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Engenharia Eletrônica ·

Instalações Elétricas

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TRABALHO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS DIMENSIONAMENTO E CÁLCULO DE DEMANDA 1 INTEGRANTES BRENO RODRIGUES FÁBIO JOSÉ JOSÉ MADSON MOISÉS CASSIMIRO VINÍCIUS SOARES 2 Introdução Iremos abordar os cálculos de demandas e dimensionamento de acordo com a NBR5410 juntamente com a norma da Cemig ND 51 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais 3 Carga Instalada X Carga Demandada Previsão de Cargas Determinar potênciade IluminaçãoTUGs e TUEs Todas as cargas não funcionam ao mesmo tempo Sobre dimensionamentono ramal de entrada Aumento do custo Sub dimensionamento no ramal de entrada Desligamentospor sobrecarga Solução Estimar a carga demandada 4 Carga Demandada Demanda soma das potências das cargas que funcionam simultaneamente no momento de maior exigência de instalação É utilizada no dimensionamento de entrada de energia condutores proteções e tipos de fornecimento Usualmente empregamse fatores de demanda para os diferentes grupos de carga Metodologia de cálculo definida nas normas da companhia de energia elétrica 5 Gráfico das demandas em um intervalo de tempo 6 Normas CEMIG Existem diversas normas dependendo do tipo de entradaaérea ou subterrânea Normas específicas para consumidores que geram a própria energia ND 530 Requisitos para a conexão de Acessantes ao Sistema de Distribuição Cemig D Conexão em Baixa Tensão ND 51 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais ND 52 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Coletivas 7 ND 51 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais 8 Definições 35 Carga Instalada Soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora em condições de entrar em funcionamento expressa em quilowatts kW 39 Demanda Média das potências ativas ou reativas solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora durante um intervalo de tempo específico expressa em kVA 310 Demanda Máxima Máxima potência elétrica expressa em kVA solicitada por uma unidade consumidora durante um período de tempo especificado 325 Ponto de Conexão É o ponto até o qual a Cemig se obriga a fornecer energia elétrica com participação nos investimentos necessários bem como responsabilizandose pela execução dos serviços de operação e de manutenção do sistema não sendo necessariamente o ponto de medição Portanto é o ponto de conexão do sistema elétrico da Cemig ramal de conexão com as instalações elétricas da unidade consumidora ramal de entrada 9 Campo de Aplicação 21 Esta norma se aplica ao fornecimento de energia elétrica em tensão secundária aos seguintes casos a Edificações individuais com carga instalada igual ou inferior a 75 kW b Edificações individuais com carga instalada superior a 75kW e demanda até 304kVA e que optem por atendimento em baixa tensão A solicitação do consumidor deve ser realizada por escrito e será objeto de estudo por parte da Cemig conforme 4º e 5º do artigo 23 da REN 10002021 Caso viável estas unidades consumidoras serão atendidas por redes secundárias trifásicas 127220V c Edificações individuais localizadas em atendimento híbrido conforme Capítulo Atendimento Híbrido 22 Esta norma não se aplica às unidades consumidoras a Localizadas em áreas de transição de rede aérea para subterrânea ou em áreas de rede subterrânea as quais devem atender ao disposto na ND55 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Subterrânea 10 b Situadas em edificações de uso coletivo e atendidas de acordo com as orientações da ND52 c Caracterizadas por agrupamentos que apesar de não constituírem edificações de uso coletivo ou seja possuem área comum sem que esta constitua uma unidade consumidora não há condomínio devem ser atendidas também de acordo com as prescrições da ND52 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Coletivas d Com demanda acima de 304kVA que devem ser atendidas em média tensão através da ND53 Fornecimento de Energia Elétrica em Média Tensão Rede de Distribuição Aérea ou Subterrânea 11 CÁLCULO DA CARGA