Projeto de Instalacoes Eletricas Prediais Residenciais - Calculo de Cargas e Dimensionamento

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CAMPUS VARGINHA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Aluno Denize Ferreira de Carvalho Costa Professor Dr Egídio Ieno Júnior Curso Engenharia Civil Varginha Junho2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 PROJETO ARQUITETÔNICO3 3 PREVISÃO DE CARGAS ELÉTRICAS3 31 TOMADAS DE USO GERAL3 32 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO4 33 ILUMINAÇÃO5 34 RESULTADO GERAL5 4 CÁLCULOS DE DEMANDA E ESPECIFICAÇÃO 41 FATOR DE POTÊNCIA6 42 FATOR DE DEMANDA7 43 FATOR DE DEMANDA PARA TOMADAS DE USO ESPECÍFICO7 44 RESULTADO GERAL DO FATOR DE POTÊNCIA8 45 RESULTADO GERAL DO FATOR DE DEMANDA9 46 RESULTADO GERAL DA DEMANDA9 5 DIVISÃO DE CIRCUITOS10 6 CÁLCULO DAS CORRENTES E SEÇÃO DOS CONDUTORES12 7 PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS13 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS13 4 APÊNDICE MEMORIAL DE CÁLCULO14 4 APÊNDICE PLANTA BAIXA DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA COM DIVISÃO DE CIRCUITO20 3 1 INTRODUÇÃO O proposto trabalho terá como objetivo descrever o processo de elaboração do projeto de uma residencia de médio porte prevêndo o dimencionamento de cargas elétricas inglobando assim as cargas de iluminação tomadas TUGs e TUEs tendo como base a norma NBR 54102004 e as normas da concessionaria CEMIG Ao final será possível observar o disjuntor a ser utilizado os circuitos os cabos e todo o memorial de cálculo utilizado para a execução da construção 2 PROJETO ARQUITETÔNICO O dimensionamento das instalações elétricas fora realizado tendo base no projeto arquitetônico referenciado na imagem abaixo Figura 1 Projeto arquitetônico Fonte Adaptado 3 PREVISÃO DE CARGAS ELÉTRICAS 31 TOMADAS DE USO GERAL De acordo com a ABNT NBR 54102004 página 183 item 95221 o número de pontos de tomadas deve ser determinado levando em consideração o uso 4 do local e os equipamentos elétricos que serão utilizados Nos banheiros deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada próximo ao lavatório já em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço cozinha área de serviço lavanderias e locais análogos deve ser utilizado no mínimo um ponto de tomada para cada 35 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 Nas varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada e em salas e dormitórios devem ser calculado pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados uniformemente quanto possível Em outros cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada se a área for igual ou inferior a 225 m² Considerase que nesse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência a até 080 m no máximo de sua porta de acesso Também deve haver pelo menos um ponto de tomada se a área for superior a 225 m² e igual ou inferior a 6 m² E um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área for superior a 6 m² devendo ser distribuídos uniformemente Além disso a NBR 54102004 página 183 item 95222 trata das potências atribuíveis aos pontos de tomada dizendo que em banheiros cozinhas copas copascozinhas 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 considerandose cada um desses ambientes separadamente O total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos admitese 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 e que nos demais cômodos ou dependências no mínimo 100 VA por ponto de tomada 32 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO As tomadas de uso específico TUEs que são projetadas para alimentar equipamentos especiais como torneira elétrica arcondicionado máquinas de lavar etc exigem uma potência mais elevada pois a falta delas pode resultar 5 em sobrecarga das tomadas de uso geral que normalmente não estão preparadas para atender potências mais altas 33 ILUMINAÇÃO Segundo a NBR 54102004 página 18 item 4251 a instalação de iluminação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito ademais a norma estabelece que ao determinar as cargas de iluminação como uma alternativa à aplicação da ABNT