UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA ELÉTRICA
ELETROTÉCNICA GERAL
PROFESSOR: Luis Reyes
ALUNO (A): Rivana Mabel Lucena Oliveira MATRÍCULA: 21115226
Instalações Elétricas Residenciais
Campina Grande, PB.
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA
UNIDADE ACADÊMICA DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Projeto Elétrico de uma Residência com Dois Andares
Campina Grande, PB.
Objetivo do Trabalho
Elaborar um projeto elétrico de uma grande residência, a fim de se entender um pouco mais sobre energia elétrica, os sistemas de proteção contra acidentes, como se faz o dimensionamento dos fios e eletrodutos, quais bitolas a serem utilizados, quais os valores das variáveis potência e corrente nessa residência, e por fim, como se fazer uma lista de materiais.
Esse projeto é parte da avaliação da disciplina de eletrotécnica, onde de forma detalhada foi-se mostrado cada um dos itens já citados.
Procedimentos Empregados Para a Realização do Projeto
O projeto de edificação possui Instalação Elétrica de uma residência que possui aproximadamente 1000 m 2
de área, sendo 25 metros de frente por 40 de fundura. No seu total a residência é composta de trinta dependências, e são estas:
Sala de Estar
Sala de Jantar
Sala de Jogos
Sala de TV
Sala de Espera
Sala de Estudo
Escritório
Cozinha
Despensa
Dormitório I (Empregada)
Dormitório II
Dormitório III
Suíte Master I (Para hóspedes e/ou visitas)
Suíte Master II
Closet I
Closet II
WC I
WC II (Lavabo)
WC III (Dormitório Empregada)
WC IV
WC V (Social)
WC VI (Externo)
Varanda
Área de Lazer Externa
Muro I
Muro II
Alpendre
Garagem
Corredores Térreo
Corredores 1° Andar
As dependências possuem as respectivas áreas e perímetros:
Tabela 1 – Dimensões da Residência
Levantamento de Potência e Corrente
Sabendo-se que, baseando-se nas medidas acima temos a distribuição das tomadas de uso geral e dos pontos de luz. A construção tem como previsão de instalação dos seguintes equipamentos que necessitavam de tomadas de uso especifico: chuveiro elétrico, ar condicionado, microondas, computador, torneira elétrica, máquina de lavar e máquina de secar.
Dependência Área (m2) Perímetro (m)Sala de Estar 57,66 27,0Sala de Jantar 23,0 19,6Sala de Jogos 14,04 19,0Sala de TV 36,0 26,8Sala de Espera 37,8 32,4Sala de Estudo 20,0 16,8Escritório 23,2 20,4Cozinha 38,0 23,0Despensa 8,0 12,0Dormitório I (Empregada) 12,6 13,2Dormitório II 48,0 27,6Dormitório III 54,0 30,0Suíte Master I 38,0 23,0Suíte Master II 35,0 24,0Closet I 8,0 12,0Closet II 8,0 12,0WC I 4,0 8,0WC II 8,0 16,0WC III 5,2 9,2WC IV 4,0 8,0WC V 7,2 12,0WC VI 4,8 9,6Varanda 7,4 9,0Área de Lazer Externa 25,0 10,6Muro I 54,0 24,4Muro II 54,0 24,4Alpendre 20,4 10,9Garagem 46,2 28,0Corredores Térreo 16,0 20,4Corredores 1º Andar 39,2 40,0Área de serviço 51,2 31,6
Dependências
Ponto de Luz
Quantidade
Potencia de Iluminação (VA)
Potencia por Dependência
Quantidade Previsão de Carga
Tug´s
