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projetos elétricos residenciais e industriais
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Não perca as partes importantes!
Professor: Dreifus Medeiros Costa Clênio Böhmer
Pelotas – 26 de junho de 2011.
1 - Previsão de carga
1.1 - Iluminação
Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.
Nota 1. Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede.
Nota 2. Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente.
Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413, pode ser adotado o seguinte critério:
Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m^2 , deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA;
Em cômodos ou dependências com área superior a 6 m^2 , deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m^2 , acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m^2 inteiros.
Nota: Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas.
1.2 - Pontos de tomada
1.2.1 - Número de pontos de tomada
O número de pontos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios: Em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório.
Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;
Em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;
Nota. Admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu acesso. Nota 2. um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m^2. Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m no máximo de sua porta de acesso;
Em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível;
Nota. Particularmente no caso de salas de estar, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá-lo, portanto, com a quantidade de tomadas julgada adequada.
1.2.2 - Potências atribuíveis aos pontos de tomada
A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos:
Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente.
Nota: Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente;
Funcionais - por exemplo, viabilizando a criação de diferentes ambientes, como os necessários em auditórios, salas de reuniões, espaços de demonstração, recintos de lazer, etc.; Produção - por exemplo, minimizando as paralisações resultantes de uma ocorrência; Manutenção - por exemplo, facilitando ou possibilitando ações de inspeção e de reparo.
Na divisão da instalação devem ser consideradas também as necessidades futuras. As ampliações previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação, como, também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros de distribuição. Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada. As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.
Nota: Para facilitar a colocação dos condutores nos eletrodutos é comum utilizar a seção mínima para condutores de iluminação e tomadas de uso geral, ou seja, utilizar condutores com bitola de seção 1,5 mm^2 para circuitos terminais de iluminação e condutores de seção 2,5 mm^2 para circuito terminais de tomadas de uso geral. Com a utilização destes condutores limitamos a potência desses circuitos em até 3410 VA para circuitos de iluminação e até 4620 VA pra circuitos de tomadas de uso geral para uma tensão nominal de 220 V.
3 - Dimensionamento dos circuitos elétricos
3.1 – Dimensionamento dos condutores.
Chamamos de dimensionamento técnico de um circuito a aplicação dos diversos itens na NBR 5410 relativos à escolha da seção do condutor e seu respectivo dispositivos de proteção.
Seção mínima; (conforme 6.2.6 NBR 5410). Capacidade de condução de corrente; (conforme 6.2.5 NBR 5410). Queda de tensão; (conforme 6.2.7 NBR 5410). Sobrecarga; (conforme 5.3.3 NBR 5410). Curto-circuito; (conforme 5.3.4 NBR 5410). Contatos indiretos; (conforme 5.1.3 NBR 5410).
3.1.1 - Seção mínima
A seção dos condutores de fase, em circuitos de corrente alternada, e dos condutores vivos, em circuitos de corrente contínua, não deve ser inferior ao valor pertinente dado na tabela 1.
Tabela 1 – Seção mínima dos condutores. NBR 5410 – Tabela 47.
3.1.2 - Capacidades de condução de corrente
Este tópico é destinado a garantir uma vida satisfatória a condutores e isolações submetidos aos efeitos térmicos produzidos pela circulação de correntes equivalentes às suas capacidades de condução de corrente durante períodos prolongados em serviço normal. Outras considerações intervêm na determinação da seção dos condutores, tais como a proteção contra choques elétricos, proteção contra efeitos térmicos, proteção contra sobrecorrentes, queda de tensão, bem como as temperaturas máximas admissíveis pelos terminais dos componentes da instalação aos quais os condutores são ligados. Em uma instalação elétrica, é necessário definir a maneira como os condutores serão instalados (em eletrodutos embutidos ou aparente, em canaletas ou bandejas, com cabos unipolares e multipolares, etc).