NBR 54102004 página 183 item 95212 podese adotar que em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² é necessário prever uma carga mínima de 100 VA e para cômodos ou dependências com área superior a 6 m² é necessário prever uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m² acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros 34 RESULTADO GERAL Fora elaborado uma tabela para resumir os resultados do memorial de calculos encontrado do projeto apresentado no item 1 Dados do Projeto Além disso no Apêndices 1 encontrase as imagens dos calculos para determinação das pontencias de iluminação e das tomadas quantidade de TUGs e TUEs Ademais para se calcular a potência ativa total é necessário converter as potências aparentes expressas em VA em potências ativas expressas em W e para isso será aplicado 1 para iluminação e 092 para tomadas de uso geral Tabela 1 Classificações gerais 6 Fonte Autor Tabela 2 Resumo dos resultados de previsões de carga RESUMO Total de iluminação 2640 W Total de TUGs 7200 W Total de TUEs 15400 W TOTAL DAS CARGAS 25240 W Fonte Autor 4 CÁLCULOS DE DEMANDA E ESPECIFICAÇÃO 41 FATOR DE POTÊNCIA Em uma instalação elétrica a energia ativa reativa e aparente é um índice que se relaciona ao fator de potência sendo um dos principais indicadores de eficiência energética A energia que é transformada em uma nova é a potência ativa ou seja ela aproveita a carga de energia disponibilizada para realizar um trabalho de conversão em energia mecânica ou térmica ela é medida em quilowatt kW Já a potência reativa é o oposto da potência ativa ela não transforma a energia obtida em nada novo ou diferente através dela é possível desenvolver o campo magnético para basear equipamentos que funcionam por indução como transformadores assim ela é medida em quiloVoltAmpere Reativo kVAr Por fim a potência aparente é a potência total de um circuito elétrico instalação ou fonte de energia oferecida ela é a soma das potências ativas e reativas sua medida é dada em quilovoltampère kVA Com a 7 composição de iluminação e tomadas de uso geral considerase um fator de potência de 092 para tomadas de uso geral e de uso específico e considera se fator de potência igual a 10 para iluminação conforme indica a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais CEMIG Os cálculos referentes ao fator de potência estão dispostos no Apêndice 42 FATOR DE DEMANDA Para o cálculo da demanda foi utilizada a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais CEMIG 2022 o memorial de cálculo está disposto no Apendice a CEMIG prevê que a demanda de iluminação e TUGs sigam os critérios que relacionam o fator de demanda com o valor de carga instalada com indicada na Tabela 1 a seguir Tabela 3 Fatores de demanda para iluminação e tomadas Unidades Consumidoras Residenciais CARGA INSTALADA FATOR DE DEMANDA CI 1 086 1 CI 2 081 2 CI 3 076 3 CI 4 072 4 CI 5 068 5 CI 6 064 6 CI 7 06 7 CI 8 057 8 CI 9 054 9 CI 10 052 CI 10 045 Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 Tabela 10 Adaptada pelo autor página 73 43 FATOR DE DEMANDA PARA TOMADAS DE USO ESPECÍFICO Para o sistema de tomadas de uso específico a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de 8 Distribuição Aérea estabelece que sejam adotados modelos por classe Cada equipamento terá um cálculo de demanda diferente sendo esse parâmetro caracterizado por número de equipamentos instalados dentro de cada classe ou seja chuveiros arcondicionado etc Para a instalação do projeto arquitetonico apresentado no item 2 será utilizada 2 chuveiros com fator de demanda de 092 O cálculo do fator de demanda está disposto no Apendice esse cálculo foi realizado através dos dados retirados da Tabela 3 que se encontra a seguir Tabela 4 Fatores de demanda de aparelhos eletro domésticos de aquecimento de refrigeração e condicionadores de Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 Através do cálculo de fator de potência e fator de demanda podese assim definir a demanda de especificação para os sistemas de iluminação tomadas de uso geral e de uso específico Na tabela abaixo consta as classificações gerias de