Tue´s
Tug´s (100VA
por tomada)
Descrição de Tue´s
Potência Tue´s (W) de
acordó com o último
número de matrícula
Sala de Estar 43 x 200
1 x 220
8206 - 600
--
Sala de Jantar 21 x 240
1 x 100
3404 - 400
--
Sala de Jogos 1 1 x 220 220 4 1 400 Ar Condicionado 10500
Sala de TV 32 x 200
1 x 120
5205 -
500 --
Sala de Espera 32 x 200
1 x 120
5206 -
600 --
Sala de Estudo 21 x 120
1 x 160
2804 1
400 Ar Condicionado10500
Escritório 21 x 240
1 x 100
3403 1
300 Ar condicionado 10500
Cozinha 32 x 240
1 x 100
5805 1
500 --
Despensa 1 1 x 100100
2 -200 -
-
Dormitório I
(Empregada)1 1 x 160
1603 1
300 Ar condicionado10500
Dormitório II 32 x 240
1 x 220
7005 1
500 Ar condicionado10500
Dormitório III 43 x 200
1 x 220
8206 1
600 Ar condicionado10500
Suíte Master I
(Hóspedes)3
2 x 240
1 x 100
5804 1
400 Ar Condicionado10500
Suíte Master II 32 x 200
1 x 120
5205 1
500 Ar Condicionado 10500
Closet I 1 1 x 100100
1 -100 - -
Closet II 1 1 x 100100
1 -100 -
-
WC I 1 1 x 100100
1 1100 Chuveiro Elétrico
6000
WC II (Lavabo)1 1 x 100
1001 1
100 Chuveiro Elétrico6000
WC III
(Empregada)1 1 x 100
1001 1
100 Chuveiro Elétrico6000
WC IV 11 x 100
1001 1
100 Chuveiro Elétrico6000
WC V
(Social)1 1 x 100
1001 1
100 Chuveiro Elétrico6000
WC VI
(Externo)1 1 x 100
1001 1
100 Chuveiro Elétrico6000
Varanda 1 1 x 100 100 2 - 200 - -
Área de Lazer 21 x 240
1 x 100
3404 -
400 --
Muro I 43 x 200
1 x 220
820- -
- --
Muro II 43 x 200
1 x 220
820- -
- --
Alpendre 21 x 160
1 x 120
2803 -
300 --
Garagem 32 x 240
1 x 220
700- -
- --
Corredor Térreo
1 1 x 220220
5 -500 -
-
Corredor 1º Andar
32 x 240
1 x 100
3405 -
500 --
Área de Serviço 43 x 200
1 x 160
7606 -
600 --
Total 63 - 11160 93 14 9300 - 120000
Tabela 2 – Distribuição de Pontos de Luz, TUG’s e TUE’s
As informação dos motores que são utilizadas na instalação elétrica da residência são indicadas na Tabela 3 abaixo:
Quantidade Tipo Potência do motor
01 Portão Elétrico 190 W
02 Piscina 670 W
03 Caixa de Água 560W
Total - 1420W
Tabela 3 – Motores Utilizados na Residência
Levantados os dados, pode-se calcular a potencia do circuito de distribuição consumida pela residência. Para tal calculo utilizou-se fator de potencia de 1,0 para as lâmpadas e 0,8 para as tomadas de uso especifico, ficando assim nosso calculo de consumo.
Iluminação 11160 VA x 1,0 = 11160 W
Tomadas de Uso Geral 9300 VA x 0,8 = 7440 W
Total 18600 W
Tabela 4 – Potência de Iluminação e TUG’s
Verifica-se então na Figura 1 qual será o fator de demanda para o resultado encontrado:
Figura 1 - Tabela de Fator de Demanda
Multiplica-se o resultado antes encontrado pelo fator de demanda que segundo a Figura 1 é de 0.24, que segundo a tabela é de 0,28. Por fim obtém-se o valor que representa quanto das potencias será utilizado simultaneamente.
18600 x 0,24 = 4464 W
Em seguida multiplica-se pelo seu fator demanda, que segundo a tabela será de 0,24, o valor das tomadas de uso especifico mais a potencia dos motores, também.
