Aula 5: Instalações Elétricas - Eletrotécnica Geral

1 ELETROTÉCNICA GERAL 20221 AULA 5 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS AULA UESC 1 INTRODUÇÃO 2 SIMBOLOGIA 3 ILUMINAÇÃO 4 TOMADAS DE USO GERAL 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES 6 CONDUTORES UTILIZADOS 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 91 ESCOLHA DO CONDUTOR PELO CRITÉRIO DE CAPACIDADE DE CORRENTE AQUECIMENTO 92 ESCOLHA DO CONDUTOR PELO CRITÉRIO DE MÁXIMA QUEDA DE TENSÃO ADMISSÍVEL 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 11 TIPOS DE MATERIAIS ELÉTRICOS 2 TÓPICOS O projeto de uma instalação elétrica representa a previsão escrita da instalação com todo os seus detalhes localização dos pontos de utilização de energia elétrica comandos trajeto dos condutores divisão de circuitos seção dos condutores dispositivos de manobras carga de cada circuito carga total etc A definição de um projeto de instalação residencial começa a partir do ponto de entrega da concessionária onde será colocado o medidor 3 1INTRODUÇÃO A norma fundamental sobre a qual o projeto de uma instalação elétrica se baseia é a norma brasileira NBR 5410 Instalações elétricas de baixa tensão Os projetos em geral são constituídos de 1 MEMORIAL DESCRITIVO E DE CÁLCULO Memória de cálculo em que o projetista descreve de forma sucinta as instalações a serem executadas justificando quando necessário as opções adotadas São apresentados os cálculos para carga instalada demandadas seções dos condutores nº de circuitosetc 2 ESPECIFICAÇÕES Descrição dos materiais a serem empregados normas e métodos de execução dos serviços Relação de materiais com sua respectiva quantidade 4 1INTRODUÇÃO 3 CONJUTO DE PLANTAS OU PROJETOS PROPRIAMENTE DITO Esquemas e detalhes em desenho que deverão conter todos os elementos necessários à perfeita execução do projeto Exemplos planta de instalação elétrica do subsolo térreo garagem pavimentos cobertura ou telhado Subestação Se houver local dos medidores quadro de carga e diagrama unifilares 4 ORÇAMENTO Apresentam os custos da implantação da instalação elétrica projeto materiais e mão de obra para execução 5 1INTRODUÇÃO Para execução do projeto de instalações elétricas prediais necessitase de informações preliminares sobre a construção além das plantas e cortes de arquitetura a finalidade a que se destina a instalação os recursos disponíveis a localização da rede mais próxima e características da mesma como por exemplo se é aérea subterrânea nº de fasesetc Exemplo Planta da situação do prédio ou residência com identificação de sua numeração planta de arquiteturas diversas plantas de estrutura referentes às peças estruturais mais importantes como lajes pilares vigas etc 6 1INTRODUÇÃO EXEMPLO RESUMIDO DE UM PROJETO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Itens 2 e 3 1 PROJETO 7 1INTRODUÇÃO 3 POTÊNCIA INSTALADA POR CÔMODO 9 1INTRODUÇÃO 4 DIVISÃO DOS CIRCUITOS 10 1INTRODUÇÃO ETAPAS DO PROJETO O desenvolvimento de um projeto de instalações elétricas pode ser dividido nas seguintes etapas principais 1 Definição ou levantamento das cargas Lâmpadas e tomadas a serem instaladas no projeto de acordo com a NBR5410 2 Divisão das instalações ou circuitos para atendimento a estas cargas 3 Dimensionamento dos circuitos Condutores a serem utilizados definidos pela sua seção transversal em mm² e obtidos em função de sua capacidade de condução de corrente através de tabelas prédefinidas e pela queda máxima de tensão admissível através de cálculos e tabelas 4 Definição de aterramento e proteção capacidade dos disjuntores termomagnéticos de entrada e de cada circuito 5 Execução do projeto de instalações em cima de uma planta baixa utilizandose de uma simbologia adotada pela NBR5410 11 1INTRODUÇÃO Com o objetivo de facilitar a execução do projeto melhorando o entendimento do eletricista executor é identificado os diversos pontos de utilização através de símbolos gráficos Esta simbologia é normalizada pelas pela ABNT embora o projetista possa a seu critério adotar outras representações desde que bem explícitas em legendas do projeto Normas relacionadas com a simbologia para instalações elétricas prediais pela ABNT NBR 544680 Símbolos gráficos utilizados na confecção de esquemas NBR 544477 Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais NBR 545377 Sinais e símbolos para eletricidade 2 SIMBOLOGIA 12 As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 13 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 14 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 15 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 16 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 17 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 18 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 19 