Eletric A

1

69Instalações ElétricasFlávio de Oliveira Silva, M.Sc.

Projeto de Instalações ElétricasConsiste essencialmente em Selecionar, Dimensionar e Localizar, de maneira racional e eficiente, os equipamentos e outros componentes necessáriosEquipamentos e outros componentes devem permitir a transferência de energia elétrica, de modo efetivo e seguro, desde sua fonte até os pontos de utilização.Projeto consiste em uma solução de engenharia e como tal o projetista deve buscar a melhor solução, levando em conta as novas tecnologias, os custos, a eficiências dos materiais, etc.Deve estar em conformidade com outros projetos como arquitetura;estruturas; instalações telefônicas; de alarme; de rede lógica; etc.Projeto deve levar em consideração a Conservação de Energia Elétrica a fim de utilizar o mínimo de energia elétrica


Etapas do ProjetoAnálise InicialFornecimento de Energia NormalQuantificação da InstalaçãoSeleção e Dimensionamento dos ComponentesElaboração dos Esquemas da InstalaçãoEspecificação e Contagem dos Componentes

2


Etapas do ProjetoAnálise Inicial

Estudo com cliente e/ou arquiteto de todos os desenhos constantes no projeto de arquitetura (implantação; cortes; detalhes importantes)Determinação dos demais sistemas a serem implantados no local (hidráulicos; tubulações; ar-condicionado; etc.)Determinação dos equipamentos de utilização (elétricos), suas características de instalação e funcionamento.Conhecer as possíveis limitações físicas à instalação de componentes elétricos nos diversos locais, devido a outros sistemas ou outras restriçõesDeterminação dos tipos de linhas elétricas a serem utilizadas em função das características e limitações da instalaçãoVerificação dos setores (ou equipamentos) que precisam de energia de substituição (CPDs; Centro Cirúrgicos; Elevadores; etc.)Verificação dos setores que necessitam de iluminação de segurança e dos equipamentos que necessitam de alimentação de segurança (bombas de incêndio; elevadores para evacuação de locais; etc.)Estimativa preliminar da potência instalada global e da potência de alimentação (demanda) global – Utilizar Densidades de potênciaDeterminação da localização preferencial da Entrada de Energia


Etapas do ProjetoObservação

Potência Instalada (P)Equivale a soma das potências ativas (Watts) nominais de todos dos equipamentos de utilização de uma instalação ou de um setor da mesma

Potência de Alimentação (D)Demanda Máxima da instalação ou de um setor da mesmaA demanda equivale ao valor médio da potência ativa em um intervalo de tempoA demanda pode ser ativa (D - W, kW), reativa (DQ - Var, kVar) ou aparente (DS - VA, kVA)O conceito de demanda surge do fato de que a potência ativa consumida évariável em função do número de cargas efetivamente em uso em um determinado momento.Pode ser utilizada para o dimensionamento de circuitos de distribuição

Fator de Demanda (g)Razão entre a a soma da potência nominal dos equipamentos de utilização suscetíveis a funcionar simultaneamente pela soma das potências nominais de todos os equipamentos de utilização da instalaçãoNormalmente é fornecido pelas concessionáriasP

Dg =

3


Etapas do ProjetoDensidades de Potência (Va/m2)

Valores de potência aparente (VA) utilizados m2 em certos tipos de instalaçõesUtilizado na análise inicial do projeto

0.70Tratamento Térmico

0.05Expedição

0.07Montagem

0.30Usinagem

0.45Caldeiraria

0.35Pintura

Densidade de Potência (kVA/m2)

Atividade

80Restaurante (não incluindo cozinha)

70 - 80Central Telefônica

40 - 120Loja de Departamentos

60Prédios de Escritórios

60Hotel

30 - 100Loja de Departamentos

70.00Agência Bancária

Densidade de Potência (VA/m2)

Atividade


Etapas do ProjetoFornecimento de Energia Normal

Determinação das condições de fornecimento de energia em condições normais de operação, que normalmente provém da concessionária (rede distribuição secundária ou primária)Necessário conhecer os regulamentos locais de fornecimento de energia a fim de determinar:

Tipo do sistema de distribuição (rede aérea ou subterrânea; média ou baixa tensão)Tipo da Entrada (aérea ou subterrânea)Esquemas de aterramento a utilizar em função do tipo da instalaçãoTensões de fornecimentoPonto de entrega de energiaPadrão de entrada e medição a ser utilizado em função da potência instalada (ou de alimentação)Nível de curto-circuito no ponto de entrega

