ou a 
 Categoria : segunda letra maiúscula G ou M 
 Fusíveis g: são aqueles capazes de interromper todas as correntes que causam 
fusão do elemento fusível, até sua capacidade de interrupção nominal. são, 
portanto fusíveis que atuam em toda a faixas. 
 Fusíveis a: são capazes de interromper todas as correntes compreendidas entreum valor prefixado (superior á corrente nominal) e a capacidade de interrupção 
nominal. São, assim , fusíveis que atuam em faixa parcial. 
 Fusíveis L: são adequados para proteção de cabos e linha. 
 Fusíveis R: são próprios para proteção de dispositivos semicondutores. 
 Fusíveis B: são recomendados para instalações em condições pesadas (por 
exemplo mineração). 
 Nas instalações elétricas de baixa tensão, os tipos mais comuns são: gL, gG, gM 
e aM. 
 gL/gG são de aplicação geral, utilizados na proteção de circuitos contra 
correntes de sobrecarga e curto-circuito. São caracterizados por um único valor 
de corrente nominal (In) 
 aM: destinados a proteção de circuitos de motores elétricos contra sobrecarga 
e curto-circuito, sendo caracterizado por um único valor de corrente nominal 
(In) e apresentando o limite inferior da faixa de atuação indicado por K2.In 
(K2>1). 
100 
 
Diazed e NH 
 Diazed é um fusível limitador de corrente, de baixa tensão, cujo tempo de 
interrupção é tão curto que o valor de crista da corrente presumida do circuito 
não é atingido. 
 Estes fusíveis são usados na proteção de condutores de rede de energia elétrica 
e circuitos de comando. São empregados em correntes de 2 a 100 A. 
 NH é um fusível limitador de corrente de alta capacidade de interrupção, para 
correntes nominais de 6 a 1.000 A em aplicações industriais. Protegem os 
circuitos contra curtos-circuitos e também contra sobrecargas de curta 
duração, como acontece na partida de motores de indução com rotor em 
gaiola. 
Proteção contra sobrecargas 
A protecção contra sobrecargas das canalizações eléctricas é assegurada se as 
características dos aparelhos de protecção respeitarem simultaneamente as seguintes 
condições: 
A corrente estipulada do dispositivo de protecção (In) seja maior ou igual à 
corrente de serviço da canalização respectiva (IB) e menor ou igual que a corrente 
máxima admissível na canalização (IZ). 
 IB ≤ In ≤ IZ 
A corrente convencional de funcionamento do dispositivo de protecção (I2) seja 
menor ou igual que 1,45 a corrente máxima admissível na canalização (IZ). 
 I2 ≤ 1,45 IZ 
 
 
 
 
101 
 
Tensões nominais dos fusíveis 
 
 
Correntes de fusão e não fusão 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
102 
 
Zona tempo-corrente 
 
 
 
103 
 
 
 
 
 
 
 
Num circuito, estimou-se 
um tempo de duração de 5 
segundos para uma 
corrente de curto-circuito 
de 20 A. Que fusíveis Diazed 
seriam escolhidos? 
Entrando na curva da Fig. 
5.13 com os valores de I = 
20 A e t =5 s, vemos que as 
coordenadas se 
interceptam acima da curva 
de 6 A. Portanto, o fusível 
escolhido será ́de 10 A. 
 
104 
 
 
Qual a corrente de curto-circuito, com duração de 4 segundos, para a qual um 
fusível NH de 315 A se acha previsto? Entrando na curva, , com os valores t=4 s e 
fusível de 315 A, obtemos, no eixo das abscissas, I = 3.000 A. 
 
