Projeto Predial

Projetos Elétricos Prediais Projetos Elétricos Prediais Tipos de Aterramento Objetivos ApresentarRevisar conceitos relativos a choque elétrico Apresentar conceitos relativos a aterramento elétrico Definição Esquemas de aterramento 2 Projetos Elétricos Prediais Choque Elétrico 3 Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO 4 Choque elétrico é a perturbação de natureza e efeitos diversos que se manifesta no organismo humano ou animal quando estes são percorridos por uma corrente elétrica Dependendo da intensidade e do tempo do choque elétrico a corrente elétrica pode provocar maiores danos e efeitos fisiológicos no ser humano Pode ser provocado por Contatos diretos Contatos indiretos Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO 5 Contato Direto quando a pessoa toca diretamente a parte viva condutores energizados de uma instalação elétrica Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO 6 Contatos indiretos contatos de pessoas ou animais com massas que estão sob tensão devido a uma falha de isolamento Projetos Elétricos Prediais 7 Efeitos da Corrente Elétrica sobre o Corpo Humano Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO Quando houver falhas de isolamento de condutores ou partes energizadas em contato com superfícies condutoras estas superfícies poderão ser submetidas a potencial elétrico diferente do da terra Uma pessoa ao tocar superfícies com potencial elétrico diferente do da terra estabelecerá um caminho condutor fechado entre dois pontos de potencial elétrico diferente Neste caso ocorrerá a circulação de corrente elétrica deste ponto à terra o que constitui o choque elétrico 8 Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO O conceito básico da proteção contra choques elétricos é o de que os elétrons devem ser desviados da pessoa Sabese que um fio de cobre é muito melhor condutor do que o corpo humano portanto se há dois caminhos para estes circularem sendo um o corpo e o outro o fio de aterramento a enorme maioria deles irá circular pelo último minimizando os efeitos do choque na pessoa Esse condutor pelo qual irão circular os elétrons que escapam dos aparelhos é chamado de condutor terra PE 9 Projetos Elétricos Prediais CHOQUE ELÉTRICO Aterramento Elétrico 10 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Elétrico e Equipotencialização 11 Conforme a NBR 5410 o aterramento e a equipotencialização são fundamentais para a garantia do funcionamento adequado dos sistemas de proteção contra choques elétricos Para entender a diferença entre aterramento e equipotencialização vejamos as definições a seguir Aterramento ligação elétrica intencional e de baixa impedância resistência com a terra solo Ligação equipotencial ligação elétrica que coloca massas e elementos condutores praticamente no mesmo potencial Projetos Elétricos Prediais Aterramento Aterramento ligação elétrica intencional com a terra solo Visa propiciar um caminho favorável e seguro baixíssima resistência elétrica e robustez mecânica adequada a correntes elétricas perigosas e não desejáveis como raios ou faltas elétricas O conceito de aterramento envolve necessariamente algum tipo de contato das massas e elementos com o solo visando levar todos os componentes do sistema de aterramento a ficar no potencial mais próximo possível do solo 12 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Elétrico e Equipotencialização 13 O conceito de equipotencialização não envolve diretamente o solo mas está relacionado ao objetivo de colocar todas as massas e elementos condutores no mesmo potencial entre si independentemente de qual seja esse potencial em relação ao solo Projetos Elétricos Prediais Figura G1 NBR5410 Eqüipotencialização principal numa situação hipotética em que todos os elementos nela incluíveis concentramse aproximadamente num mesmo ponto Aterramento Definições Gerais Falta elétrica é o contato ou arco acidental entre partes sob potenciais diferentes eou de uma ou mais dessas partes para a terra num sistema ou equipamento elétrico energizado NBR5473 Neste caso e neste percurso flui a Corrente de Falta função da Tensão para a terra e da Resistência de falta A Resistência de falta é a resistência elétrica da parte do circuito percorrido pela corrente de falta compreendida entre os condutores considerados ou entre estes e a terra no local da falta NBR5473 14 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Conforme a NBR 5410 todo e qualquer tipo de instalação deve possuir um sistema de aterramento Em uma instalação elétrica poderemos ter dois tipos de aterramento Aterramento Funcional Aterramento de Proteção 15 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Aterramento Funcional Dever ser utilizado para garantir o funcionamento correto dos equipamentos ou para permitir o funcionamento adequado das instalações NBR 5410 Consiste na ligação à terra de um dos condutores da instalação o condutor neutro assim denominado pois o seu potencial elétrico é teoricamente nulo em relação ao potencial da terra considerado zero Algumas instalações especiais utilizam a superfície da terra funcionalmente como condutor neutro condutor de retorno Ex redes de distribuição em sistema MRT Monofásico com Retorno pela Terra que possuem um único condutor O condutor neutro é representado pela letra N a NBR5410 recomenda a cor azul como isolação deste condutor 16 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Aterramento de Proteção Consiste na ligação das massas carcaças metálicas de quadros de distribuição de transformadores de motores eletrodutos metálicos etc e de elementos condutores estranhos à instalação à terra com o objetivo de garantir a proteção contra contatos indiretos Representado pela letra PE Protection to Earth Para condutores de aterramento com isolação a NBR5410 recomenda a utilização da cor verde ou verdeamarela 17 Projetos Elétricos Prediais Aterramento Componentes de um Sistema de Aterramento 18 Projetos Elétricos Prediais Terra de referência superfície equipotencial considerada como potencial zero para referência de tensões elétricas Sistema de Aterramento conjuntos de todos os componentes condutores e peças condutoras que constituem o aterramento Aterramento Componentes de um Sistema de Aterramento 19 Projetos Elétricos Prediais Terminal de Aterramento Principal terminal ou barra com a função de conectar o condutor de aterramento aos condutores de proteção da instalação Eletrodo de Aterramento Condutor ou conjunto de condutores enterrados no solo e eletricamente ligados à terra Em instalações prediais são comumente empregadas as hastes de aterramento Eletrodo de Aterramento Condutor de Aterramento Condutores de Proteção Condutor de Proteção Principal Terminal de Aterramento Principal Aterramento Componentes de um Sistema de Aterramento 20 Projetos Elétricos Prediais Ligação Equipotencial ligação elétrica entre massas eou entre elementos condutores estranhos à instalação de modo a evitar diferença de potencial acidental entre os mesmos Condutor de Aterramento condutor que interliga o terminal de aterramento principal aos eletrodos de aterramento Eletrodo de Aterramento Condutor de Aterramento Massa Massa Elemento Condutor Ligação Equipotencial Terminal de Aterramento Condutores de Proteção Terminal de Aterramento Principal Aterramento Componentes de um Sistema de Aterramento 21 Projetos Elétricos Prediais Condutores de Equipotencialidade Suplementares interligam ao terminal de aterramento principal os eletrodos de aterramento de TV e SPDA quando possuírem aterramento separado por exemplo Condutores de Equipotencialidade Principais interligam todos os elementos metálicos não pertencentes à instalação elétrica ao terminal de aterramento principal Terminal de Aterramento Principal Massa Massa Elemento Condutor Condutores de Equipotencialidade Suplementares Condutor de Equipotencialidade Principal exemplo tubulações metálicas Condutor de Equipotencialidade Principal estrutura do prédio Terminal de Aterramento Condutores de Proteção Condutor de Proteção Principal Aterramento Componentes de um Sistema de Aterramento 22 Projetos Elétricos Prediais Condutor de Proteção PE condutor que liga as massas e os elementos condutores estranhos à instalação entre si eou a um terminal de aterramento Dispositivo de Verificação do Sistema de Aterramento dispositivo que tem por finalidade desligar o condutor de aterramento e permitir a medição da resistência de aterramento do eletrodo Terminal de Aterramento Massa Massa Elemento Condutor Condutores de Proteção Condutor de Proteção Principal Dispositivo de Verificação Eletrodo de Aterramento Terminal de Aterramento Principal Esquemas de Aterramento Elétrico 23 Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 24 Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 25 TNS TNCS TNC TT IT Primeira letra situação da alimentação em relação à terra T um ponto diretamente aterrado I isolação de todas as partes vivas com relação a terra ou aterramento de um ponto através de uma impedância Tipos Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 26 Segunda letra situação das massas da instalação elétrica em relação à terra T massas diretamente aterradas independente do aterramento eventual de um ponto da alimentação N massas ligadas ao ponto de alimentação aterrado em corrente alternada normalmente o ponto aterrado é o neutro TNS TNCS TNC TT IT Tipos Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 27 Outras letras eventuais disposição do condutor neutro e do condutor de proteção S funções de neutro e de condutor de proteção asseguradas por condutores distintos C funções de neutro e de condutor de proteção combinadas em um único condutor PEN TNS TNCS TNC TT IT Tipos Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 28 TNS Condutor Neutro e Condutor de Proteção Separados ao longo de toda a Instalação TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 29 TNS pode ser utilizado na instalação interna do prédioresidência visto que a derivação em separado para o neutro e PE podem partir do QDG TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 30 TNCS As funções do Condutor Neutro e do Condutor de Proteção são combinadas em uma parte da Instalação TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 31 TNCS No esquema TNCS o neutro deve ser aterrado em quantos pontos forem possíveis desde que antes do dispositivo DR do circuito TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Em redes aéreas é muito difícil ver o uso do esquema TNS No Brasil predomina o esquema TNC externamente e TNS internamente sendo assim um esquema TNCS global Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 32 TNC As funções de Neutro e de Condutor de Proteção são combinadas num Único Condutor ao longo de toda instalação Projetos Elétricos Prediais TNS TNCS TNC TT IT Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 33 TNC o DR é incompatível com o esquema TNC já que nunca poderia atuar numa falha FaseCarcaça Terra já que fio neutro e fio terra seriam a mesma coisa nessa topologia Projetos Elétricos Prediais TNS TNCS TNC TT IT Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 34 TT O Condutor Neutro é Aterrado Independente do Aterramento das Massas TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 35 TT no esquema TT há maior risco de choque elétrico A solução nesse caso é a implementação de Dispositivos DR na instalação TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 36 IT Não existe Ponto da Alimentação Diretamente Aterrado ou todas as partes vivas são isoladas da terra estando Aterradas as Massas da Instalação TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 37 TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais IT Não existe Ponto da Alimentação Diretamente Aterrado ou todas as partes vivas são isoladas da terra estando Aterradas as Massas da Instalação Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 38 TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais IT Não existe Ponto da Alimentação Diretamente Aterrado ou todas as partes vivas são isoladas da terra estando Aterradas as Massas da Instalação Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 39 TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais IT Não existe Ponto da Alimentação Diretamente Aterrado ou todas as partes vivas são isoladas da terra estando Aterradas as Massas da Instalação Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 40 TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais IT Não existe Ponto da Alimentação Diretamente Aterrado ou todas as partes vivas são isoladas da terra estando Aterradas as Massas da Instalação Esquema de Distribuição Esquemas de aterramento 41 TNS TNCS TNC TT IT Projetos Elétricos Prediais IT A topologia IT é utilizada em ambientes hospitalares onde não se pode ter um desligamento instantâneo dos equipamentos Esquema de Distribuição 42 Esquemas de aterramento A escolha de um destes esquemas de aterramento deve ser feita em função da natureza e funcionamento das instalações e em atendimento às normas técnicas sobretudo a NBR 5410 Qualquer um dos esquemas oferece o mesmo grau de proteção às pessoas no entanto algumas precauções devem ser observadas visando a adequada seleção de um deles e a sua correta aplicação Quando a alimentação do consumidor for oriunda de uma rede pública de baixa tensão o condutor neutro deve ser sempre aterrado na origem da instalação TNCS Neste caso o esquema IT não poderá ser utilizado Projetos Elétricos Prediais Esquema de Distribuição 43 Esquemas de aterramento O uso de qualquer esquema TN é desencorajado onde as altas correntes de curtocircuito podem gerar danos como onde se manipulam inflamáveis risco de incêndio ou explosões ou por exemplo o equipamento é muito sensível a altas correntes de curtocircuito como um motor elétrico podendo nesses casos haver um rompimento do isolamento do enrolamento do motor Devese evitar o uso do esquema TT em instalações com equipamentos que apresentem correntes de fuga consideráveis devido à possibilidade de disparos frequentes e intempestivos dos dispositivos de proteção contra correntes diferenciais residuais Projetos Elétricos Prediais Referências Bibliográficas CREDER Hélio Instalações elétricas 15 ed Rio de Janeiro LTC 2007 MAMEDE FILHO João Instalações Elétricas Industriais Rio de Janeiro LTC 1995 NBR 5410 44 Projetos Elétricos Prediais Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA INSTALAÇÕES ELÉTRICAS NBR 541932015 DANOS FÍSICOS A ESTRUTURA E PERIGOS À VIDA NBR 541932015 Esta parte da NBR5419 se aplica a Projeto instalação inspeção e manutenção de SPDA para estruturas sem limites de altura Estabelecimento de medidas para proteção contra lesões a seres vivos causadas pelas tensões de passo e toque provenientes das descargas atmosféricas SPDA externo isolado da estrutura sistema com captação e descidas posicionadas de tal forma que o caminho da corrente de descarga não fique em contato com a estrutura SPDA externo não isolado da estrutura sistema com captação e descidas posicionadas de tal forma que o caminho da corrente de descarga esteja em contato com a estrutura A armadura de aço das estruturas de concreto armado será considerada eletricamente contínua se pelo menos 50 das interligações entre barras horizontais e verticais sejam firmemente conectadas Para a conexão entre barras verticais podese utilizar solda arame recozido cintas ou grampos desde que haja traspasse mínimo de 20 vezes o diâmetro da barra Um SPDA isolado deve ser considerado quando os efeitos térmicos e de explosão no ponto de impacto ou nos condutores percorridos pela corrente de descarga puderem causar danos à estrutura ou seu conteúdo NBR 541932015 São considerados componentes naturais os elementos como armaduras de aço do concreto vigamentos metálicos das estruturas telhas metálicas dentre outros Os mesmos poderão ser utilizados como componentes do SPDA desde que cumpram com os requisitos da norma espessura eou seção transversal Componentes metálicos da estrutura a ser protegida que não forem definitivos à estrutura ou que não cumpram com os requisitos da norma dimensões devem ficar dentro do volume de proteção ou incorporados complementarmente ao SPDA NBR 541932015 A eficiência de cada classe de SPDA é determinada pela 54192 Classe do SPDA A classe do SPDA requerido deve ser selecionada com base na avaliação de risco NBR 541932015 Subsistema de Captação O Subsistema de Captação pode ser constituído por um ou uma combinação dos seguintes elementos a Hastesmastros b Condutores suspensos c Condutores em malha d Elementos naturais Telhado Metálico Cabo Esticado Franklin Fonte wwwgooglecombrimagens Esta norma não reconhece quaisquer recursos artificiais destinados a aumentar o raio de proteção dos captores ou inibir a ocorrência de descargas atmosféricas Captores individuais devem estar interconectados ao nível da cobertura para assegurar a divisão de corrente em pelo menos dois caminhos NBR 541932015 Posicionamento Os componentes do subsistema instalados na estrutura devem ser posicionados nos cantos salientes pontas expostas e nas beiradas especialmente no nível superior de qualquer fachada Para o posicionamento do subsistema captor devese utilizar um ou mais dos seguintes métodos Método do ângulo de proteção Franklin Método da esfera rolante Eletrogeométrico Método das malhas Faraday NBR 541932015 O método do ângulo de proteção é adequado para edificações com formato simples e tem a limitação de altura dos captores segundo a figura abaixo Para H superior ao valor do fim de cada curva se aplica apenas malha ou esfera rolante H é a altura do captor acima do plano de referência da área a ser protegida Para H2m o ângulo de proteção não se altera NBR 541932015 Volume de Proteção Método do Ângulo de Proteção Ângulo de Proteção Volume de Proteção por Cabo Suspenso NBR 541932015 O método da esfera rolante e o das malhas pode ser aplicado à qualquer caso Máx afastamento dos condutores da malha m Raio da Esfera Rolante R m Classe do SPDA 5x5 20 I 10x10 30 II 15x15 45 III 20x20 60 IV A tabela abaixo indica os valores do raio da esfera rolante e o tamanho da malha para cada classe de proteção Vista Lateral 6m 3m 18m 4m 4m 4m Ângulo de Proteção H 27m 40º Rp175m Rp227m 628º 12m 12m Vista Superior H 9m Projeto de SPDA Predial Edificações Simples NBR 541932015 Conforme visto no exemplo anterior o gráfico fornecido pela norma não possibilita muita precisão em sua leitura Mesmo assim com alguma imprecisão apresentase abaixo uma tabela com valores discretos para a altura H o Ângulo de proteção α e o raio de Proteção Rp 44 40 35 30 25 20 15 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Hm 236 271 32 371 421 486 543 614 628 643 664 686 70 723 75 77 2 α 192 205 219 227 227 227 209 184 175 166 16 153 137 13 112 88 Rp m Ângulo de Proteção Analisando a tabela observase que o Raio de Proteção para Classe III tem um valor mínimo em 88m e um valor máximo de 227m NBR 541932015 Galpão Industrial Classe de Proteção III 44 40 35 30 25 20 15 10 9 8 7 6 5 4 3 2 Hm 236 271 32 371 421 486 543 614 628 643 664 686 70 723 75 772 α 192 205 219 227 227 227 209 184 175 166 16 153 137 13 112 88 Rpm 1 Captor 2 Captores 4 Captores 6 Captores Para Classe III não há solução possível Captor Interligação entre Captores Proteção de Borda Solução para 6 captores H70m α664º e Rp160m 6 mastros de 70m 5 cabos na largura da edificação 4 cabos no comprimento da edificação Proteção de borda edificações com altura 10m e posicionada a até 05m da borda NBR 541932015 Método das Malhas Máx afastamento dos condutores da malha m Classe do SPDA 5x5 I 10x10 II 15x15 III 20x20 IV Largura a Comprimento b Onde Ncl quantidade de cabos na largura da malha Ncc quantidade de cabos no comprimento da malha NBR 541932015 Aplicação do Métodos das Malhas Telhados horizontais e inclinados sem curvatura Proteção de superfícies laterais planas Requisitos pala instalação da malha protetora Os condutores devem ser instalados na periferia da cobertura da estrutura proteção de borda nas saliências da cobertura e na cumeeira do telhado se o declive exceder 110 um de desnível por 10 de comprimento OBS sendo o declive maior que 110 em vez de malha podem ser utilizados condutores em paralelo no sentido do declive desde que a distância entre condutores não exceda a largura de malha exigida NBR 541932015 Aplicação do Métodos das Malhas As dimensões da malha não podem exceder os limites tabelados pela norma O subsistema captor deve estar conectado a no mínimo 2 pontos distintos do subsistema de descidas Instalações metálicas que não possam assumir condição de elemento captor devem estar dentro do volume protegido pelo subsistema captor Os condutores da malha devem seguir o caminho mais curto e retilíneo possível Projeto de Captação por Malha Classe III 15mx15m máximo Em virtude largura 40m e comprimento 75m da edificação serem respectivamente múltiplos de 10 e 15 se adotará estes valores Exemplo de Edificação com Captação em Malha A quantidade de cabos em cada dimensão da malha será Ncl 4010 1 5 cabos Ncc 7515 1 6 cabos NBR 541932015 Método da Esfera Rolante Eletrogeométrico Raio da Esfera Rolante R m Classe do SPDA 20 I 30 II 45 III 60 IV O comprimento R mostrado na Figura representa a distância entre o ponto de partida do líder ascendente e a extremidade do líder descendente é o parâmetro utilizado para o projeto do posicionamento dos captores no modelo eletrogeométrico sendo que se pode calcular essa distância através do valor de crista máximo do primeiro raio negativo em quilo amperes kA d k x Ip Esta equação foi elaborada pelo GT33 da CIGRÉ Conferência Internacional de Grandes Redes Elétricas de Alta Tensão A ABNT NBR 5419 utiliza k 10 e p 065 então R 10 x Imáx 065 A equação demonstra que a distância de atração é função da intensidade de Imáx de forma que durante a aproximação do líder descendente a parte da estrutura ou o elemento que se encontrar com a distância menor que o raio tem a maior probabilidade de sofrer o impacto do raio R NBR 541932015 Posicionamento do Subsistema Captor pelo Método da Esfera Rolante O adequado posicionamento do subsistema captor ocorre se algum ponto da estrutura a proteger entrar em contato com a esfera a qual deve ser rolada no topo e ao redor da estrutura em todas as direções possíveis NBR 541932015 Altura da Edificação 60m Altura da Edificação 60m Descargas laterais com probabilidade desprezível Aumento da probabilidade de descargas laterais com a norma indicando 20 do topo da edificação Método da esfera rolante se aplica apenas para a parte superior da estrutura NBR 541932015 Método da Esfera Rolante Aplicada a Edificações Altas H 60m Presença de um captor Franklin para proteção da sinalização de altura NBR 541932015 Método da Esfera Rolante Aplicada a Edificações Baixas Fonte Termotécnica Ind e Com Ltda NBR 541932015 Descargas Laterais