4


Etapas do ProjetoQuantificação da Instalação

Deverá ser localizado, caracterizados(valores nominais) e marcados em planta todos os equipamentos de utilização:

Aparelhos de Iluminação (localização pode ser fruto do projeto de luminotécnica)Tomadas de corrente (Uso Geral e Uso específico)Outros Equipamentos específicos obtidos na análise inicial

Definição de circuitosEquipamentos de utilização devem ser agrupamentos em conjuntos homogêneos (tomadas; iluminação; etc) de acordo com seu tipo e características de funcionamentoOs circuitos terminais devem ser individualizados segundo a sua função, desta forma equipamentos específicos normalmente estão em circuitos separados

Obter para cada circuito as potências instaladas e as potências de alimentação (demanda). Isto pode ser feito através do fator de demanda informado pela concessionárias para certos conjuntos homogêneos de cargas


Etapas do ProjetoQuantificação da Instalação

Determinar a posição do Centro de Carga teórico e localizar na planta o centro de carga prático. O centro de carga teórico é calculado em função da posição de cada carga e de sua potência. Cargas de maior potência tendem a atrair o centro de carga, a fim de reduzir o custo de instalação e funcionamento.Determinar as maneiras de instalação dos vários circuitosConstruir as linhas elétricas necessárias para a alimentação dos equipamentos de utilizaçãoIndicar e escolher a fiação necessária para os vários circuitos definidos anteriormenteDeterminar a potência instalada e a potência de alimentação (demanda) de cada quadroEscolher, quantificar e localizar na planta as fontes de energia de substituição, obtidas na fase inicial. Estas fontes poderão atender setores ou equipamentos específicos.

5


Etapas do ProjetoEscolha e Dimensionamento dos Componentes

Etapa fundamentalA partir das informações anteriores, os componentes deverão ser dimensionados:

Condutores de cada circuito (terminais e de distribuição)Proteção de cada circuito (terminais e distribuição)Linhas elétricas (tubulações) relativas aos vários circuitosComponentes que serão utilizados na entrada de energiaAterramentosSistemas de proteção contra descargas atmosféricas

Verificação da coordenação dos diversos dispositivos de proteçãoComplementação dos diversos desenhos elaborados nas etapas anteriores.


Etapas do ProjetoElaboração dos Esquemas da Instalação

Desenho de esquemas unifilares que deverão conter todos componentes dimensionadosEsquemas trifilares em quadros trifásicos, indicando o balanceamento de cargasEsquemas verticais (instalações prediais)

Especificações e Contagem dos ComponentesEspecificação detalhando os componentes: descrição sucinta; características; marca de referênciaContagem de todos os componentes e elaboração de uma lista de materiaisEm certos casos pode ser necessário a elaboração de um orçamento que leva em conta os custos de mão de obra e dos componentes.Elaboração de um Memorial Descritivo com informações pertinentes ao projeto de deverão ser seguidas durante a sua construção.

6


Locação de TomadasA NBR 5410/1997 estabelece recomendações para a locação de tomadas de corrente (de uso geral e de uso específico)

Tomadas de Uso Geral Instalações ResidenciaisInstalações Comerciais

Tomada de Uso EspecíficoDevem ser obtidas durantes os levantamentos iniciais executadosEm certos casos os projetos complementares (redes; incêndio; telefonia; etc) e o projeto arquitetônico podem fazer referências a tomadas de uso específicoConsiderar as características nominais descritas pelo fabricante do equipamento ou então tabelas com valores médios de potência

A ainda estabelece valores mínimos de potência para as tomadas de corrente

Tomadas de Uso Geral (Valores Mínimos)Instalações residenciais, hotéis, motéis e similaresInstalações comerciais

Tomadas de Uso EspecíficoConforme descrição de valores nominais do fabricante ou então conforme tabelas de valores médios de potência


Locação de Tomadas Uso GeralInstalações Residenciais, hotéis, motéis e similares

Cômodo ou dependência com área de ≤ 6 m2

Pelo menos uma tomada, com 100 VA

Cômodo ou dependência com área de > 6 m2

Pelo menos uma tomada, com 100 VA a cada 5 metros, ou fração de perímetro, uniformemente distribuídas

BanheirosUma tomada de 600 VA junto ao lavatório

Copa, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias:Uma tomada para cada 3.5 metros ou fração do perímetro. Acima de cada bancada(pia), com largura igual ou superior a 30 cm, deve ser prevista, pelo menos, uma tomadaPara as três primeiras tomadas 600 VA por tomada e para as demais tomadas 100 VA