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 20 2 SIMBOLOGIA As tabelas a seguir mostram a simbologia do sistema unifilar para instalações elétricas prediais NBR5444 21 2 SIMBOLOGIA O Nº de luminárias necessárias para produzir determinado iluminamento em ambientes pode ser obtido 3 ILUMINAÇÃO 22 Adotaremos o método da carga mínima que define 23 3 ILUMINAÇÃO EXEMPLO Obter a potencia que deve ser instalada para iluminação numa área de 80m² OBS Os valores obtidos correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos e não necessariamente á potência nominal das lâmpadas 24 3 ILUMINAÇÃO Em unidades residenciais hotéis ou similares Banheiro No mínimo 1 tomada junto ao lavatório Cozinhacopacozinhaárea de serviçolavanderia Tomada para cada 35m de perímetro espaçados uniformemente Acima de cada bancada com largura igual ou superior a 30cm deve ser previsto 1 tomada no mínimo Em subsolosgaragenssótãoshalls de escadariavarandassala de manutenção ou equipamentos Deve ser previsto ao menos 1 tomada de 1000VA 4 TOMADAS DE USO GERAL TUGs 25 NBR 5410 26 4 TOMADAS DE USO GERAL TUGs EXEMPLO Num cômodo de 20m² 4mx5m quantas tomadas de 100VA são necessárias NBR 5410 27 4 TOMADAS DE USO GERAL TUGs A ligação de uma instalação à rede de distribuição se dá pelo circuito secundário circuito elétrico de BT vindo do transformador de distribuição através de um ramal de ligação constituído de 2 partes Ramal externo ou de ligação Trecho compreendido entre a rede de distribuição e o limite da propriedade particular e via pública Ramal interno ou de entrada Trecho situado na propriedade particular desde o limite da via pública até o equipamento de medição 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES 29 Quadro geral ou de comando de distribuição é de onde partem os diversos circuitos da instalação com a devida proteção através de disjuntores termomagnéticos quick lag Podem ser representados como 30 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES 31 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES QUADRO GERAL DE DISTRIBUIÇÃO QGD Toda a instalação deve ser dividida em vários circuitos de modo a Limitar as conseqüências de uma falta a um só circuito Facilitar a manutenção Evitar perigos que possam resultar da falha de um circuito 32 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES Em instalações de alto padrão técnico deve haver circuitos normais e circuitos de segurança separados O primeiro é ligado somente ao sistema da concessionária Já o circuito de segurança além da concessionária deve ser ligado a um sistema auxiliar no break garantindo o fornecimento de energia na falta do atendimento convencional Estes circuitos são por exemplo os de alarmes proteção contra incêndio iluminação de emergência etc Neste tipo de instalação os circuitos de iluminação devem ser separados dos da tomada 33 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES Em unidades residenciais hotéis e similares são permitidos pontos de iluminação e tomadas em um mesmo circuito nas seguintes condições Aparelhos com potência 1500VA Definese um circuito independente para eles Ex Chuveiro ar condicionado No caso específico de serem alimentados por 1 só alimentador deve haver uma proteção geral para o alimentador e uma junto a cada aparelho Cada circuito deverá ter seu próprio condutor neutro No caso de residências lojas e escritórios teremos Para residências 1 circuito no mínimo para cada 60m² ou fração Para escritórios e lojas 1 circuito no mínimo para cada 50m² ou fração OBS Em geral é recomendável um circuito para cozinhaárea de serviço em separado 34 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES EXEMPLO Obter o Nº de circuitos mínimos para uma residencia de 160 m² com 2 suítes com ar condicionado e um banheiro social tendo a área de serviçocozinha de 25 m² 3 banheiros 3 chuveiros elétricos 3 circuitos 2 ap ar condicionados 2 circuitos Área de servcozinha 1 circuito Demais dependências 1602560 23 3 circuitos Total 9 circuitos 35 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES NBR 5410 P184 36 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES NBR 5410 P18 37 5 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES 6 CONDUTORES UTILIZADOS Condutor elétrico é um corpo constituído de material bom condutor destinado a transmissão de eletricidade Em geral é de cobre eletrolítico ou de alumínio Fio é um condutor sólido maciço em geral de seção circular com ou sem isolamento Cabo é um conjunto de fios encordoados não isolados entre si Pode ser isolado ou não em função do uso a qual se destina São mais flexíveis que o fio de mesma capacidade de carga 38 Para isolar eletricamente um condutor de outro e da terra usase revestilo de uma camada de material mau condutor de eletricidade Os cabos