NBR 5410 2004 - Normas e Legislações para Instalações Elétricas de Baixa Tensão

Instalações Elétricas Módulo A MÓDULO A NORMAS E LEGISLAÇÕES DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS ABNT NBR 54102004 ABNT NBR 54102004 VCOR2008 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO Esta norma estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão a fim de garantir a segurança de pessoas e animais o funcionamento adequado da instalação e a conservação de bens Esta norma aplicase principalmente às instalações elétricas de edificações qualquer que seja o seu uso incluindo as préfabricadas às instalações elétricas em áreas descobertas trailers campings marinas canteiro de obras feiras exposições e outras instalações temporárias circuitos alimentados com tensão igual ou menor que 1000V em corrente alternada com frequência até 400Hz ou 1500V em corrente contínua ABNT NBR 54102004 circuitos elétricos que não os internos aos equipamentos funcionando sob uma tensão superior a 1000V e alimentados através de uma instalação de tensão igual ou inferior a 1000V em corrente alternada como por exemplo circuitos de lâmpadas de descarga toda fiação e linha elétrica que não sejam cobertas pelas normas relativas aos equipamentos de utilização às linhas elétricas fixas de sinal com exceção dos circuitos internos dos equipamentos às instalações elétricas novas e às reformas em instalações elétricas existentes ABNT NBR 54102004 A NBR 54102004 não se aplica nos seguintes casos Instalações de tração elétrica Instalações elétricas de veículos automotores Instalações elétricas de embarcações e aeronaves Equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas na medida que não comprometam a segurança das instalações Instalações de iluminação pública Redes públicas de distribuição de energia elétrica Instalações de proteção contra quedas diretas de raios embora a NBR 54102004 considere as consequências dos fenômenos atmosféricos sobre as instalações Instalações em minas Instalações de cercas eletrificadas ABNT NBR 54102004 Os componentes da instalação são considerados apenas no que concerne à sua seleção e condição de instalação Isto é igualmente válido para conjuntos em conformidade com as normas a eles aplicáveis A aplicação da NBR 54102004 não dispensa o atendimento a outras normas complementares aplicáveis a instalações e locais específicos como por exemplo ABNT NBR IEC 60079142016 versão corrigida 2018 Atmosferas explosivas Parte 14 Projeto seleção e montagem de instalações elétricas ABNT NBR 135342008 Instalações elétricas de baixa tensão Requisitos específicos para instalação em estabelecimentos assistenciais de saúde ABNT NBR 135701996 Instalações elétricas em locais de afluência de público Requisitos específicos ABNT NBR 54102004 ABNT NBR 140392005 Instalações elétricas de média tensão de 10kV a 362kV ABNT NBR 54192015 Partes 1 2 3 e 4 Proteção contra Descargas Atmosféricas ABNT NBR 163842020 Segurança em eletricidade Recomendações e orientações para trabalho seguro em serviços com eletricidade A aplicação da NBR 54102004 não dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos aos quais a instalação deva satisfazer As instalações elétricas cobertas pela NBR 54102004 estão sujeitas também naquilo que for pertinente às normas de fornecimento de energia estabelecidas pelas autoridades reguladoras e pelas empresas distribuidoras de eletricidade concessionárias ABNT NBR 54102004 Os princípios fundamentais de aplicação da ABNT NBR 5410 são Proteção contra choques elétricos Proteção contra efeitos térmicos Proteção contra sobrecorrentes Circulação de correntes de falta curtocircuito Proteção contra sobretensões Serviços de segurança Desligamentos de emergência Seccionamento ABNT NBR 54102004 Os princípios fundamentais de aplicação da ABNT NBR 5410 são Independência das instalações Acessibilidade dos componentes Seleção dos componentes Prevenção contra efeitos danosos Instalação dos componentes Verificação da instalação Qualificação profissional ABNT NBR 54102004 A estrutura da NBR 54102004 é a seguinte Objetivo Referências normativas Definições Princípios fundamentais e características gerais Proteção para garantir segurança Seleção e instalação de componentes Verificação final Manutenção Requisitos complementares para instalações ou locais específicos ABNT NBR 54102004 A seguir têmse algumas definições importantes da NBR 54102004 a Ponto de entrega ponto de conexão do sistema elétrico da concessionária com a instalação elétrica da unidade consumidora e que delimita as responsabilidades da concessionária definidas pela autoridade reguladora b Ponto de entrada Ponto em que uma linha externa penetra na edificação c Quadro de distribuição principal QDP primeiro quadro de distribuição após a entrada da linha elétrica na edificação d Ponto de utilização Ponto de uma linha elétrica destinado à conexão de equipamentos de utilização ponto de iluminação ponto de chuveiro aquecedor ar condicionado motores etc e Ponto de tomada Ponto de utilização em que a conexão do equipamento é feita através de tomadas de corrente NORMA REGULAMENTADORA NR10 A Norma Regulamentadora nº 10 NR10 SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES E SERVIÇOS EM ELETRICIDADE vigente é de 30072019 Ela estabelece os requisitos e as condições mínimas para as medidas de controle e sistemas preventivos relacionados a instalações elétricas INSTRUÇÃO TÉCNICA DO CORPO DE BOMBEIROS A instrução técnica nº 412019 do Corpo de Bombeiros da Polícia Militar do Estado de São Paulo estabelece parâmetros para a realização de inspeção visual básica das instalações elétricas de baixa tensão das edificações e áreas de risco atendendo às exigências do Regulamento de segurança contra incêndio das edificações e áreas de risco do Estado de São Paulo A inspeção visual exigida pelo Corpo de Bombeiros nas instalações elétricas prediais de baixa tensão visa verificar a existência de medidas e dispositivos essenciais à proteção das pessoas e das instalações elétricas contra possíveis situações de choques elétricos e de risco de incêndio A inspeção visual nos termos da IT41 não significa que a instalação atende a todas prescrições normativas e legislações pertinentes pelas próprias características dessa inspeção que é parcial Cabe aos responsáveis técnicos a respectiva responsabilidade quanto à elaboração do projeto das instalações elétricas de baixa tensão quando da construção da edificação a sua execução a manutenção da instalação e a inspeção visual conforme prescrições normativas e legislações pertinentes Cabe ao proprietário ou ao responsável pelo uso do imóvel a manutenção e a utilização adequada das instalações elétricas INSTRUÇÃO TÉCNICA DO CORPO DE BOMBEIROS A IT41 se aplica às edificações e áreas de risco que possuam sistemas elétricos de baixa tensão instalados Para as edificações e áreas de risco existentes quando da renovação do Auto de Vistoria do Corpo de Bombeiros AVCB as exigências dos itens 61 62 63 67 68 71 e 8 da IT41 devem ser atendidas As áreas ampliadas ou com mudança de ocupação deverão atender na integra a presente instrução Técnica INSTRUÇÃO TÉCNICA DO CORPO DE BOMBEIROS O código de defesa do consumidor na seção IV das Práticas Abusivas no artigo 39 diz É vedado ao fornecedor de produtos ou serviços dentre outras práticas abusivas VIII colocar no mercado de consumo qualquer produto ou serviço em desacordo com as normas técnicas expedidas pelos órgãos oficiais competentes ou se normas específicas não existirem pela Associação Brasileira de Normas Técnicas ou outra entidade credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia Normalização e Qualidade Industrial CONMETRO Por tanto o uso das normas técnicas é regulamentado pela lei nº 8078 LEI Nº 8078 DE 11091990 CDC Lei do sistema de aterramento Determina a obrigatoriedade de as edificações possuírem sistema de aterramento e instalações elétricas compatíveis com a utilização de condutorterra de proteção bem como torna obrigatória a existência de condutorterra de proteção nos aparelhos elétricos que especifica LEI Nº 11337 DE 26072006 Lei da Eficiência Energética A Lei nº 10295 de 17 de outubro de 2001 dispõe sobre a política nacional de conservação e uso racional de energia e dá outras providencias LEI Nº 10295 DE 17102001 Momento Peer to peer Item 14 Módulo B MÓDULO B ATERRAMENTOS E DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Aterramentos Definido como sistema constituído por eletrodos de aterramento cravados no solo e condutores de aterramento destinados a prover uma ligação intencional entre os circuitos elétricos e a terra solo por questões funcionais e de proteção Os esquemas de aterramento devem satisfazer às prescrições de segurança das pessoas e funcionais da instalação O valor da resistência de aterramento deve satisfazer às condições de proteção e de funcionamento de instalação elétrica ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Ligações à terra Qualquer que seja sua finalidade proteção ou funcional o aterramento deve ser único em cada local da instalação Para casos específicos de acordo com as prescrições da instalação podem existir aterramentos separados desde que sejam tomadas as devidas precauções Aterramento funcional É o aterramento de um ponto do sistema da instalação ou do equipamento destinado a outros fins que não a proteção contra choque elétricos Em particular no contexto da seção o termo funcional está associado ao uso do aterramento e da equipotencialização para fins de transmissão de sinais e de compatibilidade eletromagnética ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Aterramento do condutor neutro Quando a instalação for alimentada diretamente pela concessionária o condutor neutro deve ser aterrado na origem da instalação Do ponto de vista da instalação o aterramento do neutro na origem proporciona uma melhoria na equalização de potenciais essencial à segurança Aterramento de proteção PE A proteção contra contatos indiretos proporcionada em parte pelo equipamento e em parte pela instalação é aquela tipicamente associada aos equipamentos classe I ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Um equipamento classe I tem algo além da isolação básica sua massa é provida de meios de aterramento isto é o equipamento vem com condutor de proteção condutor PE ou fio terra incorporado ou não ao cordão de ligação ou então sua caixa de terminais inclui um terminal PE para aterramento Essa é a parte que toca ao próprio equipamento A parte que toca à instalação é ligar esse equipamento adequadamente conectandose o PE do equipamento ao PE da instalação na tomada ou caixa de derivação o que pressupõe uma instalação dotada de condutor PE evidentemente e isso deve ser regra e não exceção e garantir que em caso de falha na isolação desse equipamento um dispositivo de proteção atue automaticamente promovendo o desligamento do circuito ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Seção de fase Seção da proteção PE Até 16mm² Igual da fase De 16mm² a 35mm² 16mm² Maior que 35mm² Seção da fase dividido por 2 Tabela Seção mínima do condutor de proteção Nota Se a seção da fase dividido por 2 resultar numa seção não padronizada então devese escolher a seção padronizada mais próxima Condutor de equipotencialização A seção dos condutores da equipotencialização principal não deve ser inferior à metade da seção do condutor de proteção de maior seção da instalação com um mínimo de 60mm² em cobre 16mm² em alumínio e 50mm² em aço Todavia a seção pode ser limitada a 25mm² se o condutor for de cobre ou a seção equivalente se for de outro metal Condutor PEN condutor combinando as funções de Proteção e de Neutro O uso do condutor PEN só é admitido em instalações fixas desde que sua seção não seja inferior a 10mm² em cobre ou 16mm² em alumínio e só pode ir até o quadro de distribuição principal da edificação A partir deste quadro deve existir condutores distintos para proteção e para o neutro ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Aterramento por razões combinadas de proteção e funcionais Quando for exigido um aterramento por razões combinadas de proteção e funcionais as prescrições relativas às medidas de proteção devem prevalecer Esquemas de aterramento para baixa tensão Seguem os esquemas de aterramento para baixa tensão conforme NBR 5410 ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Esquema TN O esquema TN possui um ponto de aterramento e todas as massas da instalação estão a ele conectadas através do condutor de proteção PE Dentro do esquema TN têmse três tipos de aterramento a saber TNS Condutor neutro e condutor de proteção são distintos TNCS Em parte da instalação o condutor neutro e condutor de proteção são distintos e em parte são combinados num único condutor PEN TNC Condutor neutro e condutor de proteção são combinados num único condutor PEN em toda a instalação ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO TNS ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO TNCS ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO TNC INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Esquema TT O esquema TT possui um ponto de alimentação diretamente aterrado e as massas da instalação estão conectadas a eletrodos de aterramentos distintos do aterramento da alimentação ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Esquema de aterramento com condutor de proteção PE ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Esquema de aterramento sem condutor de proteção PE ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Esquema IT O esquema IT possui as partes vivas da instalação isoladas da terra ou um ponto de alimentação aterrado através de impedância As massas da instalação são aterradas verificandose as seguintes possibilidades massas aterradas no mesmo eletrodo de aterramento da alimentação se existente e massas aterradas em eletrodos de aterramento próprios seja porque não há eletrodo de aterramento da alimentação seja porque o eletrodo de aterramento das massas é independente do eletrodo de aterramento da alimentação Obs O neutro pode ser ou não distribuído ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO A Sem aterramento da alimentação B Alimentação aterrada através de impedância ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO B1 Massas aterradas em eletrodos separados e independentes do aterramento da alimentação B2 Massas coletivamente aterradas em eletrodo independente do aterramento da alimentação B1 Massas aterradas coletivamente no mesmo eletrodo da alimentação ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Símbolos utilizados nos esquemas de aterramento ESQUEMAS DE ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Na classificação dos esquemas de aterramento de baixa tensão são considerados os seguintes significados Primeira letra do esquema Situação da alimentação em relação ao terra T ponto diretamente aterrado I Isolação das partes vivas em relação ao terra ou alimentação aterrada por impedância Segunda letra do esquema Situação das massas em relação ao terra T massas aterradas diretamente e independentes do aterramento da alimentação N massas ligadas ao ponto de aterramento da alimentação normalmente o neutro do sistema em corrente alternada S neutro e condutor de proteção separados C neutro e condutor de proteção combinado em um único condutor PEN ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Toda edificação deve dispor de um eletrodo de aterramento A ABNT NBR 5410 admite as seguintes opções como eletrodo de aterramento a preferencialmente uso das próprias armaduras do concreto das fundações ou b uso de fitas barras ou cabos metálicos especialmente previstos imersos no concreto das fundações ou c uso de malhas metálicas enterradas no nível das fundações cobrindo a área da edificação e complementadas quando necessário por hastes verticais eou cabos dispostos radialmente pésdegalinha ou d no mínimo uso de anel metálico enterrado circundando o perímetro da edificação e complementado quando necessário por hastes verticais eou cabos dispostos radialmente pésdegalinha ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Outras soluções de aterramento são admitidas em instalações temporárias em instalações em áreas descobertas como em pátios e jardins em locais de acampamento marinas e instalações análogas e na reforma de instalações de edificações existentes quando a adoção de qualquer das opções indicadas for impraticável O eletrodo de aterramento deve ser construído de modo que a seja confiável e satisfaça os requisitos de segurança das pessoas b possa conduzir correntes de falta à terra sem risco de danos térmicos termomecânicos e eletromecânicos ou de choques elétricos causados por essas correntes c quando aplicável atenda também aos requisitos funcionais da instalação O Eletrodo de aterramento da instalação elétrica também é reconhecido pela ABNT NBR 5419 e pode e deve ser usadas conjuntamente pelo sistema de proteção contra descargas atmosféricas SPDA da edificação nas condições especificadas naquela norma ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Quando forem utilizados diferentes metais na infraestrutura de aterramento devem ser tomadas precauções contra os efeitos da corrosão eletrolítica Nos casos em que a infraestrutura de aterramento da edificação for constituída pelas próprias armaduras embutidas no concreto das fundações armaduras de aço das estacas dos blocos de fundação e vigas baldrames podese considerar que as interligações naturalmente existentes entre estes elementos são suficientes para se obter um eletrodo de aterramento com características elétricas adequadas sendo dispensável qualquer medida suplementar Nas fundações em alvenaria a infraestrutura de aterramento pode ser constituída por fita barra ou cabo de aço galvanizado imerso no concreto das fundações formando um anel em todo o perímetro da edificação A fita barra ou cabo deve ser envolvido por uma camada de concreto de no mínimo 5 cm de espessura a uma profundidade de no mínimo 05 m ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO A conexão de um condutor de aterramento a eletrodo de aterramento embutido no concreto das fundações a própria armadura do concreto ou então fita barra ou cabo imerso no concreto deve ser feita garantindose simultaneamente a continuidade elétrica a capacidade de condução de corrente a proteção contra corrosão inclusive eletrolítica e adequada fixação mecânica Essa conexão pode ser executada por exemplo recorrendose a dois elementos intermediários conforme descrito a seguir a o primeiro elemento que realiza a derivação do eletrodo para fora do concreto deve ser constituído por barra de aço zincada com diâmetro de no mínimo 10 mm ou fita de aço zincada de 25 mm x 4 mm e ligada ao eletrodo por solda elétrica A barra ou fita deve ser protegida contra corrosão b o segundo elemento destinado a servir como ponto de conexão do condutor de aterramento deve ser constituído por barra ou condutor de cobre ligado ao primeiro elemento por solda exotérmica ou processo equivalente do ponto de vista elétrico e da corrosão ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Materiais e dimensões do eletrodo de aterramento ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Materiais e dimensões do eletrodo de aterramento ATERRAMENTOS EM BAIXA TENSÃO Materiais e dimensões do condutor de aterramento DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Proteção contra contatos indiretos O acidente mais comum a que as pessoas estão submetidas em instalações elétricas é o toque acidental em partes metálicas energizadas ficando o corpo ligado eletricamente sob tensão entre fase e terra O limite de corrente alternada suportada pelo corpo humano depende da intensidade e do tempo que ela dura DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Gráfico com zonas tempo x corrente e os efeitos sobre as pessoas IEC 604791 percurso mão esquerda ao pé Zonas Limites Efeitos Fisiológicos AC1 Até 05 mA Curva a Percepção possível mas geralmente não causa reação AC2 05 mA até curva b Provável percepção e contrações musculares involuntárias porém sem causar efeitos fisiológicos AC3 A partir da curva b para cima Fortes contrações musculares involuntárias dificuldade respiratória e disfunções cardíacas reversíveis Podem ocorrer imobilizações e os efeitos aumentam com o crescimento da corrente elétrica normalmente os efeitos prejudiciais podem ser revertidos AC4 Acima da curva c1 c1c2 c2c3 Além da curva c3 Efeitos patológicos graves podem ocorrer inclusive paradas cardíacas paradas respiratórias e queimaduras ou outros danos nas células A probabilidade de fibrilação ventricular aumenta com a intensidade da corrente e do tempo AC41 Probabilidade de fibrilação ventricular aumentada até aproximadamente 5 AC42 Probabilidade de fibrilação ventricular de aproximadamente 50 AC43 Probabilidade de fibrilação ventricular acima de 50 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Contato direto falha de isolação ou remoção das partes isolantes com toque acidental da pessoa em parte energizada fase terraPE Contato indireto através do contato da pessoa com a parte metálica carcaça do aparelho que estará energizada por falha de isolação com interrupção ou inexistência do condutor de proteção terraPE DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Tensão de toque Tensão de toque é a tensão elétrica diferença de potencial existente entre os membros superiores e inferiores do indivíduo devido à circulação de corrente no objeto tocado Por exemplo um defeito de ruptura nos isoladores de apoio de um barramento dentro que um quadro provoca tensão de toque energizando a carcaça do quadro