cargas da residencia do projeto arquitetonico que ajudará a realizar os calculos de demanda 44 RESULTADO GERAL DO FATOR DE POTÊNCIA 9 O fator de potência é igual a 092 e o total de cargas produzida pela residencia do projeto arquitetonico mencionado no item 2 deste trabalho é 23940W portanto a potência total em VA produzida é igual a 22743 VA que se for dividido por 1000 resultará em 23940 KVA Agora para encontrar o fator de potência de iluminação foi preciso utilizar o resultado da potência de iluminação 2640 e multiplicar por 1 resultando assim em 2640 KVA após foi encontrado o fator de potência das TUGs que foi 5900 multiplicado por 095 que resultou em 5428 KVA e por último foi encontrado o fator de potência das TUEs 13400 multiplicado por 092 que resultou em 12328 KVA Dessa forma o total de potência foi de 20396 KVA como evidenciado no Apêndice figura 6 45 RESULTADO GERAL DO FATOR DE DEMANDA O fator de demanda de iluminação acrescentado com as TUGs foi de 2640 KVA mais 5428 KVA que resultou em 8068 KVA esse último valor multiplicado por 054 valor encontrado na tabela 1 deste trabalho resultou em 43567 Watts como pode se observar no Apendice Já para as TUEs deve se aplicar os fatores de demanda à carga instalada determinada por grupo de aparelhos separadamente como é mencionado na ND 51 página 76 assim como há 2 chuveiros foi aplicado através da tabela 2 o valor de 092 como fator de demanda assim também foi feito para os 2 arcondicionados Para a geladeira e o microondas foi aplicado o valor de 01 E fazendo todo o somatório foi encontrado o valor da demanda total de 168847 W que convertendo para KVA fica 16884 KVA como foi observado no Apêndice figura 6 46 RESULTADO GERAL DA DEMANDA A demanda total foi de 16884KVA que resulta em um sistema trifásico para a residencia O disjuntor que deverá ser utilizado segundo a tabela abaixo será do tipo C2 um NEMA ou um IEC 3x60A 3x63A respectivamenteO cabo a ser utilizado para o condutor ramal de entrada é o 16mm² 10 Observação Na ND 51 2022 a tabela 12 traz apenas o disjuntor IEC pois o disjuntor NEMA que era uma das opções antigamente está entrando em desuso pela sua tecnologia ser inferior ao IEC Tabela 5 Dimensionamento para unidades consumidoras urbanas ou rurais atendidas por redes de distribuição secundárias trifásicas 127220V Ligações a 4 fios Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 5 DIVISÃO DE CIRCUITOS Com todos os valores já calculados nos itens 218 e 219 deste trabalho e verificados podese elaborar com base nos manuais da concessionária CEMIG uma tabela com a divisão dos circuitos que virá a seguir Figura 6 Divisão de circuitos 11 DIVISÃO DE CIRCUITOS CIRCUITO TENSÃO V LOCAL POTÊNCIAS CORRENTE A N TIPO QUANTIDADES X POTÊNCIA VA TOTAL VA 1 Ilum A 127 Sala Intima 1 x 160 840 66 Dormitório 1 x 160 Suite 1 x 220 Banho 2 1 x 100 Hall 1 x 100 Corredor 1 x 100 2 Ilum B 127 Jardim 1 x 160 58 Banho 1 1 x 100 740 Cozinha 1 x 160 Despensa 1 x 100 Estar Social 1 x 220 3 Ilum C 127 Existente 1 x 820 820 65 4 TUGs 127 Sala Intima 3 x 100 700 55 Dormitório 3 x 100 Corredor 1 x 100 5 TUGs 127 Suite 4 x 100 1100 87 Banho 2 1 x 600 Hall 1 x 100 6 TUGs 127 Banho 1 1 x 600 1200 95 Cozinha 1 x 600 7 TUGs 127 Cozinha 2 x 600 1200 95 8 TUGs 127 Estar Social 4 x 100 500 39 Despensa 1 x 100 7 TUGs 127 Existente 2 x 600 1200 95 9 TUEs 220 Banho 1 1 x 5600 5600 255 10 TUEs 220 Banho 2 1 x 5600 5600 255 11 TUEs 220 ArCond 1 x 1100 1100 5 12 TUEs 220 ArCond 1 x 1100 1100 5 13 TUEs 220 Microondas 1 x 1500 1500 69 14 TUEs 220 Geladeira 1 x 500 500 23 Fonte Autor 6 CÁLCULO DAS CORRENTES E SEÇÃO DOS CONDUTORES Depois de feita a divisão dos circuitos foi elaborado a planta baixa com a 12 distribuição dos pontos de iluminação com suas respectivas potências e número de circuitos também foi escolhido a posição do quadro de distribuição QDC no qual foi colocado em uma área central da casa para economizar com as fiações e ajudar na distribuição para as demais instalações e lembrando que a escolha da localidade do quadro foi pensada em colocar foi posicionado em uma área que não apresentasse alta umidade Após definida a alocação