podem ser Unipolares Quando constituídos por um condutor de fios trançados com cobertura isolante protetora Multipolares Quando constituídos por 2 ou mais condutores isolados protegidos por uma camada protetora de cobertura comum 39 6 CONDUTORES UTILIZADOS O dimensionamento dos fios e cabos são dados por seções nominais S geralmente em mm² que representa a área da secção transversal do fio condutor ou soma das secções dos fios condutores componentes que constituem um cabo Não se leva em conta a parte isolante do cabo ou fio 40 6 CONDUTORES UTILIZADOS Os condutores utilizados por tipo de instalação são Instalações residenciais Só condutores de cobre Instalações comerciais Permitido o emprego de condutores de alumínio para seções iguais ou superiores a 50mm² Instalações industriais A utilização de condutores de alumínio deve obedecer as seguintes condições 1 Seção nominal dos condutores 10mm² 2 Potência instalada 50KW 41 6 CONDUTORES UTILIZADOS Os valores da seção mínima dos condutores para fase e neutro são mostrados na tabela abaixo ref tabela 410 e 411 p97 Niskier 42 6 CONDUTORES UTILIZADOS Num circuito trifásico com neutro e cujos condutores de fase tenham uma seção superior a 25 mm² a seção do condutor neutro pode ser inferior à dos condutores de fase quando as três condições forem simultaneamente atendidas a o circuito trabalha de forma equilibrada em serviço normal b a corrente das fases não contiver uma taxa de terceira harmônica e múltiplos superior a 15 c o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes 43 6 CONDUTORES UTILIZADOS Condutor neutro 44 6 CONDUTORES UTILIZADOS 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO Os esquemas apresentados a seguir representam trechos construtivos de um circuito de iluminação e tomadas Alguns requisitos devem ser atendidos O condutor neutro deve ser sempre ligado ao receptáculo de uma lâmpada eou tomada O condutor fase deve alimentar o interruptor eou tomada O condutor retorno liga apenas o interruptor ao receptáculo da lâmpada 45 1 Ponto de luz e interruptor de uma secção 46 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 2 Ponto de luz interruptor de uma secção e tomada 47 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 3 Ponto de luz no teto arandela e interruptor de duas secções 48 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 4 Dois pontos de luz comandados por um interruptor simples 49 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 5 Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas secções 50 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 6 Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas secções e com uma tomada 51 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 7 Lâmpada acesa por interruptor de uma secção pelo qual chega a alimentação 52 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 8 Duas lâmpadas acesas por um interruptor de duas secções pelo qual chega a alimentação 53 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 9 Duas lâmpadas comandadas por interruptores independentes de uma seção cada 54 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 10 Circuito three way ou paralelos 55 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO Os interruptores paralelos possuem três terminais com um contato atuando no comando de um ou mais pontos de luz por meio de dois interruptores São amplamente utilizados em escadarias corredores e salões com vários acessos por permitir o acionamento por pontos diferentes A Figura exemplifica o esquema elétrico de ligação desse tipo de interruptor Exemplo 1 Circuito three way ou paralelos marcação de condutores 56 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO 57 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO Exemplo 2 Circuito three way ou paralelos marcação de condutores 11 Circuito four way ou intermediários 58 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO Os interruptores intermediários são constituídos por quatro terminais com dois contatos Esses dispositivos permitem o acionamento de um ou mais pontos de luz por meio de três ou mais interruptores Geralmente utilizase esse tipo de interruptor entre os interruptores paralelos podendo ser usados dois interruptores paralelos e um ou mais interruptores intermediários A Figura abaixo exemplifica o esquema elétrico de ligação desse tipo de interruptor 59 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO O comando intermediário trabalha em apenas 2 posições LIGAÇÃO 60 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO interruptores intermediários EXEMPLOS Marcar os condutores das plantas elétricas abaixo 61 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO EXEMPLOS Marcar os condutores das plantas elétricas abaixo 62 