Característica de corte de um fusível limitador 
 
105 
 
 
 
Bibliografia 
 Cotrim, Ademaro A.M.B, Instalações Elétricas, Pearson, 2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
106 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
PROTEÇÕES CONTRA SOBRETENSÕES 
 
DPS (Dispositivo de Proteção contra 
Surtos) 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
107 
 
Introdução 
 As sobretensões que podem ocorrer em uma instalação elétrica de baixa 
tensão são classificadas, de acordo com sua origem: 
1. Sobretensões transitórias: são aquelas originadas principalmente das 
descargas atmosféricas e manobras. 
2. As sobretensões que são provenientes das descargas atmosféricas, que 
incidem diretamente nas edificações, em redes aéras de alimentação ou 
próximos delas, produzem tensões conduzidas e induzidas com impulsos 
caracterizados por seu valor de crista . 
3. Tais sobretensões causam danos frequentes ás instalações , aos 
equipamentos servidos e aos usuários. 
4. A proteção pode ser feita via DPS (Dispositivo de proteção contra surto). 
2. Sobretensões temporárias: falhas de isolamento para outra instalação de tensão 
mais elevada e também a perda do condutor de neutro em esquemas TN e TT. 
 
Surtos induzidos ou indiretos 
 As descargas atmosféricas podem atingir as linhas de transmissão e distribuição 
de energia, incidirem diretamente em árvores e estruturas no solo. 
 As ondas eletromagnéticas originadas pela corrente elétrica que circula no 
canal da descarga atmosférica se propagam pelo meio (geralmente pelo ar). 
 induzindo uma corrente elétrica nos condutores metálicos que estiverem em 
seu raio de alcance. 
 Estima-se essa distância da ordem de 1 a 3Km 
 
108 
 
Surtos conduzidos ou diretos 
 Ocorre quando uma descarga atmosférica atinge diretamente sobre um 
componente da instalação, sobre a edificação ou sobre pontos muito próximos 
a eles. 
 Todos elementos metálicos ali existentes e o eletrodo de aterramento ficam, 
por fração de segundo, submetidos a níveis diferentes de tensão. 
 Essas diferenças de tensão vão gerar correntes de surto que circularão por 
diversos pontos da estrutura, inclusive, e , no nosso caso, principalmente pela 
instalação elétrica. 
 
 
Proteção contra surtos 
 Somente o SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas) não é 
suficiente, sendo necessários além dele: 
• Dispositivos de proteção contra surto (DPS); 
• Existência de um aterramento eficiente e 
adequado; 
• Sistema de equipotencialização locais (evitar 
diferença de tensão). 
Dispositivo de Proteção contra Surtos (DPS) 
109 
 
 
Tipos de DPS 
1. DPS comutador de tensão ou curto-circuitante: é um dispositivo que tem 
propriedade de mudar bruscamente o valor de sua impedância, de muito alto 
para praticamente desprezível, em função do aparecimento de um impulso de 
tensão em seus terminais. Obs. Construídos com centelhadores a gás ou 
centelhadores a ar. 
2. DPS atenuador de tensão ou supressor de surto: tem propriedade de mudar 
paulatinamente o valor de sua impedância, de muito alto para praticamente 
desprezível, quando aparece um impulso de tensão em seus terminais. Obs. 
Construídos com varistores ZnO “ Oxido de Zinco” ou SiC “ Carbeto de Silício. 
3. DPS combinado: incorpora no mesmo dispositivo as propriedades dos 
comutadores e dos atenuadores de tensão. 
 
 
Centelhardor Varistor 
110 
 
 
 
Classificação dos DPS 
111 
 
 
 