Subsolos, sótãos, garagens, varanda, halls e salas de equipamentos (casas de máquinas; bombas; etc)

No mínimo uma tomada com 100 VA

Em geral utiliza-se o fator de potência (cosΦ) igual a 0.85

7


Locação de Tomadas Uso GeralInstalações Comerciais

Escritórios com áreas iguais ou inferiores a 40 m2

I. Pelo menos uma tomada para cada 3 metros, ou fração de perímetro, uniformemente distribuídas

II. Uma tomada para cada 4 m2, ou fração de áreaAdota-se o critério que conduz ao maior número de tomadas

Escritórios com áreas superiores a 40 m2

Dez (10) tomadas para o primeiros 40 m2

Uma (1) tomada para cada 10m2 ou fração de área restanteLojas

Uma tomada para cada 30 m2

No valor acima não é considerado as tomadas destinadas a vitrines e demonstração de aparelhos.

Utilizar no mínimo 200 VA para cada tomadaEm geral utiliza-se o fator de potência (cosΦ) igual a 0.85


Tomadas - SimbologiaA simbologia gráfica é a linguagem para o projeto de engenharia.Existem algumas normas que regulamentam a simbologia a ser utilizada, entre estas podemos citar:

Símbolos Gráficos Para Instalações Elétricas Prediais: Simbologia (NBR 5444)Graphical Symbols for Diagrams: Architectural and Topographical InstallationsPlans and Diagrams (IEC 617-11)

A simbologia prevista pela ABNT não foi plenamente adotada pelosprojetistas, sendo assim existem alguns símbolos de uso consagrado, porém não normalizadosA fim de que não haja dúvida é interessante colocar no projeto uma legenda, com a descrição de cada símbolo utilizado.A simbologia de tomadas normalmente considera as tomadas segundo a sua altura de montagem

Tomada Baixa – Tomada a 30 cm do piso acabadoTomada Média – Tomada a 1.30 m do piso acabadoTomada Alta – Tomada a 2.00 m do piso acaboAs alturas acima são referências, sendo possível o uso de outros valores

8


Simbologia - ABNTSimbologia conforme a NBR 5444

Tomada alta bipolar e terra (2P+T) em parede (FN)

Tomada alta bipolar e terra (2P+T) em parede (2F)

Tomada baixa bipolar e terra (2P+T) em parede ou rodapé (FN)

Tomada baixa bipolar e terra (2P+T) em parede ou rodapé (2F)

Tomada alta bipolar (2P) em parede (FN)

Tomada baixa bipolar (2P), em parede ou rodapé (FN)

Tomada baixa bipolar (2P), em parede ou rodapé (2F)

Tomada piso bipolar (2P)

Tomada alta bipolar (2P) em parede (2F)


Simbologia – IEC/Uso ComumSimbologia conforme a IEC 617-11

Simbologia usual, também utilizada para tomadasTomada geral bipolar e terra (2P+T) em parede ou rodapéTomada geral bipolar (2P), em parede ou rodapé

Tomada 2P+T a 2 metros do piso acabado

Tomada 2P+T a 30 cm do piso acabado

Tomada 2P+T a 1.3 m do piso acabado

Tomada 2P+T no piso

Tomada de uso geral a 2 m do piso acabado

Tomada de uso geral a 30 cm do piso acabado

Tomada de uso geral a 1.3 m do piso acabado

Tomada de uso geral no piso

9


Tomadas - DesenhoNo desenho de tomadas sempre deverá ser indicado o circuito da mesma

Caso a potência seja diferente de um valor padrão (Exemplo: 355 VA) então a mesma deverá ser indicada juntamente com a Tomada. O mesmo conceito se aplica à altura de montagem

No caso da existência de valores padrões para os parâmetros das tomadas os mesmos deverão ser indicados na legenda


Locação de Tomadas - Exemplo

10


Locação de Aparelhos de Iluminação

A NBR 5410/1997 estabelece recomendações para a locação de dispositivos de iluminação

Instalações ResidenciaisInstalações Comerciais

Em certos casos é comum o projeto luminotécnico com as especificações dos aparelhos e sua localização na planta. Neste caso projeto de instalações elétricas é responsável pela alimentação destes aparelhos e engloba o traçado das linhas elétricas; a definição dos circuitos de alimentação e comando e o cálculo dos condutores da proteção.O método dos lúmens pode ser utilizado para o cálculo do nível de iluminamento em instalações comerciais e industriaisAs características nominais dos aparelhos de iluminação devem ser obtidas junto aos catálogos de fabricantes.No caso de lâmpadas incandescentes, considera-se o fator de potência igual 1.