120000 x 0,24 = 28800 W
Somam-se então as potências ativas de iluminação, tomadas de uso especifico e de uso geral, já com seus fatores de potência corrigidos, e dividiram-se tudo por 0,95, ficando assim:
(4464 W + 28800 W) / 0,95 = 35014,73 W
Portanto;
P = 35014,73 W
Logo, se sabendo que a tensão da rede é de 220V, temos:
P = I U, logo I = P / U
I = (35014,73) / (220)
I = 159,15 A
Circuitos da Residência
A residência é composta por três quadros onde se encontram os disjuntores que controlam os circuitos casa. O primeiro quadro controla os outros dois quadros, além de controlar a iluminação externa da casa. O segundo quadro fica no térreo e o segundo fica no primeiro andar, e estes controlam os seguintes circuitos:
(Em Anexo são mostradas as plantas baixas da casa, assim como o projeto elétrico.)
Primeiro Quadro
Segundo Quadro Terceiro Quadro Circuito 5- Iluminação Área Externa Circuito 20 – Motor da Piscina Circuito 21 – Motor da Caixa de Água subterrânea Circuito 22 – Motor do Portão Elétrico Circuito 11 – Chuveiro Elétrico WC VI
Segundo Centro
Circuito 1 - Iluminação Térreo Circuito 4 – Tomadas TUG Térreo Circuito 17 – Ar condicionado Escritório
Circuito 12 – Ar condicinado Dormitório I Circuito 15 – Ar condicionado Suíte Master I Circuito 6 – Chuveiro Elétrico WC I Circuito 7 – Chuveiro Elétrico WC II Circuito 8 – Chuveiro Elétrico WC III
Terceiro Centro
Circuito 3 – Iluminação 1° Andar Circuito 16 – Ar condicionado Suíte Master II Circuito 13 – Ar condicionado Dormitório II Circuito 14 – Ar condicionado Dormitório III Circuito 18 – Ar condicionado Sala de Jogos Circuito 19 – Ar condicionado Sala de Estudos Circuito 19 – Chuveiro Elétrico WC IV Circuito 20 – Chuveiro Elétrico WC V
Valor dos Disjuntores
Para se calcular os valores de cada disjuntor para cada um dos circuito utiliza-se a seguinte equação:
I(de cada disjuntor) =P(demandada) / U
Circuito Tipo
Potencia Demandada
Corrente (A)
Disjuntor (A)
1 Iluminação Térreo 5100 W 23,1 A 25 A
2 Iluminação Primeiro Andar 3380 W 15,36 A 20 A
3 Tomadas TUG Térreo 5100 W 23,18 A 25 A
4 Tomadas TUG Primeiro Andar 3700 W 16,81 A 20 A
5 Iluminação Área externa 2780 W 12,64 A 15 A
6 Tomada do Chuveiro WC I 6000 W 27,3 A 35 A
7 Tomada do Chuveiro WC II 6000 W 27,3 A 35 A
8 Tomada do Chuveiro WC III 6000 W 27,3 A 35 A
9 Tomada do Chuveiro WC IV 6000 W 27,3 A 35 A
10 Tomada do Chuveiro WC V 6000 W 27,3 A 35 A
11 Tomada do Chuveiro WC VI 6000 W 27,3 A 35 A
12 Ar-Condicionado Dormitório I 10500 W 47,73 A 55 A
13 Ar-Condicionado Dormitório II 10500 W 47,73 A 55 A
14 Ar-Condicionado Dormitório III 10500 W 47,73 A 55 A
15 Ar-Condicionado Suíte Master I 10500 W 47,73 A 55 A
16 Ar-Condicionado Suíte Master II 10500 W 47,73 A 55 A
17 Ar-Condicionado Escritório 10 500 W 47,73 A 55 A
18 Ar-Condicionado Sala de Jogos 10500 W 47,73 A 55 A
19 Ar-Condicionado Sala de Estudo 10500 W 47,73 A 55 A
20 Motor da Piscina 670W 3,04 A 10 A
21 Motor Portão Elétrico 190 W 0,86 A 5 A
22 Motor da Caixa de Água 560 W 2,54 A 5 A
Tabela 3 – Valores dos disjuntores, correntes, e potencias demandadas de cada circuito
Valor das Bitolas dos Fios
Com os valores das correntes que passam vão circular por cada um dos circuitos, podemos definir de quanto será o valor em mm2 da bitola dos nossos fios. Para circuitos de iluminação a NBR 5410 estabelece bitolas de no mínimo 1,5 mm2, e para circuitos de força bitolas de no mínimo 2,5 mm2. Pelos nossos cálculos obtivemos circuitos que necessitam de bitolas com valores maiores a 2,5 mm2, ficando assim nossos valores de bitola.