112 
 
 Riscos de danos provenientes dos efeitos indiretos gerados pela descargas 
atmosféricas nas linhas de alimentação que adentrem a edificação “ surtos 
induzidos” DPS classe II instalado no primeiro nível de proteção. (DPS 
atenuador de tensão ou combinado) 
 Riscos de danos provenientes de impacto direto das descargas atmosféricas no 
SPDA, em outros componentes da instalação ou muito próximo a ela “ surtos 
conduzidos DPS classe I instalado no primeiro nível de proteção. (DPS 
comutador de tensão ou combinado). 
 Classe I: DPS destinado à proteção contra sobretensões provocadas por 
descargas atmosféricas diretas sobre edificação ou em suas proximidades, com 
alta capacidade de exposição aos surtos, com capacidade mínima de 12,5 kA de 
corrente de impulso (I imp) conforme a Norma ABNT 5410, item 6.3.5.2.4-“d”; 
 Classe II: DPS destinado à proteção contra sobretensões de origem atmosférica 
transmitidas pela linha externa de alimentação, ou seja, cargas indiretas, assim 
também contra sobretensões 25 de manobra, com capacidade mínima de 
exposição aos surtos, de 5kA de corrente nominal (In) conforme a Norma ABNT 
5410, item 6.3.5.2.4-“d”; 
 Classe III: DPS destinado à proteção dos equipamentos eletroeletrônicos, sendo 
uma proteção fina, de ajuste, proporcionando uma menor tensão residual e, 
consequentemente, uma proteção efetiva para os equipamentos. 
Especificação do DPS: tensão de operação contínua 
Exemplo: Uma instalação elétrica : 220V/380V, aterramento TN-C, instalação entrefases e PEN. Pela tabela da NBR 5410 temos 
 
113 
 
 
 A IEC 62305-4 convenciona que a corrente elétrica da descarga atmosférica se 
divide ao longo do SPDA, sendo que , ao chegar ao solo, metade dessa corrente 
se dispersa nele e a outra metade retorna para a instalação, em função da 
diferença de tensão que aparece entre os aterramentos da edificação e da 
fonte de alimentação. 
 
Exemplo de especificação de DPS 
 
 
114 
 
 
 
Níveis de Ligação para DPS 
 
 
 
115 
 
Bibliografia 
1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5419 – Proteção contra 
descargas atmosféricas, Parte 4: Danos físicos a estruturas e perigos á vida, 1ª 
Edição, maio 2015. 
2. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações 
Elétricas de Baixa, 2004 Versão Corrigida 17.03.2008 . 
3. Ademaro A.M.B Cotrim, Instalações Elétricas, Pearson Hall, Ed. 2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
116 
 
 
 
 
Instalações elétricas 
 
 
DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SURTO 
 
CONCEITOS INICIAIS 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
117 
 
DPS : Proteção contra surto por descargas atmosféricas: 
 Os raios (descargas atmosféricas) quando caem colocam em risco as pessoas, 
animais e bens. 
 Danos à propriedade está se tornando um problema cada vez maior à medida 
que a falha dos dispositivos eletrônicos pode causar perda financeira e até 
mesmo perda de vida humana. 
 As descargas atmosféricas diretas e indiretas podem provocar danos aos 
equipamentos , pessoas e estrutura. 
 
 
 
 Um raio direto em uma linha de energia ou cabo de dados pode acoplar altas 
correntes de raio parciais num edifício onde elas se conectam. DPS devem ser 
instalados para proteção. 
 
 
 
 
S1: descarga direta 
118 
 
 
 Se um raio atinge perto da estrutura, cria altos campos magnéticos adicionais, 
que por sua vez induzem picos de alta tensão em sistemas de linha. 
Acoplamentos indutivos podem causar danos dentro de um raio de até 2 km 
em torno do ponto de impacto relâmpago. Proteção via DPS. 
 
 
 
 Um raio direto em uma linha de energia ou cabo de dados pode acoplar altas 
correntes de raio parciais num edifício onde elas se conectam. DPS devem ser 
instalados para proteção. 
 
S2: descarga próxima a estrutura 
S3: direto na linha 
119 
 
 
 Se um raio atinge perto da linha de sinal, cria altos campos magnéticos 
adicionais, que por sua vez podem induzir magnéticos internamente. Proteção 
via DPS. 
 
Distribuição típica da corrente do raio, segundo IEC 62305: 
 
 
S4: próxima a linha 
120 
 
Zonas de proteção via DPS: 
 
Zonas internas de proteção via DPS: LPZ1, LPZ2, LPZ3. 
 