Para estruturas com menos de 60m de altura a norma reconhece a baixa probabilidade e indica que medidas de proteção podem ser desconsideradas Para edificações com altura superior a 60m aumenta consideravelmente a probabilidade de ocorrência de descargas especialmente em pontas cantos e saliências significativas varandas marquises As medidas de proteção requer subsistema de captação que atenda ao menos aos requisitos do nível IV havendo ênfase na localização dos elementos da captação em cantos quinas bordas e saliências A captação lateral pode ser satisfeita pela presença de elementos metálicos externos revestimento de metal ou fachada metálica desde que atendam os requisitos mínimos da norma A captação lateral deve ser interligada ao subsistema de descida cabos estrutura metálica da fachada ou às armaduras de aço dos pilares NBR 541932015 Detalhes construtivos do Subsistema Captor A instalação do subsistema captor podem ser da seguinte forma Os condutores podem ser posicionados na superfície da cobertura desde que a mesma seja de material não combustível alvenariaconcretotelhas Para materiais prontamente combustíveis deve ser observado o Cobertura de sapé ou palha que não utilizam barras de aço para sustentação a distância dos condutores para a cobertura deve ser superior a 15cm o Para demais materiais combustíveis observar uma distância mínima de 10cm Partes facilmente combustíveis da estrutura a ser protegida não podem estar em contato com os componentes do SPDA externo e não podem ficar abaixo de componentes metálicos susceptíveis a derretimento quando atingido por uma descarga Folhas de madeira devem ser considerados componentes menos combustíveis Em sendo permitido o acúmulo de água em cobertura plana então o subsistema captor deve ser instalado acima do nível máximo de água presumível Os condutores sejam cabos cordoalhas fitas ou barras na horizontal devem ser fixados a espaçamentos de até 1m se inclinados à até 15m NBR 541932015 Componentes naturais Chapas metálicas cobrindo a estrutura a ser protegida desde que Tenha continuidade elétrica entre as partes de forma duradoura solda caldeamento frisamento costurado aparafusado ou conectado com parafuso e porca A espessura da chapa tenha espessura mínima segundo a tabela abaixo Espessura mm sem prevenir perfuração ponto quente e ignição Espessura mm prevenir perfuração ponto quente e ignição Material SPDA 20 Chumbo I a IV 05 4 Aço inoxidável ou galvanizado a quente 05 4 Titânio 05 5 Cobre 065 7 Alumínio 07 Zinco NBR 541932015 Componentes naturais Componentes metálicos da cobertura treliças ganchos de ancoragem armadura de aço da estrutura dentre outras posicionadas abaixo de cobertura não metálica desde que esta possa ser excluída do volume de proteção Partes metálicas como grades tubulações cobertura de parapeitos dentre outras que estejam instaladas de forma permanente retirada desconfigura a estrutura e que tenha a seção transversal mínima exigida pela norma para componentes captores Tubulações metálicas e tanques na cobertura desde que atendam as especificações de espessura e seção transversal exigidas pela norma Tubulações metálicas e tanques contendo material explosivo ou prontamente combustível desde que atendam à espessura mínima exigida pela norma tabela anterior e que a elevação de temperatura da superfície interna no ponto de impacto não constitua alto grau de risco Anexo D da norma Se as condições não forem atendidas as tubulações e tanques devem ficar dentro do volume de proteção OBS tubulações contendo mistura explosiva ou prontamente combustível não podem ser considerados um componente captor se a gaxeta do acoplamento dos flanges não forem metálicos ou se os lados dos flanges não forem apropriadamente equipotencializados NBR 541932015 SUBSISTEMA DESCIDAS SPDA Não Isolado Distâncias m descidas e anéis de equipotencialização SPDA 10 I e II 15 III 20 IV É aceitável para descidas um acréscimo máximo de 20 sobre os espaçamentos definidos acima Onde ND Número de Descidas P Perímetro da edificação d Espaçamento médio entre descidas NOTAS 1 Os condutores de descidas devem prover diversos caminhos paralelos para escoar a corrente de descarga terem o menor comprimento possível e a equipotencialização com partes condutoras deve obedecer ao item 62 desta norma 2 Um condutor de descida deve ser instalado preferencialmente em cada canto saliente da estrutura espaçando os demais condutores o mais uniforme possível ao redor do perímetro 3 Deverá haver uma equipotencialização anéis horizontais das descidas não naturais ao nível do solo e em intervalos de altura conforme a Tabela supra indicada A equipotencialização é normalmente atendida quando da existência de estruturas metálicas e em estruturas de concreto armado nas quais a interconexão do aço provem continuidade elétrica NBR 541932015 SPDA Classe III d15m Para descida não natural deve haver um conector interligando a descida ao sistema de aterramento Ver item 536 da norma SUBSISTEMA DESCIDAS NBR 541932015 Forma de instalação das descidas não naturais A instalação deve ser de forma exequível e dando continuidade entre a captação e o aterramento Devem ser instaladas em linha reta verticalmente e constituindo o menor caminho para a terra Laços devem ser evitados mas onde não for possível deve ser seguido o que preconiza o item 63 da norma Descidas não devem ser instaladas dentro de calhas ou tubulações pluviais porém se for a única alternativa há que considerar os riscos de par eletrolítico além da possibilidade de entupimento por retenção de resíduos folhas gravetos etc Em paredes não combustíveis alvenaria os condutores podem estar sobre ou dentro da parede Para paredes de material combustível os condutores podem estar sobre a mesma desde que a elevação de temperatura pela passagem da corrente de descarga não ofereça risco ao material da parede Em paredes prontamente combustíveis sendo a elevação de temperatura um risco os condutores devem estar instalados à pelo menos 10 cm da mesma sendo que os suportes podem estar em contato Obs quando a distância entre condutor e parede de material prontamente combustível não puder ser assegurada a seção nominal para condutor de aço galvanizado deve ser igual ou superior a 100mm2 Podendo ser utilizado outro material para o condutor de tal forma que proporcione equivalência térmica Os condutores sejam cabos cordoalhas fitas ou barras na vertical ou inclinados devem ser fixados a espaçamentos de até 15m NBR 541932015 Utilização de elementos naturais como descida As seguintes partes da estrutura podem ser utilizadas como descidas naturais Instalações metálicas desde que a continuidade elétrica seja garantida entre as partes vide item 552 da norma e que as dimensões sejam no mínimo iguais ao especificado pela Tabela 6 da norma Observando que tubulações contendo misturas inflamáveisexplosivas somente poderão ser utilizadas se as gaxetas nos acoplamentos dos flanges forem metálico e adequadamente conectados Armaduras das estruturas de concreto armado eletricamente contínuas sendo que para as estruturas pré fabricadas deve haver pontos de interconexão para a ligação no campo obra entre as partes individuais já para concreto protendido estudos sobre o risco de danos mecânicos e corrosão além de consulta ao fabricante são indispensáveis para validar a utilização Neste caso anéis intermediários de equipotencialização não são necessários Vigamento de aço interconectado da estrutura Para armaduras e vigamentos anéis intermediários de equipotencialização não são necessários Elementos de fachada perfis e subconstruções metálicas das fachadas desde que atendam as dimensões mínima para condutores de descidas sendo que para folhas eou tubulações metálicas as espessuras não sejam inferiores àquelas indicadas quando não há preocupação com perfuração pontos quentes e ignição Em termos de número de descidas utilizandose descidas naturais a norma indica item F4NBR5419315 que se calcula a quantidade de descidas do mesmo modo que para descidas não naturais E ainda que se o número de pilares permitir devese preferencialmente se utilizar o dobro do valor calculado NBR 541932015 Subsistema de Aterramento Uma única infraestrutura de aterramento deve ser utilizada envolvendo SPDA sistemas de energia elétrica e de sinal Arranjos para a infraestrutura de aterramento 1 Armadura de aço das fundações de concreto ou outra estrutura metálica subterrânea desde que com continuidade elétrica garantida 2 Malha de aterramento sendo necessária ações preventivas contra tensões superficiais perigosas seção 8 da norma 3 Anel condutor externo à estrutura a ser protegida em contato com o solo por pelo menos 80 de seu comprimento ou elemento condutor interligando as armaduras descontínuas da fundação sapatas Em qualquer dos caso a continuidade elétrica deve ser garantida Obs eletrodos adicionais verticais haste horizontais ou inclinados cabos quando necessário podem ser conectados ao eletrodo em anel dando preferência para serem localizados o mais próximo possível dos pontos de conexão com os condutores de descidas O eletrodo em anel deve ser enterrado a no mínimo 05m de profundidade e ficar aproximadamente a 10m das paredes externas da edificação a ser protegida Na impossibilidade do anel ser externo o mesmo pode ser interno porém ações contra tensões superficiais devem ser tomadas item 8 da norma A Tabela 5 da norma apresenta as condições em que se pode empregar os materiais disponíveis para implantar um SPDA Dimensionamento dos Subsistemas Captor e Descida A Tabela 6 da norma estabelece as dimensões mínimas para os componentes dos subsistemas captor e descida Tabela 7 Material configuração e dimensões mínimas de eletrodo de aterramento Material Configuração Dimensões mínimas Eletrodo cravado Diâmetro Eletrodo não cravado Comentários Cobre Encordoado c 50 mm² Diâmetro de cada fio cordoalha 3 mm Arredondado maciço c 50 mm² Diâmetro 8 mm Fita maciça c 50 mm² Espessura 2 mm Arredondado maciço 15 mm Tubo 20 mm Espessura da parede 2 mm Aço galvanizado à quente Arredondado maciço a b 16 mm Diâmetro 10 mm Tubo a b 25 mm Espessura da parede 2 mm Fita maciça a 90 mm² Espessura 3 mm Encordoado 70 mm² Aço cobreado Arredondado Maciço d 127 mm 70 mm² Diâmetro de cada fio da cordoalha 345 mm Encordoado g Aço inoxidável e Arredondado maciço 15 mm Diâmetro 10 mm Espessura mínima 2 mm Fita maciça 100 mm² a O recobrimento a quente fogo deve ser conforme a ABNT NBR 6323 1 b Aplicável somente a mini captores Para aplicações onde esforços mecânicos por exemplo força do vento não forem críticos é permitida a utilização de elementos com diâmetro mínimo de 10 mm e comprimento máximo de 1 m c Composição mínima AISI 304 ou composto por cromo 16 níquel 8 carbono 007 d Espessura comprimento e diâmetro indicados na tabela referese aos valores mínimos sendo admitida uma tolerância de 5 exceto para o diâmetro dos fios das cordoalhas cuja tolerância é de 2 e Sempre que os condutores desta tabela estiverem em contato direto com o solo devem atender as prescrições desta tabela f A cordoalha cobreada deve ter uma condutividade mínima de 30 IACS International Annealed Copper Standard g Esta tabela não se aplica aos materiais utilizados como elementos naturais de um SPDA NBR 541932015 Sistema Interno de Proteção Contra Descargas Atmosféricas O SPDA Interno deve evitar que a corrente de descarga gere centelhamentos perigosos dentro do volume de proteção e da estrutura a se protegida O centelhamento pode ocorrer entre o SPDA externo e instalações metálicas tubulações escadas dutos de ar condicionado coifas armadura de aço e peças metálicas estruturais sistemas internos equipamentos de comunicação TI instrumentação e controle partes condutivas externas eletrocalhas suportes metálicos e dutos metálicos ou ainda linhas elétricas Equipotencialização para evitar centelhamento O SPDA externo deve estar interligado com as instalações metálicas sistemas internos partes condutivas externas e as linhas elétricas A forma de interligação pode ser Direto condutores de ligação onde as ligações naturais não garantam continuidade elétrica Indireto utilizando DPS onde a conexão direta não possa ser realizada Indireto com centelhadores onde a conexão direta não seja permitida NBR 541932015 Equipotencialização para instalações metálicas SPDA externo isolado equipotencialização apenas ao nível do solo SPDA externo não isolado equipotencialização em Na base da estrutura ou próximo do nível do solo Com os condutores de ligação conectados ao BEP ou se necessário a um barramento de equipotencialização local BEL Sendo que para estruturas com mais de 20m em qualquer direção vertical ou horizontal deve haver tantos BELs quanto necessário desde que entre as barras haja uma ligação proposital e delas para o BEP Onde os requisitos de isolação não são atendidos vide item 63 NBR 541932015 Equipotencialização para instalações metálicas A Tabela 8 da norma apresenta as bitolas mínimas dos condutores para interligação de barramentos eou ligação das barras ao aterramento Para aço inoxidável há que ter a seção equivalente a do aço galvanizado a fogo NBR 541932015 Os condutores que ligam as instalações metálicas aos barramentos devem ter as seguintes seções mínimas independente da classe do SPDA Cobre 6mm2 Alumínio 10mm2 Aço galvanizado a fogo 16mm2 As tubulações metálicas que tiverem material isolantes intercaladas em seus flanges devem ser interligadas direta condutores ou indiretamente DPS dependendo das condições locais da instalação Quando do uso de DPS o mesmo deve ter as seguintes características Iimp kcI onde kcI é a corrente de descarga que flui no elemento metálico kc deve ser determinado conforme Anexo C da norma URIMP nível de impulso suportável de isolação ente as partes URIMP é a tensão de impulso disruptiva nominal NBR 541932015 Equipotencialização para elementos condutores externos A equipotencialização deve ocorrer no ponto mais próximo de onde os elementos adentram na estrutura a ser protegida Pode ser utilizada uma ligação direta ou se não for possível usar um DPS com as seguintes características Iimp IF onde IF é a parcela da corrente que flui ao longo do condutor externo IF deve ser avaliada conforme Anexo F NBR5419 12015 UP nível de suportabilidade a impulso da isolação ente as partes URIMP nível de impulso suportável de isolação ente as partes Equipotencialização para sistemas internos A equipotencialização deve ser feita com ligação ao BEP ou BEL e onde os requisitos de isolação não sejam atendidos ver item 63 Se sistemas internos tiverem condutores blindados ou estiverem dentro de eletrodutos metálicos pode ser suficientes equipotencializar as blindagens ou os eletrodutos Caso contrário os condutores vivos devem ser ligados ao BEP via DPS Os condutores PE ou PEN TN devem ser ligados diretos ao BEP NBR 541932015 Isolação elétrica do SPDA Externo Os subsistemas de captação e descida devem estar isolados eletricamente das partes metálicas instalações metálicas e sistemas internos Isto pode ser obtido pela observação de uma distância d entre as partes superior à distância de segurança s dada pela fórmula onde Se a captação é feita através do uso de telhado metálico então l pode ser desprezado NBR 541932015 Isolação elétrica do SPDA Externo Tabela 10 Valor de ki Ki Nível do SPDA 008 I 006 II 004 III e IV Tabela 11 Valor de km Km Material 10 Ar 05 Concreto ou tijolo Tabela 12 Valor de kc Kc Número de Descidas n 1 1 somente SPDA isolado 066 2 044 3 ou mais Para a determinação de Kc devese observar o Anexo C da norma Contudo a norma indica uma simplificação através do uso da Tabela 12 NBR 541932015 X Comprimento do condutor de descida desde a parte superior da janela até o ponto em que toca o nível da calçada Y comprimento do condutor de descida desde o ponto que toca o nível da calçada até a conexão com o eletrodo de aterramento que pela norma deverá ter profundidade mínima de 05m e afastamento mínimo de 10m da edificação Para o exemplo vamos supor X95m e Y18m Obtendo as constantes para SPDA nível III isolamento Ar e mais de 3 descidas Substituindo na fórmula obtemos Assim assumindo uma distância d de 25cm entre condutores e janelas já se estará garantindo a isolação elétrica entre as partes Eletrodo de aterramento em anel Supondo para a estrutura que as janelas sejam de estrutura metálica tipo alumínio Então sendo os condutores de decida de cobre há que se calcular a distância de segurança para a isolação elétrica entre as partes O pior caso será o das janelas do 3º Piso pois são as mais distantes da equipotencialização provida pelo eletrodo de aterramento NBR 541932015 O item 7 da NBR 541932015 trás as recomendações para a inspeção do SPDA e tem como objetivo a o SPDA esteja conforme projeto baseado nesta Norma b todos os componentes do SPDA estão em bom estado as conexões e fixações estão firmes e livres de corrosão e são capazes de cumprir suas funções c todas as construções ou reforma que altere as condições iniciais previstas em projeto além de novas tubulações metálicas linhas de energia e sinal que adentrem a estrutura e que estejam incorporados ao SPDA externo e interno se enquadrem nesta Norma INSPEÇÃO DO SPDA NBR 541932015 As inspeções prescritas devem ser efetuadas na seguinte ordem cronológica a durante a construção da estrutura b após o término da instalação do SPDA no momento da emissão do documento as built c Após alterações ou reparos ou quando houver suspeita de que a estrutura foi atingida por descarga atmosférica d Inspeção visual semestral apontando eventuais pontos deteriorados no sistema e periodicamente realizada por profissional capacitado e habilitado com emissão de documentação pertinente em intervalos conforme segue 1 ano para estruturas contendo munição ou explosivos ou em locais expostos à corrosão atmosférica severa regiões litorâneas ambientes industriais com atmosfera agressiva etc ou ainda estruturas pertencentes a fornecedores de serviços essenciais energia água sinais etc Três anos para as demais estruturas NBR 541932015 Durante as inspeções periódicas devese verificar os seguintes itens Deterioração e corrosão dos captores condutores de descida e conexões Condições de equipotencialização Corrosão dos eletrodos de aterramento Verificação da integridade física dos condutores do eletrodo de aterramento para os subsistemas de aterramento não naturais Com efeito o procedimento do ensaio para medição de continuidade elétrica das armadura pode ser aplicada aos condutores do subsistema de aterramento para fins de comprovação da continuidade dos trechos ensaiados Neste caso os valores para validação devem estar compatíveis com os parâmetros relacionados ao tipo de material resistividade do condutor relacionada ao comprimento do trecho ensaiado Usar equipamento a quatro fios para os ensaios não sendo permitido o uso de multímetro na função de ohmímetro A regularidade das inspeções é condição essencial para a confiabilidade do SPDA Sendo que o responsável pela estrutura deve estar ciente de toda a situação através dos relatórios emitidos nas inspeções periódicas Ainda cabe ao profissional emitente do relatório indicarrecomendar baseado nos danos encontrados o prazo para manutenção no sistema com a indicação desde imediato até item de manutenção preventiva NBR 541932015 A seguinte documentação técnica deve ser mantida no local ou em poder dos responsáveis pela manutenção do SPDA relatório de verificação de necessidade do SPDA e de seleção do respectivo nível de proteção com base na análise de risco conforme esta Norma desenhos em escala mostrando as dimensões os materiais e as posições de todos os componentes do SPDA inclusive eletrodos de aterramento Quando aplicável os dados sobre a natureza e a resistividade do solo constando obrigatoriamente detalhes relativos às estratificações do solo ou seja o número de camadas a espessura e o valor da resistividade de cada uma um registro de ensaios realizados no subsistema de aterramento e outras medidas em relação a prevenção contra as tensões de toque e passo Verificação da integridade física do eletrodo continuidade elétricas dos condutores e se o emprego de medidas adicionais no local foi necessário para mitigar tais fenômenos acréscimo de materiais isolantes afastamento do local etc NBR 541932015 Medidas de proteção contra tensões de toque Sob certas condições a proximidade dos condutores de descidas de um SPDA externo pode trazer risco à vida mesmo que tenha sido projetado e executado conforme a norma Os riscos são reduzidos a níveis toleráveis se uma das condições for alcançada A probabilidade da aproximação de pessoas ou a duração da permanência delas fora da estrutura e próximas aos condutores de descida for baixa Se houve ao menos 10 caminhos naturais de descidas interconectados conforme 535 A resistividade da camada superficial do solo até 3m de distância dos condutores for igual ou superior a 100kΩm Esta resistividade que trata a Norma pode ser obtida com uma camada de 5cm de asfalto ou 20cm de brita Se nenhuma das condições acima for preenchida então devese adotar uma das seguintes medidas A isolação dos condutores de descidas expostos deve ser de material que suporte tensão de ensaio de 100kV 1250μs Tipicamente 3mm de XLPE Restrição física barreiras ou sinalização de alerta para os condutores não serem tocados NBR 541932015 Medidas de proteção contra tensões de passo Basicamente os riscos são reduzidos se uma das condições apresentadas para tensões de toque forem preenchidas Se nenhuma das condições for alcançada então devese proceder Imposição de barreiras físicas ou sinalização de alerta para minimizar a probabilidade de acesso à área perigosa até 3m dos condutores Construção de eletrodo de aterramento reticulado complementar no entorno do condutor de descida NBR 541932015 Ensaio de Continuidade Elétrica das Armaduras Anexo F 541932015 A continuidade das armaduras via ensaios tem dois objetivos Verificação da continuidade de pilares e trechos de armaduras da fundação Primeira Verificação Verificação da continuidade de todo o sistema instalado Verificação Final Primeira Verificação Se aplica à edificações já construídas e que não apresentam evidências de que as condições previstas em norma item 535 para uso das armaduras de concreto foram satisfeitas Para edificações em construção quando for acompanhado a execução e verificado o atendimento dos requisitos da norma item 535 há que se realizar o registro por meio de documento técnico oficial LAUDO TÈCNICO incluindo fotos com a identificação dos locais sendo dispensável a Primeira Verificação O ensaio se dá através da medição da resistência ôhmica com instrumento adequado à 4 fios entre diversos pontos da estrutura e com diversas medições entre trechos diferentes Esquema de Medição Continuidade será aceitável se os valores medidos para trechos semelhantes forem da mesma ordem de