elétrico A resistência do corpo humano para corrente alternada de 50 a 60 HZ pele suada para tensão de toque maior que 250V fica saturada em 1000Ω A tensão de toque é perigosa porque o coração pode estar no trajeto da corrente de choque aumentando o risco de fibrilação ventricular DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO Tensão de passo A tensão de passo é a tensão elétrica diferença de potencial entre os dois pés no instante da operação ou defeito tipo curtocircuito monofásico à terra no equipamento O aterramento só será bom se a tensão de passo for menor do que o limite de tensão de passo para não causar fibrilação ventricular no ser humano A tensão de passo é menos perigosa do que a tensão de toque Isso se deve ao fato de o coração não estar no percurso da corrente de choque quando o corpo é submetido a tensão de passo Esta corrente vai de pé em pé mesmo assim é também perigosa As veias e artérias vão da planta do pé até o coração Sendo o sangue condutor a corrente de choque devido à tensão de passo vai do pé até o coração e deste ao outro pé Por esse motivo a tensão de passo é também perigosa e pode provocar fibrilação ventricular DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS Todo sistema elétrico deve ter uma proteção adequada que suporte a corrente nominal de operação e também que para eventuais falhas protejaos de defeitos destrutivos O fusível é um dispositivo de proteção que possui um elemento metálico com seção reduzida normalmente instalado no interior de um corpo de porcelana fechado contendo areia de quartzo de granulometria adequada Para faixa de interrupção e categoria de utilização encontrase duas letras A primeira letra determina a faixa de interrupção g proteção contra sobrecarga e curtocircuito a proteção apenas contra curtocircuito DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS A segunda letra determina o tipo de circuito a ser protegido LG cabos e circuitos de uso geral M motores R semicondutores A IEC 269 define os fusíveis para aplicações industriais Estes fusíveis têm a seguinte classificação gI fusíveis limitadores de corrente que têm a capacidade de interromper desde a corrente mínima de fusão até a capacidade nominal de interrupção gII seguem as mesmas características do gI nas seguintes condições o corrente até 50A os fusíveis gII são mais rápidos que os gI o correntes entre 100A e 1000A os fusíveis gI e gII tem as mesmas características DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS aM são fusíveis limitadores de corrente que têm a capacidade de interromper a corrente desde um múltiplo de sua corrente nominal até sua capacidade de interrupção Os fusíveis gI e gII se caracterizam pela função de proteção contra sobrecargas e curtos circuitos Os fusíveis aM se caracterizam apenas pela proteção conta curtoscircuitos A IEC classifica os fusíveis como aplicação doméstica e industrial Essa classificação implica da construção dos fusíveis quanto ao acesso das partes vivas O fusível atua quando a corrente de valor superior ao projetado percorre o elemento metálico e proporciona a fusão deste elemento abrindo o circuito Todavia a corrente não é interrompida instantaneamente devido ao efeito indutivo do circuito A areia de quartzo absorve o arco voltaico gerado e o extingue DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS As principais características dos fusíveis são Corrente nominal corrente do circuito sem comprometer o elemento metálico O elemento metálico se funde com aproximadamente mais de 60 do valor da corrente nominal Tensão nominal tensão máxima de serviço Capacidade de interrupção É o valor máximo de corrente simétrica de curtocircuito que o fusível consegue interromper normalmente DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS Existem três categorias de fusíveis conforme a eficiência de operação e aplicações a que se destinam Fusíveis de Efeito Rápido Utilizados em aplicações simples nas quais a carga acionada pela rede elétrica não apresenta picos de corrente ou seja a corrente consumida pelo equipamento através de sua ligação a tomadas não assume valores elevados por exemplo lâmpadas fornos elétricos etc Fusíveis de Efeito Retardado Utilizados em circuitos nos quais a corrente de partida dos equipamentos assuma valores bem superiores aos que possuem nas condições normais de funcionamento ou em situações aonde ocorre sobrecarga momentânea dos circuitos pequenos intervalos de tempo é o caso dos motores elétricos e cargas capacitivas respectivamente Fusíveis de Efeito UltraRápido Aplicados em situações nas quais a carga a ser alimentada possui circuitos eletrônicos ultrassensíveis constituídos por elementos semicondutores tiristores GTOs e diodos interrompendo a corrente quando houver um curto para evitar danos a essas partes constituintes DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS Fusíveis tipo D DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO FUSÍVEIS Fusíveis tipo NH DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Os disjuntores termomagnéticos são dispositivos de manobra e de proteção capaz de estabelecer conduzir e interromper correntes elétricas em condições normais do circuito assim como estabelecer conduzir por tempo especificado e interromper correntes em condições anormais tais como as correntes de sobrecarga e as correntes de curto circuito Todo disjuntor deve ser instalado sempre nos condutores fase do circuito Podese classificar os disjuntores da seguinte maneira DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto à construção Disjuntores abertos Normalmente são de corrente nominal elevada O mecanismo de atuação o dispositivo de disparo e outros acessórios são montados em uma estrutura metálica aberta DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto à construção Disjuntores em Caixa Moldada Os disjuntores em caixa moldada não abertos tem seu mecanismo de operação e seu dispositivo de disparo montados dentro de uma caixa de poliéster especial ou fibra de vidro A vantagem é que ocupam menos espaço físico e oferecem maior segurança ao operador pois as partes vivas não estão expostas e a capacidade de interrupção suportabilidade às correntes de curto circuito é maior DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto à construção Minidisjuntores Os minidisjuntores praticamente tem as mesmas características dos disjuntores em caixa moldada A diferença é que são limitados à corrente nominal máxima 125A e são limitados à capacidade de interrupção máximo 10kA Ele é mais usual em residências comércios onde os níveis de curtocircuito e as correntes nominais não são tão altos Em algumas aplicações industriais também é possível se ver o minidisjuntor DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto ao tipo de operação Disjuntores termomagnéticos Os disjuntores termomagnéticos possuem disparadores térmicos para as correntes de sobrecarga e disparadores magnéticos para as correntes de curtocircuito Disjuntores térmicos Os disjuntores térmicos somente possuem disparadores térmicos para as correntes de sobrecarga DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto ao tipo de operação Disjuntores magnéticos Os disjuntores magnéticos somente possuem disparadores magnéticos para as correntes de curtocircuito Disjuntores limitadores de corrente Os disjuntores limitadores de corrente limitam o valor e a duração das correntes de curtocircuito Isso proporciona uma redução significativa dos esforços térmicos e eletrodinâmicos DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto à construção do elemento térmico Disjuntores sem compensação térmica São disjuntores construídos para instalação num local com temperatura ambiente Quando são instalados em ambientes com temperaturas maiores devem ter sua corrente nominal corrigida conforme catálogo técnico do fabricante em função do efeito térmico do bimetálico Disjuntores com compensação térmica São disjuntores construídos com compensação térmica do ambiente DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Classificação quanto à polaridade Os disjuntores podem ser classificados como Unipolar Protege apenas uma fase Bipolar Protege duas fases Tripolar Protege três fases Nunca use disjuntores de polaridades diferentes Por exemplo três unipolares para um circuito trifásico Isso compromete a segurança das pessoas e da instalação DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES Curvas características de atuação instantânea As curvas de atuação instantânea dos disjuntores são definidas pela NBR NM 60898 As curvas padronizadas são tipo B tipo C e tipo D Para disjuntores caixa moldada as curvas são definidas pela NBR IEC 609472 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DISJUNTORES DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS Também existem como proteção elétrica os DPS Dispositivos Protetores de Surtos Eles funcionam na proteção contra sobretensões originadas por descargas atmosféricas ou manobras na rede elétrica Devem ser instalados logo no primeiro ponto após a entrada da linha elétrica na edificação Devem ser coordenados e projetados conforme ABNT NBR 5410 ABNT NBR 5419 e conforme catálogo técnico dos fabricantes Os DPSs mais comuns são monopolar Classe I eou II ABNT NBR IEC 616431 do tipo limitador de tensão composto por Varistor de Óxido Metálico MOV associado a um dispositivo de desconexão térmica sobretemperatura e elétrica sobrecorrente DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS As principais aplicações do DPS são a proteção de equipamentos eletroeletrônicos conectados à rede elétrica contra sobretensões de origem atmosférica eou manobras no sistema elétrico São adequados para instalação entre FaseNeutro FaseTerra ou NeutroTerra em quadros de distribuição eou comando Para instalações prediais com tensão nominal de 127220V de modo geral podem ser instalados DPS com nível de proteção Up de 15kV e corrente nominal In mínima de 5kA na onda 820µs classe II para locais AQ2 e alimentados por rede aérea e corrente nominal de impulso Iimp mínima de 125kA na onda 10350µs classe I para locais AQ3 com instalação de SPDA A tensão de operação contínua Uc deve ser no mínimo 11 vezes a tensão de faseneutro DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS Os DPS devem ser protegidos contra sobrecorrentes em virtude de eventuais falhas internas eou fim da vida útil Essas proteções podem ser Desligador interno já vem de fábrica Disjuntor ou fusível com características definidas pelo fabricante podendo ser instalado em série com o DPS ou aproveitar o disjuntor ou fusível existente no quadro desde que estes atendam as características definidas pelo fabricante DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS Os DPS devem ser coordenados com os dispositivos DR De modo geral o DPS deve ser instalado antes do DR exceto no esquema TT esquema 3 da figura 13 da NBR 5410 Caso dos DPS sejam instalados após o DR o DR deve ser do tipo S que tem suportabilidade maior a sobretensões O comprimento máximo dos condutores de ligação dos DPS é de 050m INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO PROTETORES DE SURTO DPS DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL O uso de dispositivos de proteção com corrente diferencialresidual nominal igual ou inferior a 30mA é reconhecido como proteção adicional contra choques elétricos Porém a proteção adicional provida pelo uso de dispositivo diferencialresidual de alta sensibilidade visa casos como os de falha de outros meios de proteção e de descuido ou imprudência do usuário Portanto a utilização de tais dispositivos não é reconhecida como constituindo em si uma medida de proteção completa e não dispensa em absoluto o emprego de uma das medidas de proteção estabelecidas DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL O DR funciona como um detector de corrente de fuga onde havendo diferença entre a corrente que entra no circuito e a corrente que retorna ao circuito após passar pela carga atuará o dispositivo diferencial residual pelos efeitos do eletromagnetismo Locais obrigatórios o uso de DR de alta sensibilidade 30mA Circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro Circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação Circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL Circuitos que em locais de habitação sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas copascozinhas lavanderias áreas de serviço garagens e demais dependências internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens Circuitos que em edificações nãoresidenciais sirvam a pontos de tomada situados em cozinhas copascozinhas lavanderias áreas de serviço garagens e no geral em áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DIFERENCIAL RESIDUAL Momento Peer to peer Item 24 Módulo C MÓDULO C CARACTERÍSTICAS GERAIS LUMINOTÉCNICA E PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA A simbologia gráfica deve representar tudo o que foi considerado na elaboração do projeto e deve ser de fácil interpretação ao executor A norma brasileira que tratava de simbologia para instalações elétricas prediais é a NBR 54441989 porém ela está cancelada e não tem nenhuma outra norma brasileira vigente que trata do assunto Alguns profissionais adotaram os símbolos do database da IEC 60417 Graphical symbols for use on equipment e outros ainda utilizam a NBR 54441989 Aqui neste material de apoio serão apresentados os símbolos da NBR 54441989 Como esta norma está cancelada o acesso a ela é fácil pelos meios eletrônicos SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Conversão de diâmetros nominais Polegadas Milímetros 12 15 34 20 1 25 1 14 32 1 12 40 2 50 2 12 60 3 75 4 100 SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Nº Símbolo Significado Observações 51 Eletroduto embutido no teto ou parede Para todas as dimensões em mm indicar a seção se esta não for de 15 mm 52 Eletroduto embutido no piso 53 Telefone no teto 54 Telefone no piso 55 Tubulação para campainha som anunciador ou outro sistema Indicar na legenda o sistema passante 56 Condutor de fase no interior do eletroduto Cada traço representa um condutor Indicar a seção nº de condutores nº do circuito e a seção dos condutores exceto se forem de 15 mm² 57 Condutor neutro no interior do eletroduto 58 Condutor de retorno no interior do eletroduto 59 Condutor terra no interior do eletroduto SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 510 Condutor positivo no interior do eletroduto 511 Condutor negativo no interior do eletroduto 512 Cordoalha de terra Indicar a seção utilizada em 50 significa 50 mm² Nº Símbolo Significado Observações 513 Leito de cabos com um circuito passante composto de três fases cada um por dois cabos de 25 mm² mais dois cabos de neutro de seção 10 mm² 25 significa 25 mm² 10 significa 10 mm² 514 Caixa de passagem no piso Dimensões em mm 515 Caixa de passagem no teto Dimensões em mm 516 Caixa de passagem na parede Indicar a altura e se necessário fazer detalhe dimensões em mm SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 517 Eletroduto que sobe 518 Eletroduto que desce 519 Eletroduto que passa descendo 520 Eletroduto que passa subindo 521 Sistema de calha de piso No desenho aparecem quatro sistemas que são habitualmente I Luz e força II Telefone TELEBRÁS III Telefone PABX KS ramais IV Especiais COMUNICAÇÕES 5211 Condutor seção 10 mm² fase para campainha 5212 Condutor seção 10 mm² neutro para campainha Se for de seção maior indicala 522 Condutor seção 10 mm² retorno para campainha SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Nº Símbolo Significado Observações 61 Quadro parcial de luz e força aparente 62 Quadro parcial de luz e força embutido Indicar as cargas de luz em watts e de força em W ou kW 63 Quadro geral de luz e força aparente 64 Quadro geral de luz e força embutido 65 Caixa de telefones 66 Caixa para medidor SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Nº Símbolo Significado Observações 71 Interruptor de uma seção A letra minúscula indica o ponto comandado 72 Interruptor de duas seções As letras minúsculas indicam os pontos comandados 73 Interruptor de três seções As letras minúsculas indicam os pontos comandados 74 Interruptor paralelo ou ThreeWay A letra minúscula indica o ponto comandado 75 Interruptor intermediário ou FourWay A letra minúscula indica o ponto comandado 76 Botão de minutaria Nota Os símbolos de 71 a 78 são para plantas e 79 a 716 para diagramas 77 Botão de campainha na parede ou comando à distância 78 Botão de campainha no piso ou comando a distância SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 79 Fusível Indicar a tensão correntes nominais 710 Chave seccionadora com fusíveis abertura sem carga Indicar a tensão correntes nominais Ex chave tripolar 711 Chave seccionadora com fusíveis abertura em carga Indicar a tensão correntes nominais Ex chave bipolar 712 Chave seccionadora abertura sem carga Indicar a tensão correntes nominais Ex chave monopolar 713 Chave seccionadora abertura em carga Indicar a tensão correntes nominais 714 Disjuntor a óleo Indicar a tensão corrente potência capacidade nominal de interrupção e polaridade 715 Disjuntor a seco Indicar a tensão corrente potência capacidade nominal de interrupção e polaridade através de traços 716 Chave reversora SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Nº Símbolo Significado Observações 81 Ponto de luz incandescente no teto Indicar o nº de lâmpadas e a potência em watts A letra minúscula indica o ponto de comando e o número entre dois traços o circuito correspondente 82 Ponto de luz incandescente na parede arandela Devese indicar a altura da arandela 83 Ponto de luz incandescente no teto embutido 84 Ponto de luz fluorescente no teto indicar o nº de lâmpadas e na legenda o tipo de partida e reator A letra minúscula indica o ponto de comando e o número entre dois traços o circuito correspondente 85 Ponto de luz fluorescente na parede Devese indicar a altura da luminária SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 86 Ponto de luz fluorescente no teto embutido 87 Ponto de luz incandescente no teto em circuito vigia emergência 88 Ponto de luz fluorescente no teto em circuito vigia emergência 89 Sinalização de tráfego rampas entradas etc 810 Lâmpada de sinalização 811 Refletor Indicar potência tensão e tipo de lâmpadas SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 812 Pote com duas luminárias para iluminação externa Indicar as potências tipo de lâmpadas 813 Lâmpada obstáculo 814 Minuteria Diâmetro igual ao do interruptor 815 Ponto de luz de emergência na parede com alimentação independente 816 Exaustor 817 Motobomba para bombeamento da reserva técnica de água para combate a incêndio SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 91 Tomada de luz na parede baixo 300 mm do piso acabado 92 Tomada de luz a meio a altura 1300 mm do piso acabado 93 Tomada de luz alta 2000 mm do piso acabado 94 Tomada de luz no piso 95 Saída para telefone externo na parede rede Telebrás A potência deverá ser indicada ao lado em VA exceto se for de 100 VA como também o nº do circuito correspondente e a altura da tomada se for diferente da normalizada se a tomada for de força indicar o nº de W ou kW SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 96 Saída para telefone externo na parede a uma altura h Especificar h 97 Saída para telefone interno na parede 98 Saída para telefone externo no piso 99 Saída para telefone interno no piso 910 Tomada para rádio e televisão 911 Relógio elétrico no teto 912 Relógio elétrico na parede SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 913 Saída de som no teto 914 Saída de som na parede Indicar a altura h 915 Cigarro 916 Campainha 917 Quadro anunciador Dentro do círculo indicar o número de chamadas em algarismos romanos SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA Nº Símbolo Significado Observações 101 Gerador Indicar as características nominais 102 Motor Indicar as características nominais 103 Transformador de potência Indicar a relação de tensões e valores nominais 104 Transformador de corrente um núcleo Indicar a relação de espiras classe de exatidão e nível de isolamento A barra de primário deve ter um traço mais grosso 105 Transformador de potencial 106 Transformador de corrente dois núcleos 107 Retificador SIMBOLOGIA E REPRESENTAÇÃO GRÁFICA 111 Acumulador ou elementos de pilha a O traço longo representa o pólo positivo e o traço curto o pólo negativo b Este símbolo poderá ser usado para representar uma bateria se não houver risco de dúvida Neste caso a tensão ou o nº e o tipo dos elementos devem ser indicados 1111 Bateria de acumuladores ou pilhas Forma 1 Sem indicação do número de elementos 1112 Bateria de acumuladores ou pilhas Forma 2 Sem indicação do número de elementos COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS Esquemas elétricos Esquema multifilar Leva em consideração todos os condutores envolvidos os dispositivos de comando interruptores e as cargas comandadas iluminaçao bem como as ligações físicas existentes Esquema unifilar É a representação gráfica esquemática em caminho único no eletroduto por exemplo de tudo aquilo que será executado oara o funcionamento seguro das cargas COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS Ligações típicas de iluminação Comando simples monofásico Comando paralelo monofásico Comando intermediário monofásico Comando simples bifásico Comando paralelo bifásico Comando de tomadas de uso geral TUG COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS a Comando simples monofásico um interruptor simples e uma lâmpada Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS a Comando simples monofásico