Características dos impulsos IEC 62305: 
 
1: raio direto 10/350 microssegundos simulado 
 2: raio indireto: 8/20 microssegundos simulado 
 
121 
 
Classificação de DPS: 
 
 
Exemplos em uma edificação: 
 
 
 
122 
 
DPS para sistema de câmeras: 
 
Os protetores coaxiais DS-BNC oferecem proteção básica(classe I e II) para circuitos de 
vídeo via cabos coaxiais. 
 
 
São protetores classe III(proteção fina) destinados a 
proteger a entrada de alimentação das câmeras e 
equipamentos. 
 
 
DPS para sistema antenas: 
 
123 
 
Bibliografia: 
1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5419 – Proteção contra 
descarga atmosférico, Parte 4 , Sistemas elétricos e eletrônicos internos á 
estrutura, 2015. 
2. Lightning protection guide: To assist in the planning and design of lightning and 
surge protection systems, OBO Bettermann GmbH & Co.KG 2016. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
124 
 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
CÁLCULO DE CORRENTES DE FALTA 
EM BAIXA TENSÃO 
 
 (CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO) 
 
Cálculos simplificados 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
125 
 
 
Introdução 
 Nas instalações elétricas , mesmo nas mais bem projetadas e executadas, 
ocorrem faltas (curto-circuito). 
 Essas faltas resultam em sobrecorrentes elevadas. 
 Os dispositivos de proteção devem atuar com rapidez e segurança, isolando as 
faltas como o mínimo de danos as linhas e aos sistemas alimentadores. 
 Se possível, sem alterar substancialmente o funcionamento global da instalação. 
 Cabos, barras, chaves, disjuntores e demais componentes devem suportar o 
curto-circuito (falta) por um determinado intervalo de tempo. 
 
Dependência da corrente de falta entre condutores vivos: Em 
linha de baixa da tensão 
 Para instalação elétrica de baixa tensão (até 1.000 V em corrente alternada 
conforme NBR 5410) o valor da corrente de falta (entre condutores vivos), 
depende: 
A. Da impedância de toda rede de distribuição de média (acima de1.000V 
até 36.200V conforme NBR 5410) e de alta tensão que alimenta o defeito; 
B. Do tipo e da potência das linhas de baixa tensão até o local do defeito; 
C. Da impedância das linhas de baixa tensão até o local do defeito.; 
D. Da resistência (impedância) da falta (contato geralmente mais ou menos 
perfeito), dependendo do arco elétrico; 
E. Instante do início da falta com relação á onda senoidal da tensão aplicada 
(fase inicial). 
126 
 
Características da linhas
 
 
Fontes de corrente de falta 
 São consideradas fontes de corrente de falta os geradores síncronos, os motores 
e os sistemas das concessionárias de energia elétrica. 
 Quando ocorre um curto-circuito em uma instalação, estabelece-se 
instantaneamente um percurso de baixa impedância entre a fonte e o ponto de 
falta, produzindo uma corrente de curto-circuito elevada em relação as 
correntes normais. 
 
Tipo de corrente de curto-circuito: Caso extremo 
 O fator de potência de curto-circuito é determinado a partir da resistência e da 
reatância do percurso da corrente de curto circuito. 
 Se a reatância no percurso for muito maior que a resistência, a corrente de curto-
circuito é atrasada em 90° em relação a tensão. 
 Quando o curto ocorre no instante em que a tensão passa pelo pico (crista), a 
corrente de curto-circuito passa por zero. Senóide simétrica! 
127 
 
 
 
 Se a reatância no percurso for muito maior que a resistência, a corrente de 
curto-circuito é atrasada em 90° em relação a tensão. 
 Quando o curto ocorrer no instante em que a tensão passa por zero, a corrente 
de curto-circuito começará por zero também, porém, não poderá ter o mesmo 
eixo de simetria da tensão., porque ficaria em fase com a tensão. Eixo de 
simetria será deslocado, corrente é assimétrica! 
 