Locação de Aparelhos de IluminaçãoInstalações Residenciais, hotéis, motéis e similares

Cômodo ou dependência com área de ≤ 6 m2

Potência de iluminação mínima igual 100 VA

Cômodo ou dependência com área de > 6 m2

Potência de iluminação igual 100 VA para os primeiros 6 m2 e soma-se 60 VA para cada 4 m2

Recomenda-se que em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais seja previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100VA comandado por interruptor de parede

Instalações Comerciais e IndustriaisNormalmente utiliza-se o métodos dos lúmens para o cálculo do nível de iluminamento e seus critérios para a disposição dos aparelhos de iluminação da planta.Outro método que pode ser utilizado é o método “ponto a ponto”

11


Iluminação - SimbologiaAssim como as tomadas existem normas que regulamentam o uso da simbologia para aparelhos de Iluminação.

Símbolos Gráficos Para Instalações Elétricas Prediais: Simbologia (NBR 5444)Graphical Symbols for Diagrams: Architectural and Topographical InstallationsPlans and Diagrams (IEC 617-11)

A simbologia prevista pela ABNT não foi plenamente adotada pelosprojetistas, sendo assim existem alguns símbolos de uso consagrado, porém não normalizadosA fim de que não haja dúvida é interessante colocar no projeto uma legenda, com a descrição de cada símbolo utilizado.


Iluminação - Simbologia

Luminária FluorescenteLuminária Fluorescente

Arandela

Arandela

Caixa Octogonal de Fundo Móvel

Luminária Embutida no Teto

Luminária Incandescente no Teto

Luminária com Lâmpada Vapor de Mercúrio

Luminária com Lâmpada Mista

Luminária com Lâmpada Vapor de Sódio

Luminária com Lâmpada Vapor Metálico

Luminária de Emergência

Holofote

Luminária de Vigia

Luminária Tipo Refletor

Luminária para Sinalização de Tráfego

Luminária para Sinalização em Torre

Poste com Duas Luminárias

Abaixo é mostrado a simbologia usualmente utilizada para luminárias

12


Iluminação - DesenhoNo desenho de luminárias sempre deverá ser indicado o circuito e o retorno da mesmaEm certos casos, caso a potência, seja diferente de um valor padrão a mesma será colocada juntamente com a luminária, conforme mostrado abaixo

No caso da existência de valores padrões para os parâmetros das luminárias, como a potência e altura de montagem, por exemplo, os mesmos deverão ser indicados na legenda


InterruptoresAs luminárias são utilizadas em conjunto com interruptores.Os interruptores são dispositivos destinados a comandar o funcionamento de uma ou mais lâmpadas existente em um circuito de iluminaçãoOs interruptores pode ser unipolares ou bipolares.

Interruptores unipolares são utilizados em circuitos FASE-NEUTROInterruptores bipolares são utilizados em circuitos FASE-FASE

Além disso os interruptores podem ser classificados da seguinte forma:

SimplesPermite o comando de uma ou várias lâmpadas em um único ponto

Paralelo (“Three-way”)Permite o comando de uma ou várias lâmpadas em dois pontos distintos

Intermediário (“Four-way”) Permite o comando de um ou várias lâmpadas a partir de vários pontos distintos

13


InterruptoresOs interruptores são caracterizados por:

Circuito Indicação do circuito ao qual o interruptor está conectado

Comando ou RetornoNormalmente utiliza-se uma letra para indicar o nome do comando. A mesma letra deve ser utilizada juntamente com a luminária a fiação que indica a ligação do interruptor à lâmpada ou luminária

Interruptores UniploresNormalmente são fabricados para valores nominais de 10A e 250V

Interruptores BipolaresNormalmente são fabricados para valores nominais de 25A e 250V


Interruptores - SimbologiaSimbologia conforme a NBR 5444

Simbologia conforme a IEC 617-11

Interruptor Simples 1 Seção

Interruptor Simples 3 Seções

Interruptor Paralelo

Interruptor Intermediário


Interruptor Simples 1 Seção





14


Interruptores - SimbologiaSimbologia usualmente utilizada





Interruptor de Campainha

Interruptor de Minuteria


Esquemas de Ligação - Bifilar

Interruptor Simples

Fonte: Elektro, Pirelli. Manual de Instalações Elétricas

15


Esquemas de Ligação - Unifilar

Interruptor Simples


Esquemas de Ligação - BifilarInterruptor Paralelo (“Three-way”)