um interruptor simples e uma lâmpada Comentários devese primeiramente deixar disponível na lâmpada o condutor neutro A fase deverá ser conectada em último lugar por questões de segurança Pela NBR 54102004 em caso de identificação dos condutores por cores o neutro deverá ser azul claro Ligar sempre fase ao interruptor retorno ao contato do disco central da lâmpada neutro no contado rosqueado da lâmpada e o condutor de proteção fio terra à carcaça da luminária COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS b Comando paralelo monofásico dois interruptores paralelos comandando uma lâmpada Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS c Comando intermediário monofásico três ou mais interruptores comandando uma lâmpada Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS d Comando simples bifásico um interruptor simples bipolar comandando uma lâmpada Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS e Comando paralelo bifásico dois interruptores paralelos comandando uma lâmpada COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS f Tomadas de uso geral TUG monofásica Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS g Tomadas de uso geral TUG bifásica Multifilar Unifilar COMANDO DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS Interruptores Os interruptores mais comuns tem corrente máxima de trabalho de 10A Alguns fabricantes podem produzir interruptores com correntes diferentes consultar fabricantes no mercado TUG Tomada de Uso Geral é a tomada de corrente que alimentará cargas quaisquer com corrente de consumo de até 10A Utilizase a tomada 2PT 10A 250V TUE Tomada de Uso Específico é a tomada de corrente que alimentará cargas fixas cuja corrente de consumo seja maior que 10A Caso a corrente de consumo seja entre 10A e 20A poderá ser utilizada a tomada 2PT 20A 250V Se a corrente de consumo for superior a 20A a conexão do circuito com a carga deverá ser feita com conector adequado tipo borne sindal borne SAK e etc ou tomadas do tipo industrial referência Steck Exemplos de TUE chuveiros torneiras elétricas microondas em 127V boilers ar condicionado e etc CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO As características gerais de uma instalação devem ser determinadas antes da elaboração do projeto para que se possa definir como serão feitas as instalações elétricas e fazer um dimensionamento técnico assertivo A seguir são discriminadas as caraterísticas gerais de uma instalação elétrica de baixa tensão CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO A utilização da demanda da instalação em uma parte ou em toda a instalação representa um dimensionamento econômico e seguro Para a utilização da demanda da instalação devese considerar as potências nominais de cada equipamento ponto de utilização ou ponto de tomada e também a possibilidade da nãosimultaneidade de funcionamento destas cargas e cargas reservas para futuras ampliações Para previsão de carga de uma instalação elétrica de baixa tensão deve ser considerado de maneira geral a potência nominal a tensão nominal a corrente nominal e o fator de potência Para cargas de iluminação deve ser prevista conforme estudo luminotécnico disponível conforme NBR ISSO 89951 ou no caso de residências no mínimo 100VA para áreas de até 6m² ou 100VA para os primeiros 6m² acrescida de 60VA para cada 4m² inteiros CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Para pontos de tomada quando for previsto um uso específico devese considerar para este ponto a potência nominal do equipamento Para pontos de tomada onde não se conhece os valores precisos a potência atribuída pode ser feita com a soma das potências dos equipamentos mais potentes ou calculada com base na corrente e tensão de projeto Em halls de serviços salas de manutenção e semelhantes deve ser atribuída uma potência mínima de 1000VA para o circuito CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Em circuitos de tomadas para uso residencial considerar Em banheiros no mínimo um ponto de tomada de 600VA próximo ao lavatório Em copas cozinhas áreas de serviço e semelhantes um ponto a cada 35 metros de perímetro sendo de em cima da piabancada no mínimo 2 pontos Para os três primeiros pontos considerar 600VA cada e para os demais 100VA cada Em varandas no mínimo um ponto ou um circuito de 1000VA Em salas dormitórios um ponto de 100VA a cada 5 metros de perímetro Os pontos de tomada para uso específico devem ser instalados a no máximo 15 metro de distância do equipamento CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO ESQUEMAS DE CONDUTORES VIVOS Condutor vivo é aquele condutor sob condição de energização energizado no qual está presente uma tensão elétrica e circula uma corrente elétrica Os esquemas de condutores vivos de uma instalação de baixa tensão são considerados em corrente alternada Monofásicos a dois condutores Monofásicos a três condutores Bifásicos a três condutores Trifásicos a três condutores Trifásicos a quatro condutores Em corrente contínua podem ser considerados dois ou três condutores CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO ALIMENTAÇÕES E SERVIÇOS DE SEGURANÇA A alimentação disponível para a instalação elétrica deve ser determinada em função do sistema de distribuição da concessionária local e conforme os seguintes parâmetros abaixo Natureza da corrente e frequência Se for em corrente alternada ou contínua e se em corrente alternada qual a frequência de operação Valor da tensão nominal É importante saber qual a tensão nominal disponível na instalação para correto dimensionamento dos componentes e de isolação dos mesmos Valor de curtocircuito presumido no ponto de suprimento Esse dado é de importância para se dimensionar os componentes quanto a suportabilidade às correntes de curtocircuito Esse valor pode ser obtido na concessionária local ou ser calculado desprezandose o sistema primário de distribuição CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Possibilidade de atendimento pela concessionária incluindo a demanda da instalação As informações de demanda e carga instalada devem ser fornecidas à concessionária local para verificação da possibilidade de fornecimento de energia para a instalação Caso não seja possível a concessionária local fará obras de melhoria na rede para o atendimento repassando ou não custos ao cliente final CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Com relação aos serviços de segurança a alimentação deve ser exclusiva para esses serviços e devem possuir capacidade confiabilidade e disponibilidade para o correto funcionamento Inclui os serviços de segurança os seguintes sistemas Iluminação de emergência Bombas de incêndio Elevadores para brigada de incêndio e bombeiros Sistemas de alarme de incêndio Sistemas de exaustão Equipamentos médicos essenciais CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO DIVISÃO DA INSTALAÇÃO A instalação elétrica deve ser dividida em quantos circuitos forem necessários para atendimento das cargas e para garantir que não haja realimentação inadvertida através de outro circuito A instalação deve ser dividida para atender no mínimo Questões de segurança Conservação de energia Funcionalidade Produção Manutenção CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Também deve ser considerada condições futuras de ampliação circuitos individuais para iluminação e tomadas e o equilíbrio de cargas entre as fases Para instalações residenciais considerar Todo ponto de utilização ou de tomada dedicado a equipamento com corrente nominal superior a 10A deve ter um circuito exclusivo para ele Pontos de tomadas de copas cozinhas lavanderias e semelhantes devem ter circuito exclusivos para eles CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS INFLUÊNCIAS EXTERNAS Na elaboração de um projeto devem ser consideradas as influências externas que a instalação elétrica estará sujeita para correto dimensionamento e instalação dos componentes da instalação As influências externas estão classificadas com Meio Ambiente Utilização da instalação e Construção das edificações INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CLASSIFICAÇÃO DAS INFLUÊNCIAS EXTERNAS Para o meio ambiente devem ser observadas e tomadas as medidas cabíveis nas seguintes condições Temperatura ambiente Condições climáticas do ambiente Altitude Presença de água Presença de corpos sólidos Presença de substâncias corrosivas ou poluentes Solicitações mecânicas CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Presença de flora e mofo Presença de fauna Influências eletromagnéticas eletrostáticas e ionizantes Fenômenos eletromagnéticos de alta frequência conduzido induzido ou radiados contínuos ou transitórios Descargas eletrostáticas Radiações ionizantes Radiação solar Descargas atmosféricas Movimentação do ar Vento CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Para a utilização da instalação devem ser observadas e tomadas as medidas cabíveis nas seguintes condições Competência das pessoas Resistência elétrica do corpo humano Contato das pessoas com o potencial da terra Condições de fuga de pessoas em emergência Natureza dos materiais processados ou armazenados Para a construção das edificações devem ser observadas e tomadas as medidas cabíveis nas seguintes condições Materiais de construção Estrutura das edificações CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Também devem ser tomadas medidas cabíveis para instalações que puderem produzir efeitos prejudiciais a outros componentes como harmônicas transitórios correntes de partida e etc Com relação à manutenção das instalações as instalações devem ser projetadas a fim de facilitar a manutenção futura a confiabilidade do sistema e a produção Cada condição de influência externa é designada por um código que compreende sempre um grupo de duas letras maiúsculas e um número como descrito a seguir CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO a a primeira letra indica a categoria geral da influência externa A meio ambiente B utilização C construção das edificações b a segunda letra A B C indica a natureza da influência externa c o número 1 2 3 indica a classe de cada influência externa CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO A codificação indicada não é destinada à marcação dos componentes Essa questão marcação dos componentes é tratada nas normas dos próprios componentes e de forma integrada em normas mais gerais como por exemplo a que define e classifica os graus de proteção providos por invólucros ver IEC 60529 ou a que define as classes de proteção contra choques elétricos ver IEC 61140 CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO TABELA DE GRAU DE PROTEÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO TABELA DE GRAU DE PROTEÇÃO EXEMPLO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Seccionamento e comando Todas as instalações elétricas devem prever o seccionamento e comando para garantir a segurança de pessoas e animais Isso trata das medidas de seccionamento e comando nãoautomático local ou à distância destinadas a evitar ou eliminar perigos com as instalações elétricas ou com equipamentos e máquinas por elas alimentados Devem ser previstos seccionamentos e comandos quando houver nas instalações Manutenção mecânica Manutenção elétrica Situações de emergência e parada de emergência Comandos funcionais também devem ser previstos nas instalações elétricas para ligar e desligar equipamentos como por exemplo um interruptor de uma lâmpada uma chave de ligadesliga de um motor e etc CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO SELEÇÃO E INSTALAÇÃO DE COMPONENTES Todos os componentes de uma instalação elétrica devem ser selecionados e instalados de forma a satisfazer as prescrições enunciadas na NBR 5410 além destes componentes também satisfazerem suas respectivas normas de fabricação Os componentes devem ser selecionados e instalados de acordo com as seguintes condições Tensão nominal e frequência Corrente nominal Potência nominal Compatibilidade CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Influências externas Acessibilidade e identificação Independência dos componentes Compatibilidade eletromagnética Documentação da instalação Para as linhas elétricas sua seleção e instalação deve levar em conta princípios fundamentais que sejam aplicáveis aos condutores suas terminações e emendas aos suportes e suspensões a eles associados e aos seus invólucros ou métodos de proteção contra influências externas CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Os tipos de linhas a serem selecionados e instalados constam na tabela 33 da NBR 5410 e os condutores em função da sua capacidade de condução de corrente aplicado os devidos fatores de correção Os dispositivos de proteção seccionamento e comando destinados a prover as funções de proteção seccionamento e comando são requeridos e especificados na questão de proteções para garantia de segurança e devem ser observadas em conjunto tanto com aquelas medidas quanto com as disposições de caráter geral relativas à seleção e instalação dos componentes da instalação elétrica CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Cálculo do centro de carga Este cálculo auxiliar a escolha do local para a instalação do quadro de distribuição para que ele fique posicionado num ponto estratégico para minimizar efeitos de queda de tensão redução de custo de instalação CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO PROTEÇÃO PARA GARANTIA DE SEGURANÇA Uma instalação elétrica deve ser concebida projetada para garantir a segurança de pessoas e animais Os itens de segurança que devem ser observados num projeto de instalação elétrica são Proteção contra choques elétricos Resumidamente uma instalação elétrica tem que garantir que Nenhuma parte viva esteja exposta e acessível e Massas e outras partes condutivas não devem oferecer perigo em situação normal e em caso de energização acidental Isso é possível por meio de proteção básica e por proteção supletiva CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteções básicas Isolação básica ou separação básica Uso de barreira ou invólucro Limitação da tensão Proteções supletivas Equipotencialização e seccionamento automático da alimentação Isolação suplementar Separação elétrica Proteção adicional Equipotencialização suplementar Uso de DR CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Seccionamento automático da alimentação Zs Z1 Z2 Z1 Impedância dos condutores de fase na ordem de mA Z2 Impedância dos condutores de proteção na ordem de mA Para sistema de aterramento TN o seccionamento automático está garantido quando Zs Ia U0 Ia Corrente de atuação do dispositivo de proteção Disjuntor fusível ou DR U0 Tensão faseneutro CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteção contra efeitos térmicos Qualquer ponto da instalação que puder gerar um ponto quente em alta temperatura não pode oferecer riscos aos componentes e usuários Riscos de queimaduras e combustão ou degradação dos materiais Comprometimento do funcionamento dos componentes instalados Proteção contra incêndios Os componentes da instalação não devem representar perigo de incêndio para os materiais adjacentes Devem ser observadas além das prescrições da NBR5410 as respectivas instruções dos fabricantes CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO É importante que se existir equipamentos ou componentes na instalação elétrica que possam provocar um incêndio seja por elevada temperatura seja por geração de arco ou centelhamento seja por conter líquidos inflamáveis devem ser previstas medidas de proteção para este equipamento e a utilização de materiais para áreas classificadas Caso seja iniciado um incêndio a alimentação elétrica deve ser desligada e ser acionada a equipe de brigada ou bombeiros Proteção contra queimaduras As partes acessíveis de uma instalação posicionados dentro do alcance normal de pessoas e animais não devem atingir temperaturas que possam causar queimaduras Todas as partes que em serviço normal possam atingir ainda que por curtos períodos temperaturas superiores aos limites da tabela 29 da NBR5410 devem ser dispostas ou abrigadas de modo a garantir que as pessoas não corram risco de contato acidental com essas partes CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteção contra sobrecorrentes Os condutores vivos de uma instalação elétrica devem ser protegidos por dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas e contra curtoscircuitos Em alguns casos a serem avaliados podese omitir a proteção contra sobrecargas ou a proteção contra curto circuito Essa omissão deve ser avaliada e ser utilizada como última opção Para sistemas de combate a incêndio devese omitir a proteção contra sobrecargas conforme IT41 do corpo de bombeiros Essas proteções devem ser coordenadas entre elas e também com os condutores devido aos seus efeitos térmicos e mecânicos ou que resultem em uma elevação de temperatura prejudicial à isolação às conexões às terminações e à circunvizinhança dos condutores CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteção contra sobrecorrentes Todavia a proteção dos condutores realizada de acordo com a NBR 5410 não garante necessariamente a proteção dos equipamentos ligados a esses condutores Os condutores de fase devem ser protegidos por dispositivos fusíveis tipo gG ou por disjuntores O condutor neutro quando sua seção for igual ou equivalente à seção dos condutores de fase não precisa ser protegido Quando a seção do neutro for inferior à seção de fase então o neutro precisa ser protegido conforme NBR5410 Para proteção contra correntes de curtocircuito essas correntes devem ser presumidas e determinadas em todos os pontos da instalação julgados necessários Essa determinação pode ser efetuada por cálculo ou por medição A capacidade de interrupção do dispositivo deve ser no mínimo igual à corrente de curtocircuito presumida no ponto onde for instalado CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas Em instalações elétricas podem existir sobretensões transitórias e permanentes Para proteção contra sobretensões transitórias podese utilizar dispositivos protetores de surto Essas sobretensões transitórias podem se originar em ocorrências de uma descarga atmosférica um chaveamento na linha e etc Sobretensões permanentes não são comuns e devem ser protegidas por relé supervisor trifásico com função 59 Em instalações que apresentam perturbações eletromagnéticas as blindagens armações coberturas e capas metálicas das linhas externas bem como os condutos de tais linhas quando metálicos devem ser incluídos na equipotencialização principal como medidas de proteção além das especificadas no item 5435 da NBR 5410 CARACTERÍSTICAS GERAIS DA INSTALAÇÃO Proteção contra quedas e falta de tensão Para proteção contra quedas de tensão e faltas de tensão devem ser tomadas precauções para evitar que uma queda de tensão ou uma falta total de tensão associada ou não ao posterior restabelecimento desta tensão venha a causar perigo para as pessoas ou danos a uma parte da instalação a equipamentos de utilização ou aos bens em geral O uso de dispositivos de proteção contra quedas e faltas de tensão pode não ser necessário se os danos a que a instalação e os equipamentos estão sujeitos nesse particular representarem um risco aceitável e desde que não haja perigo para as pessoas Como medidas para proteção contra quedas ou falta de tensão podese utilizar relés de subtensão com a função 27 e relés de falta de fase com função 48 LUMINOTÉCNICA GRANDEZAS ASPECTOS QUANTITATIVOS E ASPECTOS QUALITATIVOS A luz pode ser definida como uma onda eletromagnética que ao penetrar no olho humano provoca uma sensação denominada claridade Para projetos de iluminação é fundamental a utilização de aspectos quantitativos e de aspectos qualitativos Os aspectos quantitativos estão relacionados à quantidade de luz artificial a ser produzida no ambiente Já os aspectos qualitativos estão relacionados à sensibilidade do ser humano à reflexão da luz e fidelidade das cores dos objetos refletivos névoa nitidez ou brilho Abaixo estão relacionadas as grandezas luminotécnicas e os aspectos relacionados a elas LUMINOTÉCNICA Fluxo luminoso Grandeza quantitativa É o total de radiação visível luz produzida por uma fonte artificial em todas as direções Sua unidade é lúmem lm Intensidade luminosa Grandeza quantitativa É a medida de quantidade de luz produzida por uma fonte artificial e avaliada em apenas uma única direção Sua unidade é Candela cd LUMINOTÉCNICA Iluminância ou nível de iluminamento Grandeza quantitativa Essa grandeza fornece dados para uma medida da quantidade total de luz produzida ou a produzir por metro quadrado de área do ambiente a ser iluminado Sua unidade é Lux lx Um Lux representa 1 lúmem por metro quadrado Rendimento luminoso Grandeza quantitativa É a medida que determina a relação entre o total de luz produzida por uma fonte e a energia elétrica ativa consumida para a produção desta luz Sua unidade é LúmemWatt lmW LUMINOTÉCNICA Índice de reprodução de cor IRC Grandeza qualitativa É um número adimensional entre 0 e 100 que fornece a ideia do percentual de reprodução das cores dos objetos iluminados artificialmente Essa reprodução das cores deve ser entendida e avaliada em termos de fidelidade de cores transparência do ambiente e nitidez dos objetos A referência máxima do IRC é a luz solar cuja equivalência é a lâmpada incandescente LUMINOTÉCNICA Temperatura de cor Grandeza qualitativa É um número expresso em Kelvin K que fornece a ideia da sensação de temperatura provocada nos seres humanos pelo comprimento da onda dos vários tipos de radiação visível emanadas por uma lâmpada artificial O olho