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO EXEMPLOS Marcar os condutores das plantas elétricas abaixo 63 7 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÃO Potência instalada Soma das potências nominais de placa dos aparelhos elétricos e lâmpadas em uma unidade consumidora Onde PINST Potência ou carga instalada ΣP110V Soma das potências das cargas atendidas na tensão de 110V ΣP220V Soma das potências das cargas atendidas na tensão de 220V PINST ΣP110V ΣP220V VA 64 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Tabela de consumo em W de alguns aparelhos eletrodomésticos adotados pelas concessionárias 65 Tabela de consumo em W de alguns aparelhos eletrodomésticos adotados pelas concessionárias 66 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Tabela de consumo em W de alguns aparelhos eletrodomésticos adotados pelas concessionárias 67 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Tabela de consumo em W de alguns aparelhos eletrodomésticos adotados pelas concessionárias 68 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Tensões de fornecimento Compete à concessionária estabelecer e informar ao interessado a tensão de fornecimento alternada na freqüência de 60 Hz padronizada pela ANEEL e disponível para as edificações da localidade Para determinação do tipo de ligação da unidade consumidora devese considerar a sua carga instalada ou demanda máxima a existência de motores máquinas de solda ou outras cargas especiais e a tensão de fornecimento secundária da localidade 69 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA As tensões de fornecimento e os tipos de ligação para unidades consumidoras de baixa tensão devem ser conforme seguinte tabela 70 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Potência Demandada Em geral não ocorrem o funcionamento ao mesmo tempo de todos os pontos de consumo Seria então antieconômico dimensionar o circuito pela soma de todas potências nominais instaladas Sendo assim definise a potência demandada como o produto da potência instalada por um fator de demanda FD aplicável para instalações cuja a potência instalada seja superior a 88KW Abaixo deste valor considerase FD1 e portanto a potência instalada igual à potência demandada 71 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A demanda das edificações De deve ser calculada pelo método da carga instalada utilizandose a seguinte metodologia as parcelas abcdef e g são obtidas pela multiplicação da potência instalada P e seus respectivos fatores de demanda FD mostrados a seguir 72 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A primeira parcela a representa a soma das demandas referentes a iluminação e tomadas calculadas com base respectivamente na seguinte tabela para instalações residenciais 73 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA As tabelas abaixo indicam alguns fatores de demanda para os diversos tipos de instalações comerciaisindustriais 74 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A segunda parcela b pode ser obtida pela expressão b b1b2b3b4b5 Que representa a soma das demandas dos aparelhos eletrodomésticos e de aquecimento calculadas utilizando as duas tabelas seguintes cujos fatores devem ser aplicados separadamente por grupos homogêneos de equipamentos ONDE b1 chuveiros torneiras e cafeteiras elétricas b2 aquecedores de água por acumulação ou por passagem b3 fornos fogões e aparelhos tipo Grill b4 máquinas de lavar e secar roupas máquinas de lavar louça e ferro b5 demais aparelhos TV conjunto de som ventilador geladeira freezer torradeira liqüidificador batedeira exaustor ebulidor etc 75 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 76 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A terceira parcela c representa a demanda dos aparelhos de ar condicionado calculada aplicandose os fatores de demanda da tabela seguinte 77 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A quarta parcela d representa a demanda dos motores monofásicos e trifásicos calculada utilizandose os valores das duas tabelas seguintes 78 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 79 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A quinta parcela e representa a demanda das máquinas de solda a transformador calculada conforme seguinte critério a 100 da potência do maior aparelho b 70 da potência do segundo maior aparelho c 40 da potência do terceiro maior aparelho d 30 da potência dos demais aparelhos A sexta parcela f representa a demanda dos aparelhos de raios X calculada da seguinte forma a 100 da potência do maior aparelho b 10 da potência do segundo maior aparelho 80 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA A parcela g representa a demanda para bombas e banheiras de hidromassagem que deve ser calculada utilizandose