Exercícios Resolvidos Metodo Lumens e Dimensionamento de Condutores Eletricos

Atividade 2 Orientções Essa atividade explora os conceitos apresentados nas Aulas 5 6 7 e 8 Cada questão vale 10 um ponto As questões com alternativas assinalar a resposta com realçando a resposta em Verde 1 Um dos métodos utilizados para se calcular a quantidade de luminárias a ser instalada em um determinado ambiente é o MÉTODO DOS LUMENS que é baseado no cálculo do fluxo luminoso necessário para se obter um iluminamento médio na área desejada Sabendo que em uma sala de leitura de 10mx8m e 3 metros de altura a iluminância média E definida pela NBR ISSOCIE 89951 é de 500lux Considerando que a luminária escolhida é composta de 4 lâmpadas de 500 lumens cada os valores de refletância de parede ppa é de 50 fator de utilização de 057 e fator de depreciação de 085 CREDER Hélio Instalações elétricas 15ed Rio de Janeiro LTC 2007 Calcule a quantidade mínima de luminárias usando o MÉTODO DOS LUMENS e assinale a alternativa correta Dica utilize as equações ψtotal S E FuFdl K AB h AB e Nlu ψt Nlaψl a 25 b 200 c 42 d 400 2 O circuito de entrada de uma residência tem potência nominal igual a 10000VA Sabendo disso responda Dica veja o vídeo httpswwwyoutubecomplaylistlistPLSspsOw2isHX9tgSo8Ph abMKbQ64O8lf a Como esse circuito é bifásico com tensão FF igual a 220V qual a corrente elétrica desse circuito I S U circuitos monofásicosebifásicos b Calcule a seção nomial dos condutores fase neutro e proteção com base no critério de capacidade de condução de corrente sabendo que seerão instalados conforme metodo de instalação número 4 3 Sobre capacide de condução de corrente de um contudor assinale a alternativa incorreta a capacidade de condução de corrente são portanto determinados de acordo com a limitação da temperatura das isolações correspondentes estando os condutores secundários operando em regime contínuo b As tabelas de capacidade de condução de corrente para condutores de cobre com isolação de PVC são constantes independentemente da Temperatura no condutor e temperatura ambiente c De acordo com a ABNT NBR 5410 as prescrições relacionadas a capacidade de condução de corrente são destinadas 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 d Serão considerados condutores carregados os condutores Fase e Neutro Para circuitos trifásicos com neutro quando a circulação de corrente no neutro não for acompanhada de redução correspondente na carga dos condutores de fase o neutro deve ser computado como condutor carregado 4 Assinale a alternativa que corresponde a capaciadade de condução de corrente dos condutores com isolação de PVC e bitola 6mm² para um circuito monofásico fase e neuto de acordo com a NBR 5410 2004 Verificase que o método de instalação adotado conforme tabela abaixo além de Temperatura no condutor 70C Temperatura ambiente de referência 30C Tabela com a descrição do método de instalação Método de Instalação número Esquema ilustrativo Descrição Método de referência 4 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B2 a 32A b 38A c 41A d 52A 5 A corrente de projeto para um circuito trifásico com o neutro UFN 127 V destinado a atender um quadro distribuição de força QDF com potência total calculada igual a S 704 kVA é de Icnc 32 A Sabendo que serão utilizados cabos unipolares com isolação tipo PVC instalados em bandeja nãoperfurada e que as condições de temperatura ambiente se manterão em 30 C verifique a Qual é o método de instalação e o método de referência utilizado nesse circuito R b Indique qual o número de condutores carregados R c Pelo critério de capacidade de condução de corrente especifique a seção mínima ideal para os condutores fase e neutro desse circuito R 6 Um circuito terminal alimenta uma carga monofásica em tensão U FN220V onde se verifica I c45 A Sabendo que para ligar a carga foi utilizado um cabo unipolar instalado em método de referência B1 e que a carga está instalada a 100 metros do QDF Calcule a queda de tensão e verifique se condutores de seção de 16 mm² com corrente