16


Esquemas de Ligação - UnifilarInterruptor Paralelo (“Three-way”)


Esquemas de Ligação - BifilarInterruptor Intermediário (“Four-way”)


17


Esquemas de Ligação - UnifilarInterruptor Intermediário (“Four-way”)


Esquemas de Ligação - Bifilar

Interruptor Bipolar

Interruptor Bipolar Paralelo (“Three-way”)

18


Posição do Quadro de DistribuiçãoApós localizar e caracterizar todas as cargas elétricas o próximo passo édefinir local onde será instalado o quadro de distribuição de circuitos.Em geral dois fatores devem ser considerados no momento de escolher o local para o quadro de distribuição de circuitos:

O local da entrada de energia ou da alimentação do quadroO centro de carga teórico

Como o circuito de alimentação do quadro é um circuito que utiliza maiores seções nominais de condutor, não é interessante que este circuito tenha um grande comprimento por fatores como custo e a queda de tensão.O centro de carga teórico equivale a posição ideal para instalação do quadro.A posição (X,Y) do centro de carga pode ser calculada pela expressão:

∑

∑

=

=

∗= n

ii

n

iii

1Carga

1CargaCarga

aCentroCarg

PotWatts

)PotWatts(XX

∑

∑

=

=

∗= n

ii

n

iii

1Carga

1CargaCarga

aCentroCarg

PotWatts

)PotWatts(YY


Posição do Quadro de DistribuiçãoPela expressão pode-se perceber que quanto maior a carga, mais próximo da mesma está o centro de cargaNem sempre é possível utilizar a posição do centro de carga para o local do quadro de distribuição, visto que a posição pode ser por exemplo o centro de um cômodo qualquer.Quanto mais próximo do mesmo o quadro estiver indica que os circuito com maiores cargas estarão mais próximos do quadro, o que éinteressante considerando o custo destes circuitos e também a queda de tensão existente nos mesmos

19


Projeto das Linhas ElétricasO projeto das linhas elétricas é bastante importante visto que em um mesma instalação é possível criar várias soluções possíveis para as linhas elétricas do projetoNo geral uma boa solução é aquela em que os percursos entre as cargas de um circuito e o quadro é o menor possível.Um menor percurso representa:

Menor CustoMenor queda de tensão entre o quadro e o ponto mais extremo do circuitoMaior facilidade de montagem

As linhas elétricas podem ser construídas com diferentes materiais:Eletrodutos,Canaletas,Calhas,Bandeijas,Prateleiras,Escada para Cabos,Etc.

O desenho das linhas elétricas começa sempre pelo quadro e vai se ramificando em direção às cargas mais distantes


Projeto das Linhas ElétricasPara representar as linhas elétricas pode ser utilizado uma linha simples ou linhas duplas.Como o projeto é feito em unifilar então normalmente utiliza-se apenas uma linha simples para representar as linhas elétricasAs tubulações são representadas conforme mostrado abaixo:

No caso de haver outros materiais além de eletrodutos é possível utilizar diferentes tipos de linhas para indicar as diferentes materiais utilizados em uma linha elétricaÉ interessante destacar na legenda a representação das linhas elétricas utilizadas

Eletroduto Embutido em Teto ou ParedeEtroduto Embutido no Piso

20


Indicação de CircuitosApós o desenho das linhas elétricas é necessário indicar os circuitos que existem em uma determinada linha elétrica.A indicação deve ser feita trecho a trechoPara a indicação de circuitos é utilizada a seguinte simbologia:

Condutor FaseCondutor Neutro

Terra

Retorno


Indicação de Circuitos - ExemploA figura ao lado mostra os circuitos parcialmente indicados em um projetoNeste caso, as seguintes tarefas jáforam efetuadas

Localização de Caracterização de todas as cargas elétricas

Tomadas de Uso geral e EspecíficoIluminaçãoInterruptores

Posicionamento do Centro de CargaProjeto das Linhas Elétricas

21


Dimensionamento de CircuitosNBR 5410 possui 6 critérios de dimensionamento de circuitos

Seção MínimaValor mínimo da seção do condutor para circuitos de força e Luz

Capacidade de Condução de CorrenteSeção do condutor, conforme sua capacidade de conduzir a corrente elétrica

Queda de TensãoProteção contra sobrecargaProteção contra correntes de curto-circuitoProteção contra contatos indiretos

Além disso é previsto o critério do “Dimensionamento Econômico”O objetivo básico deste dimensionamento é obter:

Seção do Condutor (mm2)Proteção a ser utilizada (A)


Critério da Seção MínimaA NBR 5410 estabelece valores mínimos para a seção de um condutor de um circuitoA seção mínima é estabelecida em função do uso do circuito, conforme mostrado abaixo

Quando a corrente de um circuito for muito baixa, normalmente o mesmo serádimensionado pelo critério da seção mínima.O uso deste critério garante uma margem de segurança para circuito de força e luz, por exemplo, permitindo que a utilização do circuito seja mais ampla que o projetado inicialmente.