 
128 
 
Cálculo das corrente de curto-circuito (falta) 
 O cálculo de correntes de falta é muito complexo. 
 Será apresentado formulação rápida e que apresenta uma razoável precisão em 
seu cálculo. 
 Vamos considera que o trecho a montante do transformador (linhas e rede de 
alta tensão) possua uma potência de curto-circuito infinita, ou seja, com uma 
impedância de curto-circuito igual a zero. Para simplificar o modelo. 
 
 Vamos calcular a corrente de curto-circuito presumida em uma instalação 
elétrica de baixa tensão (380V, 220V e 127V). 
 Para determinar a corrente de curto-circuito presumida é importante definir 
onde é o ponto de curto-circuito. 
 Também é importante ter em mãos a corrente inicial de curto-circuito. Ela é a 
corrente de curto-circuito no secundário do transformador e seu valor é obtido 
junto ás concessionarias de energia. 
 
 
Cálculo das corrente de curto-circuito (falta): Sistema trifásico 
129 
 
 
 
Cálculo das corrente de curto-circuito: Equação reduzida 
 Podemos simplificar para circuitos com tensões 220V/380V (trifásicos), por: 
 
 Podemos simplificar para circuitos com tensões 127V/220V(trifásicos) , por: 
 
 
Cálculo das corrente de curto-circuito: Circuitos monofásicos 
 
 
 
130 
 
 Podemos simplificar para circuitos com tensões 220V (monofásicose bifásicos), 
por: 
 
 Podemos simplificar para circuitos com tensões 127V (monofásicos), por: 
 
 
 
Exemplo de Cálculo 
 
 
 
 
 
 
 
Q
D X 
Q
D 
2
0
m 
131 
 
 
 
Bibliografia 
 Cotrim, Ademaro A.M.B, Instalações Elétricas, Pearson, 2009. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Q
D X 
Q
D 
2
0
m 
132 
 
Instalações Elétricas 
 
DIMENSIONAMENTO DO DISJUNTOR 
EM FUNÇÃO DA 
 
CORRENTE DE CURTO-CIRCUITO 
PRESUMIDA 
 
 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
133 
 
Exemplo de dimensionamento de disjuntor em função da 
corrente de curto-circuito presumida 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
134 
 
Instalações Elétricas 
 
ANÁLISE DE HARMÔNICAS 
EM UMA 
INSTALAÇÃO ELÉTRICA COMERCIAL 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
135 
 
Qualidade de energia 
 A qualidade da energia tem sido alvo de muito interesse e discussão e nos 
últimos anos. 
 Distorção harmônica é um tipo específico de energia suja, que é normalmente 
associada com a crescente quantidade de acionamentos estáticos, fontes 
chaveadas e outros dispositivos eletrônicos nas plantas industriais. 
Avaliação de harmônicas 
 Tecnicamente, uma harmônica é a componente de uma onda periódica cuja 
frequência é um múltiplo inteiro da frequência fundamental (no caso da energia 
elétrica, de 60 Hz). 
 Harmônicas são um fenômeno contínuo, e não devem ser confundidas com 
fenômenos de curta duração que duram apenas alguns ciclos. 
 Estas perturbações no sistema podem normalmente ser eliminadas com a 
aplicação de filtros de harmônicas. 
 Esses filtros são essencialmente um conjunto de conjunto de blocos Indutivos, 
Capacitivos e Resistivos, que ao se associarem de forma inteligente são capazes 
de criar uma Impedância = 0 (zero) entre a Rede e o Aterramento para todas as 
Frequências diferentes de 60 Hz. 
 Os principais equipamentos causadores das harmônicas são: inversores de 
frequência, variadores de velocidade, acionamentos tiristorizados, 
acionamentos em corrente contínua ou alternada, retificadores, "drives", 
conversores eletrônicos de potência, fornos de indução e a arco, "no-breaks" e 
máquinas de solda a arco. 
 Altos níveis de harmônicas numa instalação elétrica podem causar problemas 
para as redes de distribuição das concessionárias, para a própria instalação, e 
para os equipamentos ali instalados. 
 As consequências podem chegar até a parada total de equipamentos 
importantes. 
 