Corrente nominal do projeto
É a corrente que os condutores de um circuito de distribuição ou circuito terminal deve suportar, levando-se em consideração as suas características nominais.
em que:
Ip = Corrente de Projeto, em Ampère (A). V = tensão nominal, em Volt (V). Pn = Potência Ativa, em Watt (W). cos φ= FP – Fator de Potência do equipamento. n = rendimento.
Para circuitos trifásicos equilibrados.
Número de condutores carregados.
Entende-se por condutores carregados aquele que são efetivamente percorridos pela corrente elétrica no funcionamento normal do circuito. Os condutores de fase e neutro são, neste caso, considerados condutores carregados.
Tabela 3 – Número de condutores carregados a ser considerado em função do tipo de circuito. NBR 5410 –Tabela 46.
Seção de um condutor para uma temperatura ambiente de 30oC Tabela 4 – Capacidade de condução de corrente, em ampères. Condutores: cobre Isolação: PVC Temperatura no condutor: 70oC Temperatura de referência do ambiente: 30oC (ar), 20oC (solo). NBR 5410- Tabela 36.
Tabela 5 – Capacidade de condução de corrente, em ampères. Condutores: cobre Isolação: EPR ou XLPE Temperatura no condutor: 70oC Temperatura de referência do ambiente: 30oC (ar), 20oC (solo). NBR 5410 - Tabela 37.
3.1.3 - Condutor neutro
O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito. Sendo o condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase, desde que a seção dos condutores de fase não ultrapasse 25 mm^2. Os valores para seção de condutores neutro são visualizados na tabela 6.
Tabela 6 – Seção do condutor neutro. NBR 5410 - Tabela 48.
3.1.4 - Condutor de proteção
Em alternativa ao método de cálculo, a seção do condutor de proteção pode ser determinada através da tabela 7. Quando a aplicação da tabela conduzir a seções não padronizadas, devem ser escolhidos condutores com a seção padronizada mais próxima. A tabela 7 é valida apenas se o condutor de proteção for constituído do mesmo metal que os condutores de fase. Tabela 7 – seção mínima do condutor de proteção. NBR 5410 – Tabela 58.
3.2 - Dimensionamento dos Disjuntores Termomagnéticos
Segundo a norma NBR-5410, devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda a corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, às ligações, aos terminais ou às vizinhanças das linhas. Um disjuntor é constituído pelo relé, com um órgão de disparo (disparador) e um órgão de corte (o interruptor) e dotado também de convenientes meios de extinção do arco elétrico (câmaras de extinção do arco elétrico). Como disjuntor mais vulgar fabrica-se o disjuntor magnetotérmico que possui um relé eletromagnético que protege contra curto – circuitos e um relé térmico, constituído por uma lâmina bimetálica, que protege contra sobrecargas. A figura abaixo mostra as zonas de operação de um disjuntor.
Figura 1 – Curva característica de funcionamento de um disjuntor (catálogo Siemens).
O disjuntor é um dispositivo que, além de poder comandar um circuito, isto é, ligá-lo e desligá-lo, mesmo com carga, desliga-o automaticamente, quando a corrente que circula ultrapassa um determinado valor, em razão de um curto-circuito ou de uma sobrecarga.
Tabela 8 – Catálogo de Disjuntores Termomagnéticos GE.
Tabela 9 – Catálogo de Disjuntores Termomagnéticos Siemens.
3.3 - Dimensionamento dos Dispositivos Diferencial Residual.
São dispositivos que detectam a corrente diferencial-residual (DR) num circuito, e atuam desligando-o, quando essa corrente ultrapassa um valor prefixado. A corrente diferencial-residual é produzida, num circuito, por fuga para terra ou por falta, e pode ser entendida como a corrente medida por um amperímetro alicate, extremamente sensível, envolvendo todos os condutores vivos do circuito (fase e neutro, se existirem). Os dispositivos DR são destinados à proteção de pessoas contra choque elétrico O uso de dispositivos de proteção de corrente diferencial-residual com variação
choques elétricos.