humano tem condições de perceber apenas alguns comprimentos de onda que estão na faixa de 380 nm a 780 nm Do ponto de vista psicológico quando um sistema de iluminação apresenta luz quente não significa que a luz apresenta uma maior temperatura de cor mas sim que a luz apresenta uma tonalidade mais amarelada utilizada por exemplo em salas de estar quartos ou locais onde se deseja tornar um ambiente mais aconchegante mais acolhedor LUMINOTÉCNICA Temperatura de cor Por outro lado quanto mais alta for a temperatura de cor mais fria será a luz tornando o ambiente mais enérgico mais estimulante às atividades A luz fria pode ser utilizada em escritórios cozinhas ou locais em que se deseja estimular ou realizar alguma atividade A luz branca quente cria uma atmosfera de bemestar relaxante a luz branca neutra é ideal para a iluminação básica geral e a luz branca luz do dia é estimulante e adequada em centros esportivos e escritórios Esta característica é muito importante de ser observada na escolha de uma lâmpada pois dependendo do tipo de ambiente há uma temperatura de cor mais adequada para esta aplicação LUMINOTÉCNICA Temperatura de cor Luz Quente Luz Fria 2000K 2700K 3000K 3600K 4000K 4200K 5200K 5600K 6000K 6100K LUMINOTÉCNICA LUMINOTÉCNICA MÉTODO DOS LUMENS Para elaboração de um estudo de iluminação podem ser utilizados três métodos de cálculo para determinação do iluminamento dos diversos ambientes de trabalho Esses métodos estão descrimindados abaixo Método dos lúmens Método das cavidades zonais Método do ponto a ponto O método dos lúmens é o mais simples porém de menor precisão O método das cavidades zonais é criterioso e pode levar a resultados mais confiáveis O método do ponto a ponto permite o cálculo de iluminamento em qualquer ponto da superfície de trabalho LUMINOTÉCNICA Neste curso será estudado o método dos lúmens O método dos lumens é baseado na determinação do fluxo luminoso necessário para se obter um iluminamento médio desejado no plano de trabalho A seguir tem o passo a passo para o cálculo de iluminação pelo método dos lúmens 1 Passo Verificação do nível de iluminamento adequado ao ambiente a ser iluminado Para esse primeiro passo devese conhecer o ambiente de trabalho e o tipo de tarefa a ser executada nele Conhecido esse ambiente consultase a tabela da NBR ISOCIE 89951 e verifica qual o nível de iluminamento para o local O valor do nível de iluminamento será representado pela letra E LUMINOTÉCNICA 2 Passo Cálculo do fator do local Fator K K C x L C L x Au Onde C Comprimento do local em metros L Largura do local em metros Au Altura útil do local em metros LUMINOTÉCNICA 2 Passo Cálculo do fator do local Fator K A altura útil do local é a distância da lâmpada até o plano de trabalho Au Pd hL PT Onde Pd Pé direito do ambiente hL Altura da lâmpada ou luminária PT Plano de trabalho LUMINOTÉCNICA 3 Passo Levantamento do índice TPP reflexão teto parede piso Esse índice é um número composto de três algarismos sequenciais que indicam o percetual de reflexão dos materiais acabamentos e cores pigmentos utilizados respectivamento no teto nas paredes de no piso Normativamente temse os seguintes indices conforme figura a seguir LUMINOTÉCNICA 3 Passo Levantamento do índice TPP reflexão teto parede piso LUMINOTÉCNICA 4 Passo Levantamento do fator de utilização u ou rendimento da luminária Neste passo devese escolher a luminária a ser utilzada no ambiente e a lâmpada a ser utilizada Para escolha da lâmpada recomendase basearse nos aspectos quantitativos e qualitativos Para a escolha da luminária devese seguir as orientações da NR10 como por exemplo luminárias com dispositivo aparador de lâmpadas luminárias providas de defletores de luz e luminárias com dispositivo antiimpacto no caso de instalação com pé direito menor que 220m LUMINOTÉCNICA 4 Passo Levantamento do fator de utilização u ou rendimento da luminária Após essas escolhas com o valor do fator K calculado e o índice TPP entrase na tabela de fator de utilização da luminária escolhida e determinase o rendimento para o ambiente Por exemplo Fator K 23 Índice TPP 531 Tabela de fator de utilização da luminária escolhida a seguir No caso do fator K adotase o valor da tabela imediatamente inferior LUMINOTÉCNICA 4 Passo Levantamento do fator de utilização u ou rendimento da luminária No caso do fator de utilização tem tabelas que mostram em unidade e tem tabelas que mostram em porcentagem Para os cálculos sempre utilizar em porcentagem Caso seja dado em unidade devese dividir por 100 LUMINOTÉCNICA 4 Passo Levantamento do fator de utilização u ou rendimento da luminária LUMINOTÉCNICA 5 Passo Verificação do fator de depreciação d da luminária Em função do tipo de ambiente e tipo de trabalho executado LUMINOTÉCNICA 5 Passo Verificação do fator de depreciação d da luminária Ambiente limpo é aquele que possui sistemas de despoeiramento ou filtragem e retenção das sujidades do trabalho Ambiente sujo é aquele no qual o processo de trabalho gera particulas em suspensão no ar Ambiente médio não é nem sujo e nem limpo Essa tabela de fator de depreciação é valida apenas para luminárias lâmpadas teto parede piso que passam por manutenção preventiva e limpeza geral a cada seis meses LUMINOTÉCNICA 6 Passo Determinação do fluxo luminoso total para o ambiente ΦT S x E η x d Onde S Área em metros quadrados E Nível de iluminamento η Fator de utilização d Fator de depreciação LUMINOTÉCNICA 7 Passo Determinação do número de luminárias número de lâmpadas e a distribuição das mesmas no ambiente a ser iluminidado 71 Distribuição das luminárias pontos de luz O espaçamento entre os pontos deverá situarse entre 1 vez e 15 vezes a altura útil adotada e o espaçamento lateral do ponto de luz à parede metade do espaçamento entre os pontos de luz LUMINOTÉCNICA 7 Passo Determinação do número de luminárias número de lâmpadas e a distribuição das mesmas no ambiente a ser iluminidado Espaçamento entre pontos 115 x Au Espaçamento lateral Espaçamento entre pontos 2 Considerando os pontos na intersecção de linhas e colunas de uma matriz teremos a distribuição matricial de luz que é definida calculandose o número de linhas e colunas como segue a seguir LUMINOTÉCNICA 7 Passo Determinação do número de luminárias número de lâmpadas e a distribuição das mesmas no ambiente a ser iluminidado Nº de linhas mínimo Largura total 15 x Au Nº de colunas mínimo Comprimento total 15 x Au Nº de colunas máximo Comprimento total Au Nº de linhas máximo Largura total Au LUMINOTÉCNICA Para definição do número exato do espaçamento entre luminárias e entre luminárias e laterais devese condiderar as seguintes fórmulas Espaçamento entre luminárias no eixo X eX Comprimento total n de colunas Espaçamento entre luminárias no eixo Y eY Largura total n de linhas Espaçamentos laterais no eixo X elX eX 2 Espaçamentos laterais no eixo Y elY eY 2 LUMINOTÉCNICA 72 Determinar o fluxo luminoso obtido no ambiente pela distribuição matricial ΦT obtido NL x Nlamp x Φlamp Onde NL Número de luminárias Nlamp Número de lâmpadas Φlamp Fluxo luminoso de cada lâmpada 73 Determinar o nível de iluminamaneto obtido no ambiente pela distribuição matricial E ΦTobtido x η x d S PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO As entradas de energia elétrica são regulamentadas pela Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL e cada concessionária local tem um padrão de execução que deve ser seguido para que a entrada de energia seja ligada De modo geral as instalações elétricas com cargas instaladas até 75kW são atendidas pela rede de distribuição em baixa tensão diretamente pela concessionária Essas instalações se enquadram no grupo B de consumidores Para instalações com carga superior a 75kW a entrada de energia deve ser atendida em média ou alta tensão e se enquadram no grupo A de consumidores Esta disciplina irá tratar apenas das entradas de energia do grupo B e será utilizada como referência a norma da concessionária CPFL PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Serão tratados os assuntos referentes aos dimensionamentos técnicos e determinação da categoria de atendimento da instalação Para detalhamentos burocraticos de pedidos de ligação ou detalhamentos executivos do padrão de entrada sugerese a leitura completa do documento GED13 da CPFL neste caso de exemplo através do link httpsitescpflcombrdocumentostecnicosGED13pdf Para entradas de energia em outras concessionárias devem ser consultados os seus manuais É importante saber também qual o sistema de distribuição disponível na rede pública para um correto dimensionamento do padrão de entrada Para dimensionamento técnico de uma entrada de energia é importante conhecer alguns conceitos e definições como por exemplo PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Carga instalada Soma das potências nominais em kW dos equipamentos de uma unidade de consumo os quais depois de concluídos os trabalhos de instalação estão em condições de entrar em funcionamento Demanda Potência em kVA requisitada por determinada carga instalada em função da utilização simultânea dos equipamentos e do fator de potência Também é necessário o conhecimento de algumas limitações em relação à categoria de entrada Nas instalações que houver motores elétricos é importante observar se a categoria de atendimento permite tal motor e qual o dispositivo de partida deste motor PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIO DELTA Os sistemas de distribuição secundário delta ou triângulo é utilizado quando se tem disponível transformadores monofásicos na rede de distribuição da concessionária local Esse transformador chamado de transformador de luz atende somente cargas monofásicas eou bifásicas Para ligar carga trifásicas utilizase um segundo transformador em delta aberto gerando o 4 fio Em delta aberto é possível ligar apenas cargas trifásicas até 5kVA Para cargas trifásicas maiores que 5kVA inclui um terceiro transformador fazendose o delta fechado Em delta fechado é possível ligação de cargas até 69kVA Para sistemas de distribuição delta devese tomar o cuidado com o 4 fio terceira fase pois a tensão entre a terceira fase e o neutro dá um valor de aproximadamente 200V onde a tensão nominal é 120240V PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIO DELTA PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIO ESTRELA Os sistemas de distribuição secundário estrela é utilizado quando se tem disponível transformadores trifásicos na rede de distribuição da concessionária local Tratase de um transformador único com três buchas primárias alimentadas pela rede de média tensão da concessionária e o secundário ligado em estrela com quatro buchas secundárias sendo três fases e um neutro Dessa maneira se tem disponível na rede secundária de distribuição um circuito trifásico com neutro onde é possível fazer o balanceamento de cargas sem comprometer o SEP O sistema estrela é mais vantajoso que o delta pois é possível um balanceamento de fases mais fácil e se tem tensões iguais nas três fases em relação ao neutro evitando problemas de ligação errada como se tem com o 4 fio no sistema delta PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO SECUNDÁRIO ESTRELA As tensões nominais no sistema estrela são 127220V e 220380V dependendo da região A partir da década de 90 ficou estabelecido que transformadores novos a serem instalados deveria ser de sistema estrela Os sistemas delta somente seriam objetos de manutenções PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Categorias de atendimento Existem três grupos de categorias de atendimento na baixa tensão O primeiro grupo é a categoria A A categoria A atende instalações monofásicas à dois fios Fase e Neutro disponibilizando apenas a tensão de 127V Essa categoria é aplicada apenas à instalações com poucas cargas e que não necessitem de 220V A categoria A é dividida em duas subcategorias sendo A1 e A2 A categoria A1 atende cargas instaladas até 6kW e a categoria A2 atende cargas instaladas entre 6kW e 12kW desde que não necessitem de 220V PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO A categoria B atende instalações bifásicas à três fios Fase Fase e Neutro disponibilizando a tensão de 220127V Também é subdividida em duas subcategorias A categoria B1 atende cargas instaladas de 12kW a 18kW ou menores se for necessário 220V A categoria B2 atende cargas instaladas entre 18kW e 25kW A categoria C atende instalações trifásicas à quatro fios Fase Fase Fase e Neutro disponibilizando a tensão de 220127V Também é subdividida porém em seis subcategorias As categorias C atendem cargas entre 25kW e 75kW A definição da categoria C não está vinculada à carga instalada diretamente Qualquer carga instalada entre 25kW e 75kW já se enquadra na categoria C porém para determinar a subcategoria C deve ser calculada a demanda da instalação De acordo com o valor da demanda calculada escolhese a categoria de atendimento e os demais componentes PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Tabela 1A GED 13 CPFL 18092020 Para outras concessionárias consultar respectivo manual PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Para definição das categorias A e B basta somar as cargas instaladas em kW e conforme o resultado da soma escolher a categoria de atendimento Para definição das categorias C precisa fazer o cálculo de demanda conforme orientações abaixo Relação de cargas primeiramente é necessário levantar uma planilha com as cargas instaladas no imóvel dividindo da seguinte maneira a Iluminação e tomadas b Aparelhos elétrodomésticos c Ar condicionado d Motores elétricos e Máquinas de soldas e outros equipamentos especiais PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Após o levantamento de cargas iniciase o cálculo da demanda da seguinte forma Demanda total da instalação a b c d e f g h i sendo Demanda a Iluminação e tomadas O fator de potência é dado pelo fabricante e o fator de demanda é dado conforme tabelas a seguir tabela 3 se for uso residencial ou tabela 18 se for outro tipo de instalação PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Tabela 3 Tabela 18 PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda b Chuveiros Torneiras Aquecedores de Água de Passagem e Ferros Elétricos O fator de potência é 10 e o fator de demanda é dado conforme tabela abaixo Observação O n de aparelhos considerado na tabela referese a soma de todos os relacionados Para locais contendo vestiários considerar fator de demanda 10 para os chuveiros e para os demais conforme tabela ao lado PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda c Aquecedor central ou Boiler O fator de potência é 10 e o fator de demanda é dado conforme tabela abaixo PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda d Secador de roupas forno elétrico máquina de lavar louça e forno micro ondas O fator de potência é 10 e o fator de demanda é dado conforme tabela abaixo PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda e Fogões elétricos O fator de potência é 10 e o fator de demanda é dado conforme tabela abaixo PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda f Aparelhos de ar condicionado O fator de potência é dado conforme fabricante e o fator de demanda para uso residencial é 10 e para uso comercial é dado conforme tabela ao lado PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda f Aparelhos de ar condicionado Tabela referência com dados em kW e kVA de aparelhos de ar condicionado tipo janela PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda g Motores elétricos O fator de potência é dado conforme fabricante ou considerar tabelas a seguir para motores monofásicos e trifásicos respectivamente e o fator de demanda conforme tabela 10 PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO 8218 Tabela 14 Motores Monofásicos Potência Nominal CV ou HP Potência absorvida da rede Corrente Nominal A Corrente De partida A Cos ø Médio kW kVA 110 V 220 V 110 V 220 V 14 042 066 59 30 27 14 063 13 051 077 71 35 31 16 066 12 079 118 116 54 47 24 067 34 090 134 122 61 63 33 067 1 114 156 142 71 68 35 073 1 12 167 235 214 107 96 48 071 2 217 297 270 135 132 68 073 3 322 407 370 185 220 110 079 5 511 616 280 145 083 7 12 707 884 402 210 080 10 931 1164 529 260 080 12 12 1158 1494 679 330 078 15 1372 1694 770 408 081 Nota As correntes de partida citadas na tabela acima podem ser utilizadas quando não se dispuser das mesmas nas placas dos motores PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO 8219 Tabela 15 Motores Trifásicos 60 Hz Potência nominal CV ou HP Potência absorvida da rede Corrente Nominal A Corrente de partida A COS Ø MÉDIO kW kVA 380 V 220 V 380 V 220 V 14 035 058 15 061 13 039 065 09 17 41 71 061 12 058 087 13 23 58 99 066 34 083 126 19 33 94 163 066 1 105 152 23 40 119 207 069 1 12 154 217 33 57 191 331 071 2 195 270 41 71 250 443 072 3 295 404 61 106 380 659 073 4 372 503 76 132 430 744 074 5 451 602 91 158 571 989 075 6 533 7 184 075 7 12 657 865 127 227 907 1571 076 10 889 1154 175 303 1161 2011 077 12 12 1085 1409 213 370 1560 2705 077 15 1282 1665 252 437 1966 3406 077 20 1701 2210 335 580 2437 4221 077 25 2092 2583 391 678 2757 4776 081 30 2503 3052 462 801 3267 5660 082 40 3338 3974 602 1043 4140 7173 084 50 4093 4873 738 1279 5285 9155 084 PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda g Motores elétricos PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda h Equipamentos especiais O fator de potência deve ser considerado 075 e o fator de demanda conforme tabela a seguir PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Demanda i Hidromassagem O fator de potência deve ser considerado 10 e o fator de demanda conforme tabela a seguir PADRÃO DE ENTRADA EM BAIXA TENSÃO Observação Este cálculo de demanda se aplica a instalações comerciais escolares hospitalares e residenciais Poderá ser aplicado também às pequenas indústrias atendidas em baixa tensão quando o interessado não tiver dados mais precisos quanto a sua demanda prevista Este exemplo de aplicação referese às normas da CPFL vigentes na elaboração deste material e para sistema de distribuição estrela Para outras concessionárias e sistema de distribuição delta devem ser consultadas as respectivas normas Para instalações com carga instalada acima de 75kW e não a demanda calculada o padrão de entrada deve ser feito em tensão primária de distribuição posto primário simplificado ou subestação INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO Momento Peer to peer Item 34 Módulo D MÓDULO D DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS E ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO DIMENSIONAMENTO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS INTRODUÇÃO AO DIMENSIONAMENTO TÉCNICO O dimensionamento técnico de uma instalação elétrica tem como objetivo definir quais serão as dimensões mínimas para atendimento das condições impostas pelas cargas instaladas e pela classificação das influências externas Basicamente o dimensionamento técnico elétrico define os condutores elétricos as linhas elétricas e os quadros de distribuição Pode ser que em situações atípicas eou pontuais específicas podem ser necessários outros tipos de dimensionamento de outros materiais envolvidos Nesta disciplina serão apresentados os dimensionamentos técnicos de condutores linhas e quadros elétricos DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES TIPOS DE CONDUTORES ELÉTRICOS Condutor isolado 450750V Norma técnica NBR NM 2473 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES TIPOS DE CONDUTORES ELÉTRICOS Cabo unipolar 0610kV Normas técnicas NBR 7286 para isolação EPR NBR 7287 para isolação XLPE NBR 7288 para isolação PVC DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES TIPOS DE CONDUTORES ELÉTRICOS Cabo multipolar 0610kV Normas técnicas NBR 7286 para isolação EPR NBR 7287 para isolação XLPE NBR 7288 para isolação PVC DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES TIPOS DE CONDUTORES ELÉTRICOS Cabo nu Normas técnicas NBR 6524 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA SEÇÃO MÍNIMA Esse critério toma como base solicitações mecânicas em virtude das instalações dos condutores Condutores de fase Para condutores de fase a seção dos condutores de cobre não deve ser inferior a 15mm² para circuitos de iluminação 25mm² para circuitos de tomadas de uso geral e tomadas de uso específico 25mm² para circuitos de força 05mm² para circuitos de comando e sinalização Nota Para utilização de condutores de alumínio consultar tabela 47 da NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA SEÇÃO MÍNIMA Condutores de neutro Para condutores Neutro N considerar que o condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito e que o condutor neutro de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase Para circuitos trifásicos com neutro quando a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 15 a seção do condutor neutro deve ser igual a de fase se a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos não ultrapassar 33 Para circuitos trifásicos com neutro ou bifásicos com neutro quando a taxa de terceira harmônica e seus múltiplos for superior a 33 a seção do condutor deve ser calculada Quando um circuito trifásico com neutro com fases maior que 25mm² a seção do neutro pode ser conforme tabela a seguir se o circuito for simultaneamente equilibrado em serviço normal não tiver uma taxa de terceira harmônica e seus múltiplos superior a 15 nas fases o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA SEÇÃO MÍNIMA Condutores de neutro DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA SEÇÃO MÍNIMA Condutores de proteção Para condutores de proteção PE a seção de qualquer condutor de proteção deve ser