 
 
 
136 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
QUALIDADE DA ENERGIA: 
CONCEITOS INICIAS 
DA DISTORÇÃO HARMÔNICA: 
 
 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
137 
 
 
Série de Fourier 
 É uma ferramenta matemática poderosa, pois permite que uma função não 
periódica, ou onda distorcida, possa ser representada por uma componente 
contínua e uma série de funções alternadas . 
 
 
 
Harmônicas 
 Harmônicas são sinais de tensão ou corrente de caráter senoidal cuja 
frequência é múltiplo inteiro da frequência fundamental (60HZ), ou seja, são 
perturbações nas formas de onda. 
 
 
 
138 
 
 A frequência fundamental (1) possui um sinal senoidal perfeito, e que as 
harmônicas são múltiplas desse sinal (5), as somas das funções 
correspondentes às formas de onda de todos os sinais existentes na medição 
compõem um sinal resultante distorcido (T). 
 
 As ordens das harmônicas são classificas conforme sua frequência e sequência. 
 Como nos sistemas de potência em CA a parte + e – das formas de onda são 
aproximadamente iguais e teoricamente nenhuma componente contínua (CC) 
está presente, as harmônicas de ordem par não são geradas. 
 
 
A deformação da onda de tensão ou de corrente significa que a distribuição de energia 
elétrica é perturbada e que a Qualidade de Energia não é ótima". 
 
139 
 
 O sinal periódico possui conteúdo harmônico quando ele não é senoidal, ou 
seja, quando possui sinal de onda deformado em relação a uma senóide (Onda 
fundamental). 
 
Porque as harmônicas são geradas? 
 Os causadores de harmônicas são cargas não lineares (Fontes chaveadas, 
equipamentos eletrônicos, cabos de potência e etc..) inseridas no sistema. 
 A carga é dita não linear quando a corrente que ela absorve não tem a mesma 
forma da tensão que a alimenta. 
 Essas cargas normalmente são controladas ou ativadas através de 
equipamentos que se baseiam nos fundamentos da eletrônica de potência. 
 Tipicamente, as cargas utilizando a eletrônica de potência são não lineares. 
 Equipamentos industriais (máquinas de solda,...), motores em corrente 
contínua, equipamentos de escritório (computadores, máquinas, copiadoras, 
fax,...), aparelhos domésticos (TV, forno micro-ondas, etc.). 
 
Exemplos de cargas não lineares 
140 
 
 
O que as harmônicas podem provocar? 
 Essas deformações (harmônicas) deterioram a qualidade da energia, dando 
origem a inúmeros prejuízos, entre eles temos: 
 Sobrecarga das redes de distribuição por aumento da corrente eficaz. 
 Aquecimentos excessivos. 
 Disparos de dispositivos de proteção. 
 Queda de tensão. 
 Tensão elevada entre neutro e terra. 
 Redução do fator de potência. 
 Perturbação das redes de comunicação ou das linhas telefônicas. 
 Problemas associados ao funcionamento e desempenho de motores, 
condutores, envelhecimento dos capacitores, computadores, ruídos dos 
transformadores e etc. 
 
Impactos das harmônicas 
 As harmônicas têm um impacto econômico considerável, pois o 
envelhecimento precoce do material leva a substitui-lo mais tarde, a menos 
que esse seja sobre dimensionado. 
141 
 
 As sobrecargas da rede obrigam a aumentar a potência necessária, e implicam, 
a menos que haja um sobre dimensionamento das instalações, em perdas 
suplementares. 
 Como em um efeito cascata a deformação da corrente provoca disparos 
intempestivos e consequentemente a parada das instalações da produção. 
 