Circuito Tipo
Corrente (A) Disjuntor (A) Bitola (mm2)
1 Iluminação Térreo 23,1 25 1,5
2 Iluminação Primeiro Andar 15,36 20 1,5
3 Tomadas TUG Térreo 23,18 25 2,5
4 Tomadas TUG Primeiro Andar 16,81 20 2,5
5 Iluminação Área externa 12,64 15 1,5
6 Tomada do Chuveiro WC I 27,3 35 6,0
7 Tomada do Chuveiro WC II 27,3 35 6,0
8 Tomada do Chuveiro WC III 27,3 35 6,0
9 Tomada do Chuveiro WC IV 27,3 35 6,0
10 Tomada do Chuveiro WC V 27,3 35 6,0
11 Tomada do Chuveiro WC VI 27,3 35 6,0
12 Ar-Condicionado Dormitório I 47,73 60 6,0
13 Ar-Condicionado Dormitório II 47,73 60 6,0
14 Ar-Condicionado Dormitório III 47,73 60 6,0
15 Ar-Condicionado Suíte Master I 47,73 60 6,0
16 Ar-Condicionado Suíte Master II 47,73 60 6,0
17 Ar-Condicionado Escritório 47,73 60 6,0
18 Ar-Condicionado Sala de Jogos 47,73 60 6,0
19 Ar-Condicionado Sala de Estudo 47,73 60 6,0
20 Motor da Piscina 3,04 10 1,5
21 Motor Portão Elétrico 0,86 5 1,5
22 Motor da Caixa de Água 2,54 5 1,5
Tabela 4 – Bitola dos fios para cada circuito
Proteção
Para proteção no geral se utilizam disjuntores. Esses disjuntores são chamados de DTM, porém existem os dispositivos DR, que são interruptores sensíveis à correntes de centésimos de ampere, correntes estas que podem ser fatais para pessoas. Por isso, além do quadro de distribuição, sistemas aterrados fizeram uso do dispositivo DR além do fio terra, ficando assim:
Circuito Tipo
Proteção
1 Iluminação Térreo DTM
2 Iluminação Primeiro Andar DTM
3 Tomadas TUG Térreo DTM
4 Tomadas TUG Primeiro Andar DTM
5 Iluminação Área externa DTM
6 Tomada do Chuveiro WC I DR
7 Tomada do Chuveiro WC II DR
8 Tomada do Chuveiro WC III DR
9 Tomada do Chuveiro WC IV DR
10 Tomada do Chuveiro WC V DR
11 Tomada do Chuveiro WC VI DR
12 Ar-Condicionado Dormitório I DR
13 Ar-Condicionado Dormitório II DR
14 Ar-Condicionado Dormitório III DR
15 Ar-Condicionado Suíte Master I DR
16 Ar-Condicionado Suíte Master II DR
17 Ar-Condicionado Escritório DR
18 Ar-Condicionado Sala de Jogos DR
19 Ar-Condicionado Sala de Estudo DR
20 Motor da Piscina DR
21 Motor Portão Elétrico DR
22 Motor da Caixa de Água DR
Tabela 5 – Proteção utilizada
Simbologia Adotada
Para o desenho da planta baixa adotou-se as seguintes simbologias.
Figura 2 - Simbologia Usada no Desenho da Planta Baixa
Lista de Materiais
Abaixo seguem os quadros onde podem ser observadas as listas de materiais necessárias para fazer a instalação da residência que segue em anexo. Temos no primeiro quadro a quantidade de condutor em metros.