grandeza e inferior a 1Ω Todos os pilares a serem ligados na captação devem ser verificados individualmente Para edificações extensas P200m se pelo menos 50 do total de pilares tiver medidas na mesma ordem de grandeza e inferir a 1Ω o número de medições pode ser reduzido Pontos de Medição Para os pontos no topo e base dos pilares há que se remover com ferramental adequado a cobertura de concreto para expor a armadura de aço de forma a permitir a fixação dos conectores de prova limpando o aço lixa para conseguir melhor contato elétrico Medições cruzadas topo de um pilar contra base de outro pilar devem ser realizadas para certificar a interligação entre pilares Medições nas partes inferiores de pilares são necessárias para garantir continuidade da viga baldrame e trechos da fundação Medições em trechos intermediários dos pilares devem ser feitos para eventual verificação de descontinuidade na armadura Equipamento à 4 fios Corrente 1A à 10A Microohmímetro NBR 541932015 Verificação Final Deve ser realizada após a instalação do sistema A medição deve ser feita entre o ponto mais alto da captação e o aterramento preferencialmente no BEP O valor máximo permitido é 02Ω RETORNO RETORNO Sistema de Barra de Reforço Reforcing Bar ReBar RETORNO Interligação barra vertical c horizontal REBAR SPDA ESTRUTURAL Conector estrutural MONTAL código MON431 aflora verticalmente caixa dágua teto da cobertura Conector Estrutural MONTAL código MON431 aflora lateralmente terraço Conexão entre vergalhões REBAR Amarrar com arame o vergalhão vertical a todos estribos Conexão entre vergalhão vertical pilar e vergalhão horizontal viga baldrame Conexões entre ferragens do pilar vigalajebloco Interligar 50 das barras verticais ou seja uma sim outra nãover detalhe D A conexão alternada entre ferragens do pilar e lajeviga deverá ser feita em todas as lajes Conector estrutural interligando estrutura e parte externa do SPDA Captação massas metálicas pontos de medição etc RETORNO FLANGES E ANELJUNTA DE VEDAÇÃO TUBULAÇÃO METÁLICA TUBULAÇÃO PLÁSTICA TUBULAÇÃO PARA GÁS ANELJUNTA DE VEDAÇÃO RETORNO QD3 QD1 QMC 000 Pavto Térreo 1º Pavto Tipo 2º Pavto Tipo 3º Pavto Tipo QD2 QD4 QGC QD7 QD5 QD6 QD8 QD11 QD9 QD10 QD12 QFCM Casa de máquinas 1620W S 10 A 1600W 10 A 7906W R Quadro Geral do Condomínio 10 A 25 3160W R CIRCUITO 1 25 3404W 10 A T 20 A T 20 A R 25 25 T R 25 10 A 20A 7906W 40 15 29492W 25 20 A S 25 R 20 A 40 29492W 29492W 3900W 10 A 25 T 1500W 10 A 25 R 1400W 10 A 25 S 1200W 50 A DGERAL MULTIPLEXADO DPS Classe 2 275 V 20 kA 10 mm² XLPEEPR CIRCUITO 2 CIRCUITO 3 CIRCUITO 4 CIRCUITO 5 CIRCUITO 6 CIRCUITO 7 CIRCUITO 8 CIRCUITO 9 CIRCUITO 10 RESERVA RESERVA RESERVA 1748W S 10 A 1012W 16 A 1596W R Quadro Geral Apto Tipo 10 A 15 1020W R CIRCUITO 1 40 1656W 16 A T 25 A T 25 A R 40 60 T R 25 16 A 16A 1596W 25 25 30 A DR 4500W 60 10 A S 25 R 10 A 25 4500W 1200W 1100W 10 A 25 T 1000W ESCALA 1 40 A DGERAL 30 A DR 30 A DR 10 mm² XLPEEPR CIRCUITO 2 CIRCUITO 3 CIRCUITO 4 CIRCUITO 5 CIRCUITO 6 CIRCUITO 7 CIRCUITO 8 RESERVA RESERVA RESERVA 30 A DR 16 mm² XLPEEPR MULTIPLEXADO kWh BEP kWh MULTIPLEXADO R S T N Legenda Captor Franklin H300mm 1 descida SPDA Captor Captor Franklin H300mm 01 descida 1 pç Terminal Aéreo 300 mm Fixação horizontal SPDA Captor Terminal Aéreo 300 mm Fixação horizontal 1 pç Barra chata em alumínio 78x18 com furos PROJETO ELÉTRICO EDIFÍCIO RESIDENCIAL Projeto Elétrico Predial O arquivo em dwg referese a um edifício de uso coletivo de três andares Cada andar possui quatro apartamentos de mesmo tipo 1 Determinar as cargas das áreas comuns entrada do prédio garagem área comum dos apartamentos a Iluminação b Iluminação de emergência c Tomadas de uso geral 2 Apresentar o desenho da instalação elétrica das áreas comuns 3 Dividir os circuitos e suas proteções das áreas comuns 4 Para os apartamentos fazer o levantamento de carga apresentar a tabela de carga e definir o padrão de entrada Não necessário fazer o desenho da instalação elétrica dos apartamentos 5 Localizar o quadro de distribuição para os circuitos das áreas comuns 6 Localizar o quadro de distribuição dos apartamentos e a prumada elétrica 7 Localizar o quadro de medidores da Celesc 8 Diagramas Unifilares condomínio 9 Determinar o padrão de entrada definir o transformador que irá alimentar a instalação caso necessário 10 Definir o SPDA MOTORES 02 PORTÃO AUTOM DE 05CV MONOFÁSICO 01 BOMBAS INCÊNDIO DE 3CV TRIFÁSICO 01 BOMBA ÁGUA SERV DE 3CV TRIFÁSICO 01 BOMBAS RECALQUE DE 3CV TRIFÁSICO Apresentar O cálculo detalhado do levantamento da Demanda e a Especificação da Entrada de Energia no padrão CELESC Fazer o levantamento de demanda dos apartamentos e determinar o padrão de entrada das unidades consumidoras apresentar a tabela de cargas para justificar o padrão definido Projeto do SPDA Classe III usar o desenho dwg do edifício para executar projeto O padrão de entrada do edifício e dos apartamentos e o projeto do SPDA deverão ser apresentados em um memorial descritivo Este deverá conter a análise de risco e o projeto do SPDA Para o projeto do SPDA Usar uma haste de Franklin A edificação se encontra em Joinville com prédios da mesma altura em torno da edificação Para a análise de risco calcular apenas R1 No memorial descritivo os cálculos deverão ser apresentados de forma detalhada com as tabelas usadas indicando os valores considerados Colocar no memorial o desenho do spda projeto para a edificação Entregar o memorial descritivo e o desenho DWG Sistemas de Energia Elétrica INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas SPDA Introdução A descarga elétrica atmosférica raio é um fenômeno da natureza absolutamente imprevisível e aleatório tanto em relação as suas características intensidade da corrente tempo de duração percurso etc quanto em relação aos danos decorrentes de sua incidência sobre as edificações Introdução Em termos práticos nada pode ser feito para impedir a queda de uma descarga atmosférica em uma determinada região O SPDA busca tão somente minimizar os efeitos decorrentes dos raios através da captação condução e dispersão da descarga elétrica no solo através de aterramento Introdução O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas SPDA é um sistema de proteção de bens e pessoas contra os efeitos danosos de descargas elétricas de origem atmosféricas raios O SPDA é parte integrante do projeto de combate a incêndios sendo exigido pelos bombeiros para liberação de alvarás além de fazer parte do prontuário elétrico exigido pela norma regulamentadora n10 do Ministério do Trabalho e Emprego Origem e Formação das Descargas Atmosféricas Há várias representações e teorias para demonstrar e explicar a formação das cargas e o modelo das nuvens A representação mais comum entre os eletricistas é a representação bipolar A nuvem seria representada por um enorme bipolo com as cargas positivas na parte superior e as negativas na inferior Esse bipolo teria uma altura de 10 a 15 km e extensão de alguns km2 Origem e Formação das Descargas Atmosféricas Neste modelo a diferença de temperatura entre a base e o teto da nuvem 65 a 70C provoca a formação de correntes de ar ascendentes no centro da nuvem e descendentes nas bordas As correntes de ar deslocam partículas que provocam atrito e carregamento formando o bipolo A base negativa induz a separação das cargas na terra formandose uma área com cargas positivas sob a nuvem e com cargas negativas em regiões afastadas Origem e Formação das Descargas Atmosféricas Raio Negativo Descendente É o mais frequente em solos planos Representa até 90 das descargas em locais de clima temperado Origem e Formação das Descargas Atmosféricas Raio Negativo Ascendente Frequente em locais pontiagudos ou montanhosos É o tipo mais perigoso Origem e Formação das Descargas Atmosféricas Raio Positivo Descendente É o mais freqüente em solos planos Norma NBR5419 Norma NBR541915 NORMAS ADOTADAS A norma utilizada no Brasil é NBR5419 Proteção de Estruturas Contra Descargas Atmosféricas Em outros países temos BS6651 Protection of Structures Against Lightning Inglaterra ASE4022 Installations de Protection Contre la Foudre Suíça NFPA78 Lightning Protection Code Estados Unidos IEC1024 Protection of Structures Against Lightning Norma NBR541915 Características gerais Deve ser lembrado que um SPDA não impede a ocorrência das descargas atmosféricas Um SPDA projetado e instalado conforme esta Norma não pode assegurar a proteção absoluta de uma estrutura de pessoas e bens Entretanto a aplicação desta Norma reduz de forma significativa os riscos de danos devidos às descargas atmosféricas O tipo e o posicionamento do SPDA devem ser estudados cuidadosamente no estágio de projeto da edificação para se tirar o máximo proveito dos elementos condutores da própria estrutura Isto facilita o projeto e a construção de uma instalação integrada permite melhorar o aspecto estético aumentar a eficiência do SPDA e minimizar custos Norma NBR541915 Características gerais O acesso à terra e a utilização adequada das armaduras metálicas das fundações como eletrodo de aterramento podem não ser possíveis após o início dos trabalhos de construção A natureza e a resistividade do solo devem ser consideradas no estágio inicial do projeto Este parâmetro pode ser útil para dimensionar o subsistema de aterramento que pode influenciar certos detalhes do projeto civil das fundações Norma NBR541915 A ameaça da descarga atmosférica ABNT NBR 54191 Riscos associados à descarga ABNT NBR 54192 Proteção contra descargas atmosféricas PDA SPDA MPS Medidas de proteção ABNT NBR 54193 ABNT NBR 54194 Figura 1 Conexões entre as partes da ABNT NBR 5419 NBR 541912015 Princípio Gerais NBR 541912015 Princípio Gerais Fontes de Danos S1 Descargas atmosféricas na estruturas S2 Descargas atmosféricas nas proximidades da estrutura S3 Descarga atmosféricas nas linhas elétricas eou tubulações metálicas de entrada S4 Descargas atmosféricas próximas às linhas elétricas eou tubulações metálicas de entrada Esta primeira parte da 5419 se presta a fazer uma apresentação geral de conceitos que serão desenvolvidos nas partes subsequentes 2 3 e 4 Tipos de Danos D1 danos às pessoas devido a choque elétrico D2 danos físicos devido aos efeitos da corrente da descarga incluso centelhamento como fogo explosão destruição mecânica e liberação de produtos químicos D3 falhas de sistemas internos devido ao pulso eletromagnético devido à descarga atmosférica LEMP Lightning Eletromagnectic Impulse NBR 541912015 Princípio Gerais Tipos de Perdas L1 perda vida humana incluso danos permanentes L2 perda de serviço ao público L3 perda de patrimônio cultural L4 perda de valor econômico estruturaconteúdoatividades Tabela 2 Danos e perdas relevantes para uma estrutura para diferentes pontos de impacto da descarga atmosférica Ponto de impacto Fonte de dano Tipo de dano Tipo de perda Estrutura S1 D1 L1 L4a D2 L1 L2 L3 L4 D3 L1b L2 L4 Nas proximidades de uma estrutura S2 D3 L1b L2 L4 Linhas elétricas ou tubulações metálicas conectadas à estrutura S3 D1 L1 L4a D2 L1 L2 L3 L4 D3 L1b L2 L4 Proximidades de uma linha elétrica ou tubulação metálica S4 D3 L1b L2 L4 a Somente para propriedades onde pode haver perdas de animais b Somente para estruturas com risco de explosão hospitais ou outras estruturas nas quais falhas em sistemas internos colocam a vida humana diretamente em perigo NBR 541912015 Princípio Gerais Necessidade de SPDA Há que se avaliar os riscos R1 R2 e R3 determinando o risco R Assim a necessidade de SPDA se dará se R RT Risco Tolerável Vantagem econômica do SPDA Avaliação do Risco R4 para determinar o custo da perda econômica com e sem medidas de proteção A proteção é conveniente se Tipos de Riscos NBR 541912015 Princípio Gerais Medidas de Proteção Para reduzir danos à pessoas devido ao choque elétrico Isolação das parte condutoras expostas Equipotencialização através de aterramento em malha Restrições físicas e avisos Ligação equipotencial para descargas atmosféricas LE Nota risco de vida reduzido se aumentado a resistência de contato da superfície do solo medidas eficientes somente para estrutura com SPDA detectores de tempestades podem auxiliar a reduzir risco de vida Para reduzir danos físicos Subsistema de captação de descida e de aterramento Equipotencialização para descargas atmosféricas EB Isolação elétrica distância de segurança Nota limitação da propagação do fogo compartimentos á prova extintores hidrantes alarme reduzem os danos físicos a equipotencialização é essencial para reduzir os perigos de incêndio explosão e o risco de vida NBR 541912015 Princípio Gerais Medidas de Proteção Para reduzir falhas dos sistemas eletroeletrônicos Aterramento e equipotencialização Blindagem magnética Roteamento da fiação Interfaces isolantes DPS coordenado Nota Para danos Tipo S1 as medidas são eficientes se a estrutura for protegida por SPDA detectores de tempestade podem reduzir as falhas de sistemas eletroeletrônicos NBR 541912015 Princípio Gerais Níveis de Proteção Para efeitos da nova versão da NBR54192015 foi definido um conjunto de parâmetros relativos à corrente de descarga A atribuição de diferentes valores aos parâmetros acarreta na definição de 4 Níveis de Proteção NP Tabela 3 Valores máximos dos parâmetros das descargas atmosféricas correspondentes aos níveis de proteção NP Primeiro impulso positivo NP Parâmetros da corrente Símbolo Unidade I II III IV Corrente de pico I kA 200 150 100 Carga do impulso Qcurta C 100 75 50 Energia específica WR MJΩ 10 56 25 Parâmetros de tempo T1 T2 µs µs 10350 Primeiro impulso negativoa NP Parâmetros da corrente Símbolo Unidade I II III IV Valor de pico I kA 100 75 50 Taxa média de variação didt kAµs 100 75 50 Parâmetros de tempo T1 T2 µs µs 1200 Impulso subsequente NP Parâmetros da corrente Símbolo Unidade I II III IV Valor de pico I kA 50 375 25 Taxa média de variação didt kAµs 200 150 100 Parâmetros de tempo T1 T2 µs µs 025100 Componente longa da descarga atmosférica NP Parâmetros da corrente Símbolo Unidade I II III IV Carga da componente longa Qlonga C 200 150 100 Parâmetros de tempo Tlonga s 05 Descarga atmosférica NP Parâmetros da corrente Símbolo Unidade I II III IV Carga da descarga atmosférica Qflash C 300 225 150 a O uso desta forma de onda de corrente é de interesse para cálculos somente não para ensaios Tabela 4 Valores mínimos dos parâmetros das descargas atmosféricas e respectivos raios da esfera rolante correspondentes aos níveis de proteção NP Critérios de interceptação NP Símbolo Unidade I II III IV Corrente de pico mínima I kA 3 5 10 16 Raio da esfera rolante r m 20 30 45 60 NBR 541912015 Princípio Gerais Um SPDA é composto de Sistema Externo de Proteção constituído por subsistemas de captação descida e aterramento com a função de captar a descarga conduzir a corrente de forma segura até dispersála na terra Sistema Interno de Proteção constituído em ligações equipotenciais eou isolação elétrica distância de segurança do sistema externo com o objetivo de evitar o centelhamento perigoso na estrutura Proteção Contra Danos Físicos e Risco de Vida Para se proteger uma estrutura contra danos físicos e risco de vida há que se lançar mão de um SPDA NBR 541912015 Princípio Gerais Proteção Contra Danos Físicos e Risco de Vida Zonas de Proteção contra Raio ZPR definida por SPDA A norma reconhece que a proteção contra danos físicos e risco de vida é efetiva quando a estrutura estiver dentro de uma ZPR 0B NBR 541912015 Princípio Gerais Proteção para Reduzir as Falhas de Sistemas Internos A proteção contra LEMP visando reduzir os riscos de falhas dos sistemas eletroeletrônicos internos deve limitar sobretensões devido a descargas na estrutura resultando de acoplamentos resistivos e indutivos Devido a descargas próximas a estrutura resultando de acoplamento indutivo Transmitidas por linhas que adentram a estrutura em função de descargas nas linhas eou nas proximidades destas E limitar campo magnético acoplado diretamente aos aparelhosequipamentos NBR 541912015 Princípio Gerais Proteção para Reduzir as Falhas de Sistemas Internos Para tanto o sistema deve estar dentro de uma ZPR1 ou superior sendo que isto se dá à partir da aplicação de Medidas de Proteção contra Surto MPS As MPSs são constituídas de condutores de blindagem blindagem magnética e DPS A aplicação de MPS originam ZPRs de modo que uma ZPR a jusante de uma MPS apresenta uma redução significativas dos LEMP em comparação com a ZPR a montante Figura 4 ZPR definidas por MPS ABNT NBR 54194 1 estrutura blindagem da ZPR 1 2 subsistema de captação 3 subsistema de descida 4 subsistema de aterramento 5 recinto blindagem da ZPR 2 6 linhas e tubulações que adentram na estrutura S1 descarga atmosférica na estrutura S2 descarga atmosférica perto da estrutura S3 descarga atmosférica em linhas ou tubulações que adentram na estrutura S4 descarga atmosférica perto de linhas ou tubulações que adentram na estrutura r raio da esfera rolante s distância de segurança contra campo magnético muito elevado ZPR 0A descarga atmosférica direta corrente total da descarga atmosférica campo magnético total ZPR 0B é pouco provável a ocorrência de descarga atmosférica direta corrente parcial da descarga atmosférica ou corrente induzida campo magnético total ZPR 1 não há descarga atmosférica direta corrente limitada da descarga atmosférica ou corrente induzida campo magnético atenuado ZPR 2 não há descarga atmosférica direta correntes induzidas campo magnético ainda mais atenuado É importante observar que os volumes protegidos na ZPR 1 e na ZPR 2 devem respeitar as distâncias de segurança s Tabela E2 Surtos de correntes devido às descargas atmosféricas previstos em sistemas de baixa tensão NP classe Sistemas de baixa tensão Descargas atmosféricas diretas e indiretas na linha Descargas atmosféricas perto da estruturaa Descargas atmosféricas na estruturaa Fonte de danos S3 descarga atmosférica diretab Forma de onda da corrente 10350 μs kA Fonte de danos S4 descarga atmosférica indiretac Forma de onda da corrente 820 μs kA Fonte de danos S2 corrente induzida Forma de onda da corrente 820 μs kA Fonte de danos S1 corrente induzida Forma de onda da corrented 820 μs kA IIIIV 5 25 01 5 II 75 375 015 75 I 10 5 02 10 NOTA Todos os valores referidos a cada condutor da linha a O roteamento do laço dos condutores e a distância da corrente indutora afetam os valores dos surtos de corrente previstos Os valores da Tabela E2 referemse a laço fechado de condutores não blindados e com diferentes roteamentos em grandes edifícios áreas de laços da ordem de 50 m² largura 5 m a 1 m da parede dentro de uma estrutura não blindada ou edifício com SPDA kc 05 Para outras características de laço e de estrutura os valores podem ser multiplicados pelos fatores kS1 kS2 kS3 ver ABNT NBR 541922015 B4 b Valores pertinentes ao caso onde a descarga atmosférica atinge o último poste da linha perto do consumidor e linha de vários condutores três fases neutro c Valores referidos a linhas aéreas Para linhas enterradas os valores podem ser a metade d A resistência e a indutância do laço afetam a forma de onda da corrente induzida Onde a resistência do laço for desprezível a forma de onda 10350 μs pode ser assumida Este é o caso onde um DPS do tipo de chaveamento é instalado no circuito induzido NBR 541922015 Gerenciamento de Risco NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Para cada tipo de perda L haverá um Risco R a ser calculado o qual depende de componentes que podem ser agrupados de acordo com a fonte de danos S e o tipo de dano D conforme segue Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas na estruturas NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto da estrutura Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas a uma linha conectada à estrutura NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Componentes de risco para uma estrutura devido às descargas perto de uma linha conectada à estrutura NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Tipos de Riscos e seus componentes R1 Risco de perda de vida humana R2 Risco de perda de serviço ao público R3 Risco de perda de patrimônio cultural R4 Risco de perda de valor econômico A Tabela 3 da norma apresenta fatores que influenciam os componentes de risco sendo necessário o levantamento de dados a respeito destes fatores NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Os seguintes itens devem ser considerados para a análise de risco A própria estrutura As instalações na estrutura O conteúdo da estrutura As pessoas na estrutura ou nas zonas até 3m para fora desta O meio ambiente afetado por danos na estrutura A norma estabelece limites para o risco denominado Risco Tolerável RT dependendo da perda envolvida conforme a Tabela 4 abaixo NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Para a perda de valor econômico L4 os cálculos estão indicados no Anexo D da norma e segue uma análise custobenefício Em não havendo dados disponíveis para análise deve ser utilizado o valor de RT para L2 Para avaliar a necessidade de proteção os riscos R1 R2 e R3 devem ser calculados e comparados com os valores da Tabela 4 Então Se R RT não é necessária a proteção contras descargas atmosféricas Se R RT então medidas devem ser tomadas para se obter R RT NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco Conforme mencionado anteriormente temse os seguintes componentes de riscos RA RB RC RM RU RV RW RZ os quais deverão ser calculados e utilizados no que for concernente para o cálculo dos riscos R1 R2 R3 R4 Para tanto há uma fórmula genérica para o cálculo das componentes conforme segue NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco De uma forma compacta a Tabela 6 da norma apresenta as fórmulas específicas para cada componentes de risco Os parâmetros N são obtidos no Anexo A os parâmetros P no Anexo B e os parâmetros L no Anexo C da norma Nestes Anexos se obtêm as fórmulas para os cálculos dos parâmetros e tabelas com valores a serem utilizados nos cálculos NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco A título de ilustração serão apresentados os detalhes para o cálculo de RA O componente RA está relacionado a ferimentos a seres vivos por choque elétrico D1 Fator de utilização da estrutura Tabela A1 Área de exposição equivalente em m2 Figura A1 A2 e A3 Densidade de descarga atmosféricas para a terra em 1km2xano Mapas Determinação de ND NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco Determinação de PA Fator que depende do nível de proteção do SPDA Tabela B2 Fator que depende das medidas de proteção adicionais contra tensões de toque e passo Tabela B1 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco Tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em hanodado de projeto Número total de pessoas na estrutura dado de projeto Número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico devido a evento perigoso Tabela C2 Fator de redução da perda