Planejamento da Instalação de Sistemas Elétricos

Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Prof Rafael de Almeida Ricardo Planejamento da Instalação Engenharia Civil Instalações Elétricas rafaelalmeidapuccampinasedubr Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica PLANEJAMENTO DA INSTALAÇÃO 1ª ETAPA Fornecimento de Energia Elétrica Concessionária de energia elétrica Geração própria Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CONCESSIONÁRIA Sistema de Distribuição Alta Tensão 88kV Média Tensão de 1kV a 88kV Baixa Tensão até 1000V Níveis de tensão em Baixa Tensão 127220V 3 220380V 3 115230V 3 120208V 3 254440V 3 Estrela Delta Delta com neutro Nível de curtocircuito Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 2ª ETAPA Recebimento e análise das plantas de arquitetura Planta de situação Planta de layout Localização das principais cargas Plantas de detalhes IMPORTANTE Verificação e análise das cargas Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Ponto de utilização ponto de uma linha elétrica destinado à conexão de um equipamento ponto de luz ponto de chuveiro ponto tomada Ponto de tomada ponto de utilização no qual o equipamento será ligado por meio de uma tomada de corrente DEFINIÇÕES OBS 1 ponto de tomada pode ter mais de uma tomada de corrente Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 3ª ETAPA Localização dos quadros de força e pontos de utilização Pontos de utilização nos locais onde serão instaladas as cargas Quadro de Força centro de carga X estética X acesso Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Critério usado estética Onde está o quadro De força Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 4ª ETAPA DIMENSIONAMENTO DA INSTALAÇÃO Potência de Instalação Previsão de Carga Divisão de circuitos Estudo e dimensionamento de condutores SELEÇÃO e instalação dos componentes parte 6 da NBR5410 Dimensionamento dos condutos Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 ILUMINAÇÃO ABNT NBR ISOCIE 899512013 GERAL a carga de um equipamento é a potência nominal absorvida potência de entrada Exemplo motor de 2cv 𝑷𝑽𝑨 𝑷𝒄𝒗 𝟕𝟑𝟓 𝑭𝑷 𝜼 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 Potência Aparente Potência Ativa e Potência Reativa Potência ativa potência que efetivamente realiza trabalho gerando calor luz movimento etc É medida em kW Potência Reativa potência usada apenas para criar e manter os campos eletromagnéticos das cargas indutivas É medida em kVar A maioria das cargas das unidades consumidoras consome energia reativa indutiva tais como motores transformadores reatores para lâmpadas de descarga fornos de indução entre outros As cargas indutivas necessitam de campo eletromagnético para seu funcionamento Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 Potência Aparente Potência Ativa e Potência Reativa Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 MANUAL TABELAS Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 PONTOS DE TOMADA Locais de habitação 9522 Halls de serviço salas de máquina no mínimo 1 PT 1kW PT de uso específico potência nominal do equipamento ou soma das potências Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica POTÊNCIA DE INSTALAÇÃO NBR5410 421 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIVISÃO DA INSTALAÇÃO NBR5410 425 Cada circuito deve poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida Deve seguir exigências de segurança conservação de energia funcionais produção manutenção Circuitos específicos para controles específicos Necessidades futuras Circuitos distintos para iluminação e tomadas Cargas devem ser distribuídas entre as fases balanceamento Locais de habitação 953 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIVISÃO DA INSTALAÇÃO NBR5410 425 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIVISÃO DA INSTALAÇÃO Os circuitos podem ser divididos por Ambientes Carga Tipo de utilização Área física Outros por imposição da instalaçãoequipamentos por imposição do contratante etc CLASSIFICAÇÃO DAS INFLUÊNCIAS EXTERNAS Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FATOR DE DEMANDA 42112 Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação devem ser computados os equipamentos de utilização a serem alimentados com suas respectivas potências nominais e em seguida consideradas as possibilidades de nãosimultaneidade de funcionamento destes equipamentos bem como capacidade de reserva para futuras ampliações Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FATOR DE DEMANDA Razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora Resolução Normativa ANEEL n 1000 A DEMANDA está relacionada com a utilização simultânea cargas elétricas equipamentos ou seja é a soma das potências elétricas de todos os equipamentos que podem ser ligados simultaneamente USADA PARA CALCULAR A CORRENTE DE PROJETO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FATOR DE DEMANDA CURVA DE DEMANDA DEMANDA MÁXIMA DM CARGA INSTALADA CI COMO CALCULAR A DEMANDA 𝑭𝑫 𝑫𝑴 𝑪𝑰 𝑭𝑪 𝑫𝒎𝒆𝒅 𝑫𝑴 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica COMO CALCULAR A DEMANDA Seguir norma da concessionária Critério do projetista OBS pode ser por circuito por quadro ou por instalação VER GED13 CPFL Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 1 Critério da segurança mecânica seção mínima 2 Critério da segurança térmica cap condução de corrente 3 Critério da máxima queda de tensão 4 Critério de sobrecarga 5 Critério de curtocircuito 6 Critério de proteção contra choque elétrico 7 Critério econômico