os fatores de demanda da seguinte tabela 81 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 82 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 83 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 84 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA EXEMPLOS 1 Calcular a Carga instalada e demanda para uma residência de 180 m² de área útil com as seguintes cargas Iluminação e tomadas 7200 W 2 chuveiros de 5000 W 1 motor de ½ CV 2 ar condicionados 12000 BTUs 1400W 85 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 2 Calcular a demanda para uma escola com 1500 m² de área útil tendo as seguintes cargas instaladas Iluminação e tomadas 47000 W 5 chuveiros de 5000 W 6 aparelhos de ar condicionado de 7000 BTU 900W 2 motores de 5 CV 3 motores para elevadores de 10 CV Cálculo da intensidade de corrente 1 Por equipamento instalado O valor da corrente nominal para cada aparelho ou equipamento instalado pode ser obtido a partir da potência nominal de cada aparelho PN em W como 86 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Cálculo da intensidade de corrente EXEMPLO Obter o valor da corrente elétrica requerida por um motor trifásico de 3CV e um conjunto de 10 lâmpadas de vapor de sódio de 200W cada O primeiro ligado na tensão de 380V e as Lâmpadas num circuito faseneutro de 220V 87 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Solução 88 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 2 Por circuito O valor da corrente nominal para cada circuito e geral do projeto pode ser obtido a partir da potência demandada PD do circuito em W como 89 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 90 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA EXEMPLO Calcular a corrente total para os exemplos 1 e 2 anterior considerando a potência demandada para a residência e escola com uma tensão de entrada de 220V Fasefase Considerar o fator de potencia FP de 092 Solução 91 8 OBTENÇÃO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA Após o cálculo da intensidade da corrente de projeto IP de um circuito procedese o dimensionamento do condutor capaz de permitir a passagem de corrente elétrica sem excessivo aquecimento e com queda de tensão dentro dos limites Utilizase então dois critérios para seu dimensionamento Capacidade de corrente aquecimento queda de tensão admissível Uma vez determinadas as secções possíveis para o condutor calculadas de acordo com os critérios referidos adotase o de maior seção OBS Em instalações residenciais geralmente é suficiente a escolha do condutor baseado somente no critério de capacidade de corrente para os circuitos sendo necessário os dois critérios para o ramal interno do medidor ao quadro geral de distribuição Em instalações industriaiscomerciaisescritórios devese adotar os dois critérios 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Após o cálculo da intensidade da corrente de projeto IP de um circuito procedese o dimensionamento do condutor capaz de permitir a passagem de corrente elétrica sem excessivo aquecimento e com queda de tensão dentro dos limites Utilizase então dois critérios para seu dimensionamento Capacidade de correnteaquecimento queda de tensão admissível Uma vez determinadas as secções possíveis para o condutor calculadas de acordo com os critérios referidos adotase o de maior seção OBS Em instalações residenciais geralmente é suficiente a escolha do condutor baseado somente no critério de capacidade de corrente Já em instalações industriaiscomerciaisescritórios devese adotar os dois critérios 92 91 ESCOLHA DO CONDUTOR PELO CRITÉRIO DE CAPACIDADE DE CORRENTE AQUECIMENTO O condutor não pode ser submetido a um aquecimento exagerado provocado pela passagem da corrente elétrica para não danificar sua isolação e cobertura Entre os fatores que devem ser levados em conta na determinação da seção do fio ou cabo temse Tipo do condutor Tipo da isolação Quantidade de condutores carregados que passam num mesmo eletroduto ou bandeja Maneira de instalar os cabos 93 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Tipo do condutor Cobre 00172 Wmm²m ou Alumínio 00282 Wmm²m Instalações residenciais Só condutores de cobre Instalações comerciais Permitido o emprego de condutores de alumínio para seções iguais ou superiores a 50mm² Instalações industriais A utilização de condutores de alumínio deve obedecer as seguintes condições 1 Seção nominal dos condutores 10mm² 2 Potência instalada 50KW 94 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Tipo de isolação e de cobertura do condutor PVC Cloreto de polivinila São os mais utilizados por serem não propagadores de chama EPR ou XLPE Etileno propileno ou polietileno reticulado São do tipo propagadores de chama 95 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Nº