Instalações Elétricas Prediais

MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃOSETOR DE TECNOLOGIAGRADUAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁDEPARTAMENTO DE ELETRICIDADE

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Série : -graduação Grupo: Civil e outros

Título: Introdução a eletrotécnica Versão: 001/2004

NOÇÕES DE ELETRICIDADE RESIDENCIAL

Prof. Tibiriçá Krüger MoreiraPágina 1 de 18



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Noções básicas de eletricidade

APRESENTAÇÃO

A eletricidade veio para nos beneficiar, mas como tudo na vida devemos ter os devidos cuidados para tratá-la. A corrente elétrica é a grande ofensora, pois é ela que provoca a morte. Portanto a tensão de 127 V ou a de 220 V tem o mesmo perigo, dependendo das condições.Tudo depende da energia concentrada em determinado momento, ou seja, a potência.Nesta pequena apresentação, falamos de três grandezas que às vezes nos parece confuso ou vejamos esta grandeza.




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CORRENTE ELÉTRICA

Para entendermos melhor esta grandeza, vamos compará-la com a água, ou seja, sendo o cano da água nosso condutor a água será a corrente elétrica. A torneira será o regulador de quantidade de água que poderá ser usada. Sua unidade de medida é ampére- “A”.

TENSÃO

A tensão podemos comparar com o diâmetro do cano, ou seja, se a água escoa mais livre ou não. Cano fino seria a tensão de 127V e cano grosso tensão de 220V. Sua unidade de medida é o volt – “V”

POTÊNCIA

Na nossa comparação a potência é nossa caixa d’água, ou seja, é a quantidade de água que nós temos para usar podemos comparar com a quantidade de energia. De nada adianta querermos encher um balde de 50 litros se nossa caixa de água só tem 30 litros, em outras palavras, se nós quisermos ligar um chuveiro de 5 000 watts, necessitamos ter esta energia à disposição.Por isto que quando necessitamos usar um transformador, devemos saber quantos watts é o equipamento que necessitamos ligar neste trafo, pois do contrário, o transformador queima. Sua unidade de medida é o watt – “W”

PERIGO DE VIDA

Agora que já sabemos as grandezas que iremos trabalhar, vamos ver os cuidados que deveremos ter ao manusear a eletricidade, bem como os cuidados que devemos ter ao instalar um equipamento, que será manuseado por terceiros.A corrente elétrica só mata quando passa uma quantidade em nosso coração.Portanto, vejamos a quantidade de corrente que circula em nosso coração quando inadvertidamente tomamos um choque.




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I= 220 mA


9,7 %

9,7 %

7,9 %



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2,9 %

1,8 %

0 %

2,9 %

1,8 %

0 %



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Existem três tipos de choque que podem ocorrer, ou seja:

- Potencial de toque

Quando tocamos em uma superfície energizada.

-Potencial de transferência

Quando tocamos em uma pessoa que está energizada.

-Potencial de passo

Quando damos um passo sobre superfície energizada.

A partir de agora as sabemos nos cuidar e cuidar dos usuários de equipamento elétrico, equipamentos estes que encontramos em todos os lugares, por exemplo:

Serra elétrica; Fogão a gás em nossos lares; Geladeiras Rádios; Televisores; Motor de nosso barco;

E outros equipamentos tão comuns em nosso dia a dia.

ELETRICIDADE BÁSICA

FASE E NEUTRO

Na eletricidade usamos os condutores para transportarmos a corrente elétrica e estes condutores têm dois nomes, a saber:

Um único condutor – recebe o nome de fio (erradamente chamado de fio rígido) Vários condutores reunidos – recebe o nome de cabo (erradamente chamado de fio

flexível)




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Na eletricidade existem basicamente dois tipos de condutores energizados, a saber: Fase, é o condutor que oferece perigo de vida ao ser mau manuseado; Neutro, é o condutor que não oferece perigo de vida quando aterrado.

EXPERIÊNCIA PRÁTICA

Quando tu estiveres lendo este apontamento, lembre-se da experiência que realizamos em sala, onde mostramos por que não devemos aterrar nada no neutro, pois este poderá se transformar em uma fase e colocar em risco a vida do ser humano.