nominal I cond76 A atendem aos critérios de queda de tensão R 7 Os disjuntores termomagnéticos são instalados nos quadros elétricos e a seus polos são ligados apenas os condutores fase com exceção do DR que para circuitos com Neutro também se deve ligar o Neutro As características de operação do equipamento estão relacionadas a integral de joule ou característica I²t com as curvas de disparo especificadas pelas Normas ABNT NBR IEC 609472 e ABNT NBR NM 60898Com relação às curvas características de disparo de acordo com NBR NM 60898 cite e explique cada uma delas a Curva A R b Curva B R b Curva C R 8 A respeito do uso dos Disjuntores DR utilizados em uma instalação elétrica é correto afirmar que a Os Disjuntores DR não são utilizados contra os efeitos causados pelas correntes de fuga à terra tais como consumo excessivo de energia elétrica ou ainda incêndios provocados pelas falhas de isolação b Os Disjuntores DR de corrente nominal residual IΔn até 30mA são utilizados para proteção de pessoas por contato direto e indireto c O Disjuntor DR substitui o disjuntor nas instalações em que é utilizado d Os Disjuntores DR de corrente nominal residual IΔn até 30mA são utilizados para proteção de pessoas e patrimonial 9 Um projetista chegou a conclusão de que a corrente trifásica de projeto para o quadro geral de uma residencia será de igual a I Ncn5715 A Nesse projeto sabese que o método de referência é B2 que serão utilizados condutores com isolação de PVC e temperatura média ambiente é igual a 30C Com base nas informações responda a Admitindo que a queda de tensão é irrelevante para esse circuito qual é a seção e a capacidade de condução de correto I N Cond do condutor que será utilizado R b Sabendo dos valores de I Ncn e I N Cond e utilizando a Tabela 1 questão 13 indique qual é o valor da corrente nominal do disjuntor trifásico I N Disj utilizado para proteção de circuito Caso a equação I NcnI N DisjI NCond sugira aumentar a seção nominal do condutor informe qual é essa nova seção R c Utilizando a Tabela 2 a seguir qual a corrente nominal mínima do condutor DR R 10 Um consumidor comprou um aparelho de arcondicionado para seu escritório nele veio indicado que o consumo mensal é de 78 kWhMês por hora ligado O consumidor utiliza o aparelho por X horas por dia onde X é o último números do seu RGM diferente de zero caso o último número do seu RGM seja igual a zero considere X9 horas exemplo RGM 0931050 X9 horas A tarifa de consumo de energia elétrica para meses típicos é de R 045 por kWh acrescida de 30 de impostos a Sabendo que em meses típicos ele utiliza o aprelho apenas durante a semana para um mês típico com 4 semanas calcule o valor final com impostos que esse consumidor irá pagar de consumo de energia elétrica por utilizar esse aparelho R b Sabendo que agosto foi um mês atípico onde houve cobrança adicional de R 009492 por kWh devido a bandeira tarifária vermelha Patamar 2 calcule o valor final com impostos que ele pagaria por utilizar o aparelho durante 22 dias R ANEXO I Tabelas de Referência Tipos de Linhas elétricas ABNT NBR 5410 2004 p 90 Método de Instalação número Esquema ilustrativo Descrição Método de referência 1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante2 A1 2 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante2 A2 3 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B1 4 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do eletroduto B2 5 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção nãocircular sobre parede B1 6 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção nãocircular sobre parede B2 7 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria B1 8 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria B2 11 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou espaçado desta menos de 03 vez o diâmetro do cabo C 11A Cabos unipolares ou cabo multipolar fixado diretamente no teto C 11B Cabos unipolares ou cabo multipolar afastado do teto mais de 03 vez o diâmetro do cabo C 12 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja não perfurada perfilado ou prateleira3 C 13 Cabos unipolares ou cabo multipolar em bandeja perfurada horizontal ou vertical 4 E multipolar F unipolares 14 Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre suportes horizontais eletrocalha aramada ou tela E multipolar F unipolares 15 Cabos unipolares ou cabo multipolar afastados da parede mais de 03 vez o diâmetro do cabo E multipolar F unipolares 16 Cabos unipolares ou cabo multipolar em leito E multipolar F unipolares 17 Cabos unipolares ou cabo multipolar suspensos por cabo de suporte incorporado ou não E multipolar F unipolares 18 Condutores nus ou isolados sobre isoladores G 21 Cabos unipolares ou cabos multipolares em espaço de construção5 sejam eles lançados diretamente sobre a superfície do espaço de construção sejam instalados em suportes ou condutos abertos bandeja prateleira tela ou leito dispostos no espaço de construção 5 6 15 De V 5 De B2 5 De V 50 De B1 22 Condutores isolados em eletroduto de seção circular em espaço de construção5 7 15 De V 20 De B2 V 20 De B1 23 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção circular em espaço de construção 5 7 B2 24 Condutores isolados em eletroduto de seção nãocircular ou eletrocalha em espaço de construção 5 25 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção nãocircular ou eletrocalha em espaço de construção 5 B2 26 Condutores isolados em eletroduto de seção nãocircular embutido em alvenaria 6 15 V 5 De B2 5 De V 50 De B1 27 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto de seção nãocircular embutido em alvenaria B2 31 32 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical B1 31ª 32ª Cabo multipolar em eletrocalha sobre parede em percurso horizontal ou vertical B2 33 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta fechada embutida no piso B1 34 Cabo multipolar em canaleta fechada embutida no piso B2 35 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletrocalha ou perfilado suspensao B1 36 Cabo multipolar em eletrocalha ou perfilado suspensao B2 41 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular contido em canaleta fechada com percurso horizontal ou vertical 7 15 De V 20 De B2 V 20 De B1 42 Condutores isolados em eletroduto de seção circular contido em canaleta ventilada embutida no piso B1 43 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta ventilada embutida no piso B1 51 Cabo multipolar embutido diretamente em parede termicamente isolante2 A1 52 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos diretamente em alvenaria sem proteção mecânica adicional C 53 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular ou não ou em canaleta nãoventilada enterradoa C 61 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular ou não ou em canaleta nãoventilada enterradoa D 61A Cabos unipolares em eletroduto de seção nãocircular ou não ou em canaleta não ventilada enterradoa D 63 Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente enterrados com proteção mecânica adicional9 D 71 Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura A1 72 72A 72 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta provida de separações sobre parede 72A Cabo multipolar em canaleta provida de separações sobre parede B1 B2 73 Condutores isolados em eletroduto cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos em caixilho de porta A1 74 Condutores isolados em eletroduto cabos unipolares ou cabo multipolar embutidos em A1 caixilho de janela 75 75A 75 76 75 Condutores isolados ou cabos unipolares em canaleta embutida em parede 75A Cabo multipolar em canaleta embutida em parede B1 B2 1 Método de referência a ser utilizado na determinação da capacidade de condução de corrente Ver 62512 2 Assumese que a face interna da parede apresenta uma condutância térmica não inferior a 10 Wm2K 3 Admitemse também condutores isolados em perfilado desde que nas condições definidas na nota de 621141 4 A capacidade de condução de corrente para bandeja perfurada foi determinada considerandose que os furos ocupassem no mínimo 