capaz de suportar a corrente de curtocircuito presumida A seção do condutor pode ser calculada considerando as correntes de curtocircuito o tempo de atuação do dispositivo de proteção e o material da isolação do cabo Em alternativa ao cálculo podem ser consideradas as seções da tabela abaixo desde que o cabo de proteção seja do mesmo metal do cabo de fase DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Esse critério toma como base a corrente nominal de projeto calculada em função da potência aparente nominal e da tensão nominal do circuito Para dimensionamento de condutores pela capacidade de condução de corrente devese calcular a capacidade do cabo escolhido com conhecimento dos seguintes parâmetros Corrente de projeto incluindo harmônicas e seus fatores de correções quando aplicável Método de referência do circuito conforme tabela 33 da NBR 5410 Definir tipo de isolação do cabo PVC EPR ou XLPE Número de circuitos agrupados na mesma linha para especificação do fator de agrupamento fa conforme tabelas 42 43 44 e 45 da NBR 5410 Temperatura ambiente ou temperatura no trecho mais crítico para especificação do fator de correção por temperatura ft conforme tabela 40 da NBR 5410 Escolha do cabo para o circuito Com esses parâmetros é possível calcular a capacidade real do condutor Essa capacidade deve ser obrigatoriamente maior ou igual a corrente de projeto DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Exemplo Têmse uma carga monofásica de 4000VA ligada em 220V Dimensionar o condutor pelo critério da capacidade de condução de corrente considerando instalação em eletroduto aparente agrupado com 4 circuitos e temperatura ambiente de 40C 1 passo Calcular a corrente de projeto Ib Onde Sn Potência nominal do circuito em VA Observação Se a carga for dada em Watts W ou CavaloVapor CV deve ser feita a conversão para VA Também devem ser avaliados fatores de demanda fatores de utilização fatores de serviço taxas de distorção harmônica e etc dependendo do caso Vn Tensão nominal do circuito Se o circuito for trifásico devese multiplicar a tensão nominal por 3 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 2 passo Definir o método de referência No exemplo foi mencionado eletroduto aparente A linha elétrica deve ser escolhida em função de estética necessidades de obra influências externas entre outros fatores Após definida a linha elétrica verificar na tabela 33 qual o método de instalação que é e qual tipo de condutor é admitido nesta linha Pela tabela 33 da NBR 54102004 eletroduto aparente é método de referência B1 conduto fechado e permite condutores isolados ou cabos unipolares Nota Condutor isolado é aquele condutor provido apenas de uma capa isolante conforme NBR NM 247 3 e não ser propagantes de chama Cabos unipolares ou multipolares é aquele condutor provido de uma isolação e de uma capa protetora conforme NBR 7286 para cabos EPR NBR 7287 para cabos XLPE e NBR 7288 para cabos PVC DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 3 passo Definir a isolação do condutor Pelo método de referência B1 permitir todos os condutores previstos por norma neste exemplo será utilizado condutor isolado conforme NBR NM 2473 de PVC 70C Os cabos de EPR e XLPE 90C têm uma capacidade maior de condução de corrente do que os condutores PVC 70C Naturalmente poderiam ser escolhidos aqueles condutores porém existe o fator econômico que faz com que os condutores de PVC 70C sejam mais baratos DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 4 passo Definir o fator de agrupamento fa O fator de agrupamento corrigi a capacidade do condutor em função da quantidade de circuitos agrupados na mesma linha elétrica A proximidade de um circuito as outros faz com que o condutor conduza menos corrente elétrica pois isso aumenta a temperatura interna na linha elétrica no caso do exemplo eletroduto O fator de agrupamento das tabelas 42 43 44 e 45 da NBR 5410 já leva em conta a quantidade de circuitos e o método de instalação Basta aplicar o fator de agrupamento aplicável ao caso Para o exemplo método B1 conduto fechado e pela tabela 42 aplicável ao exemplo o fator de agrupamento para 5 circuitos 4 já existente mais o novo circuito é 060 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 5 passo Definir o fator de temperatura ft O fator de temperatura corrigi a capacidade do condutor em função da temperatura ambiente ou temperatura mais crítica do trecho A NBR 5410 define que para temperaturas de 30C não há necessidade de correção por esse fator Então basta desprezá lo Todavia uma temperatura diferente de 30C pode alterar a capacidade de condução do condutor Se a temperatura for mais baixa que 30C o condutor passará a conduzir mais corrente do que a sua corrente nominal Se a temperatura for mais alta que 30C então o condutor passará a conduzir menos corrente do que a sua corrente nominal Portanto o fator de temperatura da tabela 40 da NBR 5410 já leva em conta a temperatura ambiente ou do trecho mais crítico Basta aplicar o fator de temperatura aplicável ao caso Para o exemplo método B1 conduto fechado cabo PVC e pela tabela 40 aplicável ao exemplo o fator de temperatura para 40C é 087 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 6 passo Definir o condutor Para definição do condutor devese calcular o fator de correção total para o circuito que se dá pela seguinte fórmula DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 6 passo Definir o condutor Para o exemplo o fator de correção total será fc 060 x 087 0522 Após definir o fator de correção total devese corrigir a corrente de projeto em função das condições encontradas pelo circuito pela seguinte fórmula Onde Ib Corrente de projeto corrigida Nota essa corrente de projeto corrigida serve única e exclusivamente para procurar na tabela de capacidade de condutores tabelas 36 37 38 e 39 conforme o caso qual o cabo a ser escolhido DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 6 passo Definir o condutor Para o exemplo a corrente de projeto corrigida será Com o valor de 3483 método B1 para 2 condutores carregados cabo PVC 70C tabela 36 o cabo escolhido é de 600mm² pois ele tem uma capacidade nominal Iz de 41A Nota Se o circuito for trifásico devese consultar a tabela de 3 condutores carregados Se o circuito for trifásico com neutro carregado 4 condutores carregados considerar 2 circuitos de 2 condutores carregados DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Tabela 36 Capacidades de condução de corrente em ampères para os métodos de referência A1 A2 B1 B2 C e D Condutores cobre e alumínio Isolação PVC Temperatura no condutor 70C Temperaturas de referência do ambiente 30C ar 20C solo parcial para esta aula Consulta na íntegra na NBR 5410 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 7 passo Conferir capacidade de condução Após definir o condutor devese calcular a capacidade de condução de corrente corrigida I z em função do agrupamento e da temperatura conforme fórmula a seguir Essa capacidade corrigida será utilizada no critério de coordenação condutor vs proteção Pelo exemplo a capacidade de condução de corrente corrigida Iz será DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 7 passo Conferir capacidade de condução Portanto um cabo de 60mm² que suportava 41A em condição normal submetido a 5 circuitos agrupados e 40C de temperatura passará a suportar 21402A Ainda assim atende o critério pois a corrente que circulará por ele é de 1818A corrente esta menor que a corrigida do cabo DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Cálculo da corrente de projeto Ib na presença de harmônicas As harmônicas distorção na forma de onda senoidal são muito comuns em circuitos de equipamentos eletrônicos tecnologia da informação acionamento de motores e iluminação com lâmpadas de descarga O valor eficaz da corrente de projeto na presença de harmônicas de ordem 1 2 n é dado por I1 corrente na frequência fundamental 60Hz I2 corrente na segunda harmônica 120Hz I3 corrente na terceira harmônica 180Hz In corrente na enésima harmônica 60 x n Hz DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE CONDUTOR NEUTRO THD3 e múltiplos menor que 15 atendimento ao mínimo nas condições de simultaneidade THD3 e múltiplos entre 15 e 33 condutor neutro com mesma seção de fase THD3 e múltiplos igual ou maior que 33 muito comuns em circuitos de computadores e demais equipamentos de TI calcular corrente de neutro conforme fórmula a seguir IN fh Ib IN Corrente de neutro fh fator de harmônica conforme tabela a seguir Ib corrente de projeto calculada incluindo harmônicas DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE CONDUTOR NEUTRO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela 33 Parcial para esta aula Consulta na íntegra na NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela 40 Parcial para esta aula Consulta na íntegra na NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela 42 Parcial para esta aula Consulta na íntegra na NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela 43 Parcial para esta aula Consulta na íntegra na NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Em qualquer ponto da instalação a queda de tensão não deve ser superior aos valores mencionados na tabela abaixo em referência ao valor da tensão nominal da instalação DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Para o cálculo da queda de tensão num circuito deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito Para um cálculo eficiente de queda de tensão deve ser feito um planejamento para a distribuição da taxa máxima ao longo do circuito Este planejamento deve ser feito pelo responsável técnico e deve ser mantido como base de todas as alterações que possam vir a ser executada ao longo da vida útil da instalação DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Para o cálculo da queda de tensão num circuito deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito Para um cálculo eficiente de queda de tensão deve ser feito um planejamento para a distribuição da taxa máxima ao longo do circuito Este planejamento deve ser feito pelo responsável técnico e deve ser mantido como base de todas as alterações que possam vir a ser executada ao longo da vida útil da instalação Os trechos mais curtos devem receber a menor taxa de queda de tensão e circuitos mais longos devem receber a maior taxa de queda de tensão respeitando que a somatória dos trechos não deve exceder o estabelecido na tabela acima Em casos de linhas principais da instalação com comprimento maior que 100m a taxa pode ser aumentada em 0005 por metro de linha superior a 100m Porém essa complementação não pode exceder 05 Em nenhum caso a queda de tensão em circuitos terminais pode ser maior que 4 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Cálculo de queda de tensão 1 passo Determinar a somatória de L x I em Am Se o circuito é um circuito terminal pontual TUE ou um circuito distribuidor alimentador de quadro ou um circuito alimentador de pontos de utilização a corrente de projeto já foi determinada no critério da capacidade de corrente É esse mesmo valor que será utilizado em função da distância do circuito em relação à origem dele Assim se calcula quantos ampères por metro tem o circuito pela seguinte fórmula DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Cálculo de queda de tensão 1 passo Determinar a somatória de L x I em Am Caso seja um circuito com cargas distribuídas circuitos de TUG iluminação devese calcular a corrente em cada ponto e considerar a distância de cada ponto em relação à origem Assim aplicase a fórmula acima em cada ponto do circuito e depois somase para determinar Am total do circuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Cálculo de queda de tensão 1 passo Determinar a somatória de L x I em Am Exemplo O circuito a seguir tem 9 luminárias de 4x54W ligadas em 127V Cada luminária tem uma corrente de 179A No esquema estão informadas as distâncias entre cada ponto Para determinar a distância do ponto em relação a origem devese somar todas as distâncias Calcular Am de cada ponto e depois o Am total do circuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 2 passo Cálculo da impedância do circuito Neste passo devese determinar a impedância do circuito levando em consideração a maior seção obtida entre os dois primeiros critérios de dimensionamento DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Onde P Potência da carga em Watts FP Fator de potência da carga Nota Se a carga for dada em VA ou em CV HP deverá ser transformada em W Caso não seja possível essa transformação então devese adotar todas as cargas na mesma unidade por exemplo tudo em VA ou tudo em CV De qualquer maneira deverá existir uma transformação de unidades DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 2 passo Cálculo da impedância do circuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 3 passo Cálculo da queda de tensão em volts A queda de tensão do circuito é dada pela fórmula a seguir DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 4 passo Cálculo da queda de tensão em porcentagem A queda de tensão em porcentagem é dada pela fórmula a seguir DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Exemplo Pelo o exemplo que temos no tópico de capacidade de condução de corrente e seção mínima cujo condutor para atender a carga é de 60mm² considere essa carga instalada a 50 metros de distância do quadro com fator de potência de 092 Qual seria a queda de tensão neste circuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 1 passo Determinar a somatória de L x I em Am 2 passo Cálculo da impedância do circuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO 3 passo Cálculo da queda de tensão em volts 4 passo Cálculo da queda de tensão em porcentagem DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA QUEDA DE TENSÃO Se a porcentagem de 286 calculada com o condutor de 60mm² estiver maior que a porcentagem adotada então devese recalcular o critério com os próximos condutores da sequência 10mm² 16mm² e etc até que a porcentagem calculada seja menor que a adotada DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA O critério da proteção contra sobrecarga tem como principal objetivo garantir que o dispositivo de proteção disjuntor ou fusível proteja além da carga o condutor contra sobrecargas No caso de uma sobrecarga o dispositivo de proteção deve atuar num tempo curto para que os condutores não atinjam o valores de temperatura máximos conforme abaixo Condutor não halogenado 70ºC com isolação PVC 100ºC Condutor não halogenado 90ºC com isolação EPR 130ºC Condutor não halogenado 90ºC com isolação XLPE 130ºC DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA Os tipos de proteção existentes são Fusíveis Disjuntores termomagnéticos Relés A escolha da proteção depende muito do tipo de instalação do tipo de carga e das exigências e sensibilidades da carga Há predominância do uso de disjuntores termomagnéticos em instalações elétricas residenciais e prediais por razões de ordem prática econômica e principalmente de segurança ao usuário DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA Os condutores vivos devem ser protegidos por um ou mais dispositivos de seccionamento automático contra sobrecargas e contra curtoscircuitos Para maiores detalhes das necessidades de proteção contra sobrecorrentes recomendase a leitura da seção 53 da NBR 54102004 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA Proteção contra sobrecargas Para verificar se há coordenação entre a proteção e o condutor em relação às correntes de sobrecarga devese aplicar as fórmulas apresentadas a seguir DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Para verificar se há coordenação entre a proteção e o condutor em relação às correntes de curtocircuito devese avaliar a corrente de curtocircuito presumida simétrica determinada e adotar uma proteção com capacidade de interrupção no mínimo igual à corrente de curto circuito presumida no ponto onde ele for instalado Deve se avaliar também pela integral de joule se a energia que o dispositivo de proteção deixa passar não é maior que a energia que o condutor suporta Para casos específicos de utilização de disjuntores fabricados conforme as normas da IEC a proteção de um circuito contra curtoscircuitos estará garantida quando forem consideradas duas condições DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS A primeira condição é que sua capacidade deve ser superior ao valor da corrente de curto circuito presumida simétrica Ik no ponto em que será instalado a qual também é denominada corrente de curtocircuito máxima No campo das instalações elétricas residenciais a condição é dada com base na capacidade de interrupção nominal Icn isto é Icn é a capacidade máxima de interrupção de uma corrente de curtocircuito suportada pelo disjuntor após uma determinada sequência de testes sendo que após este teste não é garantido que o mesmo será capaz de conduzir sua corrente nominal ou operar normalmente DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Quando a função desempenhada por um disjuntor for de especial relevância convém atender a regra com base na capacidade de interrupção de serviço Ics isto é Ics é a capacidade máxima de interrupção de uma corrente de curtocircuito suportada pelo disjuntor após uma determinada sequência de testes porém o fabricante após esta sequência de testes deve garantir que o disjuntor na sua tensão de operação seja capaz de conduzir sua corrente nominal e operar normalmente O disjuntor deve preservar esta característica de conduzir a corrente Ics quando houver até no mínimo 3 eventos de curto circuito voltando a operar de maneira integra após os ocorridos DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS A segunda condição é que a energia específica que o disjuntor deixa passar durante a interrupção do curtocircuito deve ser inferior àquela que o condutor do circuito protegido pode suportar Isso é verificado pela integral de Joule conforme fórmula a seguir DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Para determinar e presumir a corrente de curtocircuito num ponto da instalação é importante conhecer o ponto de suprimento da instalação e os condutores desde o ponto de suprimento até o ponto onde se deseja presumir a corrente de curtocircuito para instalar o dispositivo de proteção A determinação das correntes de curtocircuito nas instalações elétricas é fundamental para elaboração do projeto de proteção e coordenação dos dispositivos e linhas elétricas Conhecendose as impedâncias da linha desde a fonte geradora até o ponto do defeito é possível determinar os valores das correntes de curto circuito Essas correntes geralmente são de valores elevados porém com tempo de duração muito curto normalmente limitado a frações de segundo DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS As principais causas das correntes de curtocircuito são falhas eou perdas de isolação de elementos energizados e os danos provocados dependem da correta atuação dos dispositivos de proteção Também causam danos à barramentos chaves suportes e quadros de distribuição devido aos efeitos dos esforços eletrodinâmicos Para análise das correntes de curtocircuito são considerados duas situações da localização das fontes de correntes de curtocircuito A primeira situação é considerada que o curtocircuito tem sua origem nos terminais dos geradores ou muito próximo deles Neste caso a corrente apresenta particularidades próprias em diferentes estágios Esta situação não será analisada nesta disciplina DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS A segunda situação a mais comum em instalações elétricas considera a origem da corrente de curtocircuito longe dos terminais dos geradores Em uma instalação elétrica podem ocorrer três tipos de curtocircuito dependendo da situação que o provocar DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Curtocircuito trifásico O curtocircuito trifásico ocorre quando as três fases se tocam e as tensões se anulam É de fundamental conhecimento o curtocircuito trifásico para as seguintes aplicações Ajustes dos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes Capacidade de interrupção dos disjuntores Capacidade térmica dos cabos e equipamentos Capacidade dinâmica dos equipamentos Capacidade dinâmica dos barramentos coletores DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Curtocircuito bifásico O curtocircuito trifásico ocorre em duas situações A primeira situação ocorre quando duas fases se tocam e as tensões se anulam A segunda situação ocorre quando além de duas fases se tocarem também existe o contato com o potencial terra DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Curtocircuito faseterra O curtocircuito faseterra também ocorre em duas situações A primeira situação ocorre quando há contato de apenas uma fase com o potencial terra A segunda situação ocorre quando há contato simultâneo de duas fases com o potencial terra É de fundamental conhecimento o curtocircuito faseterra para as seguintes aplicações Ajustes dos valores mínimos dos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes Seção mínima do condutor de uma malha de aterramento Limite das tensões de passo e de toque Dimensionamento do resistor de aterramento DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Uma das formas de se obter o valor da corrente de curtocircuito presumida Ik em um determinado ponto da instalação é por meio de cálculos Essa metodologia é conservadora por desprezar o sistema primário de distribuição adotando como origem da instalação apenas o transformador de distribuição no caso de atendimento em baixa tensão ou o transformador de serviço no caso