PROTEÇÃO

A proteção serve para prevenir acidentes com a vida humana ou dos equipamentos ligados em nossos circuitos elétricos. A proteção deve proteger o patrimônio no qual está a instalação elétrica.A proteção normalmente é feita com disjuntores ou fusível. Em nosso estudo trataremos dos disjuntores.Para calcularmos o valor da proteção devemos somar toda a potencia instalada no circuito. Vamos calcular o valor de um disjuntor que deve ser instalado em uma residência que possui dois quartos, uma sala, cozinha e banheiro. Cada compartimento tem uma lâmpada de 60W e no banheiro temos um chuveiro de 3500 W. A residência possui um fero de passar roupa de 2500 W.

Para calcularmos o valor do disjuntor devemos saber que :

Para tanto vamos somar todas as potências existentes em nossa casa:




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Lâmpadas – São cinco peças que temos lâmpadas de 60W cada, portanto temos

CONSUMO DAS LÂMPADAS

Potência total de 300W

Corrente de 2,36A ou seja de 2,5 ampéres

CONSUMO DO FERRO DE PASSAR ROUPA

Potência total= 2500W

Corrente de 19,7 A ou seja 20 ampéres

Portanto devemos ter um disjuntor de no mínimo de 22,5 A. Como devemos ter uma tolerância devemos prever um disjuntor de 30 A

Para o chuveiro, devemos ter um circuito independente e por tanto vamos calcular a proteção;

CONSUMO DO CHUVEIRO

Potência total de 3500 W

Corrente de 27,6 A ou seja de 28 ampéres

Portanto devemos ter um disjuntor de no mínimo de 28 ampéres. Como devemos ter uma tolerância, devemos prever um disjuntor de 35 A




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ILUMINAÇÃO

Na iluminação devemos sempre instalar o fio neutro na lâmpada e o fio fase no interruptor (chave de luz). O fio que sai da chave e vai até a lâmpada chama-se retorno.Devemos sempre utilizar este método, pois assim se a lâmpada estiver apagada, podemos mecher nesta sem medo de tomar um choque elétrico. Por garantia sempre que formos mexer num circuito elétrico, devemos desligar o circuito no disjuntor.

Circuito com chave liga desliga


Neutro

Fase

Retorno

interruptor

lâmpada



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Circuito com chave paralela

TOMADAS

Nas tomadas devemos instalar a fase e o neutro. Quando for de três pinos devemos instalar o condutor de aterramento, sempre independente da fase e do neutro. Nunca devemos ligar o terra no neutro.O fio neutro deve ficar sempre à esquerda ou na parte inferior da tomada.


Neutro

Fase

Retorno

lâmpada

Chave 1 Chave 2

Neutro fase



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ESCOLHA DO TIPO DE CONDUTOR

O condutor deve ser escolhido de tal maneira que não ofereça perigo de curto circuito e que não venha à sobre carregar a energia nele transportada.Temos duas maneiras de escolher o condutor, a saber.

Capacidade de corrente

Devemos saber qual a corrente que vai circular pelo condutor, ou seja, mais uma vez temos que calcular, através da potência do equipamento que será ligado a este.Vamos voltar a nossa casa anteriormente apresentada:

Tínhamos cinco lâmpadas e vamos supor que temos duas tomadas na sala, duas tomadas na cozinha e uma tomada por quarto e uma tomada no banheiro.As tomadas de cozinha devem suportar uma potência de 2500 W ( 2500VA) e as demais devem suportar 100W. Vamos considerar que uma das tomadas da sala vai ser ligado o ferro de passar roupa.

Circuito das Lâmpadas

Para calcular o condutor adequado, vamos considerar que todas as lâmpadas estão ligadas num mesmo circuito, ou seja, num mesmo condutor da rede ;

Potência das lâmpadas = 300 W

corrente de 2,36 A ou seja 2,5 Ampére


Neutro

fase



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Vamos agora aprender a usar a tabela de dimensionamento do condutor.