30 da área da bandeja Se os furos ocuparem menos de 30 da área da bandeja ela deve ser considerada como nãoperfurada 5 Conforme a ABNT NBR IEC 60050 826 os poços as galerias os pisos técnicos os condutos formados por blocos alveolados os forros falsos os pisos elevados e os espaços internos existentes em certos tipos de divisórias como por exemplo as paredes de gesso acartonado são considerados espaços de construção 6 De é o diâmetro externo do cabo no caso de cabo multipolar No caso de cabos unipolares ou condutores isolados distinguemse duas situações três cabos unipolares ou condutores isolados dispostos em trifólio De deve ser tomado igual a 22 vezes o diâmetro do cabo unipolar ou condutor isolado três cabos unipolares ou condutores isolados agrupados num mesmo plano De deve ser tomado igual a 3 vezes o diâmetro do cabo unipolar ou condutor isolado 7 De é o diâmetro externo do eletroduto quando de seção circular ou alturaprofundidade do eletroduto de seção nãocircular ou da eletrocalha 8 Admitese também o uso de condutores isolados desde que nas condições definidas na nota de 621161 9 Admitemse cabos diretamente enterrados sem proteção mecânica adicional desde que esses cabos sejam providos de armação ver 62116 Devese notar porém que esta Norma não fornece valores de capacidade de condução de corrente para cabos armados Tais capacidades devem ser determinadas como indicado na ABNT NBR 11301 NOTA Em linhas ou trechos verticais quando a ventilação for restrita devese atentar para risco de aumento considerável da temperatura ambiente no topo do trecho vertical Capacidades de condução de corrente para condutores de cobre com isolação de PVC em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D N ABNT NBR 5410 2004 p 101 Condutores cobre Isolação PVC Temperatura no condutor 70C Temperatura ambiente de referência 30C Seções nominais mm² Métodos de referência indicados na Tabela Tipos de Linhas elétricas ABNT NBR 5410 2004 p 90 A1 A2 B1 B2 C D Número de condutores carregados 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Cobre 05 7 7 7 7 9 8 9 8 10 9 12 10 075 9 9 9 9 11 10 11 10 13 11 15 12 1 11 10 11 10 14 12 13 12 15 14 18 15 15 145 135 14 13 175 155 165 15 195 175 22 18 25 195 18 185 175 24 21 23 20 27 24 29 24 4 26 24 25 23 32 28 30 27 36 32 38 31 6 34 31 32 29 41 36 38 34 46 41 47 39 10 46 42 43 39 57 50 52 46 63 57 63 52 16 61 56 57 52 76 68 69 62 85 76 81 67 25 80 73 75 68 101 89 90 80 112 96 104 86 35 99 89 92 83 125 110 111 99 138 119 125 103 50 119 108 110 99 151 134 133 118 168 144 148 122 70 151 136 139 125 192 171 168 149 213 184 183 151 95 182 164 167 150 232 207 201 179 258 223 216 179 120 210 188 192 172 269 239 232 206 299 259 246 203 150 240 216 219 196 309 275 265 236 344 299 278 230 185 273 245 248 223 353 314 300 268 392 341 312 258 240 321 286 291 261 415 370 351 313 461 403 361 297 300 367 328 334 298 477 426 401 358 530 464 408 336 ATIVIDADE 1 Essa atividade explora os conceitos apresentados nas Aulas 1 2 3 e 4 Cada questão vale 05 meio ponto As questões com alternativas assinalar a resposta com realçando a resposta em Verde Acesse o link a seguir e responda as questões 1 e 2 httpswwwepegovbrptabcdenergiamatrizenergeticaeeletrica 1 Qual das seguintes opções melhor descreve a diferença entre a matriz energética e a matriz elétrica a A matriz energética se concentra nas fontes de energia usadas para produzir eletricidade enquanto a matriz elétrica inclui todas as fontes de energia utilizadas em um país b A matriz energética é uma representação mais abrangente das fontes de energia usadas em um país enquanto a matriz elétrica se concentra especificamente nas fontes de energia usadas para produzir eletricidade c A matriz elétrica inclui apenas fontes de energia renováveis enquanto a matriz energética pode incluir fontes de energia fósseis e renováveis d A matriz energética e a matriz elétrica são sinônimos e podem ser usadas indistintamente 2 Com base no texto a seguir é possível dizer que a matriz elétrica brasileira é predominantemente renovável