dos eletrodutos foi possível definir a quantidade de circuitos em cada eletroduto a bitola dos condutores o tipo de proteção e a corrente nominal A NBR 5410 2004 prevê que a seção dos condutores dos circuitos de iluminação deve ser consultada na Tabela a seguir Figura 7 Dimensões de circuitos Fonte NBR 5410 2004 7 PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS De acordo com a NBR 5410 2004 os sistemas de circuitos elétricos devem 13 receber a instalação de disjuntores com proteção contra danos de sobrecarga com os disjuntores termomagnéticos DTM descarga elétrica com os disjuntores de diferencial residual IDR e o dispositivo de proteção contra surtos DPS Para a instalação elétrica desse projeto foi utilizado o DTM para os circuitos de iluminação nas tomadas de uso geral e uso específico foi adicionado o IDR Tabela 8 Divisão de Cargas dos Circuitos Fonte Autor 3 BIBLIOGRAFIA ABNT Norma Brasileira Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR 54102004 versão corrigida 2008 Acesso em 30 jun2023 Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais ND 51 revisada em JUL2022 Tabela 10 Adaptada pelo autor página 73 Tabela 13 página 76 Tabela 12 página 61 Tabela 12 página 61 Acesso em 30 14 jun2023 4 APÊNDICES Figura 2 Dimensionamento de Iluminação 15 Fonte Autor Figura 3 Dimensionamento de Tomadas de uso Geral Fonte Autor Figura 4 Dimensionamento de Tomadas de uso Específico 16 Fonte Autor Figura 5 Potência Total 17 Fonte Autor Figura 6 Potência Total Continuação T U Es 2 chuveros FD092 56002092 10304w 2 Ar Condicionados FD 092 1100 2092 2024w 1 Microondas FD 01 1500 101 150 w 1 Geladeira FD 01 500 101 50 w Demanda Total 500156 10304 2024 150 50 Demanda Total 1753056w Demanda Total 1753 KVA Disjuntor a ser utilizado será Faixa C 2 NEMA 3 x 60 A ou IEC 3 x 63 A Na nova resolução da norma CEMIG ND 51 de 2022 traz apenas o disjuntor IEC pois o disjun tor NEMA só se encontra em instalações antigas Fonte Autor 19 Figura 7 Planta Baixa de Instalação Elétrica com Divisão de Circuito Fonte Autor CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS CAMPUS VARGINHA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Aluno Denize Ferreira de Carvalho Costa Professor Dr Egídio Ieno Júnior Curso Engenharia Civil Varginha Junho2023 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 PROJETO ARQUITETÔNICO3 3 PREVISÃO DE CARGAS ELÉTRICAS3 31 TOMADAS DE USO GERAL3 32 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO4 33 ILUMINAÇÃO5 34 RESULTADO GERAL5 4 CÁLCULOS DE DEMANDA E ESPECIFICAÇÃO 41 FATOR DE POTÊNCIA6 42 FATOR DE DEMANDA7 43 FATOR DE DEMANDA PARA TOMADAS DE USO ESPECÍFICO7 44 RESULTADO GERAL DO FATOR DE POTÊNCIA8 45 RESULTADO GERAL DO FATOR DE DEMANDA9 46 RESULTADO GERAL DA DEMANDA9 5 DIVISÃO DE CIRCUITOS10 6 CÁLCULO DAS CORRENTES E SEÇÃO DOS CONDUTORES12 7 PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS13 3 REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFIAS13 4 APÊNDICE MEMORIAL DE CÁLCULO14 4 APÊNDICE PLANTA BAIXA DE INSTALAÇÃO ELÉTRICA COM DIVISÃO DE CIRCUITO20 3 1 INTRODUÇÃO O proposto trabalho terá como objetivo descrever o processo de elaboração do projeto de uma residencia de médio porte prevêndo o dimencionamento de cargas elétricas inglobando assim as cargas de iluminação tomadas TUGs e TUEs tendo como base a norma NBR 54102004 e as normas da concessionaria CEMIG Ao final será possível observar o disjuntor a ser utilizado os circuitos os cabos e todo o memorial de cálculo utilizado para a execução da construção 2 PROJETO ARQUITETÔNICO O dimensionamento das instalações elétricas fora realizado tendo base no projeto arquitetônico referenciado na imagem abaixo Figura 1 Projeto arquitetônico Fonte Adaptado 3 PREVISÃO DE CARGAS ELÉTRICAS 31 TOMADAS DE USO GERAL De acordo com a ABNT NBR 54102004 página 183 item 95221 o número de pontos de tomadas deve ser determinado levando em consideração o uso 4 do local e os equipamentos elétricos que serão utilizados Nos banheiros deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada próximo ao lavatório já em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço cozinha