de atendimento em média tensão Com base nos cálculos que serão apresentados a seguir será possível definir a corrente de curtocircuito que circular nos condutores e dispositivos e assim poder dimensionalos Ik Corrente de curtocircuito simétrica U tensão nominal entre fases Z Módulo da impedância DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS A tensão nominal do circuito normalmente já é um dado que se tem em mãos na elaboração do projeto Já a impedância não tem e precisa ser calculada Uma observação importante a ser considerada é que quanto mais longe da origem a falta ocorrer maior vai ser a impedância em função dos trechos de cabos e equipamentos existente e quanto mais longe da origem for a falta menor será a corrente de curtocircuito As impedâncias a serem calculadas e consideradas normalmente são a impedância do transformador de origem da instalação e a impedância dos trechos de cabos quanto mais trechos maior a impedância A impedância total deve ser somada como em um circuito em série DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Uma outra maneira de calcular a corrente de curtocircuito num ponto é usar uma fórmula simplificada considerando como início da aplicação uma corrente de curtocircuito já conhecida na prática a corrente de curtocircuito fornecida pela concessionária ou a corrente de curtocircuito nas buchas secundárias do transformador DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS U0 Tensão FaseNeutro Ik0 2 Corrente de curtocircuito presumida à montante ρ resistividade do cobre 224 mΩmm²m Cos Φ k0 Fator de potência para a corrente de curtocircuito à montante l Comprimento do circuito se for somente dois condutores multiplicar por 2 S seção do condutor mm² DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Como alternativa é possível a utilização de tabelas técnicas previamente calculadas que auxiliam na determinação das correntes de curtocircuito Para instalações elétricas residenciais e pequenos comércios na prática é mais comum determinar as correntes de curtocircuito somente nos quadros de distribuição Para isso antes da utilização da tabela a ser demonstrada a seguir é necessário calcular a corrente de curtocircuito à montante da instalação normalmente o transformador Para calcular a corrente de curtocircuito do transformador da origem da instalação usase a fórmula a seguir DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Baseado na corrente de curtocircuito à montante consultar a tabela de acordo com o condutor que está sendo dimensionado Exemplo Considerando um transformador trifásico de 1125kVA em 220V com corrente nominal de 29528A e impedância de curtocircuito de 35 determinar a corrente de curto circuito para o Quadro de Distribuição de Luz instalado à 25 metros do transformador com condutor de 35mm² DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Corrente de curtocircuito à montante Pela tabela temse que para o condutor de cobre de 35mm² em 220V o comprimento imediatamente inferior ao valor real de 25m é 20m Subindo na coluna desses 20m até as linhas referente aos valores de Ik a montante que mais se aproxima de 85kA que são as linhas de 7kA e de 10kA verificase que o valor da corrente de curtocircuito presumida no Quadro de Distribuição de Luz será entre 35 a 45kA Neste caso escolhese o maior valor a favor da segurança para poder dimensionar os condutores e os disjuntores 10 7 45 35 35 50 1 15 2 3 4 6 8 10 12 16 20 27 32 40 55 65 80 110 160 220 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Tabelas e metodologia da consulta da tabela retirado do Guia EM da NBR 5410 Tab II Correntes de curtocircuito presumidas Seção dos condutores de fase mm² Cu Al Comprimento do circuito m 1 12 15 2 25 3 4 5 6 8 12 25 15 2 25 3 4 5 6 8 10 14 20 40 25 25 3 4 55 65 8 11 13 16 22 30 60 4 08 11 15 2 25 35 4 55 65 7 11 16 30 60 6 10 1 15 2 25 3 4 5 6 8 10 125 16 20 25 33 50 100 10 16 1 15 2 3 4 5 6 8 10 14 16 20 27 32 40 55 80 150 16 25 1 15 25 35 5 65 8 10 13 16 22 25 32 43 50 65 90 130 250 25 35 1 15 25 35 5 7 10 12 15 19 24 32 40 50 65 80 100 130 190 380 35 50 1 15 25 35 7 10 14 17 21 28 35 45 55 70 80 110 140 180 280 50 70 08 12 2 35 5 7 10 14 19 24 30 40 50 65 80 100 130 150 190 260 380 70 95 1 15 45 4 6 8 9 18 24 30 37 50 75 80 100 120 180 200 240 300 120 95 150 08 12 2 3 4 5 7 11 15 22 38 45 55 70 90 110 150 180 230 310 370 127 220 V 120 185 07 12 2 3 4 5 75 11 17 23 34 46 57 70 90 115 150 180 230 310 370 150 240 09 15 35 5 10 14 21 29 43 58 70 90 115 140 190 230 290 360 185 2x120 2x150 1 2 5 45 7 11 17 25 35 50 70 85 105 140 170 230 270 340 240 2x185 2x120 3x120 08 13 2 3 4 6 12 18 25 35 50 60 75 100 120 160 200 240 300 390 2x150 3x150 09 15 25 35 6 10 15 21 30 45 60 70 90 115 140 190 230 290 390 2x185 3x185 1 17 27 37 65 10 15 22 31 47 62 75 95 120 150 210 240 310 3x120 3x240 1 2 3 4 7 11 16 24 33 50 65 80 100 130 160 220 260 330 3x185 19 3 5 8 13 21 30 45 60 90 125 160 190 250 310 Corrente de curtocircuito a montante kA 100 93 88 83 76 65 55 44 35 28 21 17 14 12 9 75 55 5 4 29 24 2 15 1 05 90 84 80 76 70 61 51 41 34 27 21 16 13 11 9 75 55 45 4 29 24 2 15 1 05 80 75 72 68 64 56 48 39 32 26 20 16 13 11 9 75 55 45 4 29 24 2 15 1 05 70 66 60 61 57 51 44 37 31 25 20 15 13 11 85 7 55 45 4 29 24 19 15 1 05 60 57 55 53 50 46 40 34 29 24 19 15 12 11 85 7 55 45 35 28 24 19 15 1 05 50 44 47 45 43 40 35 30 26 22 17 14 12 10 85 7 55 45 35 28 23 19 15 1 05 40 39 38 37 36 33 30 26 23 20 16 13 11 10 8 65 5 45 35 28 23 19 14 1 05 35 34 33 32 31 30 27 24 21 18 15 13 11 95 8 65 5 45 35 28 23 19 14 1 05 30 29 29 28 27 24 22 19 17 14 12 10 75 65 5 4 35 28 27 23 18 14 1 05 25 24 24 23 22 21 19 17 15 13 12 11 10 85 7 6 5 4 35 27 23 18 14 1 05 20 20 19 19 18 17 16 15 13 12 11 10 8 65 55 45 4 35 26 22 18 14 1 05 15 15 15 14 14 13 12 11 95 85 75 7 6 5 45 35 3 25 21 18 14 09 05 10 10 10 10 10 10 9 9 85 8 75 65 6 55 5 45 35 3 28 23 2 17 13 09 05 7 7 7 7 7 65 65 65 6 55 5 5 45 45 4 35 3 29 25 21 18 15 12 09 05 5 5 5 5 5 5 5 45 45 45 4 4 35 35 35 3 29 27 25 22 19 17 14 11 08 05 4 4 4 4 4 4 4 4 35 35 35 35 3 28 27 24 22 2 17 15 13 1 08 07 04 3 3 3 3 3 3 29 29 28 28 27 26 25 24 23 22 2 19 17 16 14 12 1 07 04 2 2 2 2 2 2 2 2 19 19 18 17 16 15 15 14 13 12 1 08 06 06 06 08 04 1 1 1 1 1 1 1 1 1 09 09 09 09 09 09 08 08 08 07 07 06 05 05 03 Corrente de curtocircuito a montante kA Corrente de curtocircuito no nível considerado kA 100 93 88 83 76 65 55 44 35 28 21 17 14 12 9 75 55 5 4 29 24 2 15 1 05 90 84 80 76 70 61 51 41 34 27 21 16 13 11 9 75 55 45 4 29 24 2 15 1 05 80 75 72 67 60 56 48 39 32 26 20 16 13 11 9 75 55 45 4 29 24 2 15 1 05 70 66 64 61 57 51 44 37 31 25 20 15 13 11 85 7 55 45 4 28 24 19 15 1 05 60 57 55 53 50 46 40 34 29 24 19 15 12 11 85 7 55 45 35 28 24 19 15 1 05 50 48 47 45 44 40 35 30 26 22 17 14 12 10 85 7 55 45 35 28 23 19 14 1 05 40 39 38 37 36 33 30 26 23 20 16 13 11 10 85 65 5 45 35 28 23 19 14 1 05 35 34 33 32 31 30 27 24 21 18 15 13 11 11 95 8 65 5 35 28 23 19 14 1 05 30 29 29 28 27 26 24 22 19 17 14 12 10 9 75 65 5 45 35 35 27 23 19 14 1 05 25 24 24 24 23 22 21 19 17 15 13 11 10 85 7 6 5 4 35 27 23 18 14 1 05 20 20 19 19 19 18 17 16 15 13 12 10 9 8 65 55 45 4 35 26 22 18 14 1 05 15 15 15 14 14 14 13 12 12 11 95 85 75 7 6 5 45 35 3 25 21 18 14 09 05 10 10 10 10 10 10 9 9 85 8 75 65 6 55 45 35 3 28 23 23 2 17 13 09 05 7 7 7 7 7 7 65 65 65 6 55 5 5 45 45 35 3 29 25 21 18 15 12 09 05 5 5 5 5 5 5 5 45 45 4 35 35 3 27 25 22 19 17 14 11 08 05 4 4 4 4 4 4 4 35 35 35 3 28 27 24 22 17 15 13 11 08 04 3 3 3 3 3 29 29 28 28 27 26 25 24 23 22 2 19 17 15 14 12 07 04 2 2 2 2 2 2 2 19 19 19 18 17 16 15 14 13 12 11 1 08 06 06 05 04 1 1 1 1 1 1 1 1 09 09 09 09 08 08 07 07 07 06 05 05 03 Seção dos condutores fase mm2 Comprimento do circuito m Cu Al 15 1 12 15 2 25 3 35 5 7 15 25 1 12 15 2 25 3 4 5 6 8 12 25 4 1 12 15 2 25 3 4 5 6 75 10 13 20 40 6 10 1 15 2 3 35 5 6 75 10 12 15 20 30 60 10 16 1 15 25 3 35 5 8 10 12 16 20 24 32 50 100 16 25 1 15 2 3 4 5 6 75 95 125 15 19 25 30 37 50 75 150 25 35 1 15 2 3 4 55 7 85 11 14 18 22 28 37 45 55 75 110 220 35 50 1 15 2 3 4 6 8 10 12 16 20 27 32 40 55 65 80 110 160 320 50 70 1 2 3 4 55 8 11 14 18 22 28 38 45 55 75 90 110 150 220 95 1 15 25 35 5 7 10 15 17 20 30 35 45 55 70 90 110 140 180 280 70 120 1 2 3 4 6 85 13 17 21 26 35 42 55 70 85 110 140 170 220 330 95 150 1 15 25 35 55 8 11 16 22 27 35 45 55 75 90 110 150 180 220 280 120 185 1 15 3 45 65 10 14 20 27 33 40 55 65 90 110 130 180 210 270 350 150 240 1 15 2 35 55 65 12 17 25 35 42 50 70 85 110 130 160 200 280 320 185 2 x 120 1 15 3 4 65 10 15 20 30 40 50 60 80 100 130 160 200 280 320 240 2 x 185 08 13 2 3 5 8 12 18 25 36 50 60 75 100 120 160 200 240 330 380 2 x 120 3 x 120 2 x 150 3 x 150 09 15 25 35 6 10 15 21 30 45 60 70 90 115 140 190 230 290 390 2 x 185 3 x 185 1 17 27 37 65 10 15 22 31 47 62 75 95 120 150 210 240 310 3 x 120 3 x 150 1 2 3 4 7 11 16 24 33 50 65 80 100 130 160 220 260 330 3 x 185 1 2 3 45 75 12 18 26 35 55 70 90 110 140 180 240 290 360 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Encontrada a corrente de curtocircuito devese então verificar se o condutor escolhido está dentro da suportabilidade mínima conforme fórmula abaixo Para a seção mínima do condutor de proteção com relação à suportabilidade de curto circuito deve ser aplicada a fórmula abaixo DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DA PROTEÇÃO CONTRA CURTOCIRCUITO E SOLICITAÇÕES TÉRMICAS Exemplo Verificar se o condutor de 35mm² do exemplo anterior atende o critério da suportabilidade às correntes de curtocircuito Considerar condutor de cobre PVC e tempo de atuação de 01s Considerando que o condutor de fase é de 35mm² e pelo critério da seção mínima o condutor de proteção é de 16mm² então atende o critério da suportabilidade às correntes de curtocircuito DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DO SECCIONAMENTO AUTOMÁTICO DA ALIMENTAÇÃO O princípio do seccionamento automático é que o dispositivo deve seccionar automaticamente o circuito sempre que uma falta der origem à uma tensão de contato superior ao valor de referência da tensão de contato limite UL As características do dispositivo de proteção e a impedância do circuito devem ser tais que ocorrendo em qualquer ponto uma falta entre massa e fase o seccionamento automático ocorra em no máximo o tempo definido na tabela abaixo Para esquema de aterramento TN essa condição será atendida quando DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DO SECCIONAMENTO AUTOMÁTICO DA ALIMENTAÇÃO Para sistema de aterramento TN o seccionamento automático está garantido quando Zs Ia U0 Ia Corrente de atuação do dispositivo de proteção Disjuntor fusível ou DR U0 Tensão faseneutro Condição de influência externa Situação BB1 BB2 Situação 1 BC1 BC2 BC3 Situação 1 BB3 Situação 2 BC4 Situação 2 BB4 Situação 3 NOTAS 1 Alguns exemplos da situação 2 áreas externas jardins feiras etc canteiros de obras estabelecimentos agropecuários áreas de acampamento campings e de estacionamento de veículos especiais e reboques trailers volume 1 de banheiros e piscinas ver 91 e 92 compartimentos condutivos dependências interiores molhadas em uso normal 2 Um exemplo da situação 3 que corresponde aos casos de corpo imerso é o do volume zero de banheiros e piscinas ver 91 e 92 U0 Tempo de seccionamento s V Situação 1 Situação 2 115 120 127 08 035 220 04 020 254 04 020 277 04 020 400 02 005 ts08 Ia16 ln DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES CRITÉRIO DO SECCIONAMENTO AUTOMÁTICO DA ALIMENTAÇÃO A principal preocupação que se deve ter na questão de seccionamento automático é com o esquema de aterramento adotado e com o comprimento máximo do circuito em relação à sua origem Existem literaturas técnicas de fabricantes de condutores que fornece o comprimento máximo de circuito até o qual o seccionamento fica garantido Basta entrar com a seção do condutor de fase e a corrente nominal do dispositivo de proteção contra sobrecorrentes do circuito Em instalações residenciais a instalação do dispositivo DR em sistemas de aterramento TN já atendem o seccionamento automático Caso não seja usado o DR exceto nos locais obrigatórios a conta de Zs deve ser feita para garantia do seccionamento automático Para seccionamento automático em outros sistemas de aterramento ver NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS O dimensionamento das linhas elétricas é importante para poder garantir a confiabilidade da instalação elétrica e garantir o funcionamento das proteções elétricas A proteção contra as influências externas deve ser garantida de forma contínua inclusive nas extremidades das linhas especialmente nos pontos em que as linhas penetram equipamentos assegurando estanqueidade quando necessário Em pontos de travessia de paredes devem ser providas proteção mecânica adicional salvo se a robustez da parede for suficiente para não danificar os componentes nos trechos de travessia Também nas travessias devem ser feitas obturações necessárias para garantir estanqueidade e a característica de resistência ao fogo quando necessário para obturações ver item 6296 da NBR 54102004 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Quando as linhas elétricas estiverem próximas de outras linhas não elétricas gases água incêndio óleos etc deve existir afastamento suficiente para que qualquer intervenção em uma das linhas não ofereça risco à outra Nessas situações de proximidades deve ser evitada proximidade com linhas e canalizações que produzam calor fumaça vapores e condensações Se não for possível evitar a proximidade deve existir precauções para proteger a linha elétrica dos efeitos destes fenômenos Circuitos elétricos de níveis de tensão diferentes exemplo extra baixa tensão e baixa tensão ou baixa tensão e média tensão não devem compartilhar a mesma linha elétrica a menos que todos os condutores sejam isolados para a maior tensão ou que sejam utilizados eletrodutos separados DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Os cabos multipolares só devem conter condutores de um mesmo circuito Em condutos fechados é admitido que contenham condutores de mais de um circuito quando os circuitos pertencerem à mesma instalação mesmo dispositivo de proteção geral quando as seções nominais das fases forem dentro de um intervalo de três valores nominais sucessivos quando os condutores tiverem a mesma temperatura e quando todos os condutores forem isolados para a mais alta tensão presente Para linhas elétricas em locais com afluência de público como teatros igrejas shoppings supermercados e etc deve ser consultada a norma NBR 13570 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos Para uso de eletrodutos é proibido o uso de materiais que não sejam fabricados para estes fins mangueiras tubulação de água e etc Só pode ser utilizado eletrodutos não propagantes de chamas e no caso de eletrodutos embutidos aqueles que suportam os esforços de deformação da técnica construtiva utilizada Para dimensionamento dos eletrodutos deve ser considerada a condição imposta pela NBR 54102004 a seguir DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos a Taxa de ocupação No caso de apenas um condutor no eletroduto este não deve ocupar mais de 53 da área útil da seção transversal do eletroduto No caso de dois condutores no eletroduto estes não devem ocupar mais de 31 da área útil da seção transversal do eletroduto No caso de três ou mais condutores no eletroduto estes não devem ocupar mais de 40 da área útil da seção transversal do eletroduto O diâmetro interno mínimo do eletroduto para atender a taxa de ocupação é dada pela fórmula a seguir INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos O diâmetro externo do condutor deve ser consultado na tabela do fabricante do condutor a ser considerado na instalação Como referência pode ser usada a tabela adaptada para esta aula conforme a seguir O diâmetro interno do eletroduto deve ser consultado na tabela do fabricante do eletroduto a ser considerado na instalação PVC Aço galvanizado PEAD Pesado Médio Leve e etc Como referência pode ser usada a tabela adaptada para esta aula conforme a seguir Dados de condutores Classe de isolação PIC 450750P 70C ATOX NBR 13245 Classe de isolação PIC 450750P 70C Isolado NBR NM 2473 Classe de isolação PIC 0610 kP 70C Unipolar NBR 7285 mm2 a externo o condutor Espessura Isolação Espessura Cobertura Volume de material combustível por metro linear dhr Kgm mm2 a externo o condutor Espessura Isolação Espessura Cobertura Volume de material combustível por metro linear dhr Kgm mm2 a externo o condutor Espessura Isolação Espessura Cobertura Volume de material combustível por metro linear dhr Kgm 15 300 150 070 000 00045 0020 15 290 150 070 000 00045 0021 15 500 150 050 090 00171 0040 25 350 190 050 000 00063 0030 25 350 190 050 000 00068 0032 25 540 190 070 090 00192 0052 40 410 250 050 000 00083 0045 40 400 250 050 000 00083 0045 40 650 250 100 100 00283 0077 60 460 300 050 000 00096 0055 60 460 300 050 000 00096 0055 60 710 310 100 100 00520 0099 10 600 400 100 000 00157 0106 10 600 400 100 000 00157 0107 10 800 400 100 100 00377 0141 16 700 500 100 000 00185 0155 16 700 510 100 000 00192 0157 16 910 510 100 100 00446 0201 25 890 650 120 000 00290 0243 25 900 670 120 000 00298 0253 25 1120 630 120 110 00056 0310 35 1020 750 120 000 00399 0287 35 1060 790 120 000 00453 0406 35 1220 730 120 110 00094 0406 50 1230 950 140 000 00479 0456 50 1230 940 140 000 00470 0473 50 1400 900 140 120 00963 0573 70 1350 1080 140 000 00587 0644 70 1360 1110 160 000 00850 0655 70 1600 1040 140 120 01962 0760 95 1580 1260 160 000 00784 0875 95 1660 1290 180 000 01074 0997 95 1800 1200 160 130 04357 0997 120 1720 1400 160 000 00784 1085 120 1820 1460 160 000 00514 1115 120 2000 1400 160 140 01602 1250 150 1960 1600 180 000 01007 1349 150 2030 1640 180 000 01029 1360 150 2200 1550 150 140 01850 1520 185 2170 1770 200 000 01238 1650 185 2190 1790 200 000 01256 1690 185 2470 1740 200 150 02295 1690 240 2410 2000 220 000 01534 2273 240 2510 2060 220 000 01576 2240 240 2760 2000 220 160 02541 2450 300 2780 2300 240 000 01915 2793 300 2750 2300 240 000 01915 2840 300 3140 2200 240 170 03162 3090 Classe de isolação EPR 0610 kP 90C Unipolar NBR 7256 Classe de isolação EPR 0610 kP 90C ATOX NBR13245 mm2 a externo o condutor Espessura Isolação Espessura Cobertura Volume de material combustível por metro linear dhr Kgm mm2 a externo o condutor Espessura Isolação Espessura Cobertura Volume de material combustível por metro linear dhr Kgm 15 000 000 000 000 00000 0000 15 000 000 000 000 00000 0000 15 000 000 000 000 00000 0000 25 000 000 000 000 00000 0000 25 000 000 000 000 00000 0000 25 000 000 000 000 00000 0000 40 000 000 000 000 00000 0000 40 000 000 000 000 00000 0000 60 870 300 070 090 00232 0078 60 870 300 070 090 00232 0078 10 750 410 100 100 00310 0123 10 730 410 100 110 00315 0127 16 860 520 070 200 00563 0178 16 860 520 070 200 00563 0178 25 1050 650 090 100 00534 0274 25 1050 650 090 110 00534 0274 35 1150 730 080 110 00764 0362 35 1130 730 090 110 00854 0509 50 1380 900 100 100 00774 0538 50 1400 970 100 120 00947 0655 70 1540 1020 120 130 00918 0635 70 1540 1050 120 120 01101 0599 95 1700 1200 110 130 01056 0920 95 1700 1220 110 130 01101 0899 120 1900 1400 120 130 01796 1406 120 1900 1400 120 130 01796 1430 150 2120 1550 140 140 01610 1465 150 2120 1550 140 140 01610 1542 185 2340 1740 160 140 01923 1760 185 2340 1740 160 140 01923 1712 240 2640 2000 170 150 02332 2310 240 2730 2000 170 150 02332 2277 300 2950 2200 150 160 02783 2920 300 2950 2300 150 160 02850 2867 Tipos condutores 70C ATOX isolado PIC 450750V classe 4 e 3 ABNT NBR 13245 referência Superatos Flex Cobraeco 70C isolado PIC 450750V classe 4 e 3 ABNT NBR NM 2473 referência Flexicon Cobraeco 70C unipolar PIC 0610 kV classe 4 e 3 ABNT NBR 7285 referência Cobraeco Flex Cobraeco 90C unipolar EPR 06101 kV classe 5 ABNT NBR 7256 referência OTEROOM Flex EPR 90C Cobraeco 90C ATOX unipolar EPR 06101 kV classe 4 e 5 ABNT NBR 13245 referência Superatos Flex EPR 90C Cobraeco Referência de condutores COBRECOM Para outros fabricantes eou outros tipos de condutores consultar tabela técnica específica DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos Trechos contínuos Os trechos contínuos de eletroduto não devem exceder 15 metros de comprimento para linhas internas e 30 metros para as linhas em áreas externas no caso de trechos retos Se houver curvas esses limites devem ser reduzidos em 3 metros para cada curva de 90 Se não for possível a colocação de caixas de passagens nos intervalos definidos acima o comprimento do trecho contínuo pode ser aumentado desde que o eletroduto seja aumentado no tamanho nominal imediatamente superior para cada 6 metros de prolongamento Por exemplo se já foi definido um eletroduto de 34 para atender a taxa de ocupação e o trecho reto for de 27 metros então deverá ser utilizado um eletroduto de 114 somente pelo fato de não ser possível colocar caixa de passagem Em cada trecho da tubulação não pode haver mais que três curvas de 90 e em hipótese alguma curva maior que 90 DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos Exemplo de dimensionamento de eletroduto Um trecho de eletroduto possui condutores isolados de PVC 70ºC 450750V sendo 2 condutores de 25mm² 2 condutores de 40mm² e 3 condutores de 60mm² Pela tabela temos os diâmetros externos desses condutores conforme abaixo 25mm² Diâmetro externo 350mm 40mm² Diâmetro externo 400mm 60mm² Diâmetro externo 460mm DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos Exemplo de dimensionamento de eletroduto DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Eletrodutos Exemplo de dimensionamento de eletroduto DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Caixas