NBR 15920 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 1 CRITÉRIO DA SEGURANÇA MECÂNICA SEÇÃO MÍNIMA Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Potência Instalada CORRENTE DE PROJETO Potência de Alimentação 2 CRITÉRIO DA SEGURANÇA TÉRMICA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Corrente de Projeto Fator de demanda Fator de reserva Fator de temperatura amb Fator de agrupamento Fator de harmônica Entre outros Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CORRENTE DE PROJETO IB Corrente prevista para ser transportada por um circuito durante seu funcionamento normal É a corrente a ser utilizada nos cálculos de dimensionamento de condutores Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE IZ Corrente máxima que pode ser conduzida continuamente por um condutor em condições específicas sem que sua temperatura ultrapasse um valor prédeterminado Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 100h por ano 500h vida útil 5s Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE IZ Tipo de linha elétrica Mét de Instalação Tipo de condutor Material isolante Número de condutores carregados Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FATORES DE CORREÇÃO Temperatura ambiente Agrupamento Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica TEMPERATURA AMBIENTE Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica AGRUPAMENTO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Determinar a capacidade de condução de corrente de um circuito bifásico sem neutro composto por condutor isolado de cobre isolação em PVC seção 25mm2 instalado em um eletroduto de seção circular sobre forro de gesso Este eletroduto possui 4 circuitos e a temperatura ambiente é de 45ºC Sabese que IB 45A Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Bifásico sem neutro 2 condutores carregados Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO FATORES DE CORREÇÃO Temperatura ambiente Fta Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO FATORES DE CORREÇÃO Agrupamento Fac Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO OPÇÃO 1 𝑰𝒁 𝟒𝟔𝑨 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO OPÇÃO 2 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 3 CRITÉRIO DA MÁXIMA QUEDA DE TENSÃO Queda de Tensão diferença de potencial entre dois pontos de um circuito elétrico Normalmente entre a origem e o fim do circuito Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FORNECIMENTO EM BAIXA TENSÃO 5 4 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica FORNECIMENTO EM MÉDIA TENSÃO 7 4 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CÁLCULO DA QUEDA DE TENSÃO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Calcular a seção mínima de um condutor percorrido por uma corrente IB45A em um circuito bifásico tensão nominal de 220V com comprimento de 140m admitindose no máximo 3 de queda de tensão Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 1 Critério da segurança mecânica seção mínima 2 Critério da segurança térmica cap condução de corrente 3 Critério da máxima queda de tensão 4 Critério de sobrecarga 5 Critério de curtocircuito 6 Critério de proteção contra choque elétrico 7 Critério econômico NBR 15920 Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica 4 CRITÉRIO DE SOBRECARGA SOBRECARGA sobrecorrente de um circuito sem que haja uma falta elétrica ou seja sem que haja um ligação intencional ou acidental entre dois ou mais condutores vivos através de uma impedância muito baixa Normalmente é da ordem de algumas vezes o valor nominal da corrente 145In Aumento da temperatura do condutor da temperatura de serviço contínuo até a temperatura máxima de sobrecarga Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica CONDIÇÕES PARA PORTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA COORDENAÇÃO PROTEÇÃOxCONDUTOR Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Determinar a In de um disjuntor para proteger o circuito abaixo contra sobrecarga Circuito bifásico sem neutro composto por condutor isolado de cobre isolação em PVC seção 25mm2 instalado em um eletroduto de seção circular sobre forro de gesso Este eletroduto possui 4 circuitos e a temperatura ambiente é de 45ºC Sabese que IB 45A Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Bifásico sem neutro 2 condutores carregados Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO FATORES DE CORREÇÃO Temperatura ambiente Fta Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO FATORES DE CORREÇÃO Agrupamento Fac Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXEMPLO Esse disjuntor existe Ver catálogo Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Diminuir a corrente IB SOLUÇÃO Aumentar a seção do cabo Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica EXERCÍCIO Dimensionar o circuito alimentador e a proteção contra sobrecarga para uma carga trifásica com neutro de 15kW Tensão nominal 220V Queda de tensão admissível 3 O circuito é composto por cabo unipolar de cobre isolação em EPR instalado em uma eletrocalha aparente com comprimento de 80m Esta eletrocalha possui 4 circuitos e a temperatura ambiente é de 25ºC Pontifícia Universidade Católica de Campinas Escola Politécnica DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 1 Critério da segurança mecânica seção mínima 2 Critério da segurança térmica cap condução de corrente 3 Critério da máxima queda de tensão 4 Critério de sobrecarga 5 Critério de curtocircuito 6 Critério de proteção contra choque elétrico 7 Critério econômico NBR 15920