de condutores carregados ou seja percorridos por corrente elétrica Para cada circuito temse 2 condutores carregados FN ou FF 3 condutores carregados 2FN ou 3F 4 condutores carregados 3FN 96 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Maneira de instalar os cabos A tabela ao lado apresenta diversas maneiras de instalação dos condutores sempre identificada por uma letranúmero Em geral a maneira adotada para instalações elétricas prediais é a com eletroduto embutido Nºs 1 2 7 ou 8 97 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Maneira de instalar os cabos Métodos de referência 98 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Para a obtenção da bitola do condutor pela capacidade de condução utilizase as tabelas para condutores com isolação de PVC ou XLPE e EPR para 2 ou 3 condutores carregados tabela 47 p106 p PVC e 48 p108 e 109 p EPR ou XLPE J Niskier 99 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Para a obtenção da bitola do condutor pela capacidade de condução utilizase as tabelas para condutores com isolação de PVC ou XLPE e EPR para 2 ou 3 condutores carregados tabela 47 p106 p PVC e 48 p108 e 109 p EPR ou XLPE J Niskier 100 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Para situações com mais de 3 condutores carregados devese utilizar um fator k de correção considerando Temperatura acima de 30ºC K1 tabela 410 p110 Niskier Agrupamentos dos condutores K2 tabela 411 p111 Niskier Agrupamentos dos eletrodutos K3 tabela 412 p112 Niskier 101 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Fator K1 102 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES OBS Não há necessidade de aplicar o fator de correção quando a soma das áreas totais dos condutores contidos no eletroduto não ultrapasse 13 da área do mesmo Devese observar se a bitola encontrada não é inferior a mínima especificada em normas Devese fazer a seguir uma verificação se condutor encontrado pelo critério de capacidade de corrente satisfaz o critério de queda de tensão admissível 104 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES EXEMPLO Uma instalação atendida por um circuito bifásico com neutro 3 fios alimenta um circuito de iluminação com 30 lâmpadas de 100W cada 20 tomadas de 100W 5 de 600W e 3 de 1200W cada Sabendo que a tensão entre fases é 220V o fator de potência médio da instalação é 092 e o fator de demanda médio é 075 qual a seção mínima em mm² do cabo de PVC capaz de atender estas cargas considerando a tabela abaixo de capacidade de corrente para maneira B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria com temperatura ambiente de 30º 105 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES SOLUÇÃO 106 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES SOLUÇÃO 107 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 220 V 127 V 92 ESCOLHA DO CONDUTOR PELO CRITÉRIO DE MÁXIMA QUEDA DE TENSÃO ADMISSÍVEL Para que os aparelhos motores e demais equipamentos possam funcionar de forma satisfatória é necessário que a tensão aplicada a eles esteja dentro dos limite préfixados por normas Em função da característica resistiva inerente aos condutores ocorrerá uma queda de tensão desde o quadro geral ou distribuição até o ponto de utilização Assim é necessário também dimensionar os condutores para que esta redução de tensão não ultrapasse os limites préestabelecidos pela norma NBR 5410 108 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Iluminação e tomadas partindo do quadro de luz 2 Alimentação em BT 4 Alimentação em AT a partir da SE 7 A norma NBR5410 estabelece 109 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES TABELA DE QUEDA DE TENSÃO vs SOMA DO PRODUTO POTÊNCIAxDISTÂNCIA 110 V 220 V 111 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES EXEMPLO 1 Em uma instalação monofásica temse as seguintes cargas elétricas ligadas na tensão de 220V dispostas conf figura abaixo Obter a A potência mínima de um transformador em KVA e o fator de potência da instalação para atendêlas b A potencia reativa em kVAr de uma instalação de bancos de capacitores para elevar o FP até 095 c Obter a secção do condutor de entrada das cargas ramal circuito 1 e circuito 2 pelo critério de tensão e capacidade de corrente baseado na tabela anexa Para capacidade de corrente considerar maneira B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria e 2 condutores carregados Dado ρ00172 Ωmm²m d Obter o disjuntor apropriado para cada circuito da instalação considerandoos múltiplos de 5A 112 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 115 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Solução a b 116 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES c 117 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES d resumindo EXEMPLO 2 Dimensionar o