de passagem As caixas de passagens devem ser empregadas em pontos onde houver entrada e saída de condutores exceto no caso de transição de linha aberta para eletroduto que devem ser rematados com buchas em pontos de emenda ou derivação de condutores e sempre que for necessário segmentar eletrodutos Para mais detalhes construtivos de linhas de eletroduto consulta item 62111 da NBR 54102004 Molduras As molduras só admitem condutores unipolares ou cabos isolados e devem ser sempre aparentes nunca embutidas DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Neste tipo de linha elétrica só são admitidos condutores unipolares ou multipolares Os cabos isolados não são permitidos Para fixação deste tipo de linha os meios de fixação não podem danificar os condutores e nem comprometer seu desempenho além de suportar influências externas e esforços mecânicos de tração impostos pelo peso do cabo A disposição dos cabos devem ser preferencialmente ser em camada única Caso não seja possível fazer em camada única e fazer várias camadas o volume de material combustível representado pelos condutores isolações capas e coberturas não deve ultrapassar 35dm³ por metro linear para cabos de categoria BF e 7dm³ por metro linear para cabos de categoria AF ou AFR Nota na maioria dos casos os cabos são de categoria BF por tanto 35dm³ por metro linear DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Essa limitação visa minimizar ou até mesmo evitar que os cabos contribuam para propagação de incêndios O volume dos cabos deve ser calculado em função da quantidade de materiais utilizados na construção da isolação e coberturas Para isso deve ser utilizada formulações matemáticas de cálculo de volume ou aplicação de tabelas práticas de fabricantes DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Para taxa de ocupação a NBR 54102004 não estabelece taxa mínima de ocupação desde que sejam linhas abertas sem tampas Caso seja instalada tampa além de atender o volume de material combustível recomendase também utilizar a mesma taxa de ocupação definida para eletrodutos pois será um conduto fechado Neste caso é conveniente adotar taxa de ocupação de 40 Recomendase utilizar esta taxa para as linhas abertas também Para calcular a seção mínima da bandeja utilizase a fórmula abaixo DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Após definir o volume de material combustível e o tamanho da bandejaeletrocalhaleito é prudente determinar qual será a carga mecânica distribuída por metro de linha para poder dimensionar a espessura do material da linha chapa e a quantidade de suportes e espaçamentos Para isso devese conhecer a quantidade de cabos que serão acomodados na linha o peso por metro de cada cabo e fazer a somatória dos pesos de cada cabo Devese conhecer os dados do fabricante do cabo para verificar o peso por metro e depois consultar o fabricante da linha para ver qual melhor material que suporta este peso Para ver o peso kgm de cada condutor pode consultar a tabela de cabos já disponibilizada DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja Um trecho de bandeja possui condutores unipolares de PVC 70ºC 0610kV sendo 16 condutores de 16mm² 6 condutores de 25mm² e 4 condutores de 35mm² a Volume de materiais combustíveis Pela tabela os volumes de materiais combustíveis desses condutores são 16mm² Volume de material combustível 00446 dm³ 25mm² Volume de material combustível 00636 dm³ 35mm² Volume de material combustível 00694 dm³ O volume total de materiais combustíveis nesta combinação de condutores será DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja a Dimensão da bandeja Para dimensionamento do tamanho da bandeja primeiro calcular a área dos condutores Usar a mesma fórmula que foi usada em eletrodutos 16mm² Diâmetro externo 910mm 25mm² Diâmetro externo 1120mm 35mm² Diâmetro externo 1220mm DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja c Especificação da chapa Depois de ter escolhido o tamanho da bandeja no exemplo 100x100mm deve ser especificado o material da chapa Aqui somente será demonstrado o cálculo para definir a espessura da chapa Mas vale lembrar que também precisam ser analisadas as influências externas para definir o material aço alumínio acabamento zincado galvanizado a fogo Para definir a espessura da chapa deve ser adotado pelo projetista um distanciamento dentre os suportes de fixação desta bandeja Na prática de instalação é comum a distância de 15m a 20m Mas isso deve ser analisado caso a caso Neste exemplo vamos adotar 20m A ideia é verificar o peso que os condutores apresentaram para ver se a bandeja não vai embarrigar DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja A conta é simples Basta somar quantos kgm de condutores estarão dispostos na bandeja Ver no catálogo do fabricante dos condutores essa informação Pela nossa tabela temos 16mm² 0201 kgm 25mm² 0310 kgm 35mm² 0406 kgm A massa total nesta combinação de condutores será DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja Pela tabela a seguir por exemplo uma eletrocalha lisa de 100x100 com suportes a cada 20m chapa 20 suporta até 55kg entre suportes Como temos 670kgm então numa distância de 20m o espaçamento entre suportes teremos 1340kg Portanto a chapa 20 atenderia o mínimo necessário Na prática é comum se utilizar chapa 18 ou 16 dependendo do local Importante lembrar que devem ser analisadas as influências externas para especificar o material da chapa Para isso deve ser consultado o fabricante para ver as opções disponíveis DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Bandejas e leitos Exemplo de dimensionamento de uma bandeja Bandejas e leitos Tabelas mais usuais Referência Dispan Bandejas e leitos Tabelas mais usuais Referência Dispan DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Canaletas e perfilados Nas canaletas e perfilados sobre paredes ou suspensas em tetos podem ser utilizados todos os tipos de condutores porém os cabos isolados só podem ser utilizados se as canaletas e perfilados não forem perfurados e as tampas puderem ser removidas apenas com auxílio de ferramenta salvo se a canaleta ou perfilado estiver instalado em locais BA4 ou BA5 ou estiverem a uma altura mínima de 250m Espaço de construção No espaço de construção podem ser instalados todos os tipos de condutores desde que os condutores possam ser instalados ou retirados sem que haja alteração na construção do imóvel DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Linhas enterradas Nas linhas enterradas somente cabos unipolares ou multipolares podem ser instalados Devem ser protegidos contra deteriorações devido ao movimento do solo escavações e ações químicas da terra As linhas devem ser enterradas à 070m da superfície e em casos de travessia de ruas e semelhantes ou até 05 de largura da via à 10m da superfície Em caso de cruzamento com outra linha elétrica ou não deve ter um afastamento mínimo de 020m As linhas enterradas devem ser sinalizadas em toda sua extensão com fitas de advertência instaladas a 010m acima da linha Linhas sobre isoladores Em linhas com condutores apoiados sobre isoladores podem ser utilizados todos os tipos de condutores inclusive condutores nus Porém não é permitida linha sobre isoladores em residências e semelhantes locais de habitação DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Linhas aéreas externas Para linhas aéreas externas os condutores podem ser nus ou se isolados sua cobertura deve ser resistente à intempéries normalmente isolação XLPE Linhas aéreas externas não podem ter trajeto em locais com risco de explosão No caso de linhas aéreas com condutores nus devem ser respeitadas as distâncias de segurança conforme abaixo 550m em casos de tráfego de veículos pesados 450m em caso de tráfego de veículos leves 350m em caso de tráfego de pedestres 120m horizontal de janelas sacadas e locais análogos Acima do nível superior de janelas 350m vertical acima do piso de sacadas terraços e varandas 050m vertical abaixo do piso de sacadas terraços e varandas DIMENSIONAMENTO DE LINHAS ELÉTRICAS Linhas préfabricadas No caso de linhas préfabricadas barramentos blindados por exemplo elas devem assegurar proteção contra choques elétricos e contatos acidentais com as partes vivas Devem possuir grau de proteção mínimo IP2 e atender o anexo B item B2 da NBR 54102004 Para mais detalhes sobre linhas elétricas consultar NBR 5410 DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Os quadros de distribuição são utilizados em instalações elétricas como conjunto de proteção pois acomoda os disjuntores manobra pois os disjuntores abrem e fecham circuitos e comando no caso de comando de iluminação ou máquinas Os quadros de distribuição normalmente são comprados prontos na forma de kits para montar na obra ou são montados em empresas especializadas que para ambos os casos devem ser atendidas as prescrições da norma ABNT NBR IEC 604391 Os quadros devem ser garantidos contra solicitações eletrodinâmicas das correntes de curto circuito ou seja barramentos estruturas chaparias etc devem suportar sem danos os efeitos eletrodinâmicos das correntes de curtocircuito considerando os impulsos do valor de crista em kA DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Neste disciplina não será dada atenção específica para normas e itens de montagens eletromecânicas de quadros Para isso deve ser estudada a norma ABNT NBR IEC 604391 ou consultar empresa especializada em montagens de quadros No caso de instalações elétricas residenciais comerciais e pequenos prédios e análogos na maioria dos casos os quadros são comprados prontos apenas para instalar os disjuntores e demais componentes elétricos Nestes casos o fabricante dos quadros prontos executa os ensaios previstos nas normas e fornecem certificado de qualidade este certificado deve ser exigido pelo comprador para garantia De modo geral os quadros de distribuição devem atender os níveis de segurança e desempenho estipulados pela ABNT NBT IEC 604391 DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO As distâncias mínimas de segurança que devem ser respeitadas em quadros de distribuição deve ser de 10mm entre partes vivas entre fase e fase ou entre fase e neutro e 20mm entre partes vivas e massas aterramentos invólucros Se os invólucros tiverem aberturas entre 12mm e 50mm a distância entre partes vivas e massas deve ser de 100mm O grau de proteção deve ser compatível com as influências externas atender as prescrições contra choques elétricos proteção contra sobrecorrentes e aterramento devem ser acessíveis identificados independentes e seus componentes corretamente dimensionados Os condutores fixados as portas dos quadros devem ser instalados de maneira de os movimentos das portas não causem danos aos condutores DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Devem ser previstos espaços reservas para circuitos elétricos considerando possíveis ampliações Para determinar o número de espaços reservas de um quadro de distribuição deve ser utilizada a tabela extraída da tabela 59 da NBR 54102004 DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO A capacidade de reserva deve ser considerada para calcular o circuito alimentador do quadro Recomendase que a potência atribuida para cada circuito reserva seja semelhante a maior potência do circuito previsto no quadro ou próximo disso Os quadros de distribuição devem ser instalados em locais acessíveis sendo identificados de maneira que seja difícil de retirar a identificação e as identificações dos circuitos não devem promover confusão ao usuário e deve corresponder às anotações e documentos do projeto Para quadros de distribuição em instalações elétricas residenciais e análogas deve existir a seguinte advertência DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS 1 Quando um disjuntor ou fusível atua desligando algum circuito ou a instalação inteira a causa pode ser uma sobrecarga ou um curtocircuito Desligamentos frequentes são sinais de sobrecargas Por isso NUNCA troque seus disjuntores ou fusíveis por outros de maior corrente maior amperagem simplesmente Como regra a troca de um disjuntor por outro de maior corrente requer antes a troca dos cabos elétricos por outros de maior seção bitola 2 Da mesma forma NUNCA desative ou remova a chave automática de proteção contra choques elétricos dispositivo DR mesmo em caso de desligamentos sem causa aparente Se os desligamentos forem frequentes e principalmente se as tentativas de religar a chave não tiverem êxito isso significa muito provavelmente que a instalação elétrica apresenta anomalias internas que só podem ser identificadas e corrigidas por profissionais qualificados A DESATIVAÇÃO OU REMOÇÃO DA CHAVE SIGNIFICA A ELIMINAÇÃO DE MEDIDA PROTETORA CONTRA CHOQUES ELÉTRICOS E RISCO DE VIDA PARA OS USUÁRIOS DA INSTALAÇÃO DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS QUADROS DE DISTRIBUIÇÃO Para escolher um quadro de distribuição é necessário já ter pronto o esquema elétrico dele para saber quantos polos de disjuntores serão necessários Veja o exemplo a seguir No exemplo temos 01 disjuntor geral bipolar 01 interruptor DR bipolar 02 DPS unipolares 02 disjuntores unipolares e 04 disjuntores bipolares Portanto são necessários no mínimo 16 polos Consultase no mercado um quadro que atenda esse mínimo de polos Como exemplo a Tigre tem o quadro de embutir 1216 que tem 16 polos padrão DIN Esse atenderia DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS PE Terra Vem do QGBT Condutores 16mm² In 32ACurva C Icc 6kA Dois disjuntores unipolares DPS Classe II Tensão FaseTerra Uc 175 V In curva 820us 15kA Up 15 kV 6mm² Terra BEP10 terminais C1 C2 C3 05m máx In 63Curva C Icc 45kA L1 L2 IDR IDR 63A2P30mA Icc 6kA Pente barramento bifásico 80A In 6ACurvaB Icc 6kA L1 L2 Circuito 1 Iluminação 650W 150 In 16ACurvaC Icc 6kA L1 L2 Circuito 2 Tomadas 3000W 250 In 32ACurvaB Icc 6kA L1 L2 Circuito 3 Chuveiro 6500W 60 In 10ACurvaC Icc 6kA L1 L2 Espaço Reserva 1500W DIMENSIONAMENTO DE QUADROS ELÉTRICOS Quadros de Distribuição de Embutir Dimensões mm Cotas 34 68 1216 1824 2736 A 186 245 250 350 3554 B 1733 190 3448 379 525 C 787 787 787 787 787 D 141 141 213 313 313 E 148 148 298 328 468 Quantidade de barramentos em cada Kit dos modelos com barramento Tamanho 68 Disjuntores Embutir ou Sobrepor 1216 Disjuntores Embutir ou Sobrepor 1824 Disjuntores Embutir ou Sobrepor 2736 Disjuntores Embutir Barramentos por Kit 1 par de barramentos com 10 furos 2 pares de barramentos com 10 furos 2 pares de barramentos com 10 furos 2 pares de barramentos com 10 furos Total de Barramentos que comporta Até 2 pares Até 4 pares Até 4 pares Até 6 pares 9 furos para até 10mm² e 1 furo para até 16mm² ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO A documentação de uma instalação elétrica é muito importante ser mantida no local e sempre atualizada Por isso na concepção do projeto elétrico ela deve ser desenvolvida Conforme item 618 da NBR 54102004 a instalação elétrica deve ser executada a partir de um projeto técnico específcio contendo no mínimo os seguintes documentos Plantas Esquemas unifilares e outros quando aplicáveis Detalhes de montagem quando forem necessários para correta execução Memorial descritivo da instalação Especificação dos componentes da instalação contendo descrição características nominais e normas que devem ser atendidas Parâmetros do projeto contendo as correntes de curtocircuito as quedas de tensão fatores considerados temperatura ambiente e outros pârametros considerados para elaboração do projeto INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Se as instalações elétricas forem para atender locais que não tem equipe de manutenão pessoas BA4 ou BA5 junto com a documentação deve ser entregue um manual do usuário em liguagem para leigos Exemplos de locais assim são residencias pequenos comércios e locais análogos O manual do usuário deve conter no mínimo Esquemas dos quadros de distribuição com indicação dos circuitos e respectivas finalidades incluindo relação de pontos alimentados no caso de circuitos terminais Potências máximas que podem ser ligadas nos circuitos efetivamente disponíveis e nos circuitos reservas Recomendação explicita para que não sejam trocados por tipos com características diferentes os dispositivos de proteção existentes nos quadros ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Conforme item 65410 da NBR 5410 os quadros de distribuição destinados a instalações residenciais e análogas devem ser entregues com a seguinte advertência ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Plantas baixas As plantas baixas são a representação gráfica da instalação elétrica que mostra o trajeto das linhas elétricas o posicionamento dos pontos de tomadas eou pontos de utilização o posicionamento de quadros de distribuição os circuitos elétricos com a seção dos condutores Ela serve para entendimento das instalações para o executor na hora da obra ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Esquemas unifilares Os esquemas unifilares servem para orientar a montagem do quadro de distribuição e após a montagem e a instalação já em uso orientar o usuário nas manutenções para verificar qual disposivito de proteção desliga o quê Em algumas instalações podem ser necessário fornecer também os esquemas de comando de alguns equipamentos com contatores relés de proteção e etc conforme o caso ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Terra PE Vem do QGBT Condutores 16mm² In 32ACurva C Icc 6kA Dois disjuntores unipolares DPS Classe II Tensão FaseTerra Uc 175 V In curva 820us 15kA Up 15 kV L1 L2 6mm² In 63Curva C Icc 45kA L1 L2 6mm² Terra BEP 10 terminais C1 C2 C3 95m máx IDR IDR 63A2P30mA Icc 6kA Pente barramento bifásico 80A In 6ACurvaB Icc 6kA L1 L2 In 16ACurvaC Icc 6kA L1 L2 In 32ACurvaB Icc 6kA L1 L2 In 10ACurvaC Icc 6kA L1 L2 Circuito 1 Iluminação 650W 150 Circuito 2 Tomadas 3000W 250 Circuito 3 Chuveiro 6500W 60 Espaço Reserva 1500W ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO ESQUEMA PRINCIPAL ESQUEMA DE COMANDO R S T 35mm² 63A K1 F1 M1 F1 6A 95 96 10mm² S0 1 2 3 S1 4 13 K1 14 a1 K1 a2 ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Detalhes de montagens Os detalhes de montagens são necessários para que o executor entenda e respeite aquele determinado detalhe na hora da execução para que o projeto seja corretamente implemetado e nem um fato considerado no projeto seja prejudicado ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Tomadas altas Tomadas médias Tomadas baixas Piso h225m h110m h030m Detalhe genérico Altura de instalação das tomadas em relação ao piso acabado Para alturas diferentes deverá ser indicado em planta na versão asbuilt Eletroduto de aço zincado eletroliticamente NBR 13057 Diâmetro ø 1 Vai para QDL Suite Bucha e arruela de alumínio Diâmetro ø 1 Bandeja lisa Mão francesa reforçada a cada 2 metros Fixação na parede Detalhe genérico Suportação para bandeja com mão francesa reforçada ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Bandeja de aço carbono 1008 e 1010 com acabamento prézincado NBR 70087013 com tampa Eletroduto de aço zincado eletroliticamente NBR 13057 Diâmetro ø 1 Bucha e arruela de alumínio Diâmetro ø 1 Detalhe genérico Derivação lateral da bandeja para eletroduto de saída Piso acabado Fita de advertência Terra compactada Fita de advertência Areia compactada Duto Corrugado PEAD ø2x4 Cabo de cobre nu 50mm² 7 fios Detalhe genérico da tubulação enterrada Trecho entre o poste padrão e o QDP Para demais trechos enterrados seguir mesmas orientações Dimensões em milímetros mm Separar L1 L2 L3 PE em cada eletroduto ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Figura 231 Alturas ideais para interruptores tomadas e comandos em sanitários adaptados às condições de acessibilidade Sensor de presença Cordas de comando Termostato Controle da janela Tomada 06 Máximo 12 ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Memorial descritivo O memorial descritivo da instalação é importante para o entendimento de detalhes que não foram possíveis representar graficamente Não existe uma regra específica para elaboração de um memorial descritivo mas sugerese que ele tenha no mínimo os seguintes pontos Dados da obra e finalidade da instalação e documentos que acompanham todo o dossiê O escopo do projeto aquilo que está sendo atendido As considerações e premissas básicas para elaboração de um projeto Aterramento proteção contra choques elétricos proteção contra sobretensões Os detalhamento das instalações padrão de entrada linhas dispositivos de proteção os componentes das instalações as influências externas A relação dos materiais estimadas para execução da instalação Se pertinente a competência das pessoas para realizar as instalações ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Especificação dos componentes A especificação dos componentes deve ser descrita de maneira que na compra dos componentes sejam adquiridos os materiais corretos considerados nos projetos principalmente quando for dispositivos de proteção cabos e linhas elétricas A seguir exemplos de especificação de materiais Especificação de um eletroduto Eletroduto de PVC rígido DN 32 barra com 3m com luva com rosca conforme NBR 15465 fabricante Tigre ou similiar técnico Especificação de um condutor Cabo de cobre classe 5 isolação de PVC 450750V na cor preta para as fases e na cor azul claro para o neutro BWF 16mm² conforme NBR NM 2473 fabricante Cobrecom ou similar técnico ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Parâmetros do projeto Os parâmetros do projeto conforme a NBR 54102004 devem ser descritos para mostrar as considerações levadas na hora de dimensionar as instalações elétricas Eles podem ser apresentadas