de vida humana dependendo do solopiso Tabela C3 Número de pessoas na zona dado de projeto Determinação de LA NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo e Análise dos Componentes de Risco De forma geral a Tabela 6 da norma apresenta as fórmulas para calcular todas as componentes de risco para diferentes tipos e fontes de danos A avaliação e cálculo dos fatores pertinentes à uma edificação residencial serão mostrados em exemplo mais adiante NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Divisão da estrutura em zonas ZS Para uma avaliação mais precisa a estrutura pode ser dividida em zonas ZS o que pode facilitar a avaliação de determinados parâmetros As zonas são principalmente definidas por Tipo de solo ou piso RA e RU Compartimentos à prova de fogo RB e RV Blindagem espacial RC e RM Zonas adicionais podem ser definidas dependendo do lay out dos sistemas internos RC e RM medidas de proteção existentes ou a instalar e valores de perdas LX Ainda a divisão em zonas deve levar em conta a exequibilidade da implementação das medidas de proteção adequadas As zonas ZS podem ser as zonas ZPRs definidas na 54191 e 54194 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Divisão de uma linha em seções SL Na avaliação dos componentes de risco devido à descargas na ou perto de uma linha esta pode ser dividida em seções sendo principalmente definidas por Tipo da linha aérea ou enterrada Fatores que afetem a área de exposição equivalente CD CE e CT Características da linha blindada não blindada resistência da blindagem Para executar a avaliação de risco há de se seguir o fluxograma NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Exemplo de uma edificação residencial Dados edifício com 32 unidades residenciais total de pessoas na estrutura 120 localizado em JoinvilleSC em território plano com estruturas de mesma altura na redondeza Altura Mínima Hm de 255m Altura Total Hp de 295m Comprimento L de 225m e Largura W de 23m Linhas de energia200m e de telefonia100m aéreas e sem blindagem Avaliação econômica não realizada pois o risco R4 para perdas econômicas não foi considerado Considerações calcular somente o risco R1 para perda de vidas humanas L1 com componentes RA RB RU e RV a ser comparado com risco NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo das Componentes de Risco 1 Componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque RA Riscos devido às descargas atmosféricas na estrutura S1 Fator de utilização da estrutura Tabela A1 Área de exposição equivalente em m2 Figura A1 A2 e A3 Densidade de descarga atmosféricas para a terra em 1km2xano Mapas Determinação de ND 9 26000 05 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Cálculo das Componentes de Risco 1 Componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque RA Riscos devido às descargas atmosféricas na estrutura S1 Determinação de PA Fator que depende do nível de proteção do SPDA Tabela B2 Fator que depende das medidas de proteção adicionais contra tensões de toque e passo Tabela B1 1 1 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de LA Tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em hano dado de projeto Número total de pessoas na estrutura dado de projeto Número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico devido a evento perigoso Tabela C2 Fator de redução da perda de vida humana dependendo do solopiso Tabela C3 Número de pessoas na zona dado de projeto 120 8760h 120 Assim se pode calcular o valor de RA NBR 541922015 Gerenciamento de Risco 2 Componente relacionado a danos físicos RB ND já foi determinado anteriormente e vale 0117 Determinação de PB O valor de PB é obtido da Tabela B2 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de LB Número de pessoas na zona dado de projeto 120 Tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em hano dado de projeto 8760h Número total de pessoas na estrutura dado de projeto 120 Número relativo médio típico de vítimas por danos físicos devido a evento perigoso Tabela C2 10² Fator de aumento da perda devido a danos físicos quando um perigo especial estiver presente Tabela C6 5 Fator de redução da perda devido a danos físicos dependendo do risco de incêndio ou explosão da estrutura Tabela C5 10² Fator de redução da perda a danos físicos dependendo das providências tomadas para reduzir as consequências do incêndio Tabela C4 05 LB rpxrfxhZxLFxnZnTx tZ8760 LB 05x10²x5x10²x120120x87608760 LB 25x10⁵ Então RB 0117x1x25x10⁵ RB 293x10⁵ NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Riscos devido às descargas atmosféricas em linha conectada à estrutura S3 1 Componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque RUP Linha de Energia NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de NLP número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha Fator de instalação da linha Tabela A2 Área de exposição equivalente de descargas atmosféricas que atingem a linha em m2 Figura A5 vide cálculo abaixo Densidade de descarga atmosféricas para a terra em 1km2xano Mapas 1 01 1 Fator ambiental Tabela A4 Fator tipo da linha Tabela A3 9 Para o cálculo de ALP se tem pela norma Segundo os dados da edificação o comprimento da linha de energia é de 200m NDJ 0 pois não há estrutura adjacente Para NLP temse NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de PUP Fator dependente da blindagem do aterramento e isolação da linha Tabela B4 Probabilidade de falha em sistemas internos devido descarga na linha conectada Tabela B8 Depende das ligações equipotenciais para descargas atmosféricas EB conforme 54193 e do nível de proteção do SPDA NP para o qual o DPS foi projetado Tabela B7 Depende das medidas de proteção contra tensões de toque restrição física ou aviso de alerta Tabela B6 1 1 1 1 Então NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de LUP Tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em hano dado de projeto Número total de pessoas na estrutura dado de projeto Número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico devido a evento perigoso Tabela C2 Fator de redução da perda de vida humana dependendo do solopiso Tabela C3 Número de pessoas na zona dado de projeto 120 120 8760h Portanto NBR 541922015 Gerenciamento de Risco 2 Componente relacionado a danos físicos RVP Determinação de NLP número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha Já calculado anteriormente NDJ 0 pois não há estrutura adjacente Determinação de PVP onde os valores da variáveis já foram determinados para PU e são todos unitários Então NBR 541922015 Gerenciamento de Risco 2 Componente relacionado a danos físicos RVP Determinação de NLP número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha Já calculado anteriormente NDJ 0 pois não há estrutura adjacente Determinação de PVP onde os valores da variáveis já foram determinados para PU e são todos unitários Então NBR 541922015 Gerenciamento de Risco 2 Componente relacionado a danos físicos RVP RVP NLP NDJPxPVPxLVP Determinação de LVP Segundo a norma LV LB Então LVP 25x10⁵ Portanto RVP 72x10³x1x25x10⁵ RVP 18x10⁶ NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Para o cálculo de ALT se tem pela norma Segundo os dados da edificação o comprimento da linha de sinal é de 100m Para NLT temse NDJT 0 pois não há estrutura adjacente Determinação de PUT Fator dependente da blindagem do aterramento e isolação da linha Tabela B4 Probabilidade de falha em sistemas internos devido descarga na linha conectada Tabela B8 Depende das ligações equipotenciais para descargas atmosféricas EB conforme 54193 e do nível de proteção do SPDA NP para o qual o DPS foi projetado Tabela B7 Depende das medidas de proteção contra tensões de toque restrição física ou aviso de alerta Tabela B6 1 1 1 1 Então NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de LUT Tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em hano dado de projeto Número total de pessoas na estrutura dado de projeto Número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico devido a evento perigoso Tabela C2 Fator de redução da perda de vida humana dependendo do solopiso Tabela C3 Número de pessoas na zona dado de projeto 120 120 8760h Portanto NBR 541922015 Gerenciamento de Risco 2 Componente relacionado a danos físicos RVT Determinação de NLT número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha Já calculado anteriormente NDJ 0 pois não há estrutura adjacente Determinação de PVP onde os valores da variáveis já foram determinados para PU e são todos unitários Então NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Determinação de LVT Segundo a norma LV LB Então LVT 25x10⁵ Portanto RVT 36x10³x1x25x10⁵ RVT 09x10⁶ Para a avaliação dos riscos de perda de vida humana R₁ para a zona interna da estrutura predial em questão devese resolver a equação R₁ RA₁ RB₁ RUP₁ RUT₁ RVP₁ RVT₁ Os valores calculados foram RA₁ 117x10⁶ RB₁ 293x10⁵ RUP₁ 72x10⁸ RVP₁ 18x10⁶ RUT₁ 36x10⁸ RVT₁ 09x10⁶ Então R₁ 117x10⁶ 293x10⁵ 72x10⁸ 18x10⁶ 36x10⁸ 09x10⁶ 33x10⁵ NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Lembrando que o valor típico de risco tolerável RT referente à perdas de vidas humanas ou ferimentos permanentes é 10⁵ então R₁ RT 33x10⁵ 10⁵ Portanto há que se observar quais providências são possíveis para que se reduza R₁ para um valor inferior a 10⁵ Analisando os componentes de cálculo de R₁ observase que apenas a componentes RB tem ordem de grandeza 10⁵ os demais componentes já tem ordem de grandeza menor ou seja qualquer medida que busque reduzilos traria pouca ou nenhuma influência na redução de R₁ Assim há que se avaliar o que se poderia fazer para reduzir RB NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Relembrando que RB é calculado por RB ND x PB x LB Devemos fazer uma análise de cada um dos fatores para levantar os possíveis ajustes que poderiam influenciar no cálculo do risco R1 de forma a leválo para um valor abaixo do risco tolerável 1x10⁵ Para tanto vamos voltar ao ponto onde os fatores foram definidoscalculados para realizar a análise Dá análise realizada se pode concluir Para os fatores ND 0117 e LB 25 x10⁵ não há o que alterar de forma a contribuir com a redução de RB Para PB se pode observar que na Tabela B2 se tomarmos a inclusão de SPDA com nível IV PB02 ou III PB01 se terá uma excelente contribuição para a redução de RB Densidade de descarga atmosférica NG descargakm2ano O valor de NG é obtido ou do mapa do BRASIL ou dos mapas por REGIÃO SUL JOINVILLE 9 R Área de Exposição Equivalente AD Estrutura retangular e isolada R Estrutura com forma complexa Calcular AD com o HMIN da estrutura e calcular uma área AD com a altura da saliência utilizando a fórmula Sobrepondo as áreas calculadas obtémse a área total R Para o edifício em questão podemos calcular as áreas de exposição AD e AD Considerando Altura Mínima Hm de 255m Altura Total Hp de 295m Comprimento L de 225m e Largura W de 23m Podese observar que a área resultante está praticamente contida em AD cinza e portanto para facilitar os cálculo posteriores se fará um arredondamento na área AD buscando incorporar as duas pequena áreas delimitadas entre o círculo vermelho e os dois em verde Considerando AD 26000m2 Usando Hp podese calcular Usando Hm podese calcular Tabela B1 Valores de probabilidade PTA de uma descarga atmosférica em uma estrutura causar choque a seres vivos devido a tensões de toque e de passo perigosas Medida de proteção adicional PTA Nenhuma medida de proteção 1 Avisos de alerta 101 Isolação elétrica por exemplo de pelo menos 3 mm de polietileno reticulado das partes expostas por exemplo condutores de descidas 102 Equipotencialização efetiva do solo 102 Restrições físicas ou estrutura do edifício utilizada como subsistema de descida 0 Tabela B4 Valores dos fatores CLD e CLI dependendo das condições de blindagem aterramento e isolamento Tipo de linha externa Conexão na entrada CLD CLI Linha aérea não blindada Indefinida 1 1 Linha enterrada não blindada Indefinida 1 1 Linha de energia com neutro multiaterrado Nenhuma 1 02 Linha enterrada blindada energia ou sinal Blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento 1 03 Linha aérea blindada energia ou sinal Blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento 1 01 Linha enterrada blindada energia ou sinal Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento 1 0 Linha aérea blindada energia ou sinal Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento 1 0 Cabo protegido contra descargas atmosféricas ou cabeamento em dutos para cabos protegido contra descargas atmosféricas eletrodutos metálicos ou tubos metálicos Blindagem interligada ao mesmo barramento de equipotencialização que o equipamento 0 0 Nenhuma linha externa Sem conexões com linhas externas sistemas independentes 0 0 Qualquer tipo Interfaces isolantes de acordo com a ABNT NBR 54194 0 0 NOTA 3 Na avaliação da probabilidade Pc valores de CLD da Tabela B4 referemse aos sistemas internos blindados para sistemas internos não blindados CLD 1 pode ser assumido NOTA 4 Para sistemas internos não blindados não conectados a linhas externas sistemas independentes ou conectados a linhas externas por meio de interfaces isolantes ou conectados a linhas externas consistindo em cabo protegido contra descargas atmosféricas ou sistemas com cabeamento em dutos para cabos protegido contra descargas atmosféricas eletrodutos metálicos ou tubos metálicos interligados no mesmo barramento de equipotencialização que os equipamentos um sistema coordenado de DPS de acordo com a ABNT NBR 54194 não é necessário para reduzir Pc desde que a tensão induzida Ui não for maior que a tensão suportável Uv do sistema interno Ui Uv Para avaliação da tensão induzida Ui ver ABNT NBR 541942015 Anexo A Tabela B2 Valores de probabilidade PB dependendo das medidas de proteção para reduzir danos físicos Características da estrutura Classe do SPDA PR Estrutura não protegida por SPDA 1 IV 02 III 01 II 005 I 002 Estrutura com subsistema de captação conforme SPDA classe I e uma estrutura metálica contínua ou de concreto armado atuando como um subsistema de descida natural 001 Estrutura com cobertura metálica e um subsistema de captação possivelmente incluindo componentes naturais com proteção completa de qualquer instalação na cobertura contra descargas atmosféricas diretas e uma estrutura metálica contínua ou de concreto armado atuando como um subsistema de descidas natural 0001 NOTA 1 Valores de PB diferentes daqueles fornecidos na Tabela B2 são possíveis se baseados em uma investigação detalhada considerando os requisitos de dimensionamento e critérios de intercepção definidos na ABNT NBR 54191 NOTA 2 As características do SPDA incluindo aquelas de DPS para ligação equipotencial para descarga atmosférica são descritas na ABNT NBR 54193 Tabela B3 Valores de probabilidade de PSPD em função do NP para o qual os DPS foram projetados NP PSPD Nenhum sistema de DPS coordenado 1 IIIIV 005 II 002 I 001 NOTA 2 0005 0001 NOTA 1 Uma mesma cadeia de DPS coordenado é efetiva na redução de Pc somente em estruturas protegidas por um SPDA ou estruturas com colunas metálicas contínuas ou com colunas de concreto armado atuando como um SPDA natural onde os requisitos de interligação e aterramento descritos na ABNT NBR 54193 forem satisfeitos NOTA 2 Os valores de PSPD podem ser reduzidos para os DPS que tenham características melhores de proteção maior corrente nominal In menor nível de proteção Up etc comparados com os requisitos definidos para NP I nos locais relevantes da instalação ver ABNT NBR 541912015 Tabela A3 para informações das probabilidades de corrente da descarga atmosférica e ABNT NBR 541912015 Anexo E e ABNT NBR 541942015 Anexo D ou a divisão da corrente da descarga atmosférica Os mesmos anexos podem ser utilizados para DPS que tenham maiores probabilidades PSPD 173 NBR 541922015 Gerenciamento de Risco Se assumirmos um SPDA nível III o que é a prática de mercado para edifícios residenciais então RB 0117x01x25x105 RB 293x106 Recalculando o valor de R1 temse R1 117x106 293x106 72x108 18x106 36x108 09x106 691x106 Se fosse utilizado SPDA nível IV se teria PB 02 RB 585x106 R1 983x106 Portanto nos dois casos se obtém um valor menor que o risco tolerável Assim se fará o desenvolvimento de um projeto de SPDA nível III para a edificação em estudo 178 Tabelas e Figuras do Anexo A Tabela A1 Fator de localização da estrutura CD Localização relativa CD Estrutura cercada por objetos mais altos 025 Estrutura cercada por objetos da mesma altura ou mais baixos 05 Estrutura isolada nenhum outro objeto nas vizinhanças 1 Estrutura isolada no topo de uma colina ou monte 2 Tabela A2 Fator de instalação da linha CI Roteamento CI Aéreo 1 Enterrado 05 Cabos enterrados instalados completamente dentro de uma malha de aterramento ABNT NBR 541942015 52 001 Tabela A3 Fator tipo de linha CT Instalação CT Linha de energia ou sinal 1 Linha de energia em AT com transformador ATBT 02 Tabela A4 Fator ambiental da linha CE Ambiente CE Rural 1 Suburbano 05 Urbano 01 Urbano com edifícios mais altos que 20 m 001 NOTA 1 A resistividade do solo afeta a área de exposição equivalente AL de seções enterradas Em geral quanto maior a resistividade do solo maior a área de exposição equivalente AL proporcional a ρ O fator de instalação da Tabela A2 é baseada em ρ 400 Ωm NOTA 2 Maiores informações sobre a área de exposição equivalente Ai para linhas de sinal podem ser encontradas na ITUT Recomendação K47 Figura A5 Áreas de exposição equivalentes AD AM AI AL Tabela B5 Valor do fator KS3 dependendo da fiação interna Tipo de fiação interna KS3 Cabo não blindado sem preocupação no roteamento no sentido de evitar laçosa 1 Cabo não blindado preocupação no roteamento no sentido de evitar grandes laçosb 02 Cabo não blindado preocupação no roteamento no sentido de evitar laçosc 001 Cabos blindados e cabos instalados em eletrodutos metálicosd 00001 a Condutores em laço com diferentes roteamentos em grandes edifícios área do laço da ordem de 50 m2 b Condutores em laço roteados em um mesmo eletroduto ou condutores em laço com diferentes roteamentos em edifícios pequenos área do laço da ordem de 10 m2 c Condutores em laço roteados em um mesmo cabo área do laço da ordem de 05 m2 d Blindados e eletrodutos metálicos interligados a um barramento de equipotencialização em ambas extremidades e equipamentos estão conectados no mesmo barramento equipotencialização NOTA 2 Quando DPS de acordo com a ABNT NBR 54193 são instalados para ligação equipotencial na entrada da linha aterramento e interligação de acordo com a ABNT NBR 54194 podem aumentar a proteção Tabela B6 Valores da probabilidade PTU de uma descarga atmosférica em uma linha que adentre a estrutura causar choque a seres vivos devido a tensões de toque perigosas Medida de proteção PTU Nenhuma medida de proteção 1 Avisos visíveis de alerta 101 Isolação elétrica 102 Restrições físicas 0 NOTA 3 Se mais de uma medida for tomada o valor de PTU será o produto dos valores correspondentes Tabela B7 Valor da probabilidade PEB em função do NP para o qual os DPS foram projetados NP PEB Sem DPS 1 IIIIV 005 II 002 I 001 NOTA 4 Os valores de PEB podem ser reduzidos para DPS que tenham melhores características de proteção correntes nominais maiores In níveis de proteção menores Up etc comparados com os requisitos definidos para NP 1 nos locais relevantes da instalação ver ABNT NBR 541912015 Tabela A3 para informações da probabilidade de correntes de descargas atmosféricas e ABNT NBR 541912015 Anexo E e ABNT NBR 54194 Anexo D para divisão da corrente da descarga atmosférica Os mesmos anexos podem ser utilizados para DPS que tenha probabilidades maiores que PEB Tabela B8 Valores da probabilidade PLD dependendo da resistência RS da blindagem do cabo e da tensão suportável de impulso UW do equipamento Tipo da linha Condições do roteamento blindagem e interligação Tensão suportável UW em kV 1 15 25 4 6 Linhas de energia Linha aérea ou enterrada não blindada ou com a blindagem não interligada ao mesmo barramento de equipotencialização do equipamento 1 1 1 1 1 Blindada aérea ou enterrada cuja blindagem está interligada ao mesmo barramento de equipotencialização do equipamento 50Ωkm RS 20 Ωkm 1 095 09 08 10Ωkm RS 5 Ωkm 09 08 06 03 01 RS 1 Ωkm 06 04 02 004 002 NOTA 5 Em áreas suburbanasurbanas uma linha de energia em BT utiliza tipicamente cabos não blindados enterrados enquanto que uma linha de sinal utiliza cabos blindados enterrados com um mínimo de 20 condutores uma resistência da blindagem de 5 Ωkm diâmetros do fio de cobre de 06 mm Em áreas rurais uma linha de energia em BT utiliza cabos aéreos não blindados enquanto que as linhas de sinal utilizam cabos não blindados aéreos diâmetro do fio de cobre 1 mm Uma linha de energia de AT enterrada utiliza tipicamente um cabo blindado com uma resistência da blindagem da ordem de 1 Ωkm a 5 Ωkm Tabela B9 Valores da probabilidade PLI dependendo do tipo da linha e da tensão suportável de impulso UW dos equipamentos Tipo da linha Tensão suportável UW em kV 1 15 25 4 6 Linhas de energia 1 06 03 016 01 Linhas de sinais 1 05 02 008 004 NOTA Avaliações mais precisas de PLI podem ser encontradas na IECTR 620662002 para linhas de energia e na ITUT Recomendação K46 para linhas de sinais Tabela C2 Tipo de perda L1 Valores médios típicos de LT LF e LO Tipos de danos Valor de perda típico Tipo da estrutura D1 ferimentos LT 102 Todos os tipos 101 Risco de explosão D2 danos físicos LF 101 Hospital hotel escola edifício cívico 5 x 102 Entretenimento público igreja museu 2 x 102 Industrial comercial 102 Outros D3 falhas de sistemas internos LO 101 Risco de explosão 102 Unidade de terapia intensiva e bloco cirúrgico do hospital 103 Outras partes de hospital NOTA 1 Os valores da Tabela C2 se referem ao atendimento contínuo de pessoas na estrutura NOTA 2 No caso de uma estrutura com risco de explosão os valores para LF e LO podem necessitar de uma avaliação mais detalhada considerando o tipo de estrutura risco de explosão o conceito de zona de áreas perigosas e as medidas para encontrar o risco Tabela C4 Fator de redução rp em função das providências tomadas para reduzir as consequências de um incêndio Providências rp Nenhuma providência 1 Uma das seguintes providências extintores instalações fixas operadas manualmente instalações de alarme manuais hidrantes compartimentos à prova de fogo rotas de escape 05 Uma das seguintes providências instalações fixas operadas automaticamente instalações de alarme automático a 02 a Somente se protegidas contra sobretensões e outros danos e se os bombeiros puderem chegar em menos de 10 min Se mais de uma providência tiver sido tomada recomendase que o valor de rp seja tomado com o menor dos valores relevantes Em estruturas com risco de explosão rp 1 para todos os casos Tabela C3 Fator de redução rf em função do tipo da superfície do solo ou piso Tipo de superfície b Resistência de contato k