alimentador e os circuitos terminais na tensão de 127V conforme disposição das cargas abaixo Dado ρ 158 Ωmm²m Considerar os circuitos mistos de iluminaçãotomadas 118 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES 119 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Solução Critério de corrente P Obtenção da seção mm² por CAPAC DE CORRENTE 120 9 DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES P Obtenção da seção mm² por QUEDA DE TENSÃO Assim escolhese Circuito 1 25 mm² seção mínima Circuito 2 4 mm² crit tensão Circuito M 10 mm² crit tensão Então 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 121 Eletrodutos Os eletrodutos são os componentes da instalação elétrica que propiciam um meio envoltório ou invólucro aos condutores elétricos Dentre suas principais funções estão a proteção mecânica a proteção contra ataques do meio ambiente e a proteção contra incêndios devido ao aquecimento dos condutores 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 122 Para o dimensionamento dos eletrodutos é necessário limitar a quantidade de condutores fios e cabos que serão instalados a fim de facilitar a passagem e a retirada de condutores em caso de manutenção ou modificação dos circuitos Assim existe uma taxa máxima de ocupação de eletrodutos relacionada ao espaço útil desse elemento normatizada pela NBR 5410 descrita na Tabela A taxa máxima de ocupação do eletroduto deve garantir a temperatura adequada em seu interior e também auxiliar no processo de instalação e manutenção dos condutores facilitando a passagem desses cabos Taxa de ocupação do eletroduto é dada pelo quociente entre a soma das áreas das seções transversais dos condutores previstos calculadas com base no diâmetro externo e a área útil da seção transversal do eletroduto 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 123 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 124 Para o dimensionamento dos eletrodutos é necessária a análise dos condutores neles instalados verificando se possuem seções nominais iguais ou não No caso das seções nominais serem iguais podese determinar o diâmetro nominal dos condutos com base na Tabelas 1 para eletrodutos do tipo açocarbono Área total do condutor considerando a isolação 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 125 Para o dimensionamento dos eletrodutos é necessária a análise dos condutores neles instalados verificando se possuem seções nominais iguais ou não No caso das seções nominais serem iguais podese determinar o diâmetro nominal dos condutos com base na Tabelas 1 para eletrodutos do tipo PVC Área total do condutor considerando a isolação 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 126 Para determinar o diâmetro nominal de eletrodutos que possuam condutores de seções nominais diferentes em seu interior é necessário calcular a área útil do eletroduto e após esse passo analisar as tabelas fornecidas pelos fabricantes Para o cálculo do diâmetro interno dos eletrodutos Di devese analisar a equação a seguir f é um fator obtido a partir da quantidade de cabos ou fios utilizados nos eletrodutos tabela acima f 053 1 condutor f 0312 condutores f 0 40 3 condutores ou mais 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 127 A Tabela ao lado é um exemplo fornecido pelo fabricante Tigre para tipo de eletrodutos PVC rígido tipo rosqueável Classe B Entretanto é necessário analisar as diversas tabelas conforme o material a ser utilizado e o fabricante 128 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO EXEMPLO Determinar o diâmetro mínimo do eletroduto PVC da Tigre rígido tipo rosqueável Classe B capaz de conter os condutores de três circuitos monofásicos de uma mesma instalação condutores isolados com PVC 70º C sendo que dois circuitos possuem dois condutores de 4 mm² área total de 132 mm² e um circuito possui dois condutores de 25 mm² área total de 102 mm² Para a proteção dos três circuitos utilizase um condutor de proteção de 4 mm² 129 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO Solução a área total ocupada pelos condutores é de Como o diâmetro encontrado é de 166 mm através dos dados fornecidos é possível verificar que o valor comercial mais próximo a esse é de 213 mm para utilização de um eletrodutro de 25 mm 34 130 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO O tamanho nominal dos eletrodutos fornecidos normalmente estão em mm dimensão padronizada pelas normas brasileiras porém é muito comum especificálos em polegadas Por isso a Tabela abaixo disponibiliza a equivalência de mm para polegadas a fim de facilitar o dimensionamento desses condutos EXEMPLO EM UM PROJETO 131 10 DIMENSIONAMENTO DO ELETRODUTO 11 ALGUNS TIPOS DE MATERIAIS ELÉTRICOS 132 EXEMPLO EM UM PROJETO 133 11 ALGUNS TIPOS DE MATERIAIS ELÉTRICOS