na forma de texto mostrando os parâmetros e os valores atribuidos à eles ou podem ser apresentados na forma de tabelas Podem ser mostrados em documentos separados ou junto com o desenho da planta Os parâmetros mínimos a serem informados são Correntes de curtocircuito Quedas de tensão Fatores de demanda Fatores de potência Fatores de agrupamentos temperaturas ambientes harmônicas Outros julgados necessários ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Manual do usuário quando aplicável O manual do usuário quando aplicável deve ser redigido em liguagem para leigos para orientar o uso da instalação elétrica de forma segura e consciente Deve conter no mínimo Esquemas dos quadros com indicação dos circuitos e respectivas finalidades incluindo a relação dos pontos alimentados no caso de circuitos terminais Potência máxima que podem ser ligadas em cada circuito disponível incluindo os reservas Recomendação explícita para que não sejam trocados por tipos com características diferentes os dispositivos de proteção existentes no quadro ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Manual do usuário quando aplicável Abaixo segue um modelosugestão de elaboração de manual do usuário que deve ser adequado à cada projeto conforme as necessidades Introdução Orientações de segurança Princípio de funcionamento elétrico Instalações elétricas Funcionamento operacional Manutenção elétrica Falhas e soluções ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Dicas práticas São dicas que podem ser aplicadas a todos os tipos de projetos elétricos mas que devem ser adaptadas caso a caso O projeto elétrico deve ser planejado de acordo com as necessidades da instalação e deve se ter o conhecimento dos demais projetos de outras disciplinas para analisar as interferências que poderão surgir ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Dicas práticas A elaboração dos projetos elétricos terá concepção baseada em Acessibilidade condutos de fácil operação serão avaliadas a particularidade e necessidade da obra Flexibilidade alimentadores versáteis para admitir mudanças no layout Funcionalidade melhor relação custobenefício Segurança trabalhadores não especialistas utilizando as instalações abertas NR10 ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Dicas práticas Além da NBR 54102004 pode ser necessária a análise de outras normas específicas como por exemplo Luminotécnica NBR 89951 Atmosferas explosivas e áreas classificadas NBR IEC 60079142016 Versão corrigida2018 Sistema de detecção e alarme de incêndio NBR 17240 Iluminação de emergência NBR 10898 Ambiente hospitalares NBR 13534 Locais com afluência de públicos NBR 13570 Entre outras INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Dicas práticas O projeto elétrico deve ser orientado por plantas arquitetônicas estruturais plantas baixas e cortes hidráulicas combate a incêndio e lay out de mobiliários e equipamentos e também pelo sistema de distribuição disponível na concessionária local Também é importante conhecer os dados técnicos completos dos equipamentos e fazer o uso de literaturas técnicas catálogos de fabricantes atualizados para escolher componentes e especificar materiais No anteprojeto é fundamental definir o escopo com o clienteusuário final e a localização dos quadros de distribuição Isso ajudará a reduzir retrabalhos no caso de revisões técnicas É recomendável que os quadros de distribuição fiquem em locais com fácil acesso boa iluminação e ventilação fora de passagem de pessoas rotas de fugas Também é interessante que os quadros sejam instalados próximo ao centro de cargas ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Roteiro de elaboração de projeto residencialpredial Sugestão a ser adaptada caso a caso a Determinação da potência total prevista para a instalação carga total Iluminação tomadas de uso geral TUG tomadas de uso específico TUE Isso servirá também para definição do limite de atendimento e o tipo de categoria junto a concessionária local de energia elétrica b Definição da categoria de atendimento junto a concessionaria local c Locação na planta dos pontos de luz tomadas de corrente e interruptores pontos de utilização maquinários e equipamentos especiais d Locação na planta dos quadros de distribuição e Divisão das cargas em circuitos determinação da quantidade de circuitos que atenderão a instalação ELABORAÇÃO DE PROJETO ELÉTRICO Roteiro de elaboração de projeto residencialpredial Sugestão a ser adaptada caso a caso e Traçado das linhas elétricas f Elaboração dos memoriais de cálculos e dimensionamentos de circuitos g Elaboração dos desenhos técnicos contendo Esquemas unifilares Plantas baixas elétricas Tabela de cargas e notas h Elaboração do memorial descritivo contendo i Elaboração da especificação dos componentes da instalação j Fornecimento dos parâmetros do projeto k Elaboração do manual do usuário se necessário l Elaboração da lista de materiais Momento Peer to peer Item 44 Módulo E MÓDULO E SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS SPDA SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Este módulo tem como objetivo mostrar noções e os principais tópicos de um Sistema de Proteção contra descargas atmosféricas Vale ressaltar que mesmo tomando todos os cuidados necessários e executando uma boa instalação de aterramento e SPDA não há 100 de garantia na proteção contra descargas atmosféricas As prescrições da ABNT NBR 5419 não garantem a proteção de pessoas e equipamentos elétricos ou eletrônicos situados no interior das zonas protegidas contra os efeitos indiretos causados pelos raios tais como parada cardíaca centelhamento interferências em equipamentos ou queima de seus componentes causada por transferências de potencial devidas à indução eletromagnética Um sistema de aterramento e SPDA não impedem ocorrências de descargas atmosféricas entretanto a aplicação da NBR 5419 reduz de forma significativa os riscos de danos devidos às descargas atmosféricas SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM SPDA A fricção entre partículas de água que formam as nuvens provocada pelos fortes ventos dá origem a uma grande quantidade de cargas elétricas Na maioria dos fenômenos atmosféricos as cargas elétricas positivas ficam na parte superior da nuvem e as cargas elétricas negativas ficam na parte inferior da nuvem Isso acarreta uma migração de cargas positivas da superfície da Terra em direção à nuvem Essa concentração de cargas elétricas faz surgir uma diferença de potencial também chamada de gradiente de tensão entre a nuvem e a Terra Todavia o ar apresenta uma resistência elétrica chamada de rigidez dielétrica normalmente elevada dependendo das condições climáticas A medida que o gradiente de tensão vai aumentando a rigidez dielétrica pode se romper permitindo a migração de cargas elétricas ou a passagem de uma corrente elétrica descarga atmosférica SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DE UM SPDA Essa descarga atmosférica é perigosa para seres humanos e animais e também pode ser destrutiva para construções edificações e equipamentos Os efeitos da descarga atmosféricas podem ser diretos quando esta atinge diretamente alguém ou algo ou pode ser indireto através do eletromagnetismo formado pela corrente elétrica onde este pode induzir tensões de passo de toque ou sobretensões nas instalações elétricas A instalação de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas é importante e regulamentada pela NBR 5419 com o objetivo de evitar eou minimizar o impacto dos efeitos das descargas atmosféricas que podem ocasionar incêndios explosões danos materiais queimas de equipamentos e até mesmo risco à vida de pessoas e animais SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Podese dizer que o SPDA é um conjunto de elementos compostos por captação aérea descidas e aterramento A área de proteção de um SPDA depende da forma da estrutura a ser protegida das massas e objetos metálicos na parte externa e do tipo de utilização da edificação Abaixo estão algumas definições importantes para o entendimento de um SPDA a Sistema externo de proteção contra descargas atmosféricas Sistema no qual consiste em subsistemas de captores descidas e aterramento b Sistema interno de proteção contra descargas atmosféricas Parte do SPDA consistindo em ligações equipotenciais eou isolação elétrica do SPDA externo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS c Ligação equipotencial Ligação entre o SPDA e as instalações metálicas destinada a reduzir as diferenças de potencial causadas pela corrente da descarga atmosférica d Subsistema captor Parte do SPDA destinada a receber e interceptar as descargas atmosféricas e Subsistema de descidas Parte do SPDA destinada a conduzir a corrente de descarga atmosférica desde o captor até o aterramento podendo ser descida isolada quando esta é suficientemente afastada do prédio por meio de isoladores ou descida não isolada quando esta está em contato com o prédio ou descida natural quando esta faz parte da estrutura do prédio f Subsistema de aterramento Parte do SPDA destinada a conduzir e dispersar a corrente da descarga atmosférica no solo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE RESISTIVIDADE MÉDIA DO SOLO A resistividade elétrica do solo ou resistividade do solo é a resistência entre faces opostas do volume de solo consistindo em um cubo homogêneo e isótropo cuja aresta mede uma unidade de comprimento O solo tem uma composição bastante heterogênea sendo que o valor da sua resistividade pode variar de local para local em função do tipo argila calcário areia granito etc do nível de umidade seco molhado da profundidade das camadas da idade de formação geológica da temperatura da salinidade e de outros fatores naturais A resistividade do solo geralmente é afetada também por fatores externos como contaminação e compactação do solo A seguir temse uma figura com alguns exemplos da variação da resistividade do solo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS O solo é geralmente constituído por diversas camadas sendo que cada camada apresenta um valor de resistividade e uma espessura A determinação destes valores e a estratificação do solo são muito importantes para o cálculo das características do sistema de aterramento essenciais para o desenvolvimento dos projetos e estudos assim como para a determinação de potenciais de passo e solo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Existem alguns métodos para estratificação do solo e medição da resistividade média do solo Amostragem física Método de variação de profundidade Método de dois pontos Método de quatro pontos por arranjo do eletrodo central Método de quatro pontos por arranjo de Lee Método de quatro pontos por arranjo de Wenner Método de quatro pontos por arranjo SchlumbergerPalmer SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Neste disciplina será estudado o método de quatro pontos por arranjo de Wenner método de Wenner SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS O arranjo dos quatro pontos igualmente espaçados mais conhecido como arranjo de Wenner é o mais conhecido e utilizado C1 e C2 são os eletrodos de corrente A tensão é medida entre os eletrodos P1 e P2 do arranjo Sendo A a distância entre eletrodos adjacentes com 20cm de profundidade de cravação a resistividade em função de A é dada por A a distância entre as hastes auxiliares Para fazer a estratificação e a curva de resistividade média deve ser feito o ensaio com as distâncias sendo 05m 10m 20m 40m 80m 16m e 32m R é o valor da resistência medido em cada uma das distâncias acima SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Devem ser realizadas sempre que possível 5 medições sendo uma em cada lado e uma no meio conforme figura abaixo para a obtenção da variação da resistividade com a profundidade Para o cálculo da resistividade média do solo recomendase a leitura do livro Instalações Elétricas Industriais de João Mamede Filho ou outra literatura técnica do gênero SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Uma análise de risco tem como objetivo gerenciar e avaliar os riscos que uma descarga atmosférica pode oferecer para uma estrutura Baseado na norma NBR 5419 parte 2 e por meio de cálculos técnicos podese verificar e definir o nível de proteção para a estrutura Danos e perdas A corrente de descarga é a principal fonte de danos e a fonte é distinta pelo ponto de impacto a saber Descarga atmosférica da estrutura Descarga atmosférica perto da estrutura Descarga atmosférica na linha Descarga atmosférica perto da linha SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA A descarga atmosférica pode apresentar danos dependendo da estrutura atingida Podem se classificar os danos da seguinte forma Ferimentos aos seres vivos por choque elétrico Danos físicos Falhas de sistemas eletroeletrônicos Para cada tipo de dano sozinho ou a combinação deles podese atribuir um tipo de perda sendo Perda de vida humana incluindo ferimentos permanentes Perda de serviço ao público Perda de patrimônio cultural Perda de valores econômicos estrutura conteúdo e perda de atividades SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Baseada nestas análises e com levantamento de dados técnicos da estrutura a ser protegida é possível fazer os cálculos técnicos e determinar a necessidade ou não de SPDA na estrutura O procedimento básico para um gerenciamento de risco é Identificação da estrutura e suas características Identificação de todos os tipos de perdas na estrutura e os correspondentes riscos Avaliação do risco para cada tipo de perda Avaliação da necessidade de proteção por meio da comparação dos riscos Avaliação dos custos de proteção pelo custo das perdas no caso de avaliação de perda de valores econômicos SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA A estrutura a ser considerada para a análise de risco deve ser A própria estrutura As instalações da estrutura O conteúdo da estrutura As pessoas na estrutura ou nas zonas até 3m para fora da estrutura O meio ambiente afetado por danos na estrutura SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Dados técnicos para a análise de risco Os dados técnicos levantados na estrutura devem ser utilizados para elaboração dos cálculos e para tomada de decisão para definição do nível de proteção Densidade de descargas atmosférica para a terra Ng Conforme área de exposição e coletado na parte 2 da NBR 5419 Altura da estrutura Comprimento da estrutura Largura da estrutura SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Dados técnicos para a análise de risco Fator ambiental urbano suburbano rural Tipo de linha elétrica Energia BT Energia AT sinais Instalação da linha Aérea subterrânea subterrânea dentro de malha de aterramento Medida de proteção adicional por probabilidade de ferimentos em seres humanos por descargas atmosféricas na estrutura Medida de proteção adicional por probabilidade de ferimentos em seres humanos por descargas atmosféricas nas linhas elétricas e de sinais Vítimas por danos físicos perda de vida humana SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Dados técnicos para a análise de risco Vítimas por falha de sistemas Tipo de superfície de solo Providências para combate a incêndio Risco de incêndio ou explosão Perigo especial Número de pessoas na zona Número de pessoas na estrutura Tempo de presença de pessoas na estrutura SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS NOÇÕES DE ANÁLISE DE RISCO PARA SPDA Após as análises de risco e a aplicação dos cálculos técnicos comparase os valores obtidos com a tabela referência dos riscos toleráveis ou seja os riscos calculados devem estar abaixo dos riscos toleráveis seja sem SPDA ou seja com aplicação de SPDA e demais medidas de redução de riscos Para os cálculos técnicos consultar NBR 5419 parte 2 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA A definição da necessidade de utilzação de SPDA pelo gerenciamento de risco também define por qual nível de proteção deve ser dimensionado o SPDA para proteção do prédio A seguir serão passados alguns passos para o dimensionamento técnico 1 passo Dimensionamento do subsistema de captação A malha de captação pode ser dimensionada pelo método de ângulo de proteção pelo método da esfera rolante ou pelo método da Gaiola de Faraday Nesta disciplina será apresentado o método de Gaiola de Faraday Para o método de ângulo de proteção e para o método da esfera rolante consultar NBR 5419 parte 3 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 1 passo Dimensionamento do subsistema de captação SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 1 passo Dimensionamento do subsistema de captação Existem outras possibilidades de materiais consultar NBR 5419 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 1 passo Dimensionamento do subsistema de captação Na possibilidade do uso da própria estrutura do telhado para a malha de captação as dimensões minimas da telha devem ser as seguintes SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 2 passo Dimensionamento do subsistema de descida Para o dimensionamento do subsistema de descidas independente do método utilizado para o subsistema de captação devese determinar a quantidade mínima de descidas espaçadas no perímetro da edificação É aceitável uma tolerância máxima de 20 nos espaçamentos entre as descidas Recomendase que tenha uma descida em cada canto saliente da estrutura além das espaçadas conforme tabela acima O subsistema de descida pode ser construído em cobre em alumínio em aço ou pode ser a própria estrutura da edificação SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 2 passo Dimensionamento do subsistema de descida SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 2 passo Dimensionamento do subsistema de descidas Existem outras possibilidades de materiais consultar NBR 5419 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 2 passo Dimensionamento do subsistema de descida Na possibilidade do uso da própria estrutura da edificação para o subsistema de descidas deve ser efetuada medição de continuidade das estruturas conforme anexo F da NBR 5419 parte 3 e para ser aceitável deve ter um valor máximo de 200mΩ SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento Para o dimensionamento do subsistema de aterramento independente do método utilizado para o subsistema de captação e do número de descidas do SPDA devese saber a classe do SPDA em dimensionamento e se ter conhecimento dos valores de resisitivade média do solo normalmente medida pelo método de Wenner O subsistema de aterramento quando não for possível o uso das estruturas da edificação deve consistir num anel enterrado no perímetro da edificação em pelo menos 80 do trecho externo à estrutura SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento O subsistema de aterramento deve ser enterrado à no mínimo 05m de profundidade e a 10m de distância do perímetro da edificação ao redor das paredes externas Para verificação da quantidade de hastes verticais adicionais ao subsistema de aterramento devese conhecer a resisitividade média do solo e aplicar as fórmulas a seguir re raio médio da área abrangida pelo subsistema I1 obtido no gráfico a seguir em função da classe de SPDA e da resistividade média SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento O subsistema de aterramento pode ser construído em cobre ou em aço ou pode ser a própria estrutura da edificação Caso re seja menor que I1 então devese calcular a quantidade de hastes verticais necessárias para instalação no eletrodo pela fórmula a seguir SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento Caso seja necessária a implantação de hastes de aterramento estas devem ser de aço no mínino 58 de diâmetro 24m de comprimento e revestimento em cobre de 254µm ALTA CAMADA Existem outras possibilidades de materiais consultar NBR 5419 SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 3 passo Dimensionamento do subsistema de aterramento Na possibilidade do uso da própria estrutura da edificação para o subsistema de aterramento deve ser efetuada medição de continuidade das estruturas conforme anexo F da NBR 5419 parte 3 e para ser aceitável deve ter um valor máximo de 200mΩ SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 4 passo Verificação e confirmação dos componentes a serem instalados 5 passo Determinação das distâncias de fixação dos sistemas O subsistema de captação e de descidas quando não forem naturais deve ser firmemente fixados para que os efeitos das descargas atmosféricas não causem afrouxamento ou rompimento nos condutores Portanto 10 metro para condutores na horizontal 15 metro para condutores na vertical ou inclinado SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 6 passo Determinação das conexões O número de conxões deve ser o menor possível e sempre com solda elétrica ou exotérmica onde for enterrado e com conectores mecânicos em caixas de inspeção Nos condutores de descidas somente são permitidas emendas nos pontos de medição pelo menos à 15 metro do solo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 7 passo Determinação da distância de segurança A isolação elétrica entre o subsistema de captação eou de descida e as partes metálicas estruturais instalações metálicas e sistemas internos pode ser calculada conforme abaixo SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA 7 passo Determinação da distância de segurança SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIMENSIONAMENTO TÉCNICO PARA SPDA Essa aula foi uma noção de SPDA Para maiores entendimentos e esclarecimentos convém curso específico de SPDA e consulta a norma NBR 5419 partes 1 2 3 e 4 Momento Peer to peer Item 54