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CONDUTORES DE COBRE - TIPO BWFEQUIVALÊNCIA PRÁTICA AWG/MCM X SÉRIE MÉTRICA - PVC/60o C X PVC 70o C

PVC/60o C - EB - 98 ABNT PVC/70o C - NBR - 6148 - ABNT

AWG/MCM (mm2) aprox. ampéres Série métrica mm2 ampéres14 (2.1) 15 1.5 15.512 (3.3) 20 2.5 2110 (5.3) 30 4 288 (8.4) 40 6 366 (13) 55 10 504 (21) 70 16 682 (34) 95 25 891 (42) 110 35 111

1/0 (53) 125 50 134

2/0 (67) 145 3/0 (85) 165 70 1714/0 (107) 195

95 207250 (127) 215 300 (152) 240 120 239350 (177) 260

150 272400 (203) 280

185 310500 (253) 320 600 (304) 355

240 364700 (355) 385 750 (380) 400 800 (405) 410 300 419900 (456) 435

1000 (507) 455 400 502 500 578

ESCALA MÉTRICA PARA CONDUTORES (mm2)

NOTAS:1) Corrente para cabos em eletrodutos (até 3 cond. Carregados), conf. NBR - 5410;2) Para circuitos longos considerar NBR - 5410 CAP 525.




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Podemos observar na tabela que o condutor que suporta 2,5 Ampéres é o de 1,5 mm2.Portanto devemos usar o condutor para a iluminação o de 1,5 mm2

Circuito das tomadas

Para efeito de cálculo, tomadas acima de 100W são consideradas específicas para um tipo de serviço.Para calcular o condutor adequado, vamos considerar que todas as tomadas de 100W estão ligadas num mesmo circuito, ou seja, num mesmo condutor da rede ;

Tomadas comuns:

Potência das 4 tomadas de 100W = 400 W

corrente no circuito= 3,15 Ampéres

Na tabela vemos que necessitamos de um condutor de 1,5 mm2

Tomadas específicas

Potência de cada tomada = 2500 W

corrente no circuito = 19,6 Ampéres

Na tabela vemos que necessitamos de um condutor de 2,5 mm2

Circuito do chuveiro

O chuveiro é um circuito independente. A potência do chuveiro pe de 3500 W

corrente no circuito = 27,6 A

Na tabela vemos que necessitamos de um condutor de 4 mm2




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CIRCUITO DE ALIMENTAÇÃO

Vamos Calcular o condutor considerando a carga total

Carga total = circuito das lâmpadas + circuito das tomadas

Carga total = 300W(lâmpadas)+400W(tomadas)+7500W(tomadas específicas)+3500W(chuveiro)

Carga total =´11.700W

corrente total = 92,13 ampéres

Na tabela escolhemos o condutor de 35 mm2

Queda de tensão

Dependendo da distância do quadro de distribuição até a carga, existe uma perda de energia. Para efeito de cálculo, devemos multiplicar a distância pelo valor da carga em watts.

Por exemplo:

Chuveiro instalado a 10 metros de distância do quadro de distribuição;

Queda = Distância x Potência

Queda 10m x 3500WQueda = 35.000

Vamos examinar nossa tabela:




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TABELA 2Condutor série métrica

(mm2)Queda de

2%1,5 10 0002,5 17 0004 28 0006 42 00010 70 00016 112 00025 175 00035 245 00050 350 00070 490 00095 666 000120 842 000150 1 050 000185 1 290 000240 1 680 000300 2 100 000400 2 800 000500 3 500 000

Na tabela vemos que o valor de 35 000 corresponde ao condutor de 6 mm2

Condutor escolhido

Pelo método da corrente tínhamos;

Condutor de 4 mm2

Pelo método da Queda de tensão tínhamos;

Condutor de 6 mm2

Portanto devemos utilizar o condutor de 6 mm2.




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Cores dos condutores

Tipo de condutor Cor Fase Preto, branco, vermelho, cinza

Neutro Azul claroTerra Verde, verde com listas amarelas

Retorno Demais cores (amarelo, rosa, ...)

Simbologia (NBR 5444)

Luminárias Interruptores

Luz incandescente a

Intermediárioou paralelo

Luz incandescente na parede

a Uma seção

Luz fluorescente na parede

Disjuntor a seco

tomadas

Tomada de energia2,0 metros

Tomada de energia30 centímetros

Tomada de telefone

◑Tomada de TV

condutores

Fase

Neutro

Retorno




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