área de serviço lavanderias e locais análogos deve ser utilizado no mínimo um ponto de tomada para cada 35 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 Nas varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada e em salas e dormitórios devem ser calculado pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados uniformemente quanto possível Em outros cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada se a área for igual ou inferior a 225 m² Considerase que nesse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência a até 080 m no máximo de sua porta de acesso Também deve haver pelo menos um ponto de tomada se a área for superior a 225 m² e igual ou inferior a 6 m² E um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro se a área for superior a 6 m² devendo ser distribuídos uniformemente Além disso a NBR 54102004 página 183 item 95222 trata das potências atribuíveis aos pontos de tomada dizendo que em banheiros cozinhas copas copascozinhas 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 considerandose cada um desses ambientes separadamente O total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos admitese 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 e que nos demais cômodos ou dependências no mínimo 100 VA por ponto de tomada 32 TOMADAS DE USO ESPECÍFICO As tomadas de uso específico TUEs que são projetadas para alimentar equipamentos especiais como torneira elétrica arcondicionado máquinas de lavar etc exigem uma potência mais elevada pois a falta delas pode resultar 5 em sobrecarga das tomadas de uso geral que normalmente não estão preparadas para atender potências mais altas 33 ILUMINAÇÃO Segundo a NBR 54102004 página 18 item 4251 a instalação de iluminação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito ademais a norma estabelece que ao determinar as cargas de iluminação como uma alternativa à aplicação da ABNT NBR 54102004 página 183 item 95212 podese adotar que em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² é necessário prever uma carga mínima de 100 VA e para cômodos ou dependências com área superior a 6 m² é necessário prever uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m² acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros 34 RESULTADO GERAL Fora elaborado uma tabela para resumir os resultados do memorial de calculos encontrado do projeto apresentado no item 1 Dados do Projeto Além disso no Apêndices 1 encontrase as imagens dos calculos para determinação das pontencias de iluminação e das tomadas quantidade de TUGs e TUEs Ademais para se calcular a potência ativa total é necessário converter as potências aparentes expressas em VA em potências ativas expressas em W e para isso será aplicado 1 para iluminação e 092 para tomadas de uso geral TUGs e para tomadas de uso específico TUEs Tabela 1 Classificações gerais 6 Fonte Autor Tabela 2 Resumo dos resultados de previsões de carga RESUMO Total de iluminação 2640 W Total de TUGs 7200 W Total de TUEs 15400 W TOTAL DAS CARGAS 25240 W Fonte Autor 4 CÁLCULOS DE DEMANDA E ESPECIFICAÇÃO 41 FATOR DE POTÊNCIA Em uma instalação elétrica a energia ativa reativa e aparente é um índice que se relaciona ao fator de potência sendo um dos principais indicadores de eficiência energética A energia que é transformada em uma nova é a potência ativa ou seja ela aproveita a carga de energia disponibilizada para realizar um trabalho de conversão em energia mecânica ou térmica ela é medida em quilowatt kW Já a potência reativa é o oposto da potência ativa ela não transforma a energia obtida em nada novo ou diferente através dela é possível desenvolver o campo magnético para basear equipamentos que funcionam por indução como transformadores assim ela é medida em quiloVoltAmpere Reativo kVAr Por fim a potência aparente é a potência total de um circuito elétrico instalação ou fonte de energia oferecida ela é a soma das potências ativas e reativas sua medida é dada em quilovoltampère kVA Com a 7 composição de iluminação e tomadas de uso geral considerase um fator de potência de 092 para tomadas de uso geral e de uso específico e considera se