22


Capacidade de Condução de CorrenteCritério da Capacidade de Condução de Corrente

Indica a corrente máxima que um condutor pode transportar em certas condições de instalaçãoCaso a corrente conduzida seja maior a que capacidade de corrente a temperatura do condutor tende a aumentar.Neste caso a energia elétrica é desperdiçada pois ao invés de ser utilizada outros fins éperdida através do efeito térmico

A Capacidade de Condução de Corrente pode ser modifica pelos seguintes fatoresSeção do CondutorTipo da isolação do condutorMétodo de Instalação do CircuitoNúmero de condutores carregados do circuitoTemperatura AmbienteResistividade do SoloAgrupamento de Circuitos

Os dois primeiros fatores são característicos de um condutor os outros são relativos ao ambiente onde o condutor é instaladoQuando maior a seção do condutor (mm2) maior é a sua capacidade de condução de corrente


Capacidade de Condução de CorrenteExistem tabelas específicas que indicam a capacidade de condução de um condutor e que consideram:

Seção do CondutorMétodo de Instalação do CircuitoTipo da isolação do condutorNúmero de condutores carregados do circuito

Os outros fatores, são obtidos através de fórmulas e/ou tabelasFator de Correção para Temperatura Ambiente (f1)Fator de Correção para Resistividade do Solo (f2)Fator de Correção para Agrupamentos (f3)Fator global de Correção (f)

321 ffff ∗∗=

23


Capacidade de Condução de CorrenteBasicamente o método de cálculo consiste no seguinte:

Obter na TABELA 1, o método de referência, conforme o tipo de linha elétricaCalcular a corrente de Projeto (IB)Calcular o fator de Correção para Temperatura Ambiente (f1) ou então utilizar a TABELA 6Obter, na TABELA 7, o Fator de Correção para Resistividade do Solo (f2)Obter o Fator de Correção para Agrupamentos (f3). Para isto deve ser utilizada as tabelas TABELA 8 a TABELA 13, que consideram os vários tipos de instalação e o tipo do condutor (cabo unipolar ou multipolar)Calcular o Fator global de Correção (f)Calcular a Corrente de Projeto Corrigida (I’

B)

A partir da corrente de projeto corrigida, obter a seção do condutor utilizando as tabelas de capacidade de condução de corrente (TABELA 2; TABELA 3; TABELA 4 e TABELA 5)

321

'

fffI

fII BB

B ∗∗==


Capacidade de Condução de CorrenteTABELA 1

Mostra os tipos de linhas elétricas previstos na NBR 5410Relaciona estes tipos de linhas elétricas e os métodos de referênciaPara calcular a capacidade de condução devem ser utilizados os métodos de referência

24



Condutor de cobre com Isolação em PVC (Termoplástico)Temperatura no condutor(70oC)Temperatura ensaio ambiente(30oC)Temperatura ensaio solo(20oC)Exemplos:Fio Pirastic, Cabo Pirastic, Cabo Piratic FlexCabo SintenaxCabo Sintenax Flex



Condutor de cobre com Isolação em PVC (Termoplástico)Temperatura no condutor(70oC)Temperatura ensaio ambiente(30oC)Exemplos:Fio Pirastic, Cabo Pirastic, Cabo Piratic FlexCabo SintenaxCabo Sintenax Flex

25



Condutor de cobre com Isolação em EPR/XLPE (Termofixo)Temperatura no condutor(90oC)Temperatura ensaio ambiente(30oC)Temperatura ensaio solo(20oC)Exemplos:Cabos VoltaleneCabos EprotenaxCabos Afumex



Condutor de cobre com Isolação em EPR/XLPE (Termofixo)Temperatura no condutor( 90oC)Temperatura ensaio ambiente(30oC)Exemplos:Cabos VoltaleneCabos EprotenaxCabos Afumex

26


Capacidade de Condução de CorrenteFator de Correção para a Temperatura Ambiente (f1)

Calculado a partir da seguinte expressão:

Sendo:θZ – Temperatura máxima de serviço contínuo do condutor/cabo (oC)θA – Temperatura ambiente (oC) no local da instalaçãoθA – Temperatura ambiente de referência (oC), ou seja a temperatura utilizada no ensaio do cabo

O Fator de Correção para Temperatura também pode ser obtido a partir da TABELA 6, caso a temperatura ambiente ou do solo esteja disponível nesta tabela.