Ω a rf Agricultura concreto 1 102 Marmore cerâmica 1 10 103 Cascalho tapete carpete 10 100 104 Asfalto linóleo madeira 100 105 a Valores medidos entre um eletrodo de 400 cm2 comprimido com uma força uniforme de 500 N e um ponto considerado no infinito b Uma camada de material isolante por exemplo asfalto de 5 cm de espessura ou uma camada de cascalho de 15 cm de espessura geralmente reduz o perigo a um nível tolerável PIOR CASO Tabela C5 Fator de redução rf em função do risco de incêndio ou explosão na estrutura Risco Quantidade de risco rf Explosão Zonas 0 20 e explosivos sólidos 1 Zonas 1 21 101 Zonas 2 22 103 Alto 101 Incêndio Normal 102 Baixo 103 Explosão ou incêndio Nenhum 0 NOTA 4 No caso de uma estrutura com risco de explosão o valor para rf pode necessitar de uma avaliação mais detalhada Tabela C6 Fator hz aumentando a quantidade relativa de perda na presença de um perigo especial Tipo de perigo especial hz Sem perigo especial 1 Baixo nível de pânico por exemplo uma estrutura limitada a dois andares e número de pessoas não superior a 100 2 Nível médio de pânico por exemplo estruturas designadas para eventos culturais ou esportivos com um número de participantes entre 100 e 1 000 pessoas 5 Dificuldade de evacuação por exemplo estrutura com pessoas imobilizadas hospitais 5 Alto nível de pânico por exemplo estruturas designadas para eventos culturais ou esportivos com um número de participantes maior que 1 000 pessoas 10 R Sistemas de Energia Elétrica INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Edificação de Uso Coletivo Introdução NT03 Fornecimento de Energia a Edifícios de Uso Coletivo N3210002 Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Primária de Distribuição Adendo a norma NT03 I3210029 Equipotencialização da Instalação Elétrica ligação do BEP e DPS I3210040 Sistema de Medição para Novas Unidades Consumidoras e das Existentes que Aderirem à Tarifa Branca Disjuntor após o Medidor lado direito e da carga Cálculo de Demanda O dimensionamento dos componentes da entrada de serviço de energia elétrica das edificações de uso coletivo deve ser feito pela demanda provável Para determinação da demanda resultante referente aos apartamentos D1 deverão ser fornecidas em projeto as seguintes informações Área útil m2 de cada dependência em planta baixa e quadro resumo contendo área útil total de cada apartamento e respectivo número de unidades de mesma área Na determinação da demanda provável o projetista pode adotar o critério que julgar conveniente desde que o mesmo não apresente valores de demanda inferiores aos calculados pelo método que segue Cálculo de Demanda Metodologia da CELESC para Cálculo da Demanda DT 12 D1 D2 E G DT Demanda Total D1 Demanda dos Aptos Residenciais D2 Demanda do Condomínio E Demanda das cargas especiais saunas centrais de refrigeração ou aquecimento iluminação de quadras esportivas etc aplicandose o fator de demanda 100 G Demanda referente a lojas escritórios e outros Tabelas nº 02 a 05 Cálculo de Demanda Metodologia da CELESC para Cálculo da Demanda DT 12 D1 D2 E G Sendo D1 F x A A Demanda por apartamento em função de sua área útil Tabela nº 06 F Fator de diversidade em função do nº de apartamentos Tabela nº 07 Cálculo de Demanda Metodologia da CELESC para Cálculo da Demanda DT 12 D1 D2 E G D2 B C D B Demanda referente a iluminação das áreas comuns áreas do Condomínio aplicando os seguintes fatores de demanda 100 para os primeiros 10 kW e 25 para as cargas acima de 10 kW utilizar FP09 Sendo C Demanda referente às tomadas de corrente das áreas comuns áreas do condomínio aplicando o seguinte fator de demanda 20 da carga total utilizar FP09 D Demanda referente aos motores elétricos Tabela nº 05 Cálculo de Demanda Exemplo B Demanda referente a iluminação das áreas comuns áreas do Condomínio aplicando os seguintes fatores de demanda 100 para os primeiros 10 kW e 25 para as cargas acima de 10 kW utilizar FP09 Exemplo C Demanda referente às tomadas de corrente das áreas comuns áreas do condomínio aplicando o seguinte fator de demanda 20 da carga total utilizar FP09 Solução 1 e Solução 2 Solução 2 leva a uma DT maior que a Solução 1 Cálculo de Demanda Tabela 5 Determinação da Potência em Função da Quantidade de Motores MOTORES TRIFÁSICOS POTÊNCIA DO MOTOR CV QTDE DE MOTORES PARA MESMO TIPO DE INSTALAÇÃO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 1 15 19 23 27 3 33 36 39 42 2 13 085 098 124 150 176 195 215 234 253 273 12 087 131 165 200 235 261 287 313 339 365 34 126 189 239 290 340 378 416 454 491 529 1 152 228 289 350 410 456 502 547 593 638 1 12 217 326 412 499 586 651 716 781 846 911 2 270 405 513 621 729 810 891 972 1053 1134 3 404 606 768 929 1091 1212 1333 1454 1576 1697 4 503 755 956 1157 1358 1509 1660 1811 1962 2113 5 602 903 1144 1385 1625 1806 1987 2167 2348 2528 7 12 865 1298 1644 1990 2336 2595 2855 3114 3374 3633 10 1154 1731 2193 2654 3116 3462 3803 4154 4501 4847 12 12 1409 2114 2677 3241 3804 4227 4650 5072 5495 5918 15 1665 2498 3163 3329 4496 4995 5495 5994 6493 6993 20 2210 3315 4199 5083 5967 6630 7293 7956 8619 9282 25 2583 3875 4908 5941 6974 7749 8524 9299 10074 10349 30 3052 4578 5759 7020 8240 8156 10072 10987 11903 12818 MOTORES MONOFÁSICOS POTÊNCIA DO MOTOR CV QTDE DE MOTORES PARA MESMO TIPO DE INSTALAÇÃO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 1 15 19 23 27 3 33 36 39 42 2 14 066 099 1254 1518 1782 198 2178 2376 2574 2772 13 077 1155 1463 1771 2079 231 2541 2772 3003 3234 12 118 177 2242 2714 3186 354 3894 4248 4602 4956 34 134 201 2246 3032 3618 402 4422 4824 5226 5628 1 156 234 2964 3588 4212 468 5148 5616 6084 6552 1 12 235 3525 4465 5405 6345 705 7756 8460 9165 9870 2 297 4455 5643 6831 8019 891 9801 10692 11583 12474 3 407 6105 7733 9361 10989 1221 13431 14652 15873 17094 5 616 924 11704 14168 16632 1848 20328 22176 24024 25872 1 QUANTIDADE DE MOTORES 2 FATOR DIVERSIDADE Cálculo de Demanda Exemplo de Cálculo Considere um edifício com 30 apartamentos de 130 m2 área útil com as seguintes cargas do condomínio 2 elevadores de 10 cv 2 bombas de 5 cv uma delas de reserva Cargas de iluminação 15 kW Cargas de tomada de corrente 5 kW D1 Demanda dos apartamentos A da Tabela nº 06 apartamentos 130 m2 273 kVA apto F da Tabela nº 07 30 apartamentos 2348 aptos D1 273 kVA apto x 2348 aptos 641 kVA Tabela 6 Cálculo das Demandas dos Apartamentos em função das Áreas ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² ÁREA kVA m² 51 118 101 217 151 312 201 403 251 491 301 578 351 663 52 120 102 219 152 313 202 404 252 493 302 580 362 665 53 122 103 221 153 315 203 406 253 495 303 581 353 666 54 124 104 223 154 317 204 408 254 496 304 583 354 668 55 126 105 225 155 319 205 410 255 498 305 585 355 670 56 128 106 227 156 321 206 412 256 500 306 586 356 672 57 130 107 229 157 323 207 413 257 502 307 588 357 673 58 132 108 231 158 325 208 415 258 503 308 590 358 675 59 134 109 233 159 326 209 417 259 505 309 592 359 677 60 136 110 235 160 328 210 419 260 507 310 594 360 678 61 138 111 237 161 330 211 420 261 509 311 595 361 680 62 140 112 239 162 332 212 422 262 510 312 597 362 682 63 143 113 240 163 334 213 424 263 513 313 598 363 683 64 145 114 242 164 336 214 426 264 514 314 600 364 685 65 147 115 244 165 337 215 427 265 516 315 602 365 687 66 149 116 246 166 339 216 429 266 517 316 604 366 688 67 151 117 248 167 341 217 431 267 519 317 605 367 690 68 153 118 250 168 343 218 433 268 521 318 609 368 693 69 155 119 252 169 345 219 436 269 523 319 609 369 693 70 157 120 254 170 347 220 438 270 526 320 610 370 695 71 159 121 256 171 348 221 438 271 526 321 612 371 697 22 100 72 161 122 257 172 350 222 440 272 528 322 614 372 698 23 100 73 163 123 259 173 352 223 442 273 529 323 616 373 700 24 100 74 165 124 261 174 354 224 444 274 531 324 617 374 702 25 100 75 167 125 263 175 356 225 445 275 533 325 619 375 703 26 100 76 169 126 265 176 357 226 447 276 535 326 621 376 705 27 100 77 171 127 267 177 359 227 449 277 536 327 622 377 707 28 100 78 173 128 269 178 361 228 451 278 537 328 624 378 709 29 100 79 175 129 271 179 363 229 452 279 540 329 626 379 710 30 100 80 176 130 273 180 365 230 454 280 542 330 627 380 712 31 100 81 178 131 274 181 367 231 456 281 543 331 629 381 714 32 100 82 180 132 276 182 368 232 458 282 545 332 631 382 715 33 100 83 182 133 278 183 370 233 459 283 547 333 633 383 717 34 100 84 184 134 280 184 372 234 461 284 549 334 634 384 719 35 100 85 186 135 282 185 374 235 463 285 550 335 636 385 720 36 100 86 188 136 284 186 376 236 465 286 552 336 638 386 722 37 100 87 190 137 286 187 377 237 467 287 554 337 639 387 724 38 100 88 192 138 288 188 379 238 468 288 555 338 641 388 725 39 100 89 194 139 289 189 381 239 470 289 557 339 643 389 727 40 100 90 196 140 291 190 383 240 472 290 559 340 644 390 729 41 100 91 198 141 293 191 385 241 474 291 561 341 646 391 730 42 100 92 200 142 295 192 386 242 475 292 562 342 648 392 732 43 101 93 202 143 297 193 388 243 477 293 563 343 650 393 734 44 103 94 204 144 299 194 390 244 479 294 566 344 651 394 735 45 105 95 206 145 301 195 392 245 481 295 568 345 653 395 737 46 108 96 208 146 302 196 394 246 482 296 569 346 655 396 739 47 110 97 210 147 304 197 395 247 484 297 571 347 656 397 740 48 112 98 212 148 306 198 397 248 486 298 573 348 658 398 742 49 114 99 214 149 308 199 399 249 488 299 574 349 660 399 744 50 116 100 216 150 310 200 401 250 489 300 576 350 661 400 745 Tabela 7 Fatores para Diversificação de Carga em Função do Número de Apartamentos Nº APTO FDIV Nº APTO FDIV Nº APTO FDIV Nº APTO FDIV Nº APTO FDIV Nº APTO FDIV 01 100 51 3590 101 6359 151 7474 201 8089 251 8273 02 196 52 3646 102 6384 152 7489 202 8094 252 8274 03 292 53 3702 103 6409 153 7504 203 8089 253 8275 04 388 54 3758 104 6434 154 7510 204 8104 254 8276 05 484 55 3814 105 6459 155 7536 205 8109 255 8277 06 580 56 3870 106 6484 156 7549 206 8114 256 8278 07 676 57 3926 107 6509 157 7564 207 8119 257 8279 08 772 58 3982 108 6534 158 7579 208 8124 258 8280 09 868 59 4038 109 6559 159 7594 209 8129 259 8281 10 964 60 4094 110 6584 160 7609 210 8134 260 8282 11 1040 61 4150 111 6609 161 7624 211 8139 261 8283 12 1120 62 4205 112 6634 162 7639 212 8144 262 8284 13 1198 63 4262 113 6659 163 7654 213 8149 263 8285 14 1276 64 4318 114 6684 164 7668 214 8154 264 8286 15 1354 65 4374 115 6709 165 7684 215 8159 265 8287 16 1432 66 4430 116 6734 166 7699 216 8164 266 8288 17 1510 67 4486 117 6759 167 7714 217 8169 267 8289 18 1588 68 4542 118 6784 168 7729 218 8174 268 8290 19 1666 69 4598 119 6809 169 7744 219 8179 269 8291 20 1744 70 4654 120 6834 170 7759 220 8184 270 8292 21 1804 71 4710 121 6859 171 7774 221 8189 271 8293 22 1865 72 4766 122 6884 172 7789 222 8194 272 8294 23 1925 73 4822 123 6909 173 7804 223 8199 273 8295 24 1986 74 4878 124 6934 174 7819 224 8204 274 8296 25 2046 75 4934 125 6959 175 7834 225 8209 275 8297 26 2106 76 4990 126 6979 176 7844 226 8214 276 8300 27 2167 77 5046 127 6999 177 7854 227 8219 28 2227 78 5102 128 7019 178 7864 228 8217 29 2288 79 5158 129 7039 179 7874 229 8219 30 2348 80 5214 130 7059 180 7884 230 8222 31 2408 81 5270 131 7079 181 7894 231 8224 32 2469 82 5326 132 7099 182 7904 232 8227 33 2529 83 5382 133 7119 183 7914 233 8229 34 2590 84 5438 134 7139 184 7924 234 8232 35 2650 85 5490 135 7159 185 7934 235 8235 36 2710 86 5550 136 7179 186 7944 236 8237 37 2771 87 5606 137 7199 187 7954 237 8239 38 2831 88 5662 138 7219 188 7964 238 8244 39 2892 89 5718 139 7239 189 7974 239 8243 40 2952 90 5774 140 7259 190 7984 240 8247 41 3012 91 5830 141 7279 191 7994 241 8248 42 3073 92 5886 142 7299 192 8004 242 8252 43 3133 93 5942 143 7319 193 8014 243 8254 44 3194 94 5998 144 7339 194 8024 244 8257 45 3254 95 6054 145 7359 195 8034 245 8258 46 3310 96 6110 146 7379 196 8044 246 8262 47 3366 97 6166 147 7399 197 8054 247 8265 48 3422 98 6222 148 7419 198 8064 248 8267 49 3478 99 6278 149 7439 199 8074 249 8269 50 3534 100 6334 150 7459 200 8084 250 8272 Cálculo de Demanda Notas a A Tabela nº 06 é aplicável na determinação da demanda de apartamentos com área útil de até 400 m2 Para apartamentos com área superior deverá ser feito o cálculo através da fórmula Y 0034939 X0895075 Onde Y representa a demanda do apartamento em kVA X corresponde a área útil em m² do apartamento b Para edifícios cujos apartamentos não possuam a mesma área o método poderá ser adotado determinandose a área útil a ser aplicada na Tabela nº 06 pela média ponderada das áreas envolvidas Cálculo de Demanda D2 Demanda do condomínio B iluminação 100 de 10 kW 10 kW 25 de 5 kW 125 kW 1125 kW 09 125 kVA C Tomadas de corrente 20 de 5 kW 1 kW 09 111 kVA D Motores Da Tabela nº 05 2 elevadores com motores de 10cv 1731 kVA Da Tabela nº 05 1 bomba de 5 cv 602 kVA Demanda do condomínio D2 125 111 1731 602 3694 kVA Demanda Total 12 D1 D2 Demanda Total 12 641 3694 Demanda Total 12125 kVA Cálculo de Demanda Especificação da Entrada de Serviço Demanda Total 12125 kVA Baixa Tensão Trafo 1125kVA Trafo 150kVA Trafo 225VA Entrada de Serviço para D75kVA Ligação Aérea Entrada de Serviço para D75kVA Ligação Subterrânea Entrada de Serviço para 75kVA D 225kVA Potência kVA dos Transformadores 1125 150 225 Subestação Abrigada D 225kVA Ver outras condições determinantes para fornecimento em média tensão N3210002 D 300kVA proteção na baixa tensão Adendo 02 D 300kVA proteção na média tensão Consulta Prévia O encaminhamento da documentação para a CELESC deve ser feita através do sistema PEP Para a consulta prévia a Instrução PEP1 prevê 5 SOLICITAÇÃO DE CONSULTA PRÉVIA ESTUDO TÉCNICO 51 Deve ser encaminhado para Consulta PreviaEstudo técnico todo projeto de ligação nova aumento de cargatransformação em média tensão e edifício de uso coletivo 52 O responsável técnico após cadastro no sistema PEP Celesc deverá cadastrar sua solicitação e anexar os seguintes documentos 521 A planta de situação deve conter todos os detalhes indispensáveis para localização da edificação tais como situação da edificação e do lote em relação aos quarteirões e ruas adjacentes número da edificação a ser ligado posicionamento da rede de distribuição e número do transformador na via pública sugestão do ponto de entrega e distância do poste de derivação até a medição em escala adequada e nos formatos estabelecidos pela norma NBR 5984 da ABNT sendo preferencialmente nas folhas formato A4 ou A3 VER ANEXO II E ANEXO III Consulta Prévia 53 O responsável técnico ao concluir sua solicitação receberá a indicação do número da respectiva SO solicitação 54 Será de quinze dias o prazo para resposta da consulta préviaAnálise técnica ou estudo técnico ressalvado os casos complexos que exija maior prazo de análise 55 A comunicação da situação da solicitação da Consulta PreviaEstudo técnico realizada via correio eletrônico ou ainda através de consulta no sistema PEP Celesc via internet inclusive com a visualização do parecer da Celesc Consulta Prévia Instalações de BEP e DPS 51 Instalação do BEP e DPS a para toda edificação de uso coletivo ou agrupamento que necessite de proteção geral deverá ser instalado o DPS por se situar em região sob condições de influências externas AQ2 mais de 25 dias de trovoadas ano e ser alimentada total ou parcialmente por rede aérea ou quando a instalação se situar em região sob condições de influências externas AQ3 parte da instalação situada no exterior das edificações b para toda edificação que possui mais de 06 seis medições deverá ser instalado obrigatoriamente o BEP Barramento de Equipotencialização seguindo as prescrições desta instrução Até 06 medições o barramento de proteção PE pode ser utilizado como BEP quando este estiver o mais próximo possível do ponto de entrada da linha elétrica na edificação conforme Item 64213 Nota 2 da NBR 5410 525 Dimensões das Caixas do BEP As dimensões mínimas admitidas para a caixa BEP em policarbonato são 260 x 520 x 186mm e metálica de 260 x 520 x 200mm ou 350 x 450 x 200mm Largura x Altura x Profundidade 526 Dimensões das Caixas do BEP DPS As dimensões mínimas admitidas para a caixa do DPS DP são para caixas em policarbonato de 260 x 520 x 186mm e metálica de 260 x 520 x 200mm ou 350 x 450 x 200mm Largura x Altura x Profundidade 527 Dimensões Mínimas do BEP As dimensões mínimas do Barramento de Equipotencialização são 300 x 25 x 5mm Comprimento x Largura x Espessura Obs As dimensões do barramento poderão ser alteradas desde que mantida a mesma seção em mm² de cobre e devidamente aprovada em projeto elétrico para adequação as caixas 531 Localização do BEP O barramento de equipotencialização principal deverá estar localizado junto ou o mais próximo possível do equipamento de proteção geral da instalação QGP Quadro Geral de Proteção ou do quadro de medição o que estiver mais próximo do ponto de entrada de energia na edificação Se o projeto prevê mais de um quadro de medição em uma mesma edificação junto a cada um destes quadros deverão ser previstos barramentos suplementares se estiverem distantes mais de 10 m do principal que por sua vez serão interligados ao BEP principal Em consumidores atendidos em tensão primaria de distribuição o BEP poderá ficar na mureta na subestação ou próximo ao quadro de distribuição 542 Seleção do DPS A seleção do DPS deverá ser realizada de acordo com o emprego deste respeitando os parâmetros mínimos de corrente nominal de descarga Para escolher a classe mais adequada de DPS o projetista levará em conta o tipo de influência que pode atuar sobre a edificação e suas instalações os tipos são a DPS classe I indicado para unidades consumidoras individuais ou edificação coletiva sujeitas a influencia AQ3 e deverá possuir corrente nominal de descarga mínima de 125kA b DPS classe II indicado para unidades consumidoras individuais ou edificação coletiva sujeita a influência AQ2 e deverá possuir corrente nominal de descarga mínima de 5 kA 820 µspara cada modo de proteção Instalações de BEP e DPS 542 Seleção do DPS c DPS classe III indicado para unidades consumidoras individuais ou edificação coletiva sujeita a influência AQ2 e AQ3 deverá possuir corrente nominal de descarga mínina de 125 kA d recomendase que seja instalado DPS tipo III nas tomada para proteção de todo equipamento elétrico instalado no interior da unidade consumidora e quando existir a instalação do DPS tipo I na entrada do edifício recomendase a instalação de DPS tipo II no quadro de distribuição interno de cada unidade consumidora Instalações de BEP e DPS 542 Seleção do DPS 5421 Suportabilidade a Correntes de CurtoCircuito O DPS deve ser capaz de suportar a máxima corrente de curtocircuito presumida no ponto em que for instalado 5422 Corrente Nominal de Descarga In Corresponde ao valor de crista de uma corrente com forma de onda 820 µs Portanto o DPS Classe II onda 820 µs deve suportar uma corrente nominal de descarga mínima de 5 kA 5423 Corrente de Impulso Iimp Corresponde ao impulso de corrente com que é ensaiado o DPS Classe I na forma de onda 10350 µs Portanto o DPS Classe I onda 10350 µs deve suportar uma corrente de impulso mínima de 125 kA Instalações de BEP e DPS Conflito com a N3210002 onde Ucmax275V QUADROS METÁLICOS PARA MEDIDORES Módulos Sem BEP e DPS NT03 QUADROS MÁXIMO com 30 MEDIDORES Sem BEP e DPS NT03 Exemplo de quadro metálico com até 4 medidores QUADROS METÁLICOS PARA MEDIDORES Com Barra PE na Função de BEP e com DPS para Quadros até 6 Medidores I3210029 PE BEP Exemplo de quadro metálico com até 4 medidores QUADROS METÁLICOS PARA MEDIDORES Com Barra PE na Função de BEP e com DPS para Quadros até 6 Medidores I3210040 PE BEP QUADROS METÁLICOS PARA MEDIDORES Com BEP e DPS para Quadros com mais de 6 Medidores I3210029 Exemplo de quadro metálico com 15 medidores Exemplo de quadro metálico com 30 medidores QUADROS EM POLICARBONATO PARA MEDIDORES Com BEP e DPS para Quadros com mais de 6 Medidores I3210029 Exemplo de quadro em policarbonato com 7 medidores Exemplo de quadro em Policarbonato com 30 medidores I3210029 Entrada Inferior Entrada Superior No text extracted from the image of the electrical installation Ligação ProvisóriaDefinitiva 672 Localização do Quadro para Medidores a Em edifícios com até quatro pavimentos sem elevador o quadro para medidores deverá estar localizado em locais de livre acesso e quando internamente no pavimento térreo ou subsolo Em edificações sujeitas a inundações o quadro para medidores deverá ser instalado no pavimento imediatamente superior ao da cota máxima da maior enchente registrada b Em edifícios com mais de quatro pavimentos os medidores poderão ser distribuídos em grupos por pavimento desde que se verifique a quantidade mínima de 08 oito unidades por quadro c A quantidade máxima permitida de medidores reunidos num só quadro será de 30 trinta unidades Desenho n 19 Quando ocorrer a instalação de mais de 15 quinze medidores polifásicos o compartimento destinado a alojar os barramentos e proteções deverá ter largura mínima de 75 cm setenta e cinco centímetros devendo constar no projeto elétrico d O quadro para medidores deverá estar instalado o mais próximo possível da entrada principal da edificação em locais de livre acesso dotados de iluminação artificial não controlada por minuteria 672 Localização do Quadro para Medidores e Não é permitida a instalação do quadro para medidores nos seguintes locais Em parede limítrofe com a via pública Em recintos fechados interiores de vitrines sanitários etc Em mureta junto a poste da CELESC Embutido em muros de divisa Sob e sobre escadarias e rampas Locais sujeitos a poeira umidade inundações trepidações gases corrosivos ou combustíveis e proximidades de fogões e caldeiras Locais sujeitos a abaloamento de veículos Dimensionamento do Ramal Consumidores Para dimensionar o ramal de alimentação dos consumidores em edifício coletivo basta fazer o levantamento da carga instalada tal qual se procedeu no projeto residencial Uma vez determinada a carga instalada basta se utilizar da Tabela 8A do adendo da NT03 CELESC Exemplo Para a unidade residencial estudada no projeto residencial obtevese uma carga instalada de 162kW Assim em sendo uma unidade consumidora de edifício de uso coletivo o dimensionamento seria Prumada Elétrica 68 Prumadas Colunas montantes As prumadas elétricas deverão ser instaladas exclusivamente em áreas de uso comum circulação etc não sendo permitida sua instalação em paredes internas de qualquer unidade consumidora do edifício Todos os ramais de saída que constituem a prumada deverão ser instalados no interior de eletrodutos independentes NT 03 Prumada Elétrica Diagrama Unifilar Informativo Técnico DVMD nº01 2015 CELESC Informativo Técnico DVMD nº01 2015 CELESC PAVIMENTO TIPO Fonte livro do Hélio Creder 15ª edição FINAL Celesc Distribuição SA INSTRUÇÃO NORMATIVA SISTEMA PEP CELESC DE PROJETOS ELÉTRICOS DE PARTICULAR FORNECIMENTO EM MÉDIA TENSÃO E EDIFÍCIO DE USO COLETIVO Anexo III Modelo de Croqui Baixa Tensão RUA C ponto de Entrega Rama Aérea 15 m 3 m 3802 2 0V