fator de potência igual a 10 para iluminação conforme indica a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais CEMIG Os cálculos referentes ao fator de potência estão dispostos no Apêndice 42 FATOR DE DEMANDA Para o cálculo da demanda foi utilizada a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais CEMIG 2022 o memorial de cálculo está disposto no Apendice a CEMIG prevê que a demanda de iluminação e TUGs sigam os critérios que relacionam o fator de demanda com o valor de carga instalada com indicada na Tabela 1 a seguir Tabela 3 Fatores de demanda para iluminação e tomadas Unidades Consumidoras Residenciais CARGA INSTALADA FATOR DE DEMANDA CI 1 086 1 CI 2 081 2 CI 3 076 3 CI 4 072 4 CI 5 068 5 CI 6 064 6 CI 7 06 7 CI 8 057 8 CI 9 054 9 CI 10 052 CI 10 045 Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 Tabela 10 Adaptada pelo autor página 73 43 FATOR DE DEMANDA PARA TOMADAS DE USO ESPECÍFICO Para o sistema de tomadas de uso específico a Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de 8 Distribuição Aérea estabelece que sejam adotados modelos por classe Cada equipamento terá um cálculo de demanda diferente sendo esse parâmetro caracterizado por número de equipamentos instalados dentro de cada classe ou seja chuveiros arcondicionado etc Para a instalação do projeto arquitetonico apresentado no item 2 será utilizada 2 chuveiros com fator de demanda de 092 O cálculo do fator de demanda está disposto no Apendice esse cálculo foi realizado através dos dados retirados da Tabela 3 que se encontra a seguir Tabela 4 Fatores de demanda de aparelhos eletro domésticos de aquecimento de refrigeração e condicionadores de Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 Através do cálculo de fator de potência e fator de demanda podese assim definir a demanda de especificação para os sistemas de iluminação tomadas de uso geral e de uso específico Na tabela abaixo consta as classificações gerias de cargas da residencia do projeto arquitetonico que ajudará a realizar os calculos de demanda 44 RESULTADO GERAL DO FATOR DE POTÊNCIA 9 O fator de potência é igual a 092 e o total de cargas produzida pela residencia do projeto arquitetonico mencionado no item 2 deste trabalho é 23940W portanto a potência total em VA produzida é igual a 22743 VA que se for dividido por 1000 resultará em 23940 KVA Agora para encontrar o fator de potência de iluminação foi preciso utilizar o resultado da potência de iluminação 2640 e multiplicar por 1 resultando assim em 2640 KVA após foi encontrado o fator de potência das TUGs que foi 5900 multiplicado por 095 que resultou em 5428 KVA e por último foi encontrado o fator de potência das TUEs 13400 multiplicado por 092 que resultou em 12328 KVA Dessa forma o total de potência foi de 20396 KVA como evidenciado no Apêndice figura 6 45 RESULTADO GERAL DO FATOR DE DEMANDA O fator de demanda de iluminação acrescentado com as TUGs foi de 2640 KVA mais 5428 KVA que resultou em 8068 KVA esse último valor multiplicado por 054 valor encontrado na tabela 1 deste trabalho resultou em 43567 Watts como pode se observar no Apendice Já para as TUEs deve se aplicar os fatores de demanda à carga instalada determinada por grupo de aparelhos separadamente como é mencionado na ND 51 página 76 assim como há 2 chuveiros foi aplicado através da tabela 2 o valor de 092 como fator de demanda assim também foi feito para os 2 arcondicionados Para a geladeira e o microondas foi aplicado o valor de 01 E fazendo todo o somatório foi encontrado o valor da demanda total de 168847 W que convertendo para KVA fica 16884 KVA como foi observado no Apêndice figura 6 46 RESULTADO GERAL DA DEMANDA A demanda total foi de 16884KVA que resulta em um sistema trifásico para a residencia O disjuntor que deverá ser utilizado segundo a tabela abaixo será do tipo C2 um NEMA ou um IEC 3x60A 3x63A respectivamenteO cabo a ser utilizado para o condutor ramal de entrada é o 16mm² 10 Observação Na ND 51 2022 a tabela 12 traz apenas o disjuntor IEC pois o disjuntor NEMA que era uma das opções antigamente está entrando em desuso pela sua tecnologia ser inferior ao IEC Tabela 