Condutores Quantidade Unidade
Fase 1,5 mm2 420 Metros
Neutro 1,5 mm2
400 Metros
Terra 1,5 mm2
380 Metros
Fase 2,5 mm2 230 Metros
Neutro 2,5 mm2
330 Metros
Terra 2,5 mm2
260 Metros
Fase 6 mm2 220 Metros
Neutro 6 mm2
210 Metros
Terra 6 mm2 205 Metros
Nesse segundo quadro observa-se que a quantidade de eletroduto necessário para a passagem dos condutores.
Eletrodutos Quantidade Unidade
16 mm 115 Metros
20 mm 95 Metros
25 mm 55 Metros
32 mm 35 Metros
No terceiro quadro seguem os demais componentes necessários para finalizar a instalação da casa
Outros Componentes Quantidade Unidades
Caixa 4” x 2” 72 Peça
Caixa octogonal 4”x 4” 18 Peça
Tomada 2P + T 50 Peça
Interruptor simples 31 Peça
Placa para saída de fio 14 Peça
Curva 90 Ø 16 18 Peça
Arruela e bucha Ø 16 100 Peça
Curva 90 Ø 20 22 Peça
Arruela e bucha Ø 20 62 Peça
Curva 90 Ø 25 12 Peça
Luva Ø 25 2 Peça
Arruela e bucha Ø 25 20 Peça
Arruela e bucha Ø 32 8 Peça
Curva 45 Ø 16 14 Peça
Disjuntor Termomagnético monopolar 5 A
2Peça
Disjuntor Termomagnético monopolar 10 A
2Peça
Disjuntor Termomagnético monopolar 20 A
2Peça
Disjuntor Termomagnético biopolar 25 A 8 Peça
Disjuntor Termomagnético bipolar 30 A 2 Peça
Disjuntor Termomagnético bipolar 35 A 6 Peça
Disjuntor Termomagnético bipolar 60 A 1 Peça
Disjuntor DR 30 mA unipolar 5 A 4 Peça
Disjuntor DR 30 mA unipolar 10 A 10 Peça
Disjuntor DR 30 mA unipolar 30 A 16 Peça
Disjuntor DR 30 mA unipolar 60 A 6 Peça
Disjuntor DR 30 mA tetrapolar 200 A 1 Peça
Quadro de Distribuuição 2 Peça
Quadro Geral Com Contador 1 Peça
Conclusão
Com o projeto pode-se compreender um pouco mais sobre instalações prediais, como as fazer tais instalações de maneira segura procurando evitar falhas na instalação.
Aprendeu-se como dimensionar circuitos, a fiação elétrica e toda a parte de eletrodutos.
Observou-se que para se projetar uma instalação de modo eficiente é necessário calma, raciocínio e experiência, sem falar em estudo e conhecimentos acerta de eletricidade.
Referências
CREDER , Hélio . Manual de Instalador Eletricista . 5ª Edição , Editora LTC , Rio de Janeiro, RJ. 1991.
REYES,LUIS. Instalações Elétricas. Nota de aula disponível em <https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVlLnVmY2cuZWR1LmJyfGx1aXNyZXllc3xneDoyNDE0NzAzNjdjMzNmYjM1>. Acesso em 01 de março de 2012.
REYES,LUIS. Instalações Elétricas Residenciais. Nota de aula disponível em <https://docs.google.com/viewer?a=v&pid=sites&srcid=ZGVlLnVmY2cuZWR1LmJyfGx1aXNyZXllc3xneDo2ZTBhZjdjOTQ2MWQ3YjI1> Acesso em 03 de março de 2012.
ANEXOS
Figura 3 - Planta Baixa – Térreo
Figura 4 -Planta Baixa - 1º Andar
Figura 5 - Projeto Elétrico Pavimento Externo
Figura 6 - Projeto Elétrico Térreo
Figura 7 - Projeto Elétrico 1º Andar