Edificação N 00 Medidor se eistir A00000000 RUA D RUA A RUA B MEMORIAL DESCRITIVO 1 APRESENTAÇÃO A elaboração deste projeto de instalação elétrica residencial tem como finalidade garantir o desempenho harmônico de toda rede elétrica da residência bem como a garantia de prevenção contra acidentes evitando prejuízos e transtornos para seus moradores Com isso será elaborado a previsão de cargas da edificação baseado na carga mínima de tomadas e iluminação seguindo as normas da NBR 54102004 como também calculando a demanda de energia baseada pela Norma da Celesc a N 3210003 Fornecimento de energia elétrica a edificações de uso coletivo 2 NORMAS E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS APLICÁVEIS As instalações elétricas deverão ser executadas de acordo com a projeto arquitetônico considerando as especificações e indicações conformes mencionadas posteriormente Para a elaboração deste projeto foram utilizadas como referência a norma NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão A execução dos serviços deverá obedecer a melhor técnica por profissionais qualificados e dirigidos por profissionais que tenham habilitação junto ao CREA NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão NBR 5419 Sistema de proteção contra descargas atmosféricas N3210003 Fornecimento de energia elétrica a edificações de uso coletivo Celesc 3 CARACTERÍSTICAS DA EDIFICAÇÃO Finalidade Empreendimento residencial Paredes Alvenaria Conta 12 apartamentos mais salão de festas Tipo de instalação Baixa tensão Área total construída 26194 m² Número de pavimentos 3 Tensão nominal 380220 V 4 PREVISÃO DE CARGAS A previsão de cargas é importante para ajudar a planejar e gerenciar melhor o consumo de energia elétrica evitando sobrecargas na rede elétrica Além disso a previsão de cargas também pode ajudar a otimizar o consumo de energia permitindo que os moradores possam utilizar a energia de forma mais eficiente atendendo assim os custos com energia elétrica A previsão de cargas é uma estimativa dos equipamentos e iluminação que serão utilizados em uma residência Baseado na NBR 54102004 41 Iluminação 411 Potência e quantidade mínima de pontos de luz Para a previsão de cargas em cômodos com até 6m² deve ser prevista uma carga de 100 VA para áreas maiores que 6m² deve acrescentar 60 VA a cada 4m² Conforme a Norma Brasileira ABNT NBR 54102004 em cada cômodo ou dependência é previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto comandado por um interruptor Em caso de escadas lavabos depósitos despensas e varandas pode substituir o ponto de luz no teto por ponto na parede 5 TOMADAS 51 TUG Conforme a norma brasileira NBR 5410 para área igual ou maior que 6m² deve conter pelo menos uma tomada a cada 5 m ou fração do perímetro para salas e dormitórios Para cozinhas copas e áreas de serviço deve ser colocada uma tomada a cada 35 m ou perímetro fracionado Se a área for menor que 225m² deve colocar um ponto de tomada 511 Memorial de cálculo Nº TUG Perimetro local Metragemfracionada O levantamento de cargas da área comum do condomínio se encontra na Tabela 1 dos apartamentos está na tabela 2 de forma sucinta para melhor leitura e interpretação dos valores expressos Tabela 1 resumo do levantamento de cargas de iluminação e TUGs áreas comuns CÔMODOS DIMENSÃO ILUMINAÇÃO ÁREA m² PERIMETRO m Nº PONTOS POT UNIT VA POT TOTAL VA Garagem 21334 12 3160 Hall de Entrada 910 1 100 Escada 108 2 640 Salão de Festas 1819 3 280 Play 1 100 100 Banheiro 100 1 100 100 Abrigo 1 100 100 Circulação 951 1 300 300 TOTAL 26194 22 4780 TOMADAS DE USO GERAL TUG Garagem 8085 7 100 700 Hall de Entrada 128 3 100 300 Escada 2 100 200 Salão de Festas 1788 4 100 400 Play 400 Banheiro 46 1 600 600 Abrigo 400 Circulação 1310 3 100 300 TOTAL 12923 20 2500 Fonte autoria própria NOTA O levantamento de cargas da Tabela 2 e tabela 4 representa apenas 1 dos apartamentos porém como todos os apartamentos são iguais deve se tomar a tabela 2 como as representações das cargas dos demais apartamentos dessa forma só necessita multiplicar a demanda de um apartamento pela quantidade de apartamentos existentes na edificação Tabela 2 resumo do levantamento de cargas de iluminação e TUGs AP01 CÔMODOS DIMENSÃO ILUMINAÇÃO ÁREA m² PERIMETRO m Nº PONTOS POT UNIT VA POT TOTAL VA EstarJantar 1331 2 10060 160 Cozinha 446 1 100 100 Quarto 700 1 100 100 Suíte 1069 1 160 160 Banheiro Suíte 344 1 100 100 Banheiro Social 344 1 100 100 Circulação 144 1 100 100 Área de serviço 203 1 100 100 Sacada 161 1 100 100 TOTAL 4742 10 1020 TOMADAS DE USO GERAL TUG EstarJantar 1665 4 100 400 Cozinha 895 3 600 1800 Quarto 106 3 100 300 Suíte 146 3 100 300 Banheiro Suíte 78 1 600 600 Banheiro Social 78 1 600 600 Circulação 500 1 100 100 Área de serviço 57 1 100 100 Sacada 55 1 100 100 TOTAL 8260 18 4800 Fonte autoria própria 11 TUE A quantidade de TUE é estabelecida de acordo com a necessidade do cliente ou seja de acordo com o número de aparelhos de utilização onde a sua potência atribuída deve ser a nominal do equipamento a ser alimentado Tabela 2 resumo das TUEs Tabela 3 resumo dos circuitos TUEs áreas comuns LOCAIS TOMADA DE USO ESPECÍFICO TUE Nº PONTOS FP POT EM W POT EM VA EQUIP Portão de entrada 1 067 7906 1180 Motor monofásico Portão de saída 1 067 7906 1180 Motor monofásico Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de incêndio Salão de festas 1 084 1596 1900 Split 12000 BTUs Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de água serv Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de recalque TOTAL 6 120248 16380 Fonte autoria própria Tabela 3 resumo dos circuitos TUEs AP01 CÔMODOS TOMADA DE USO ESPECÍFICO TUE Nº PONTOS FP POT EM W POT EM VA EQUIP Suíte 1 092 1600 173913 Split 12000 BTUs Quarto 1 092 1600 173913 Split 12000 BTUs Banheiro 1 1 1 4500 4500 Chuveiro elétrico Banheiro 2 1 1 4500 4500 Chuveiro elétrico TOTAL 4 12200 1247826 Fonte autoria própria 6 DEMANDA Segundo a norma N3210003 da Celesc a demanda é média das potências elétricas ativas ou reativas injetada ou requerida do sistema elétrico de distribuição durante um intervalo de tempo especificado E a demanda provável é um total previsto para o empreendimento calculada no mínimo conforme metodologia desta Norma expressa em quilovoltampère kVA Cálculo da demanda provável D pk D 1D2D eD s D1F Da D2DiDtD m DP Demanda provável mínima k Fator de majoração igual a 12 para todas as edificações D1 Demanda das unidades consumidoras residenciais apartamentos D2 Demanda do condomínio serviço F Fator de diversidade em função no de unidades residenciais conforme Tabela 01 Da Demanda por apartamento em função de sua área útil conforme Tabela 02 utilizar fator 157 para áreas inferiores a 70m² Di Demanda referente a iluminação das áreas comuns condomínioserviço aplicando fator de demanda 100 para os primeiros 10 kW de carga e 25 para os demais utilizar fator de potência 090 Dt Demanda referente às tomadas de corrente de uso geral das áreas comuns condomínioserviço aplicando fator de demanda 20 utilizar fator de potência de 090 As tomadas de corrente para uso específico devem ser consideradas cargas especiais De Dm Demanda referente aos motores elétricos conforme Tabela 04 De Demanda das cargas especiais centrais de refrigeração ou aquecimento iluminação de quadras esportivas saunas estações de recarga veicular etc aplicando se o fator de demanda 100 Ds Demanda provável comercial referente a salas de escritórios lojas e outras atividades Tabela 05 Tabela 06 e Tabela 07 O cálculo foi realizado em etapas calculando a demanda de energia por área dos apartamentos e logo em seguida a demanda do condomínio e foi somado ambos para se obter o valor da demanda do edifício em kVA conforme a norma exige D1 DEMANDA DAS UNIDADES CONSUMIDORAS RESIDENCIAIS APARTAMENTOS D1F Da Área média dos apartamentos é de 4742m² por apartamento são 3 andares com 4 AP cada totalizando 12 APs com mesma área média útil Conforme a tabela 2 da norma áreas inferiores a 70m² atribuir um valor de 157 kVA e na tabela 1 mostra que 12 AP tem um fator de diversidade igual a 1120 logo a demanda é de D11120 157 17584ou17584 kVA D2 DEMANDA DO CONDOMÍNIO SERVIÇO D2DiDtD m A potência de iluminação Di utilizada já está com FP de 09 então por isso se dispensa a divisão por 09 como a norma pede a potência total de toda iluminação do condomínio soma um total de 8680 VA então seu valor para cálculo será de 100 A parcela Dt pede para aplicar 20 no valor da carga total de tomadas de uso geral com FP de 09 mas como as tomadas já estão com esse valor não necessita dividir novamente a potencial total das TUGs são de 3700 VA aplicando os 20 temos Dt 023700 740 VA ou 074kVA A parcela Dm referese aos motores na edificação conta com 5 motores sendo 2 com 05 CV e mais 3 de 5 CV de potência consultando a tabela 4 da norma temse que para 2 motores de 05 CV a demanda é de 1180 kVA e 3 de 3 CV a demanda é de 7733 kVA esses valores somados da 8913 kVA com isso temos D286807408913 18333 ou 18333 kVA DP DEMANDA PROVÁVEL MÍNIMA D pk D 1D2D eD s D p12175841833319000 D p450004 ou450004kVA 7 RAMAL DE CONECXÃO E ENTRADA O ramal de entrada é o conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de conexão e a medição De acordo com a N3210003 utilizase a demanda e a potência instalada para o dimensionamento do ramal de entrada Para potência demanda de 450004 kVA o ramal de entrada enquadrase na categoria C5 tensão 220380 V conforme mostra a tabela 08 da norma Ramal de entrada contara com cabo de 16mm² Cu EPRXLPE mm² 90C 061 kV eletroduto de aço carbono de 1 ½ Ramal de conexão com cabo 25mm² multiplexado Ramal de carga contara com cabo de 10mm² Cu EPRXLPE mm² 90C 061 kV esse ramal contempla a saídas dos medidores até os quadros dos apartamentos e condomínio Poste Duplo T DT de 7m com 200daN de esforço suportado Dimensionamento das Barras de Cobre Seção Retangular 4 barras de 34 por 18 Disjuntor Geral tripolar termomagnético tipo caixa moldada de 80 A com capacidade de interrupção de 10kA curva C Disjuntor de proteção individual Para os apartamentos usar disjuntor monopolar de 40 A com interrupção de 5kA Disjuntor condomínio Usar disjuntor bipolar de 50A capacidade de interrupção de 5kA Dimensionamento do condutor neutro De acordo com a Tabela 48 quando o condutor fase for 25 seção adotada para o condutor neutro será a mesma do condutor fase Então para o condutor fase 16 mm² o condutor neutro será 10 mm² também Dimensionamento do condutor de proteção do circuito terra De acordo com a Tabela 58 quando o condutor fase for 16 a seção adotada para o condutor terra será a mesma do condutor fase Então para o condutor fase 10 mm² o condutor terra será 10 mm² também Na figura 1 abaixo se tem uma representação do padrão de entrada da residência e na figura 2 temse o detalhamento da caixa de medição e proteção Figura 1 representação do ramal de entrada Fonte N3210003 Celesc Figura 2 detalhe das vistas Fonte N3210003 Celesc Poste do cliente O poste particular deverá ser de concreto armado seção duplo T ou de seção circular de aço ou de concreto com caixa de medição incorporada conforme documentos referência Nota Todo fornecedor de postes deverá obrigatoriamente ser cadastrado na Distribuidora com apresentação de documento responsabilidade técnica de profissional habilitado na área civil bem como o projeto construtivo dele Os fornecedores cadastrados são elencados no Padrão Técnico N3210003 Para as Distribuidoras do Celesc D o comprimento total do poste particular deve ser no mínimo de 7 m correspondente neste caso a um engastamento de 042 metros e altura livre de 658 metros Nas Distribuidoras o poste de entrada tem altura 7 metros para todas as situações Para ponto de conexão em poste situado em travessia de rua poderá ser utilizado comprimento maior desde que adequado à altura mínima do ponto de fixação do ramal de entrada em relação ao solo de 658 metros e engastado conforme a fórmula 𝑒 𝐿 01 06 Onde L comprimento total do poste m e engastamento m 8 DIMENSIONAMNTO DO QUADRO DE MEDIÇÃO COLETIVO QMC Dimensões do QMC são Altura 120m Comprimento 220m Profundidade 60cm O cliente deve seguir as seguintes diretrizes especificadas pela norma na ora de comprar o quadro e seus acessórios e na hora de instalar segui abaixo as diretrizes presentes na norma O quadro deve ser fabricado em chapa de alumínio com espessura mínima de 15 mm apresentar grau de proteção mínimo IP43 conforme NBR IEC 60529 atender a Especificação E3210026 da Celesc D e ABNT NBR 15820 A pintura deve ser realizada interna e externamente em resina poliéster texturizada ou lisa em pó por deposição eletrostática após prétratamento da chapa para aderência e ancoragem da tinta com camada média de 60 10 micras cor referência Munsell N 65 cinza claro ou branca O quadro deve possuir barramentos de cobre eletrolítico para conexão das fases e neutro bem como barra PE dimensionados conforme projeto da entrada de energia fixados aos condutores utilizando terminal a compressão olhal e parafuso de latão cabeça fenda eou estrela com diâmetro e em número adequado por meio de porca e arruela de mesmo material O quadro deve ter uma tampa individual em cada caixa de medição com visor de vidro transparente de espessura 4 mm A caixa com largura 310 mm deve ter visor de dimensões 110 x 170 mm L x A com vidro de 130 x 190 mm A caixa com largura 400 mm deve ter visor de dimensões 150 x 250 mm L x A com vidro de 170 x 270 mm Os condutores de conexão do medidor fase e neutro que realizam a interligação entre o barramento geral e o medidor devem ter a isolação da extremidade recomposta utilizando tubo termocontrátil ou fita isolante a ser removida quando da instalação do medidor da unidade consumidora A fiação deve ser organizada utilizando abraçadeira de nylon O quadro deve apresentar o logotipo eou nome do fabricante bem como identificação do lote mêsano de fabricação na tampa ou em local próprio conforme projeto homologado A porta dos barramentos e a tampa da caixa de medição devem apresentar uma plaqueta de advertência Cuidado Eletricidade e o raio típico A tampa da caixa de medição deve apresentar também uma plaqueta de advertência e alerta de segurança com os dizeres ATENÇÃO CUIDADO RISCO DE CHOQUE ELÉTRICO DISJUNTOR APÓS O MEDIDOR com dimensões de 90 x 50 mm L x A em chapa de alumínio ou polimérica As placas devem observar a Especificação 13 e ser afixadas por rebites ou aparafusadas A tampa da caixa deve apresentar dispositivo para lacre com parafuso de inox de dimensão mínima rosca M5 x 15 mm Os demais parafusos da caixa devem ser de aço inox latão ou cobre j O disjuntor geral pode ser instalado na parte superior ou inferior do compartimento de barramentos e a entrada e saída dos cabos deve seguir as instruções de instalação do fabricante Observar os desenhos completos dos quadros de medição publicados no site wwwcelesccombr Projetos Elétricos e Normas Acesso Normas Técnicas Padrão de Entrada Desenhos Os barramentos devem ser protegidos por uma de placa de policarbonato transparente cristal com espessura de 3 mm cobrindo toda a largura deste compartimento devendo ter dispositivo para lacre em pelo menos 04 locais Devem ser fornecidos 03 parafusos zincados de 42 x 25 mm para fixação de cada medidor dentro das caixas de medição n Dimensões em milímetros mm quando não indicado em contrário o Os fabricantes devem ser certificados e os quadros homologados pela Celesc D Dimensionamento do dispositivo de proteção contra surtos elétricos DPS Obrigatoriamente deverá possuir proteção interna visando garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica contra os efeitos do curtocircuito permanente do varistor fim de sua vida útil conforme ABNT NBR IEC 61643 Considerando a possibilidade de falha do DPS deve ser instalado a montante um dispositivo de proteção contra sobrecorrente DP constituído de disjuntores termomagnéticos monopolares com capacidade de interrupção de acordo com a corrente de curtocircuito presumida no ponto no mínimo igual a 10 kA acessível sem a necessidade de rompimento do lacre da Celesc D Características técnicas Frequência nominal 60 Hz Corrente nominal de descarga com forma de onda 820 µs In mínimo 10 kA Máxima corrente de descarga com forma de onda 820 µs Imáx mínimo 12 kA Tensão nominal uc o 175 V para as tensões 127220 V o 275 V para as tensões 220380 V O nível de proteção tensão residual para impulso atmosférico com forma de onda 820 µs e crista igual à corrente nominal no máximo 25 kV O DPS Classe II deve ser conectado com condutor de seção transversal mínima 6 mm² e utilizar dispositivo de proteção com corrente nominal máxima de 25 A esses devem ser utilizados para os equipamentos O DPS Classe I deve ser conectado com condutor de seção transversal mínima 16 mm² e utilizar dispositivo de proteção com corrente nominal máxima de 63 A esse deve ser utilizado no SPDA O DPS Classe I indicado para unidades consumidoras isoladas ou edificações de uso coletivo sujeitas a incidência de descargas diretas AQ3 por exemplo sobre o sistema de proteção contra descargas atmosféricas SPDA deve suportar corrente de impulso de descarga 𝐼n de no mínimo 125 kA esse deve ser utilizado no SPDA O comprimento dos condutores destinados a conectar o DPS à barraconector PEN deverá ser o mais curto possível respeitando o prescrito pela ABNT NBR 5410 item 63529 de comprimento 500 mm O condutor deverá possuir seção de no mínimo 4 mm² em cobre e 6 mm² em alumínio Indicador de Estado de Funcionamento O supressor de surto deverá possuir um dispositivo interruptor automático e não explosivo O DPS deverá possuir também um indicador de estado de funcionamento em operação normal ou inoperante Se inoperante significa que apesar de não haver interrupção no fornecimento de energia ao cliente o DPS não protegerá na ocorrência de um novo surto atmosférico e deverá ser substituído 9 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Instalação de condutores em eletrodutos Os eletrodutos calhas e blocos alveolados podem conter condutores de mais de um circuito nos seguintes casos Quando as três condições seguintes forem simultaneamente atendidas 1 Pertençam a mesma instalação mesmo dispositivo geral de manobra e proteção 2 As seções nominais dos condutores fase estejam em um intervalo de três valores normalizados sucessivos ex 25 mm² 4 mm² e 6 mm² 3 Os condutores e cabos isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviço contínuo Taxa máxima de ocupação As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores ou cabos após a instalação dos eletrodutos e acessórios Taxa de ocupação máxima em relação a área de seção transversal dos eletrodutos não deve ser superior a 53 no caso de um condutor ou cabo 31 no caso de dois condutores ou cabos 40 no caso de três ou mais condutores ou cabos Figura 4 Eletroduto PVC flexível leve Tigreflex Fonte Catálogo Tigre Seção interna e seção útil de um eletroduto De acordo com CRUZ E C A ANICETO L A 2012 a seção interna de um eletroduto Sie deve ser determinada a partir do seu diâmetro interno Di e a sua seção útil Su a partir de Sie e da taxa máxima de ocupação TO que é calculado da seguinte forma Sieπ x Di 2 4 e Su 100 xSie Área ocupada por condutores Segundo CRUZ E C A ANICETO L A 2012 a área total ocupada St por um conjunto de condutores podem ser calculadas da seguinte forma St Sec onde Sec e a área ocupada por um condutor é dado por Secπ x De 2 4 Onde De é a diâmetro externo do cabo Dimensões de cabos encotrados no mercado na tebela Figura 5 Dimensões de condutores isolados Fio Cabo Pirelli SA Fonte Lima Filho D L 2012 Trecho com maior número de circuitos condomínio Circuito 2 FNT de 15 mm² 3 x 71 mm² 213 mm² Retorno R de 15 mm² 1 x 71 mm² 71 mm² Circuito 5 FNT de 4 mm² 3 x 138 mm² 414 mm² Somatório da área ocupada pelos cabos ST 414 213 71 698 mm² Solução usar o DN25 Di 19 mm r 95 mm Área Pi r² 314 95² 283385 mm² área total interna do eletroduto DN25 Área útil para 4 circuitos considerar 40 da área total Área útil área total 40100 283385 mm² 04 113354 mm² O eletroduto flexível DN25 atende Sim Porque 113354 mm² 698 mm² Com isso o eletroduto de PVC corrugado amarelo de 25mm² atende esse trecho com isso adotase 25mm² para trechos semelhantes e 20mm² para trechos com menor quantidade circuitos Trecho com maior número de circuitos apartamentos Circuito 1 FNT de 15 mm² 3 x 71 mm² 213 mm² Circuito 2 FNT de 25 mm² 3 x 102 mm² 306 mm² Circuito 5 FNT de 25 mm² 3 x 102 mm² 306 mm² Somatório da área ocupada pelos cabos ST 213 306 306 825 mm² Solução usar o DN25 Di 19 mm r 95 mm Área Pi r² 314 95² 283385 mm² área total interna do eletroduto DN25 Área útil para 4 circuitos considerar 40 da área total Área útil área total 40100 283385 mm² 04 113354 mm² O eletroduto flexível DN25 atende Sim Porque 113354 mm² 825 mm² Com isso o eletroduto de PVC corrugado amarelo de 25mm² atende esse trecho com isso adotase 25mm² para trechos semelhantes e 20mm² para trechos com menor quantidade circuitos SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGA ATMOSFERICA O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas SPDA é um conjunto de medidas e dispositivos projetados para proteger estruturas equipamentos e pessoas dos efeitos das descargas atmosféricas comumente conhecidas como raios A implementação de um SPDA eficaz é essencial para garantir a segurança e a integridade de edificações e seus ocupantes além de preservar equipamentos eletrônicos sensíveis Componentes do SPDA Captores ou Pararaios São dispositivos instalados nas partes mais altas da estrutura destinados a captar a descarga atmosférica Existem vários tipos de captores como os Franklin Melsens e os modernos pararaios ionizantes Condutores de Descida São responsáveis por conduzir a corrente elétrica do captor até o sistema de aterramento Devem ser instalados externamente às edificações de maneira a evitar danos estruturais Sistema de Aterramento Tem a função de dispersar a corrente elétrica na terra de forma segura Um bom sistema de aterramento é fundamental para a eficácia do SPDA e deve apresentar baixa resistência elétrica Dispositivos de Proteção contra Surtos DPS Instalados nos quadros de distribuição elétrica têm a função de proteger os equipamentos eletrônicos contra surtos de tensão provocados por descargas atmosféricas indiretas Normas e Regulamentações A instalação do SPDA deve seguir normas técnicas rigorosas para garantir sua eficácia No Brasil a norma principal é a NBR 5419 que estabelece os critérios para o projeto instalação e manutenção dos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas Projeto de SPDA de uma edificação residencial que se encontra em Joinville com prédios da mesma altura em torno da edificação Dados edifício com 12 unidades residenciais condomínio total de pessoas na estrutura 50 localizado em JoinvilleSC em território plano com estruturas de mesma altura na redondeza Altura H de 1720 m Comprimento L de 31 