5 Dimensionamento para unidades consumidoras urbanas ou rurais atendidas por redes de distribuição secundárias trifásicas 127220V Ligações a 4 fios Fonte Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária Rede de Distribuição Aérea CEMIG 2022 ND 51 5 DIVISÃO DE CIRCUITOS Com todos os valores já calculados nos itens 218 e 219 deste trabalho e verificados podese elaborar com base nos manuais da concessionária CEMIG uma tabela com a divisão dos circuitos que virá a seguir Figura 6 Divisão de circuitos 11 DIVISÃO DE CIRCUITOS CIRCUITO TENSÃO V LOCAL POTÊNCIAS CORRENTE A N TIPO QUANTIDADES X POTÊNCIA VA TOTAL VA 1 Ilum A 127 Sala Intima 1 x 160 840 66 Dormitório 1 x 160 Suite 1 x 220 Banho 2 1 x 100 Hall 1 x 100 Corredor 1 x 100 2 Ilum B 127 Jardim 1 x 160 58 Banho 1 1 x 100 740 Cozinha 1 x 160 Despensa 1 x 100 Estar Social 1 x 220 3 Ilum C 127 Existente 1 x 820 820 65 4 TUGs 127 Sala Intima 3 x 100 700 55 Dormitório 3 x 100 Corredor 1 x 100 5 TUGs 127 Suite 4 x 100 1100 87 Banho 2 1 x 600 Hall 1 x 100 6 TUGs 127 Banho 1 1 x 600 1200 95 Cozinha 1 x 600 7 TUGs 127 Cozinha 2 x 600 1200 95 8 TUGs 127 Estar Social 4 x 100 500 39 Despensa 1 x 100 7 TUGs 127 Existente 2 x 600 1200 95 9 TUEs 220 Banho 1 1 x 5600 5600 255 1 0 TUEs 220 Banho 2 1 x 5600 5600 255 1 1 TUEs 220 ArCond 1 x 1100 1100 5 1 2 TUEs 220 ArCond 1 x 1100 1100 5 1 3 TUEs 220 Microondas 1 x 1500 1500 69 1 4 TUEs 220 Geladeira 1 x 500 500 23 Fonte Autor 12 6 CÁLCULO DAS CORRENTES E SEÇÃO DOS CONDUTORES Depois de feita a divisão dos circuitos foi elaborado a planta baixa com a distribuição dos pontos de iluminação com suas respectivas potências e número de circuitos também foi escolhido a posição do quadro de distribuição QDC no qual foi colocado em uma área central da casa para economizar com as fiações e ajudar na distribuição para as demais instalações e lembrando que a escolha da localidade do quadro foi pensada em colocar foi posicionado em uma área que não apresentasse alta umidade Após definida a alocação dos eletrodutos foi possível definir a quantidade de circuitos em cada eletroduto a bitola dos condutores o tipo de proteção e a corrente nominal A NBR 5410 2004 prevê que a seção dos condutores dos circuitos de iluminação deve ser consultada na Tabela a seguir Figura 7 Dimensões de circuitos Fonte NBR 5410 2004 13 7 PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS De acordo com a NBR 5410 2004 os sistemas de circuitos elétricos devem receber a instalação de disjuntores com proteção contra danos de sobrecarga com os disjuntores termomagnéticos DTM descarga elétrica com os disjuntores de diferencial residual IDR e o dispositivo de proteção contra surtos DPS Para a instalação elétrica desse projeto foi utilizado o DTM para os circuitos de iluminação nas tomadas de uso geral e uso específico foi adicionado o IDR Tabela 8 Divisão de Cargas dos Circuitos Fonte Autor 3 BIBLIOGRAFIA ABNT Norma Brasileira Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR 54102004 versão corrigida 2008 Acesso em 30 jun2023 Norma de Distribuição Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão 14 Secundária Rede de Distribuição Aérea Edificações Individuais ND 51 revisada em JUL2022 Tabela 10 Adaptada pelo autor página 73 Tabela 13 página 76 Tabela 12 página 61 Tabela 12 página 61 Acesso em 30 jun2023 4 APÊNDICES Figura 2 Dimensionamento de Iluminação 15 Fonte Autor Figura 3 Dimensionamento de Tomadas de uso Geral 16 Fonte Autor Figura 4 Dimensionamento de Tomadas de uso Específico 17 Fonte Autor Figura 5 Potência Total 18 Fonte Autor Figura 6 Potência Total Continuação T U Es 2 chuveros FD092 56002092 10304w 2 Ar Condicionados FD 092 1100 2092 2024w 1 Microondas FD 01 1500 101 150 w 1 Geladeira FD 01 500 101 50 w Demanda Total 500156 10304 2024 150 50 Demanda Total 1753056w Demanda Total 1753 KVA Disjuntor a ser utilizado será Faixa C 2 NEMA 3 x 60 A ou IEC 3 x 63 A Na nova resolução da norma CEMIG ND 51 de 2022 traz apenas o disjuntor IEC pois o disjun tor NEMA só se encontra em instalações antigas Fonte Autor 20 Figura 7 Planta Baixa de Instalação Elétrica com Divisão de Circuito Fonte Autor