INSTALADA E DA DEMANDA 81 Determinação da carga instalada 811 Para definição do tipo de fornecimento o consumidor deve determinar a carga instalada somandose a potência em kW dos aparelhos de iluminação aquecimento eletrodomésticos refrigeração motores e máquina de solda que possam ser ligados em sua unidade consumidora 812 Os aparelhos com previsão de serem adquiridos e instalados futuramente podem também ser computados no cálculo a critério do consumidor visando dimensionar a entrada de serviço já considerado o aumento de carga da unidade consumidora previsto no Capítulo 2 item 8 12 813 Não é necessário considerar a potência dos aparelhos de reserva 814 Quando o consumidor não dispuser das potências de seus aparelhos podem ser considerados os valores médios indicados nas Tabelas 8A e 8B 815 A Cemig definirá o tipo de fornecimento às unidades consumidoras rurais considerando a carga declarada pelos consumidores 13 Fator de Demanda O fator de demanda Fd é usado geralmente no dimensionamento de instalações elétricas pela análise da simultaneidade de uso dos equipamentos O fator de demanda é um índice adimensional que varia entre os valores 0 e 1 Nesse caso o Fd já é definido pela concessionária sendo encontrado geralmente em tabelas 14 Cálculo de Demanda e Dimensionamento de Circuitos O cálculo da demanda deve levar em consideração diversos fatores como a potência dos equipamentos elétricos utilizados o tempo de utilização desses equipamentos e o tipo de instalação O cálculo de demanda é responsável por identificar e agrupar os equipamentos elétricos em circuitos de utilização similares como iluminação tomadas de uso geral tomadas de uso específico como chuveiros e aparelhos de arcondicionado entre outros 15 Cálculo da demanda D a b c d e f kVA a demanda referente a iluminação e tomadas b demanda relativa aos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento b1 chuveiros torneiras e cafeteiras elétricas b2 aquecedores de água por acumulação e por passagem b3 fornos fogões e aparelhos tipo Grill b4 máquinas de lavar e secar roupas máquinas de lavar louças e ferro elétrico b5 demais aparelhos TV conjunto de som ventilador geladeira freezer torradeira liquidificador batedeira exaustor ebulidor etc c demanda dos aparelhos condicionadores de ar e demanda de máquinas de solda e transformador determinada por 100 da potência do maior aparelho 70 da potência do segundo maior aparelho 40 da potência do terceiro maior aparelho 30 da potência dos demais aparelhos f demanda dos aparelhos de raiosX determinada por 100 da potência do maior aparelho 10 da potência dos demais aparelhos 16 a Iluminação e tomadas 2KW 2KVA x 081 162 KVA b máquina de secar e lavar roupas máquinas e ferro elétrico b1 Chuveiro 2 x 55 11KW x 092 1012KVA b4 máquina de lavar roupas e ferro elétrico 800W 1000W 18KW092 FP 196KVA 196KVA x 092 18KVA Tabela 10 Tabela 14 Tabela 14 Exemplo Residência Iluminação 2KW Freezer 300W Geladeira 250W 2 Televisão 2x250W Aparelho de som 200W 2 Chuveiros2x55KW Máquina de lavar 800KW 2 Splits 2x950W Ferro de passar roupas 1KW Carga total 1795KW 17 Exemplo Residência Iluminação 2KW Freezer 300W Geladeira 250W 2 Televisão 2x250W Aparelho de som 200W 2 Chuveiros2x55KW Máquina de lavar 800KW 2 Splits 2x950W Ferro de passar roupas 1KW Carga total 1795KW b5 demais aparelhos TV conjunto de som geladeira freezer 500w 200W 250W 300W 125KW092 FP 136 KVA b1 Chuveiro 2 x 55 11KW x 092 1012KVA 136KVA x 076 103KVA C demanda dos aparelhos de condicionadores de ar 2 x 950W 092 FD 207KVA x 092 190KVA Demanda Total a b c 162 1295 190 1647KVA 18 Demanda Total a b c 162 1295 190 1647KVA Tabela 2 Carga total 1795KW 19 Critérios de dimensionamento de acordo com a NBR 5410 Os critérios técnicos estabelecidos pela norma que serão abordados de forma simples nesta seção são Seção mínima Capacidade de condução de corrente Queda de tensão Sobrecarga Curtocircuito 20 Seção Mínima NBR 5410 A seção 62611 na NBR 54102004 descreve que a seção dos condutores de fase em corrente alternada e dos condutores vivos de corrente contínua não deve ser inferior aos valores apresentados na tabela 47 da