AZ

AZ

θθθθ

−−

=1f


Capacidade de Condução de CorrenteTABELA 6 - Fator de Correção para Temperatura

Utilizada para temperatura ambiente diferente de 30 oC e para temperatura ambiente no solo diferente de 20 oC, no caso de linhas subterrâneas

27


Capacidade de Condução de Corrente

Fator de Correção para Resistividade Térmica do Solo (f2)Quanto maior a resistividade térmica, pior as condições de dissipação do calor no cabo e por isto a capacidade de condução é afetadaEste fator somente é aplicado a linhas onde o conduto está no solo ou então o condutor é diretamente enterradoCalculado a partir da seguinte tabela (TABELA 7)

0.961.001.051.101.18Fator de Correção (f2)

32.521.51Resistividade Térmica do Solo (K . m/W)



Fator de Agrupamento (f3)Quando existir mais de um circuito instalado em uma mesma linha elétrica é necessário calcular o fator de agrupamentoA existência de mais de um circuito em uma mesma linha afeta a capacidade de condução dos condutoresExistem várias tabelas que são utilizadas para a obtenção do fator de agrupamento.Basicamente estas tabelas consideram os diferentes tipos de linhas elétricas (diretamente enterrados; cabos ao ar livre; em bandejas; prateleiras; eletrodutos enterrados; etc.)

28


Capacidade de Condução de CorrenteTABELA 8 - Fator de Correção para Agrupamento de Circuitos ou Cabos Multipolares


Capacidade de Condução de CorrenteTABELA 9 - Fator de Correção para Agrupamento de Circuitos com Cabos Unipolares ou Cabos Multipolares diretamente enterrados (método de referência D)

29


TABELA 10 – Multiplicadores para obtenção dos Fatores de Agrupamento de circuitos trifásicos ou cabos multipolares ao ar livre, cabos contíguos, em várias camadas horizontais, em bandejas, prateleiras e suportes horizontais (métodos de referência C, E e F

Neste caso o fator de agrupamento é obtido multiplicando o fator acima pelo número camadas



TABELA 11 – Fator de Correção para Agrupamento de Circuitos com Cabos Unipolares ou Cabos Multipolares em eletroduto diretamente enterrado (método de referência D)


30


TABELA 12 – Fator de Correção paraAgrupamento de Mais deUm Cabo Multipolar ao Ar Livre (método de referência E)



TABELA 13 – Fator de Correção paraAgrupamento de Mais deUm Cabo Unipolar ao Ar Livre (método de referência E)


31


Critério da Queda de TensãoOs fios e cabos elétricos são construídos utilizando-se materiais condutores como cobre e alumínio.Mesmo sendo bons condutores estes materiais apresentam uma resistência própria à passagem da correnteEsta resistência provoca a produção de calor e também o fenômeno da queda de tensão.A queda de tensão provoca o efeito de redução do potencial elétrico (U) disponível para a carga.A medida que a distância da fonte à carga aumenta, aumenta o efeito da queda de tensão.Outro aspecto importante é que a medida que a seção do condutor aumenta, a queda de tensão diminui.


Critério da Queda de TensãoEm circuitos alimentadores de quadros e em circuitos onde a carga encontra-se a uma distância razoável a queda de tensão deve ser consideradaA tabela abaixo mostra os valore máximos permitidos para a queda de tensão máxima ( ΔUMAX)conforme a NBR 5410

32


Critério da Queda de TensãoA queda de tensão de um circuito com carga concentrada na extremidade pode ser calculada pela seguinte expressão:

Sendo:ΔU – Queda de tensão (V)IB – Corrente de Projeto (A)l – Comprimento do Circuito (m)ΔU – Queda de tensão unitária (V/A . Km)

A queda de tensão unitária pode ser obtida através das seguintes tabelas: TABELA 19; TABELA 20; TABELA 21Para que o critério da queda de tensão seja satisfeito a queda de tensão máxima deve ser menor que aquela indicada pela TABELA 18

Quando a queda de tensão seja maior que o máximo permitido então seránecessário aumentar a seção do condutor e utilizar novamente o método até que o critério seja satisfeito