Explique R Texto para responder à questão 2 No Brasil a matriz elétrica é composta por uma mistura de fontes de energia incluindo Hidrelétricas A maior parte da eletricidade do Brasil é gerada por hidrelétricas que representam cerca de 60 da capacidade instalada O país possui várias usinas hidrelétricas principalmente na região Norte e CentroOeste do país Termelétricas As termelétricas que incluem usinas a gás carvão e biomassa respondem por cerca de 24 da capacidade instalada As usinas termelétricas são mais comuns na região Nordeste do país onde a produção hidrelétrica é mais limitada Eólicas A capacidade instalada de energia eólica no Brasil cresceu rapidamente na última década e atualmente representa cerca de 9 da capacidade total instalada Solar Embora ainda represente uma parcela pequena da capacidade instalada no país a energia solar está em rápido crescimento e responde atualmente por cerca de 15 da capacidade total instalada Outras fontes renováveis Além de energia eólica e solar o Brasil também possui capacidade instalada de outras fontes renováveis como biomassa e pequenas centrais hidrelétricas PCHs Nuclear O Brasil possui duas usinas nucleares em Angra dos Reis que representam cerca de 15 da capacidade instalada total 3 Qual é a definição de sistema elétrico a É um conjunto de componentes elétricos que não conduzem corrente b É um conjunto de componentes elétricos que conduzem corrente mas que não inclui condutos ou caixas c É um conjunto de componentes elétricos capazes de conduzir corrente e uma instalação elétrica inclui tanto componentes que conduzem corrente quanto aqueles que não conduzem mas são essenciais para seu funcionamento d É um conjunto de componentes elétricos que inclui apenas condutos e caixas mas não componentes que conduzem corrente 4 Descreva as características básicas de um circuito de corrente contínua exemplificando tipos de fontes características de carga e comportamento da corrente elétrica nesses circuitos R 5 Uma fonte de corrente constante de 48 A fornece energia para um conjunto de lâmpadas durante 5 segundos Nesse processo são liberados 432 kJ de energia luminosa e calorífica Considerando a fonte de corrente ideal e a resistência nula dos cabos de conexão qual o valor da queda de tensão na lâmpada Dica P W t ou PUxI a 30 V b 60 V c 180 V d 270 V 6 No chuveiro elétrico residencial a corrente elétrica circula pela resistência elemento de aquecimento e pelo contato há o aquecimento da água Dessa forma o sistema é considerado um conversor que transforma energia elétrica em energia térmica Se em determinada posição a potência elétrica ativa consumida pelo chuveiro é igual aos quatro últimos números seu RGM P xxxx W e que a tensão é U220 V calcule o valor da resistência elétrica a corrente elétrica dessa posição R 7 Em um circuito monofásico uma fonte de tensão alternada igual à 220 volts 60Hz alimenta uma carga indutiva A corrente elétrica requisitada pela carga é igual a 327A com fator de potência igual a 092 Sabendo que a potência aparente demandada pela carga pode ser encontrada pela equação S U I calcule a potência ativa e reativa consumida pela carga Obs Arredondar para duas casas decimais a P7194W e Q 0Var b P6618W e Q281946VAr c P589908W e Q411758VAr d P50358W e Q513754VAr Use as equações para resolver a questão SU I VA fpcosΦP S PScosΦU I cosΦW QSsenΦU I senΦVAr 8 Com relação as temperaturas características dos condutores assinale a alternativa correta a A temperatura máxima para serviço contínuo para condutores com isolação EPR e XPLE é de 70C b A temperatura limite de sobrecarga para condutores de PVC é igual a 130C para condutores com seção maior do que 300mm² c A temperatura limite de curtocircuito para condutores de PVC até 300mm² é igual a 160C d A temperatura de sobrecarga para os condutores EPR e XLPE é igual a 250C 9 Cada bloco de carga também denominado setor de carga deve corresponder a um quadro de distribuição terminal com alimentação comando e proteção individualizados Assinale a opção que explique como é feita a