Bibliografia 
 Cotrim, Ademaro A.M.B, Instalações Elétricas, Pearson, 2009. 
 Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional 
– PRODIST-Módulo 8-ANEEL. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
142 
 
 
 
Instalações Elétricas 
 
QUALIDADE DA ENERGIA: 
DISTORÇÃO HARMÔNICA UM 
ESTUDO DE CASO 
 
 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
143 
 
Distorção Harmônicas Total 
 Este indicador é o mais utilizado para quantificar harmônicos, sendo adotado 
como parâmetro pelas principais referências mundiais. 
 É importante perceber que a DHT pode ser calculada para corrente ou tensão e 
que a mesma não é uma informação completa, uma vez que apenas seu valor 
não é suficiente para quantificar a influência dos harmônicos presentes no local 
de medição no sistema. 
 É necessário que o especialista analise o valor da DHT e o valor da magnitude 
da tensão ou corrente para que o mesmo avalie as distorções os efeitos dos 
harmônicos naquele local. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
144 
 
Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema 
Elétrico Nacional – PRODIST 
 
 
 
Valores de distorção conforme PRODIST 
 
Analisador de Energia 
 O analisador de energia é capaz de detectar e registrar as mais variadas 
grandezas e fenômenos relativos à qualidade da energia elétrica. 
 Características imprescindíveis da qualidade, conforme módulo 8 dos 
Procedimentos de distribuição elétrica PRODIST, os seguintes parâmetros 
elétricos, que devem ser observados respeitando limites estabelecidos: 
145 
 
 Tensão em regime permanente; 
 Fator de potência; 
 Harmônicos; 
 Desequilíbrio de tensão; 
 Flutuação de tensão (FLICKER); 
 Variações de tensão de curta duração; 
 Variação de frequência. 
Instrumento utilizado para o estudo de caso:RE6000 
 
 
 
 
146 
 
Diagrama de ligação doanalisador de energia no quadro 
elétrico 
 
 
Faremos duas medições: medição 1 e medição 2 
 
 
Quadro 2: 
medição 2 
Quadro 1 : 
medição 2 
147 
 
Instrumento colocado para avaliar a distorção harmônica em 
um ambiente residencial: quadro 1 
 
Medição no quadro de distribuição 
 
 
 
 
 
148 
 
Medição em ambiente industrial: quadro 2 
 
 
Medição em ambiente industrial 
 
 
 
149 
 
Medição na Fase C: quadro 2 
 
 
Medição fase C: Tensão C (quadro 2) 
 
150 
 
Bibliografia 
 Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional 
– PRODIST-Módulo 8-ANEEL. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
151 
 
 
 
 
Instalações elétricas 
 
 
INFLUÊNCIA DAS HARMÔNICAS NO FATOR DE 
POTÊNCIA EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 
 
 
PROFESSOR – Ms. Luciano Henrique Duque 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
152 
 
Cargas lineares e não-lineares: 
 Uma carga linear é aquela em que a corrente elétrica do circuito que a alimenta 
não possui outras componentes (harmônicas) de frequência além de 60Hz. 
 Na maioria das instalações elétricas atuais, a carga é não linear, ou seja, além da 
componente de 60Hz, existem outras componentes (harmônicas) múltiplas da 
componente de 60Hz. 
 
 
Fator de potência influenciado pelas harmônicas: 
 
 
153 
 
Potência aparente de um sistema não-linear: 
 A potência aparente em um sistema não –linear é maior que um sistema com 
cargas lineares. 
 
 
 
 
 
154 
 
Exemplo carga não-linear: 
Uma carga possui 250KVA relativos á corrente fundamental (60Hz) e 
270KVA relativos a valores que representam a soma da corrente 
fundamental com correntes em outras frequências harmônicas, qual o 
valor da distorção e fator de potência? 
 
 
 
 
Bibliografia: 
Ademaro Cotrim, Instalações elétricas Editora Pearson, Ed.209 
 
 
 
 
 
 
155