U*101I U 3B Δ⋅∗∗=Δ −l

MAXU 100)*U/U( Δ<=Δ


Critério da Queda de TensãoA tabelas que indicam a queda de tensão unitária (TABELA 19; TABELA 20; TABELA 21) referem-se a condições particulares onde o fator de potência é 0.8 ou 0.95Para outras situações a queda de tensão unitária deve ser calculada utilizando-se a seguinte expressão:

Sendo:ΔU – Queda de tensão unitária (V/A.Km)tQ– Fator que depende do tipo de alimentaçãor – Resistência do condutor do circuito (Ω.Km)x – Reatância Indutiva do condutor do circuito (Ω.Km)cosΦ = Fator de potência (reativo) do circuitosenΦ = Fator de potência (indutivo) do circuito

Os valores das resistências e reatâncias específicas do condutor podem ser obtidos nas tabelas: TABELA 22; TABELA 23; TABELA 24

) cos(r t U Q φφ xsen+∗=Δ

33


Critério da Queda de TensãoO Fator t pode ser obtido a partir da seguinte tabela


Critério da Proteção Contra SobrecargaO objetivo do dimensionamento de circuitos elétricos é calcular a seçãodo condutor e a corrente nominal dispositivo de proteçãoO objetivo deste critério é proteger o condutor contra possíveissobrecargas que podem ocorrer durante a operação do circuitoExemplos de sobrecarga:

Em um circuito cuja carga foi estimada em 1000 VA ligar um forno elétricocuja potência de 5000 WattsLigar aparelhos em série

A sobrecarga equivale a uma carga elétrica acrescentada a um circuito.O condutor possui uma capacidade de condução, mesmo que tenhasido dimensionado para esta situação é necessário PROTEGER o condutor da sobrecargaEsta é uma das funções do dispositivo de proteção.Além da sobrecarga o dispositivo também deve proteger o circuitocontra:

Curto-CircuitoFalta por contatos indiretos

Existem outros dois critérios que levam em conta estes tipos de falta.

34


Dispositivos de ProteçãoOs dispositivos de protecão possuem algumas funções em um circuito:

Proteção contra sobrecargaManobraProteção contra curto-circuito

O dispositivo é fundamental para a segurança dos usuários do circuito e deve estar em consonância com o condutor utilizado.As características de proteção contra sobrecarga e curto-circuito normalmente estão disponíveis no mesmo dispositivo, porém podem estar em dispositivos separadosEntre os dispositivos utilizados em instalações de baixa tensão existem:

DisjuntoresFusíveisDisjuntores DR

Normalmente um dispositivo de proteção é caracterizado por:Corrente Nominal (IDP)

Indica o maior valor de corrente que o dispositivo pode conduzir de em regime de operação, ou seja, por tempo indeterminado

Número de PólosIndica o número de condutores vivos que serão ligados ao DP. É possível a existência de dispositivos Unipolares; Bipolares; Tripolares e Tetrapolares


Critério da Proteção Contra Sobrecarga

Para que o critério seja aplicado é necessário que duas condições sejamsatisfeitas:

A. B.Sendo:IB - Corrente de projeto, sem a aplicação dos fatores de correçãoIDP - Capacidade de corrente do dispositivo de proteçãoα - Fator característico do dispositivo de proteção

α = 1,30 disjuntores conforme a NBRIEC 60947-2 α = 1,45 disjuntores conforme a NBRIEC 60898 α = 1,35 disjuntores conforme a NBR 5361α = 1,60 fusíveis conforme a NBRIEC 60269-1

I’Z - Capacidade de condução corrigida do condutor. Este valor pode ser obtido

a partir da expressão abaixoSendo

IZ - Capacidade de condução do condutor. Obtida das tabela de capacidade de condução de corrente do condutor utilizado (TABELA 2 ou TABELA 3 ou TABELA 4 ou TABELA 5)f1 - Fator de Correção para Temperatura Ambientef2 - Fator de Correção para Resistividade do Solof3 - Fator de Correção para Agrupamentos

'ZDPB III ≤≤ '

ZDP I45.1I ∗≤α

3*2*1*II Z'Z fff=

35


Normas AplicáveisNormas Aplicáveis a disjuntores e fusíveis

NBRIEC 60947-2Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão - Parte 2: Disjuntores

NBRIEC 60898Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalações domésticas e similares (IEC 60898:1995)

NBR 5361Disjuntores de baixa tensão

NBRIEC 60269-1 Dispositivos-fusíveis de baixa tensão - Parte 3-1: Requisitos suplementares para dispositivos-fusíveis para uso por pessoas não qualificadas (dispositivos-fusíveis para uso principalmente doméstico e similares) -Seções I a IV

Documents

Eletric A