escolha dos blocos de carga a A escolha dos blocos de carga é feita pelo tipo de aparelho elétrico pela grandeza de cada carga de que são constituídos e pela Localização da subestação b A escolha dos blocos de carga é feita com base na localização da subestação e localização dos quadros de distribuição de circuitos terminais c A escolha dos blocos de carga em princípio é feita considerandose os setores individuais de produção também denominados setores de produção bem como a grandeza de cada carga de que são constituídos para avaliação da queda de tensão d A escolha dos blocos de carga é feita com base na localização do quadro de distribuição geral e do caminhamento dos circuitos de distribuição e circuitos terminais 10 Com base no texto a seguir responda as três últimas questões discursivas a Por que é importante dividir a instalação elétrica em circuitos terminais Explique R b Quais são os critérios estabelecidos na NBR 5410 para a divisão dos circuitos Explique R CIRCUITOS TERMINAIS Os circuitos terminais partem dos quadros de distribuição chamados de quadros terminais que são montagens que reúnem chaves fusíveis barramentos disjuntores e relés que se destinam à concentração dos meios de proteção e seccionamento dos circuitos que deles partem para a alimentação dos pontos de iluminação e tomadas de uso geral TUGs e específico TUEs Os circuitos podem ser de Iluminação quando alimentam apenas aparelhos de iluminação Tomadas quando alimentam apenas tomadas de uso geral e ou tomadas de uso específico Motores quando alimentam equipamentos de utilização a motor geralmente são circuitos individuais isto é alimentam um único equipamento DIVISÃO DA INSTALAÇÃO EM CIRCUITOS TERMINAIS A instalação elétrica de uma edificação deve ser dividida em circuitos terminais Isso facilita a operação e a manutenção da instalação e reduz a interferência quando da utilização de aparelhos e equipamentos elétricos Além disso a queda de tensão e a corrente nominal serão menores proporcionando dimensionamento de condutores e dispositivos de proteção de menor seção e capacidade nominal o que facilita a passagem dos condutores nos eletrodutos e as ligações deles aos terminais dos aparelhos de utilização Para cada circuito terminal deverá ser previsto um dispositivo de proteção no quadro de distribuição Ao dividir a instalação em circuitos e ao distribuir os circuitos entre as fases devese ter sempre presente a necessidade de equilibrar ao máximo as diferentes fases isto é as potências instaladas em cada fase devem ser muito próximas umas das outras A divisão da instalação elétrica em circuitos terminais segue critérios estabelecidos na NBR 5410 Instalações Elétricas de Baixa Tensão Procedimentos da ABNT De acordo com a norma devem ser previstos circuitos de iluminação separados dos circuitos de tomadas de uso geral Os circuitos com pontos de luz e tomadas de uso geral devem ser racionalmente divididos pelos setores da unidade residencial social íntimo serviço etc Recomendamse tomadas comuns de 100 watts de potência em média para ambientes de estar como salas e quartos Um circuito dimensionado com um cabo de 25 mm2 a bitola mais comum em residências a uma tensão de 127 volts pode conduzir algo em torno de 1200 a 1500 watts Além disso devem ser previstos circuitos exclusivos para tomadas de uso específico como por exemplo de chuveiro arcondicionado forno de microondas etc Os aparelhos eletrônicos como os computadores mesmo que não tenham potência tão elevada devem ser alimentados por circuitos exclusivos e com aterramento Também é preciso tomar cuidado para não sobrecarregar os circuitos Se os circuitos ficarem muito carregados os fios terão uma bitola diâmetro muito grande o que dificultará sua instalação nos eletrodutos e as ligações terminais de interruptores e tomadas JUNIOR Roberto de C Instalações elétricas e o projeto de arquitetura Digite o Local da Editora Editora Blucher 2016 Ebook ISBN 9788521209997 Disponível em httpsintegradaminhabibliotecacombrbooks9788521209997 Acesso em 23 abr 2023 pagina 71