Interruptores residuais
São dispositivos que só protegem contra choques (podem ligar e desligar circuitos manualmente, como um interruptor comum). A corrente nominal é o maior valor que pode circular continuamente pelo dispositivo e que pode ser interrompido sem danificar seus componentes internos.
Dispositivo de proteção residual
Consistem num disjuntor comum, com um “módulo DR” acoplado, que protege contra choques e contra sobrecarga. A corrente nominal é o maior valor que pode circular continuamente pelo dispositivo sem provocar seu desligamento automático, nem danificar seus componentes internos.
A figura abaixo ilustra os tipos de ligações básicas de dispositivos de proteção residual.
Figura 3 – Catálogo Siemens para colocação de dispositivo residual na residência. Siemens.
Casos em que o uso de dispositivo diferencial-residual de alta sensibilidade como proteção adicional é obrigatório.
circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro.
3.4 - Dimensionamento do dispositivo de proteção Contra Surto (DPS).
Este dispositivo protege diversos equipamentos dentro de residências, escritórios, salas comerciais, etc., tais como: equipamentos de áudio e vídeo, computadores, sistemas de alarme, alarme de incêndio, ar condicionado, servidores, entre outros equipamentos ligados na rede elétrica. A NBR 5410:2004 item 6.3.5, estabelece as prescrições para o uso e localização dos DPS. É um dispositivo de proteção contra - sobretensões transitórias (surtos de tensão) “anulando as descargas indiretas na rede elétrica causadas por descargas atmosféricas”. Nos casos em que for necessário o uso de DPS, como previsto na NBR 5410- no item 5.4.2.1.1, e nos casos em que esse uso for especificado, independentemente das considerações deste item, a disposição dos DPS deve respeitar os seguintes critérios:
a) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões de origem atmosférica transmitidas pela linha externa de alimentação, bem como a proteção contra sobretensões de manobra, os DPS devem ser instalados junto ao ponto de entrada da linha na edificação ou no quadro de distribuição principal, localizado o mais próximo possível do ponto de entrada; ou
b) Quando o objetivo for a proteção contra sobretensões provocadas por descargas atmosféricas diretas sobre a edificação ou em suas proximidades, os DPS devem ser instalados no ponto de entrada da linha na edificação.
Os DPS devem atender à IEC 61643-1 e ser selecionados com base no mínimo nas seguintes características:
Nível de proteção, Máxima tensão de operação contínua, Suportabilidade a sobretensões temporárias, Corrente nominal de descarga e/ou corrente de impulso; Suportabilidade à corrente de curto- circuito.
Além disso, quando utilizados em mais de um ponto da instalação (em cascata), os DPS devem ser selecionados levando-se em conta também sua coordenação.
Os DPS são divididos quanto a sua aplicação em três tipos, I, II e III, sendo dispostos ao longo da instalação, a partir da sua origem até o equipamento que se deseja proteger. Os DPS tipo I protegem toda a instalação contra os efeitos de uma descarga atmosférica direta na edificação, na rede de distribuição da concessionária ou no aterramento da instalação. Os DPS tipo II são colocados nos quadros de distribuição, para proteger os circuitos que se originam deste quadro contra as sobretensões residuais do DPS tipo I ou sobretensões induzidas na instalação causadas por descargas atmosféricas remotas. Os DPS tipo III têm a função de proteger os equipamentos eletrônicos contra sobretensões originadas dentro da própria instalação, causadas pela variação de tensão que se originam da partida de motores, acionamento de disjuntores ou outros tipos de comutação. As ligações dos DPS´s de acordo com a norma NBR 5410 são mostradas no fluxograma abaixo.
Figura 4 – Esquema de conexão de DPS no ponto de entrada de energia ou no quadro de distribuição. NBR