respectiva norma 21 CONCLUSÃO O cálculo de demanda e dimensionamento é fundamental para qualquer projeto de instalações elétricas tanto para segurança quanto para a economia é de posse desse resultado é possível saber o tipo de fornecimento e o quanto deverá ser contratado junto a concessionária 22 REFERÊNCIA httpswwwcemigcombrwpcontentuploads202007nd51000001ppdf httpswwwcemigcombrwpcontentuploads202007nd52000001ppdf httpsdocenteifrnedubrjeangaldinodisciplinas20151instalacoes eletricasnbr5410 23 OBRIGADO SELEÇÃO E INSTALAÇÕES DE LINHAS ELÉTRICAS Aspectos Essenciais e Práticas Recomendadas 1 This content is Public Participantes Breno Alves Graziele Silva Jonathan Francis Nikaele Alves Stephanie Rossi 2 This content is Public Sumário Introdução 04 Componentes das Linhas Elétricas 05 Dimensionamento e Capacidade 06 Proteção e Segurança 07 Práticas Recomendadas12 Normas e Regulamentos 13 Conclusão 22 Referencial bibliográfico 23 Dúvidas 24 Agradecimentos 25 3 This content is Public Introdução As linhas elétricas desempenham um papel crucial na transmissão e distribuição de energia elétrica em residências indústrias e infraestruturas Para garantir a eficiência segurança e confiabilidade do fornecimento de energia é fundamental que as linhas elétricas sejam selecionadas e instaladas adequadamente 4 This content is Public Componentes das Linhas Elétricas 11 Condutores Os condutores elétricos são os cabos ou fios que transportam a corrente elétrica A escolha do material tamanho e isolamento do condutor depende da aplicação e da capacidade de corrente necessária 12 Isolamento O isolamento dos condutores é essencial para evitar curtoscircuitos e choques elétricos Os materiais isolantes variam de acordo com a aplicação sendo os mais comuns PVC XLPE e EPR 13 Suportes e Isoladores Suportes e isoladores mantêm os condutores em suas posições corretas e isolados da terra A seleção desses componentes deve levar em consideração fatores como a carga a tensão e as condições ambientais 5 This content is Public Dimensionamento e Capacidade O dimensionamento adequado das linhas elétricas é fundamental para garantir a capacidade de carga necessária Os fatores a serem considerados incluem a corrente de curtocircuito a queda de tensão e a capacidade de carga contínua Cálculos precisos são essenciais para evitar sobrecargas e garantir a estabilidade do sistema 6 This content is Public Proteção e Segurança 62 Classificação das influências externas linhas de energia Adequar medidas de proteção e seleção de componentes Temperatura e umidade no ambiente frigorífico sauna Condições climáticas presença de água poeira Presença de substâncias corrosivas Presença de fauna Influências eletromagnéticas eletrostáticas 7 This content is Public Proteção e Segurança ABNT NBR 54102004 8 This content is Public Proteção e Segurança 9 A condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante B condutoresisolados em eletrodutode seção circular sobre parede de madeira C cabos unipolaresou cabo multipolar sobre parede de madeira D cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo E cabo multipolar ao ar livre F cabos unipolaresjustapostosna horizontal na vertical ou em trifólio ao ar livre This content is Public Proteção e Segurança 10 Aos suportes e suspensões This content is Public Proteção e Segurança 11 626 Condutores de fase e condutor neutro This content is Public Práticas Recomendadas Para garantir a qualidade e segurança das linhas elétricas é importante Realizar inspeções regulares para identificar desgaste e danos nos condutores dispositivos de proteção disjuntores fusíveis aterramento emendas e demais componentesdo circuito Manter registros detalhados das instalações elétricas incluindo diagramas e cálculosde capacidade Treinar os profissionais envolvidos na instalação e manutençãodas linhas elétricas Utilizar instrumentoscalibradose confiáveis 12 This content is Public Normas e Regulamentos Neste caso trataremos sobre as medidas de controle a serem adotadas conforme competência de pessoas estabelecidas pelas normas técnicas NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR 14039 Instalações Elétricas de Media Tensão e pela ABNT NBR 54102004 com relação as linhas elétricas de uma instalação de baixa tensão 13 This content is Public NBR 14039 A NBR 14039 abrange as instalações de geração distribuição e utilização de energia elétrica Esta norma estabelece um sistema para o projeto e execução de instalações elétricas de média tensão com tensão nominal de 10 KV a 362 KV à frequência industrial de modo a manter a segurança e continuidade do serviço Suas prescrições se aplicam às instalações novas ou às reformas em instalações existentes e às instalações de caráter permanente ou temporário 14 This content is Public Por que é importante seguir a norma NBR 14039 Para evitar que as instalações elétricas de média tensão não venham por suas deficiências prejudicar e perturbar as instalações vizinhas ou causar danos às pessoas e aos animais e a conservação dos bens e do meio ambiente Tais perturbações elétricas ao sistema do concessionário e outros consumidores são por exemplo ruídos tensões e correntes harmônicas afundamentos de tensão sobretensões dentre outros efeitos elétricos Os danos às pessoas são tipicamente os excessos de ruídos sonoros de calor ou vibrações às estruturas e habitantes das proximidades o surgimento de tensões de passo e de toque perigosas 15 This content is Public ABNT NBR 54102004 16 This content is Public Isolação dos condutores No Brasil os composto mais utilizados na fabricação de condutores elétricos são o PVC e o EPR No caso do PVC cloreto de polivinila sua rigidez é relativamente elevada porém apresenta perdas dielétricas também elevadas Com isso o emprego de cabos isolados com PVC fica limitado no máximo a tensão de 6 kV Já o EPC borracha de etilenopropileno possui excelente resistência ao envelhecimento térmico Apresenta ótima flexibilidade mesmo em baixas temperaturas e rigidez dielétrica elevada com baixas perdas dielétricas 17 This content is Public Isolação dos condutores 18 FIG 1 Características de curtocircuito em PVC FIG 2 Características de curtocircuito em EPR This content is Public Critérios para garantir a segurança da instalação É importante lembrar que 15 princípios fundamentais se repetem ao longo da norma são eles 19 Proteção contra choqueselétricos Proteção contra efeitos térmicos Proteção contra sobrecorrentes Circulação de correntesde falta Proteção contra sobretensões Serviços de segurança Desligamento de emergência Seccionamento Independência da instalação elétrica Acessibilidade dos componentes Seleção dos componentes Prevenção de efeitos danosos ou indesejados Instalação dos componentes Verificação da instalação Qualificação profissional This content is Public Conclusão A seleção e instalação adequada das linhas elétricas são fundamentais para garantir um sistema elétrico confiável seguro e eficiente Ao considerar os componentes a capacidade a proteção e o cumprimento das normas é possível criar uma rede elétrica que atenda às necessidades de energia de forma confiável protegendo a vida e o patrimônio A conscientização sobre práticas recomendadas e regulamentos locais é essencial para garantir a segurança e a conformidade em todos os aspectos da instalação elétrica 20 This content is Public Referencial bibliográfico DANIEL P sl sn Disponível em httpswwwosetoreletricocombrwp contentuploadsdocumentosfasciculosed110FasciculoCapIIIQualidadenasinstalacoes BTpdf Acesso em 8 nov 2023 Drbmorg Disponível em httpswwwdrbmorgtransmissao1IIITransmissaopdf JUNIOR G EPUSP G JUNIOR sl sn Disponível em httpsedisciplinasuspbrmodresourceviewphpid78815 Acesso em 8 nov 2023 httpsdpmcombrquaissaoasexigenciasdanbr14039instalacoeseletricasdemedia tensaotextA20NBR201403920abrange20asseguranC3A7a20e20continuidade2 0do20serviC3A7o httpsescolampumpbrconteudoseducacionaiscursosaperfeicoamentoqualificacao paraaatuacaonanormaregulamentadora10segurancaeminstalacoeseservicosem eletricidadetextocomplementar1pdf httpswwwosetoreletricocombrwpcontentuploadsdocumentosfasciculosed 110FasciculoCapIIIQualidadenasinstalacoesBTpdf httpsasmtreinamentoscombrdownloadsnr10arquivo8pdf 21 Dúvidas This content is Public Obrigado a 23