m e Largura W de 172 m Linhas de energia sem conhecimento do tamanho aéreas e sem blindagem Considerar perda de vida humana e sem risco de explosão Risco considerado R1 risco de perda de vida incluindo ferimentos Perda considerada na estrutura L1 perda de vida humana Danos considerados D1 ferimento aos seres vivos por choque elétrico D2 danos físicos D3 falhas de sistemas eletroeletrônicos Consulta a ser realizada nas tabelas Temos que determinar os componentes do risco R1 que são RA RB RU RV e comparar com o risco tolerável RT 1 Componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque RA ND x PA x LA Determinação de ND ND NG x AD x CD x 106 NG é a densidade de descargas atmosféricas para a terra 1km2 ano AD é a área de exposição equivalente da estrutura expressa em metro quadrado m2 ver Figura A5 CD Fator de utilização da estrutura tabela A1 NG 9 AD L W 2 3 H L W π 3 H2 AD 31 172 2 3 172 31 172 π 3 1722 AD 14000 Para determinar CD utilizamos a tabela A1 CD 05 Assim ND 9 x 14000 x 05 x 106 0063 Determinação de PA Probabilidade PA de uma descarga atmosférica em uma estrutura causar ferimentos a seres vivos por meio de choque elétrico Os valores de probabilidade PA de choque a seres vivos devido à tensão de toque e passo devido a uma descarga atmosférica em uma estrutura dependem do SPDA adotado e das medidas de proteção adicionais adotadas PAPTA PB PTA depende das medidas de proteção adicionais contra tensões de toque e passo como as listadas na Tabela B1 Valores de PTA são obtidos na Tabela B1 PB depende do nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual o SPDA de acordo com o ABNT NBR 54193 foi projetado Valores de PB são obtidos na Tabela B2 De acordo com a tabela B1 PTA 1 De acordo com a tabela B2 PB 1 Assim PA 1x11 Determinação de LA LA rtLT nZnt tz8760 rt é um fator de redução da perda de vida humana dependendo do tipo do solo ou piso ver Tabela C3 LT é número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico D1 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano Assim rt 103 LT 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Portando LA 103102 5050 87608760 1x105 Assim o valor de RA Calculando é RA 0063 x 1 x 1x105 63x107 2 Componente relacionado a danos físicos RB RB ND x PB x LB ND 0063 PB 1 Determinação de LB LB LV rp rf hz LF nZ nt tz 8 760 rp é um fator de redução da perda devido a danos físicos dependendo das providências tomadas para reduzir as consequências do incêndio ver Tabela C4 rf é um fator de redução da perda devido a danos físicos dependendo do risco de incêndio ou do risco de explosão da estrutura ver Tabela C5 hz é um fator de aumento da perda devido a danos físicos quando um perigo especial estiver presente ver Tabela C6 LF é número relativo médio típico de vítimas por danos físicos D2 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano rp 05 rf 102 hz 5 LF 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Assim LB LV 05 102 5 102 5050 87608760 25x104 Portanto RB 0063 x 1 x 25x104 1575x105 RISCOS DEVIDO ÀS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS EM LINHA CONECTADA À ESTRUTURA 1 Componentes relacionado a ferimentos a seres vivos por choque Ru RU NL NDJ x PU x LU Determinação de NL número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha NL NG AL CI CE CT 106 NG é a densidade de descargas atmosféricas para a terra 1km2 ano AL é a área de exposição equivalente de descargas atmosféricas que atingem a linha expressa em metro quadrado m2 ver Figura A5 Com a área de exposição equivalente para a linha AL 40 LL onde LL é o comprimento da seção da linha expresso em metros m Onde o comprimento da seção da linha é desconhecido pode ser assumido LL 1000 m CI é o fator de instalação da linha ver Tabela A2 CT é o fator tipo de linha ver Tabela A3 CE é o fator ambiental ver Tabela A4 NG 9 AL 40 x 1000 40000 CI 1 CT 1 CE 01 Assim NL 9 40000 1 01 1 106 0036 NDJ 0 Determinação de PU PU PTU PEB PLD CLD Onde PTU depende das medidas de proteção contra tensões de toque como restrições físicas ou avisos visíveis de alerta Valores de PTU são dados na Tabela B6 PEB depende das ligações equipotenciais para descargas atmosféricas EB conforme a ABNT NBR 54193 e do nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual o DPS foi projetado Valores de PEB são dados na Tabela B7 PLD é a probabilidade de falha de sistemas internos devido a umas descargas atmosféricas na linha conectada dependendo das características da linha Valores de PLD são dados na Tabela B8 CLD é um fator que depende da blindagem do aterramento e das condições da isolação da linha Valores de CLD são dados na Tabela B4 PTU 1 PEB 1 PLD 1 CLD 1 Logo PU 1 1 1 1 1 Determinação de LU LU rt LT nZnt tz8760 Onde rt é um fator de redução da perda de vida humana dependendo do tipo do solo ou piso ver Tabela C3 LT é número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico D1 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano Assim rt 103 LT 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Portanto LU 103 102 5050 87608760 105 Portanto RU 0036 0 x 1 x 105 RU 36x107 2 Componente relacionado a danos físicos RV RV NL NDJ PV LV Determinação de NLP número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha NL 0036 NDJ 0 Determinação de PV PV PEB PLD CLD onde PEB depende da ligação equipotencial para descarga atmosférica EB conforme a ABNT NBR 54193 e o nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual os DPS foram projetados Valores de PEB são dados na Tabela B7 PLD é a probabilidade de falha de sistemas internos devido a uma descarga atmosférica em uma linha conectada dependendo das características da linha Valores de PLD são dados na Tabela B8 CLD é um fator que depende da blindagem aterramento e condições de isolação da linha Valores de CLD são dados na Tabela B4 PEB 1 PLD 1 CLD 1 Portanto PV 1 1 1 1 Determinação de LV Segundo a norma LV LB 25x104 Assim RV 0036 0 1 25x104 RV 9x106 Assim R1 RA RB RU RV R1 63x107 1575x105 36x107 9x106 R1 2574x105 O risco tolerável RT referente às perdas de vidas humanas ou ferimentos permanentes é 105 então R1 RT 2574x105 Portanto a instalação de SPDA é necessária pois o risco calculado é maior que o risco tolerável Analisando os componentes de cálculo de R1 observase que apenas a componentes RB tem ordem de grandeza 105 os demais componentes já têm ordem de grandeza menor ou seja qualquer medida que busque reduzilos traria pouca ou nenhuma influência na redução de R1 Assim há que se avaliar o que se poderia fazer para reduzir RB Devemos fazer uma análise de cada um dos fatores para levantar os possíveis ajustes que poderiam influenciar no cálculo do risco R1 de forma a leválo para um valor do risco tolerável 1x105 Para os fatores ND 0063 e LB 25x104 não há o que alterar de forma a contribuir com a redução de RB Para PB se pode observar que na Tabela B2 Se tomarmos a inclusão de SPDA com nível IV PB02 ou nível III PB01 se terá uma excelente contribuição para a redução de RB Adotando um SPDA nível III que é a prática de mercado para edifícios residenciais então RB 0063x01x25x104 1575x106 Recalculando R1 temos R1 63x107 1575x106 36x107 9x106 R1 11565x105 Assim verificamos que o risco calculado ainda é maior que o risco tolerável E ainda verificasse que adotando um SPDA nível II não conseguimos diminuir o risco Dessa forma devemos mudar os parâmetros de algumas variáveis nesse caso a variável RV que é a maior entre as outras Recalculando PV com PEB 005 temos PV 005 1 1 005 Recalculando RV temos RV 0036 0 005 25x104 45x107 Assim considerando o nível de SPDA nível III temos R1 63x107 1575x106 36x107 45x107 R1 3015x106 Portanto R1 RT Assim se fará o desenvolvimento de um projeto de SPDA nível III para a edificação em estudo Para tal o método a ser utilizado é o do ângulo de proteção tipo franklin Para tanto a altura calculada é de 2319 m Assim o ângulo de proteção é de 44 determinando RP temos RP H x tan α RP 2319 x tan 44 RP 2239 m Quantidade de descidas Ncd Pco D Onde Pco é o perímetro da edificação D é o espaçamento entre as descidas nesse caso seguindo a tabela 4 Portanto Ncd 9575 15 Ncd 638 Assim são necessários 6 descidas com 6 astes para o sistema de aterramento ATERRAMENTO A entrada consumidora deverá possuir um ponto de aterramento destinado ao condutor neutro do ramal de entrada e da caixa de medição quando for metálica O condutor de proteção PE destinado à proteção da instalação interna do cliente deverá ser interligado à haste de aterramento da entrada consumidora no ponto de conexão neutro terra no interior da caixa de proteção conforme NBR 5410 dali sairá apenas um condutor com a função de neutro e proteção chamado condutor PEN configurando sistema TNC ele irá até o QDG onde lá se dividira em neutro e terra configurando sistema TNCS O condutor de aterramento deverá ser fio ou cabo de cobre nu ou isolado sem emenda de 10mm² em caso de não usar as ferragens do poste e não possuir dispositivo que possa causar sua interrupção vide NBR 5410 No caso de poste de concreto este procedimento é desnecessário uma vez que o aterramento é integrado com a ferragem interna do poste O condutor de aterramento deverá ser protegido mecanicamente por meio de eletroduto No caso do poste de concreto este procedimento é desnecessário uma vez que o aterramento é integrado com a ferragem interna do poste O condutor neutro deverá ser aterrado junto ao parafuso ou conector fendido quando caixa em polímero da caixa aterramento sem ser seccionado O rabicho do neutro deverá ser derivado da medição conectado ao condutor neutro de entrada O sistema de aterramento da residência será composto por seis hastes perfil de aço zincado ou e aço revestido de cobre com 24 m e 25 x 25 x 5 mm espaçadas em anel com distancia 24 m de uma para outra e cabo de cobre nu de 50mm² MEMORIAL DESCRITIVO 1 APRESENTAÇÃO A elaboração deste projeto de instalação elétrica residencial tem como finalidade garantir o desempenho harmônico de toda rede elétrica da residência bem como a garantia de prevenção contra acidentes evitando prejuízos e transtornos para seus moradores Com isso será elaborado a previsão de cargas da edificação baseado na carga mínima de tomadas e iluminação seguindo as normas da NBR 54102004 como também calculando a demanda de energia baseada pela Norma da Celesc a N3210003 Fornecimento de energia elétrica a edificações de uso coletivo 2 NORMAS E ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS APLICÁVEIS As instalações elétricas deverão ser executadas de acordo com a projeto arquitetônico considerando as especificações e indicações conformes mencionadas posteriormente Para a elaboração deste projeto foram utilizadas como referência a norma NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão A execução dos serviços deverá obedecer a melhor técnica por profissionais qualificados e dirigidos por profissionais que tenham habilitação junto ao CREA NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão NBR 5419 Sistema de proteção contra descargas atmosféricas N3210003 Fornecimento de energia elétrica a edificações de uso coletivo Celesc 3 CARACTERÍSTICAS DA EDIFICAÇÃO Finalidade Empreendimento residencial Paredes Alvenaria Conta 12 apartamentos mais salão de festas Tipo de instalação Baixa tensão Área total construída 26194 m² Número de pavimentos 3 Tensão nominal 380220 V 4 PREVISÃO DE CARGAS A previsão de cargas é importante para ajudar a planejar e gerenciar melhor o consumo de energia elétrica evitando sobrecargas na rede elétrica Além disso a previsão de cargas também pode ajudar a otimizar o consumo de energia permitindo que os moradores possam utilizar a energia de forma mais eficiente atendendo assim os custos com energia elétrica A previsão de cargas é uma estimativa dos equipamentos e iluminação que serão utilizados em uma residência Baseado na NBR 54102004 41 Iluminação 411 Potência e quantidade mínima de pontos de luz Para a previsão de cargas em cômodos com até 6m² deve ser prevista uma carga de 100 VA para áreas maiores que 6m² deve acrescentar 60 VA a cada 4m² Conforme a Norma Brasileira ABNT NBR 54102004 em cada cômodo ou dependência é previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto comandado por um interruptor Em caso de escadas lavabos depósitos despensas e varandas pode substituir o ponto de luz no teto por ponto na parede 5 TOMADAS 51 TUG Conforme a norma brasileira NBR 5410 para área igual ou maior que 6m² deve conter pelo menos uma tomada a cada 5 m ou fração do perímetro para salas e dormitórios Para cozinhas copas e áreas de serviço deve ser colocada uma tomada a cada 35 m ou perímetro fracionado Se a área for menor que 225m² deve colocar um ponto de tomada 511 Memorial de cálculo 𝑁º 𝑇𝑈𝐺 𝑃𝑒𝑟𝑖𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑜𝑐𝑎𝑙 𝑀𝑒𝑡𝑟𝑎𝑔𝑒𝑚 𝑓𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑎 O levantamento de cargas da área comum do condomínio se encontra na Tabela 1 dos apartamentos está na tabela 2 de forma sucinta para melhor leitura e interpretação dos valores expressos Tabela 1 resumo do levantamento de cargas de iluminação e TUGs áreas comuns CÔMODOS DIMENSÃO ILUMINAÇÃO ÁREA m² PERIMETRO m Nº PONTOS POT UNIT VA POT TOTAL VA Garagem 21334 12 3160 Hall de Entrada 910 1 100 Escada 108 2 640 Salão de Festas 1819 3 280 Play 1 100 100 Banheiro 100 1 100 100 Abrigo 1 100 100 Circulação 951 1 300 300 TOTAL 26194 22 4780 TOMADAS DE USO GERAL TUG Garagem 8085 7 100 700 Hall de Entrada 128 3 100 300 Escada 2 100 200 Salão de Festas 1788 4 100 400 Play 400 Banheiro 46 1 600 600 Abrigo 400 Circulação 1310 3 100 300 TOTAL 12923 20 2500 Fonte autoria própria NOTA O levantamento de cargas da Tabela 2 e tabela 4 representa apenas 1 dos apartamentos porém como todos os apartamentos são iguais deve se tomar a tabela 2 como as representações das cargas dos demais apartamentos dessa forma só necessita multiplicar a demanda de um apartamento pela quantidade de apartamentos existentes na edificação Tabela 2 resumo do levantamento de cargas de iluminação e TUGs AP01 CÔMODOS DIMENSÃO ILUMINAÇÃO ÁREA m² PERIMETRO m Nº PONTOS POT UNIT VA POT TOTAL VA EstarJantar 1331 2 10060 160 Cozinha 446 1 100 100 Quarto 700 1 100 100 Suíte 1069 1 160 160 Banheiro Suíte 344 1 100 100 Banheiro Social 344 1 100 100 Circulação 144 1 100 100 Área de serviço 203 1 100 100 Sacada 161 1 100 100 TOTAL 4742 10 1020 TOMADAS DE USO GERAL TUG EstarJantar 1665 4 100 400 Cozinha 895 3 600 1800 Quarto 106 3 100 300 Suíte 146 3 100 300 Banheiro Suíte 78 1 600 600 Banheiro Social 78 1 600 600 Circulação 500 1 100 100 Área de serviço 57 1 100 100 Sacada 55 1 100 100 TOTAL 8260 18 4800 Fonte autoria própria 11 TUE A quantidade de TUE é estabelecida de acordo com a necessidade do cliente ou seja de acordo com o número de aparelhos de utilização onde a sua potência atribuída deve ser a nominal do equipamento a ser alimentado Tabela 2 resumo das TUEs Tabela 3 resumo dos circuitos TUEs áreas comuns LOCAIS TOMADA DE USO ESPECÍFICO TUE Nº PONTOS FP POT EM W POT EM VA EQUIP Portão de entrada 1 067 7906 1180 Motor monofásico Portão de saída 1 067 7906 1180 Motor monofásico Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de incêndio Salão de festas 1 084 1596 1900 Split 12000 BTUs Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de água serv Reservatório de água 1 073 29492 4040 Bomba de recalque TOTAL 6 120248 16380 Fonte autoria própria Tabela 3 resumo dos circuitos TUEs AP01 CÔMODOS TOMADA DE USO ESPECÍFICO TUE Nº PONTOS FP POT EM W POT EM VA EQUIP Suíte 1 092 1600 173913 Split 12000 BTUs Quarto 1 092 1600 173913 Split 12000 BTUs Banheiro 1 1 1 4500 4500 Chuveiro elétrico Banheiro 2 1 1 4500 4500 Chuveiro elétrico TOTAL 4 12200 1247826 Fonte autoria própria 6 DEMANDA Segundo a norma N3210003 da Celesc a demanda é média das potências elétricas ativas ou reativas injetada ou requerida do sistema elétrico de distribuição durante um intervalo de tempo especificado E a demanda provável é um total previsto para o empreendimento calculada no mínimo conforme metodologia desta Norma expressa em quilovoltampère kVA Cálculo da demanda provável 𝑫𝒑 𝒌 𝑫𝟏 𝑫𝟐 𝑫𝒆 𝑫𝒔 𝑫𝟏 𝑭 𝑫𝒂 𝑫𝟐 𝑫𝒊 𝑫𝒕 𝑫𝒎 DP Demanda provável mínima k Fator de majoração igual a 12 para todas as edificações D1 Demanda das unidades consumidoras residenciais apartamentos D2 Demanda do condomínio serviço F Fator de diversidade em função no de unidades residenciais conforme Tabela 01 Da Demanda por apartamento em função de sua área útil conforme Tabela 02 utilizar fator 157 para áreas inferiores a 70m² Di Demanda referente a iluminação das áreas comuns condomínioserviço aplicando fator de demanda 100 para os primeiros 10 kW de carga e 25 para os demais utilizar fator de potência 090 Dt Demanda referente às tomadas de corrente de uso geral das áreas comuns condomínioserviço aplicando fator de demanda 20 utilizar fator de potência de 090 As tomadas de corrente para uso específico devem ser consideradas cargas especiais De Dm Demanda referente aos motores elétricos conforme Tabela 04 De Demanda das cargas especiais centrais de refrigeração ou aquecimento iluminação de quadras esportivas saunas estações de recarga veicular etc aplicandose o fator de demanda 100 Ds Demanda provável comercial referente a salas de escritórios lojas e outras atividades Tabela 05 Tabela 06 e Tabela 07 O cálculo foi realizado em etapas calculando a demanda de energia por área dos apartamentos e logo em seguida a demanda do condomínio e foi somado ambos para se obter o valor da demanda do edifício em kVA conforme a norma exige D1 DEMANDA DAS UNIDADES CONSUMIDORAS RESIDENCIAIS APARTAMENTOS 𝑫𝟏 𝑭 𝑫𝒂 Área média dos apartamentos é de 4742m² por apartamento são 3 andares com 4 AP cada totalizando 12 APs com mesma área média útil Conforme a tabela 2 da norma áreas inferiores a 70m² atribuir um valor de 157 kVA e na tabela 1 mostra que 12 AP tem um fator de diversidade igual a 1120 logo a demanda é de 𝑫𝟏 𝟏𝟏 𝟐𝟎 𝟏 𝟓𝟕 𝟏𝟕𝟓𝟖𝟒 𝒐𝒖 𝟏𝟕 𝟓𝟖𝟒 𝒌𝑽𝑨 D2 DEMANDA DO CONDOMÍNIO SERVIÇO 𝑫𝟐 𝑫𝒊 𝑫𝒕 𝑫𝒎 A potência de iluminação Di utilizada já está com FP de 09 então por isso se dispensa a divisão por 09 como a norma pede a potência total de toda iluminação do condomínio soma um total de 8680 VA então seu valor para cálculo será de 100 A parcela Dt pede para aplicar 20 no valor da carga total de tomadas de uso geral com FP de 09 mas como as tomadas já estão com esse valor não necessita dividir novamente a potencial total das TUGs são de 3700 VA aplicando os 20 temos Dt 023700 740 VA ou 074kVA A parcela Dm referese aos motores na edificação conta com 5 motores sendo 2 com 05 CV e mais 3 de 5 CV de potência consultando a tabela 4 da norma temse que para 2 motores de 05 CV a demanda é de 1180 kVA e 3 de 3 CV a demanda é de 7733 kVA esses valores somados da 8913 kVA com isso temos 𝑫𝟐 𝟖𝟔𝟖𝟎 𝟕𝟒𝟎 𝟖𝟗𝟏𝟑 18333 ou 18333 kVA DP DEMANDA PROVÁVEL MÍNIMA 𝑫𝒑 𝒌 𝑫𝟏 𝑫𝟐 𝑫𝒆 𝑫𝒔 𝑫𝒑 𝟏 𝟐 𝟏𝟕𝟓𝟖𝟒 𝟏𝟖𝟑𝟑𝟑 𝟏𝟗𝟎𝟎 𝟎 𝑫𝒑 𝟒𝟓𝟎𝟎𝟎 𝟒 𝒐𝒖 𝟒𝟓 𝟎𝟎𝟎𝟒 𝒌𝑽𝑨 7 RAMAL DE CONECXÃO E ENTRADA O ramal de entrada é o conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de conexão e a medição De acordo com a N3210003 utilizase a demanda e a potência instalada para o dimensionamento do ramal de entrada Para potência demanda de 450004 kVA o ramal de entrada enquadrase na categoria C5 tensão 220380 V conforme mostra a tabela 08 da norma Ramal de entrada contara com cabo de 16mm² Cu EPRXLPE mm² 90C 061 kV eletroduto de aço carbono de 1 ½ Ramal de conexão com cabo 25mm² multiplexado Ramal de carga contara com cabo de 10mm² Cu EPRXLPE mm² 90C 061 kV esse ramal contempla a saídas dos medidores até os quadros dos apartamentos e condomínio Poste Duplo T DT de 7m com 200daN de esforço suportado Dimensionamento das Barras de Cobre Seção Retangular 4 barras de 34 por 18 Disjuntor Geral tripolar termomagnético tipo caixa moldada de 80 A com capacidade de interrupção de 10kA curva C Disjuntor de proteção individual Para os apartamentos usar disjuntor monopolar de 40 A com interrupção de 5kA Disjuntor condomínio Usar disjuntor bipolar de 50A capacidade de interrupção de 5kA Dimensionamento do condutor neutro De acordo com a Tabela 48 quando o condutor fase for 25 seção adotada para o condutor neutro será a mesma do condutor fase Então para o condutor fase 16 mm² o condutor neutro será 10 mm² também Dimensionamento do condutor de proteção do circuito terra De acordo com a Tabela 58 quando o condutor fase for 16 a seção adotada para o condutor terra será a mesma do condutor fase Então para o condutor fase 10 mm² o condutor terra será 10 mm² também Na figura 1 abaixo se tem uma representação do padrão de entrada da residência e na figura 2 temse o detalhamento da caixa de medição e proteção Figura 1 representação do ramal de entrada Fonte N3210003 Celesc Figura 2 detalhe das vistas Fonte N3210003 Celesc Poste do cliente O poste particular deverá ser de concreto armado seção duplo T ou de seção circular de aço ou de concreto com caixa de medição incorporada conforme documentos referência Nota Todo fornecedor de postes deverá obrigatoriamente ser cadastrado na Distribuidora com apresentação de documento responsabilidade técnica de profissional habilitado na área civil bem como o projeto construtivo dele Os fornecedores cadastrados são elencados no Padrão Técnico N3210003 Para as Distribuidoras do Celesc D o comprimento total do poste particular deve ser no mínimo de 7 m correspondente neste caso a um engastamento de 042 metros e altura livre de 658 metros Nas Distribuidoras o poste de entrada tem altura 7 metros para todas as situações Para ponto de conexão em poste situado em travessia de rua poderá ser utilizado comprimento maior desde que adequado à altura mínima do ponto de fixação do ramal de entrada em relação ao solo de 658 metros e engastado conforme a fórmula 𝑒 𝐿 01 06 Onde L comprimento total do poste m e engastamento m 8 DIMENSIONAMNTO DO QUADRO DE MEDIÇÃO COLETIVO QMC Dimensões do QMC são Altura 120m Comprimento 220m Profundidade 60cm O cliente deve seguir as seguintes diretrizes especificadas pela norma na ora de comprar o quadro e seus acessórios e na hora de instalar segui abaixo as diretrizes presentes na norma O quadro deve ser fabricado em chapa de alumínio com espessura mínima de 15 mm apresentar grau de proteção mínimo IP43 conforme NBR IEC 60529 atender a Especificação E3210026 da Celesc D e ABNT NBR 15820 A pintura deve ser realizada interna e externamente em resina poliéster texturizada ou lisa em pó por deposição eletrostática após prétratamento da chapa para aderência e ancoragem da tinta com camada média de 60 10 micras cor referência Munsell N 65 cinza claro ou branca O quadro deve possuir barramentos de cobre eletrolítico para conexão das fases e neutro bem como barra PE dimensionados conforme projeto da entrada de energia fixados aos condutores utilizando terminal a compressão olhal e parafuso de latão cabeça fenda eou estrela com diâmetro e em número adequado por meio de porca e arruela de mesmo material O quadro deve ter uma tampa individual em cada caixa de medição com visor de vidro transparente de espessura 4 mm A caixa com largura 310 mm deve ter visor de dimensões 110 x 170 mm L x A com vidro de 130 x 190 mm A caixa com largura 400 mm deve ter visor de dimensões 150 x 250 mm L x A com vidro de 170 x 270 mm Os condutores de conexão do medidor fase e neutro que realizam a interligação entre o barramento geral e o medidor devem ter a isolação da extremidade recomposta utilizando tubo termocontrátil ou fita isolante a ser removida quando da instalação do medidor da unidade consumidora A fiação deve ser organizada utilizando abraçadeira de nylon O quadro deve apresentar o logotipo eou nome do fabricante bem como identificação do lote mêsano de fabricação na tampa ou em local próprio conforme projeto homologado A porta dos barramentos e a tampa da caixa de medição devem apresentar uma plaqueta de advertência Cuidado Eletricidade e o raio típico A tampa da caixa de medição deve apresentar também uma plaqueta de advertência e alerta de segurança com os dizeres ATENÇÃO CUIDADO RISCO DE CHOQUE ELÉTRICO DISJUNTOR APÓS O MEDIDOR com dimensões de 90 x 50 mm L x A em chapa de alumínio ou polimérica As placas devem observar a Especificação 13 e ser afixadas por rebites ou aparafusadas A tampa da caixa deve apresentar dispositivo para lacre com parafuso de inox de dimensão mínima rosca M5 x 15 mm Os demais parafusos da caixa devem ser de aço inox latão ou cobre j O disjuntor geral pode ser instalado na parte superior ou inferior do compartimento de barramentos e a entrada e saída dos cabos deve seguir as instruções de instalação do fabricante Observar os desenhos completos dos quadros de medição publicados no site wwwcelesccombr Projetos Elétricos e Normas Acesso Normas Técnicas Padrão de Entrada Desenhos Os barramentos devem ser protegidos por uma de placa de policarbonato transparente cristal com espessura de 3 mm cobrindo toda a largura deste compartimento devendo ter dispositivo para lacre em pelo menos 04 locais Devem ser fornecidos 03 parafusos zincados de 42 x 25 mm para fixação de cada medidor dentro das caixas de medição n Dimensões em milímetros mm quando não indicado em contrário o Os fabricantes devem ser certificados e os quadros homologados pela Celesc D Dimensionamento do dispositivo de proteção contra surtos elétricos DPS Obrigatoriamente deverá possuir proteção interna visando garantir a continuidade do fornecimento de energia elétrica contra os efeitos do curtocircuito permanente do varistor fim de sua vida útil conforme ABNT NBR IEC 61643 Considerando a possibilidade de falha do DPS deve ser instalado a montante um dispositivo de proteção contra sobrecorrente DP constituído de disjuntores termomagnéticos monopolares com capacidade de interrupção de acordo com a corrente de curtocircuito presumida no ponto no mínimo igual a 10 kA acessível sem a necessidade de rompimento do lacre da Celesc D Características técnicas Frequência nominal 60 Hz Corrente nominal de descarga com forma de onda 820 µs In mínimo 10 kA Máxima corrente de descarga com forma de onda 820 µs Imáx mínimo 12 kA Tensão nominal uc o 175 V para as tensões 127220 V o 275 V para as tensões 220380 V O nível de proteção tensão residual para impulso atmosférico com forma de onda 820 µs e crista igual à corrente nominal no máximo 25 kV O DPS Classe II deve ser conectado com condutor de seção transversal mínima 6 mm² e utilizar dispositivo de proteção com corrente nominal máxima de 25 A esses devem ser utilizados para os equipamentos O DPS Classe I deve ser conectado com condutor de seção transversal mínima 16 mm² e utilizar dispositivo de proteção com corrente nominal máxima de 63 A esse deve ser utilizado no SPDA O DPS Classe I indicado para unidades consumidoras isoladas ou edificações de uso coletivo sujeitas a incidência de descargas diretas AQ3 por exemplo sobre o sistema de proteção contra descargas atmosféricas SPDA deve suportar corrente de impulso de descarga 𝐼n de no mínimo 125 kA esse deve ser utilizado no SPDA O comprimento dos condutores destinados a conectar o DPS à barraconector PEN deverá ser o mais curto possível respeitando o prescrito pela ABNT NBR 5410 item 63529 de comprimento 500 mm O condutor deverá possuir seção de no mínimo 4 mm² em cobre e 6 mm² em alumínio Indicador de Estado de Funcionamento O supressor de surto deverá possuir um dispositivo interruptor automático e não explosivo O DPS deverá possuir também um indicador de estado de funcionamento em operação normal ou inoperante Se inoperante significa que apesar de não haver interrupção no fornecimento de energia ao cliente o DPS não protegerá na ocorrência de um novo surto atmosférico e deverá ser substituído 9 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Instalação de condutores em eletrodutos Os eletrodutos calhas e blocos alveolados podem conter condutores de mais de um circuito nos seguintes casos Quando as três condições seguintes forem simultaneamente atendidas 1 Pertençam a mesma instalação mesmo dispositivo geral de manobra e proteção 2 As seções nominais dos condutores fase estejam em um intervalo de três valores normalizados sucessivos ex 25 mm² 4 mm² e 6 mm² 3 Os condutores e cabos isolados tenham a mesma temperatura máxima para serviço contínuo Taxa máxima de ocupação As dimensões internas dos eletrodutos e respectivos acessórios de ligação devem permitir instalar e retirar facilmente os condutores ou cabos após a instalação dos eletrodutos e acessórios Taxa de ocupação máxima em relação a área de seção transversal dos eletrodutos não deve ser superior a 53 no caso de um condutor ou cabo 31 no caso de dois condutores ou cabos 40 no caso de três ou mais condutores ou cabos Figura 4 Eletroduto PVC flexível leve Tigreflex Fonte Catálogo Tigre Seção interna e seção útil de um eletroduto De acordo com CRUZ E C A ANICETO L A 2012 a seção interna de um eletroduto Sie deve ser determinada a partir do seu diâmetro interno Di e a sua seção útil Su a partir de Sie e da taxa máxima de ocupação TO que é calculado da seguinte forma 𝑆𝑖𝑒 𝜋 𝑥 𝐷𝑖2 4 𝑒 𝑆𝑢 𝑇𝑂 100 𝑥𝑆𝑖𝑒 Área ocupada por condutores Segundo CRUZ E C A ANICETO L A 2012 a área total ocupada St por um conjunto de condutores podem ser calculadas da seguinte forma St Sec onde Sec e a área ocupada por um condutor é dado por 𝑆𝑒𝑐 𝜋 𝑥 𝐷𝑒2 4 Onde De é a diâmetro externo do cabo Dimensões de cabos encotrados no mercado na tebela Figura 5 Dimensões de condutores isolados Fio Cabo Pirelli SA Fonte Lima Filho D L 2012 Trecho com maior número de circuitos condomínio Circuito 2 FNT de 15 mm² 3 x 71 mm² 213 mm² Retorno R de 15 mm² 1 x 71 mm² 71 mm² Circuito 5 FNT de 4 mm² 3 x 138 mm² 414 mm² Somatório da área ocupada pelos cabos ST 414 213 71 698 mm² Solução usar o DN25 Di 19 mm r 95 mm Área Pi r² 314 95² 283385 mm² área total interna do eletroduto DN25 Área útil para 4 circuitos considerar 40 da área total Área útil área total 40100 283385 mm² 04 113354 mm² O eletroduto flexível DN25 atende Sim Porque 113354 mm² 698 mm² Com isso o eletroduto de PVC corrugado amarelo de 25mm² atende esse trecho com isso adotase 25mm² para trechos semelhantes e 20mm² para trechos com menor quantidade circuitos Trecho com maior número de circuitos apartamentos Circuito 1 FNT de 15 mm² 3 x 71 mm² 213 mm² Circuito 2 FNT de 25 mm² 3 x 102 mm² 306 mm² Circuito 5 FNT de 25 mm² 3 x 102 mm² 306 mm² Somatório da área ocupada pelos cabos ST 213 306 306 825 mm² Solução usar o DN25 Di 19 mm r 95 mm Área Pi r² 314 95² 283385 mm² área total interna do eletroduto DN25 Área útil para 4 circuitos considerar 40 da área total Área útil área total 40100 283385 mm² 04 113354 mm² O eletroduto flexível DN25 atende Sim Porque 113354 mm² 825 mm² Com isso o eletroduto de PVC corrugado amarelo de 25mm² atende esse trecho com isso adotase 25mm² para trechos semelhantes e 20mm² para trechos com menor quantidade circuitos SISTEMA DE PROTEÇÃO CONTRA DESCARGA ATMOSFERICA O Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas SPDA é um conjunto de medidas e dispositivos projetados para proteger estruturas equipamentos e pessoas dos efeitos das descargas atmosféricas comumente conhecidas como raios A implementação de um SPDA eficaz é essencial para garantir a segurança e a integridade de edificações e seus ocupantes além de preservar equipamentos eletrônicos sensíveis Componentes do SPDA Captores ou Pararaios São dispositivos instalados nas partes mais altas da estrutura destinados a captar a descarga atmosférica Existem vários tipos de captores como os Franklin Melsens e os modernos pararaios ionizantes Condutores de Descida São responsáveis por conduzir a corrente elétrica do captor até o sistema de aterramento Devem ser instalados externamente às edificações de maneira a evitar danos estruturais Sistema de Aterramento Tem a função de dispersar a corrente elétrica na terra de forma segura Um bom sistema de aterramento é fundamental para a eficácia do SPDA e deve apresentar baixa resistência elétrica Dispositivos de Proteção contra Surtos DPS Instalados nos quadros de distribuição elétrica têm a função de proteger os equipamentos eletrônicos contra surtos de tensão provocados por descargas atmosféricas indiretas Normas e Regulamentações A instalação do SPDA deve seguir normas técnicas rigorosas para garantir sua eficácia No Brasil a norma principal é a NBR 5419 que estabelece os critérios para o projeto instalação e manutenção dos sistemas de proteção contra descargas atmosféricas Projeto de SPDA de uma edificação residencial que se encontra em Joinville com prédios da mesma altura em torno da edificação Dados edifício com 12 unidades residenciais condomínio total de pessoas na estrutura 50 localizado em JoinvilleSC em território plano com estruturas de mesma altura na redondeza Altura H de 1720 m Comprimento L de 31 m e Largura W de 172 m Linhas de energia sem conhecimento do tamanho aéreas e sem blindagem Considerar perda de vida humana e sem risco de explosão Risco considerado R1 risco de perda de vida incluindo ferimentos Perda considerada na estrutura L1 perda de vida humana Danos considerados D1 ferimento aos seres vivos por choque elétrico D2 danos físicos D3 falhas de sistemas eletroeletrônicos Consulta a ser realizada nas tabelas Temos que determinar os componentes do risco R1 que são RA RB RU RV e comparar com o risco tolerável RT 1 Componente relacionado a ferimentos a seres vivos por choque RA ND x PA x LA Determinação de ND ND NG x AD x CD x 106 NG é a densidade de descargas atmosféricas para a terra 1km2 ano AD é a área de exposição equivalente da estrutura expressa em metro quadrado m2 ver Figura A5 CD Fator de utilização da estrutura tabela A1 NG 9 AD L W 2 3 H L W π 3 H2 AD 31 172 2 3 172 31 172 π 3 1722 AD 14000 Para determinar CD utilizamos a tabela A1 CD 05 Assim ND 9 x 14000 x 05 x 106 0063 Determinação de PA Probabilidade PA de uma descarga atmosférica em uma estrutura causar ferimentos a seres vivos por meio de choque elétrico Os valores de probabilidade PA de choque a seres vivos devido à tensão de toque e passo devido a uma descarga atmosférica em uma estrutura dependem do SPDA adotado e das medidas de proteção adicionais adotadas 𝑃𝐴 𝑃𝑇𝐴 𝑃𝐵 PTA depende das medidas de proteção adicionais contra tensões de toque e passo como as listadas na Tabela B1 Valores de PTA são obtidos na Tabela B1 PB depende do nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual o SPDA de acordo com o ABNT NBR 54193 foi projetado Valores de PB são obtidos na Tabela B2 De acordo com a tabela B1 PTA 1 De acordo com a tabela B2 PB 1 Assim PA 1x11 Determinação de LA LA rtLT nZnt tz8760 rt é um fator de redução da perda de vida humana dependendo do tipo do solo ou piso ver Tabela C3 LT é número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico D1 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano Assim rt 103 LT 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Portando LA 103102 5050 87608760 1x105 Assim o valor de RA Calculando é RA 0063 x 1 x 1x105 63x107 2 Componente relacionado a danos físicos RB RB ND x PB x LB ND 0063 PB 1 Determinação de LB LB LV rp rf hz LF nZ nt tz 8 760 rp é um fator de redução da perda devido a danos físicos dependendo das providências tomadas para reduzir as consequências do incêndio ver Tabela C4 rf é um fator de redução da perda devido a danos físicos dependendo do risco de incêndio ou do risco de explosão da estrutura ver Tabela C5 hz é um fator de aumento da perda devido a danos físicos quando um perigo especial estiver presente ver Tabela C6 LF é número relativo médio típico de vítimas por danos físicos D2 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano rp 05 rf 102 hz 5 LF 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Assim LB LV 05 102 5 102 5050 87608760 25x104 Portanto RB 0063 x 1 x 25x104 1575x105 RISCOS DEVIDO ÀS DESCARGAS ATMOSFÉRICAS EM LINHA CONECTADA À ESTRUTURA 1 Componentes relacionado a ferimentos a seres vivos por choque Ru RU NL NDJ x PU x LU Determinação de NL número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha NL NG AL CI CE CT 106 NG é a densidade de descargas atmosféricas para a terra 1km2 ano AL é a área de exposição equivalente de descargas atmosféricas que atingem a linha expressa em metro quadrado m2 ver Figura A5 Com a área de exposição equivalente para a linha AL 40 LL onde LL é o comprimento da seção da linha expresso em metros m Onde o comprimento da seção da linha é desconhecido pode ser assumido LL 1000 m CI é o fator de instalação da linha ver Tabela A2 CT é o fator tipo de linha ver Tabela A3 CE é o fator ambiental ver Tabela A4 NG 9 AL 40 x 1000 40000 CI 1 CT 1 CE 01 Assim NL 9 40000 1 01 1 106 0036 NDJ 0 Determinação de PU PU PTU PEB PLD CLD Onde PTU depende das medidas de proteção contra tensões de toque como restrições físicas ou avisos visíveis de alerta Valores de PTU são dados na Tabela B6 PEB depende das ligações equipotenciais para descargas atmosféricas EB conforme a ABNT NBR 54193 e do nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual o DPS foi projetado Valores de PEB são dados na Tabela B7 PLD é a probabilidade de falha de sistemas internos devido a umas descargas atmosféricas na linha conectada dependendo das características da linha Valores de PLD são dados na Tabela B8 CLD é um fator que depende da blindagem do aterramento e das condições da isolação da linha Valores de CLD são dados na Tabela B4 PTU 1 PEB 1 PLD 1 CLD 1 Logo PU 1 1 1 1 1 Determinação de LU LU rt LT nZnt tz8760 Onde rt é um fator de redução da perda de vida humana dependendo do tipo do solo ou piso ver Tabela C3 LT é número relativo médio típico de vítimas feridas por choque elétrico D1 devido a um evento perigoso ver Tabela C2 nz é o número de pessoas na zona nt é o número total de pessoas na estrutura tz é o tempo durante o qual as pessoas estão presentes na zona expresso em horas por ano Assim rt 103 LT 102 nz 50 nt 50 tz 8760 Portanto LU 103 102 5050 87608760 105 Portanto RU 0036 0 x 1 x 105 RU 36x107 2 Componente relacionado a danos físicos RV RV NL NDJ PV LV Determinação de NLP número de sobretensões não inferiores a 1kV na seção da linha NL 0036 NDJ 0 Determinação de PV PV PEB PLD CLD onde PEB depende da ligação equipotencial para descarga atmosférica EB conforme a ABNT NBR 54193 e o nível de proteção contra descargas atmosféricas NP para o qual os DPS foram projetados Valores de PEB são dados na Tabela B7 PLD é a probabilidade de falha de sistemas internos devido a uma descarga atmosférica em uma linha conectada dependendo das características da linha Valores de PLD são dados na Tabela B8 CLD é um fator que depende da blindagem aterramento e condições de isolação da linha Valores de CLD são dados na Tabela B4 PEB 1 PLD 1 CLD 1 Portanto PV 1 1 1 1 Determinação de LV Segundo a norma LV LB 25x104 Assim RV 0036 0 1 25x104 RV 9x106 Assim R1 RA RB RU RV R1 63x107 1575x105 36x107 9x106 R1 2574x105 O risco tolerável RT referente às perdas de vidas humanas ou ferimentos permanentes é 105 então R1 RT 2574x105 Portanto a instalação de SPDA é necessária pois o risco calculado é maior que o risco tolerável Analisando os componentes de cálculo de R1 observase que apenas a componentes RB tem ordem de grandeza 105 os demais componentes já têm ordem de grandeza menor ou seja qualquer medida que busque reduzilos traria pouca ou nenhuma influência na redução de R1 Assim há que se avaliar o que se poderia fazer para reduzir RB Devemos fazer uma análise de cada um dos fatores para levantar os possíveis ajustes que poderiam influenciar no cálculo do risco R1 de forma a leválo para um valor do risco tolerável 1x105 Para os fatores ND 0063 e LB 25x104 não há o que alterar de forma a contribuir com a redução de RB Para PB se pode observar que na Tabela B2 Se tomarmos a inclusão de SPDA com nível IV PB02 ou nível III PB01 se terá uma excelente contribuição para a redução de RB Adotando um SPDA nível III que é a prática de mercado para edifícios residenciais então RB 0063x01x25x104 1575x106 Recalculando R1 temos R1 63x107 1575x106 36x107 9x106 R1 11565x105 Assim verificamos que o risco calculado ainda é maior que o risco tolerável E ainda verificasse que adotando um SPDA nível II não conseguimos diminuir o risco Dessa forma devemos mudar os parâmetros de algumas variáveis nesse caso a variável RV que é a maior entre as outras Recalculando PV com PEB 005 temos PV 005 1 1 005 Recalculando RV temos RV 0036 0 005 25x104 45x107 Assim considerando o nível de SPDA nível III temos R1 63x107 1575x106 36x107 45x107 R1 3015x106 Portanto R1 RT Assim se fará o desenvolvimento de um projeto de SPDA nível III para a edificação em estudo Para tal o método a ser utilizado é o do ângulo de proteção tipo franklin Para tanto a altura calculada é de 2319 m Assim o ângulo de proteção é de 44 determinando RP temos RP H x tan α RP 2319 x tan 44 RP 2239 m Quantidade de descidas Ncd Pco D Onde Pco é o perímetro da edificação D é o espaçamento entre as descidas nesse caso seguindo a tabela 4 Portanto Ncd 9575 15 Ncd 638 Assim são necessários 6 descidas com 6 astes para o sistema de aterramento ATERRAMENTO A entrada consumidora deverá possuir um ponto de aterramento destinado ao condutor neutro do ramal de entrada e da caixa de medição quando for metálica O condutor de proteção PE destinado à proteção da instalação interna do cliente deverá ser interligado à haste de aterramento da entrada consumidora no ponto de conexão neutro terra no interior da caixa de proteção conforme NBR 5410 dali sairá apenas um condutor com a função de neutro e proteção chamado condutor PEN configurando sistema TNC ele irá até o QDG onde lá se dividira em neutro e terra configurando sistema TNCS O condutor de aterramento deverá ser fio ou cabo de cobre nu ou isolado sem emenda de 10mm² em caso de não usar as ferragens do poste e não possuir dispositivo que possa causar sua interrupção vide NBR 5410 No caso de poste de concreto este procedimento é desnecessário uma vez que o aterramento é integrado com a ferragem interna do poste O condutor de aterramento deverá ser protegido mecanicamente por meio de eletroduto No caso do poste de concreto este procedimento é desnecessário uma vez que o aterramento é integrado com a ferragem interna do poste O condutor neutro deverá ser aterrado junto ao parafuso ou conector fendido quando caixa em polímero da caixa aterramento sem ser seccionado O rabicho do neutro deverá ser derivado da medição conectado ao condutor neutro de entrada O sistema de aterramento da residência será composto por seis hastes perfil de aço zincado ou e aço revestido de cobre com 24 m e 25 x 25 x 5 mm espaçadas em anel com distancia 24 m de uma para outra e cabo de cobre nu de 50mm² Descrição Nº Circuito Potencia VA Potencia W Tensão V Fator de potencia Corrente de projeto IB A Metodo de instalação Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento Fator de temperatura Corrente corrigida IB A Seção dos condut mm² Corrente máx dos condut A Disjuntor IBInIZ Esquema Iluminação 1 1020 1020 220 1 463 B1 3 07 1 661 15 175 10 FNT Tugs suíte quarto circul banheiro social e banheiro suite 2 1900 1748 220 092 863 B1 3 07 1 1232 25 24 16 FNT Tugs cozinha 3 1800 1656 220 092 818 B1 3 07 1 1168 25 24 16 FNT Tugs estarjantar sacada área de serviço 4 1100 1012 220 092 5 B1 3 07 1 714 25 24 10 FNT Tue Ar cond do quarto 5 1900 1596 220 084 863 B1 1 1 1 863 25 24 16 FNT Tue Ar cond da suíte 6 1900 1596 220 084 863 B1 3 07 1 1232 25 24 16 FNT Tue chuv eletrico banheiro social 7 4500 4500 220 1 2045 B1 1 1 1 2045 4 32 25 FNT Tue chuv eletrico banheiro suíte 8 4500 4500 220 1 2045 B1 1 1 1 2045 4 32 25 FNT Reserva 9 1200 1200 220 1 545 1 1 545 25 24 10 FNT Reserva 10 1100 1100 220 1 5 1 1 5 25 24 10 FNT Reserva 11 1000 1000 220 1 454 1 1 454 25 24 10 FNT 7720 7032 3507 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO GERAL QDG AP Tipo 1 TOTAL Descrição Nº Circuito Potencia VA Potencia W Tensão V Fator de potencia Corrente de projeto IB A Metodo de instalação Nº de circuitos agrupados Fator de agrupamento Fator de temperatura Corrente corrigida IB A Seção dos condut mm² Corrente máx dos condut A Disjuntor Esquema Iluminação da garagem 1 3160 3160 220 1 1436 B1 3 07 1 2051 25 24 10 FNT Iluminação do Hall escada salão de festa play banheiro abrigo e circulação 2 1620 1620 220 1 736 B1 3 07 1 1051 15 175 10 FNT Tugs hall escada salão de festa banheiro garagem e circulação 3 3700 3404 220 092 1681 B1 3 07 1 2401 4 32 20 FNT Ar condicionado do salão de festas 4 1900 1596 220 084 863 B1 1 1 1 863 25 24 10 FNT Motor monofásico portão entrada 5 1180 7906 220 067 536 B1 1 1 1 536 25 24 10 FNT Motor monofásico portão saída 6 1180 7906 220 067 536 B2 1 1 1 536 25 24 10 FNT Bomba de incêndio 7 4040 29492 220 073 1836 B2 1 1 1 1836 25 24 20 FNT Bomba de água serv 8 4040 29492 220 073 1836 B2 1 1 1 1836 25 24 20 FNT Bomba de recalque 9 4040 29492 220 073 1836 1 1 1 1836 25 24 20 FNT Iluminação de emergência 10 3900 3900 220 1 1772 3 07 1 2531 4 32 20 FNT Reserva 11 1500 1500 220 1 681 1 1 681 25 24 10 FNT Reserva 12 1400 1400 220 1 636 1 1 636 25 24 10 FNT Reserva 13 1200 1200 220 1 545 1 1 545 25 24 10 FNT 11560 105706 5252 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO GERAL QDG Térreo TOTAL QMC DETALHE 1 02 09 09 22 60 06 06 48 Ø 028 0002 sem escala NO CENTRO DO MESMO PROTEÇÕES TAMBÉM PODERÁ ESTAR LOCALIZADO DESTINADO A ALOJAR OS BARRAMENTOS E 2 O COMPARTIMENTO DO QUADRO DE MEDIÇÃO É INDICADA NA LISTA DE MATERIAIS DO PROJETO 1 A ESPECIFICAÇÃO DETALHADA DOS COMPONENTES NOTAS 15 14 13 12 11 6 7 8 9 10 4 5 1 2 3 5 3 4 2 1 25 22 22 22 22 22 50 MIN 120 EDIFÍCIO DE USO COLETIVO QUADRO PARA 15 MEDIDORES ELETRICIDADE CUIDADO 25 25 3 DIMENSÕES EM CENTÍMETROS 20 PLAQUETA DE IDENTIFICAÇÃO DET 1 PISO ACABADO 160 MÁX 70 MÍN PROJETO ELÉTRICO EDIFÍCIO RESIDENCIAL