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Engenharia de Minas ·

Eletrotécnica

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Instalações Elétricas Ma. Mariane Cristina dos Santos Patos de Minas – MG GARANTA UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA SEGURA Na realidade, a eletricidade é invisível. O que percebemos são seus efeitos, como: LUZ CALOR CHOQUE ELÉTRICO e... esses efeitos são possíveis devido a: CORRENTE ELÉTRICA TENSÃO ELÉTRICA POTÊNCIA ELÉTRICA POTÊNCIA ELÉTRICA • Agora, para entender • potência elétrica, • observe novamente o • desenho. A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à corrente elétrica. Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa intensidade. É importante gravar: Para haver potência elétrica, é necessário haver: Tensão elétrica Corrente elétrica Agora... qual é a unidade de medida da potência elétrica ? Muito simples ! • a intensidade da tensão é medida em volts (V). • a intensidade da corrente é medida em ampère (A). Então, como a potência é o produto da ação da tensão e da corrente, a sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). A essa potência dá-se o nome de potência aparente. A potência aparente é composta por duas parcelas: POTÊNCIA ATIVA POTÊNCIA REATIVA • A potência ativa é a parcela efetivamente transformada em: POTÊNCIA MECÂNICA POTÊNCIA TÉRMICA POTÊNCIA LUMINOSA A unidade de medida da potência ativa é o watt (W). A potência reativa é a parcela transformada em campo magnético, necessário ao funcionamento de: A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (VAr). MOTORES TRANSFORMADORES REATORES RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m2 no mínimo uma tomada cômodos ou dependências com mais de 6m2 no mínimo uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível cozinhas, copas, copas-cozinhas uma tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área subsolos, varandas, garagens ou sotãos pelo menos uma tomada banheiros no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60cm do limite do boxe NOTA: em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e benjamins (tês) que, além de desperdiçarem energia, podem comprometer a segurança da instalação. 1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). TOMADAS DE USO GERAL (TUG’S) Destinam-se à ligação de aparelhos móveis ou aparelhos portáteis. 2. Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TUG’s). banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes - atribuir, no mínimo, 600VA por tomada, até 3 tomadas. - atribuir 100VA para os excedentes. demais cômodos ou Dependências. - atribuir, no mínimo, 100VA por tomada. 3. Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s). A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente. TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TUE’S) São destinadas à ligação de equipamentos fixos e estacionários, como é o caso de: CHUVEIRO TORNEIRA ELÉTRICA SECADORA DE ROUPA NOTA: quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente queremos dizer que a ligação do equipamento à instalação elétrica irá utilizar uma tomada. Em alguns casos, a ligação poderá ser feita, por exemplo, por ligação direta (emenda) de fios ou por uso de conectores. Tomadas de Uso Específico (TUE’s) São destinados à ligação de equipamentos fixos e estacionários, cuja corrente nominal será superior a 10 A caso sejam ligados em uma TUG. Estabelecendo a quantidade mínima de tomadas de uso geral e específico: Dependency | Dimensões | Quantidade mínima Área (m²) | Perímetro (m) | TUG's | TUE's sala | 9,91 | 3,25x2 + 3,05x2 = 12,6 | 5 + 5 + 2,6 (1 1 1) = 3 | - copa | 9,45 | 3,10x2 +3,05x2 = 12,3 | 3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,8 (1 1 1) = 4 | - cozinha | 11,43 | 3,75x2 + 3,05x2 = 13,6 | 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,1 (1 1 1) = 4 | 1 torneira elétr. 1 geladeira Dormitório 1 | 11,05 | 3,25x2 + 3,40x2 = 13,3 | 5 + 5 + 3,3 (1 1 1) = 3 | - Dormitório 2 | 10,71 | 3,15x2 + 3,40x2 = 13,1 | 5 + 5 + 3,1 (1 1 1) = 3 | - Banho | 4,14 | OBSERVAÇÃO: Área inferior a 6m²: não interessa o perímetro | 1 | 1 chuveiro elétr. Área de serviço | 5,95 | | 2 | 1 máquina lavar roupa Hall | 1,80 | | 1 | - Área externa | - | - | | Prevendo as cargas de tomadas de uso geral e específico. Dependência | Dimensões | Quantidade | Previsão de Carga Área (m²) | Perímetro (m) | TUG's | TUE's | TUG's | TUE's sala | 9,91 | 12,6 | 4* | - | 4x100VA | - copa | 9,45 | 12,3 | 4 | - | 3x600VA 1x100VA | - cozinha | 11,43 | 13,6 | 4 | 2 | 3x600VA 1x100VA | 1x5000W (torneira) 1x500W (geladeira) dormitório 1 | 11,05 | 13,3 | 4* | - | 4x100VA | - dormitório 2 | 10,71 | 13,1 | 4* | - | 4x100VA | - banho | 4,14 | | 1 | 1 | 1x600W | 1x5600W (chuveiro) área de serviço | 5,95 | | 2 | 1 | 2x600VA | 1x1000W (máq.lavar) hall | 1,80 | | 1 | - | 1x100VA | - Obs.: (*) nesses cômodos, optou-se por instalar uma quantidade de TUG's maior do que a quantidade mínima calculada anteriormente. Para obter a potência total da instalação, faz-se necessário: a) calcular a potência ativa; b) somar as potências ativas. OBSERVAÇÃO LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL Cálculo da potência ativa de iluminação e tomadas de uso geral (TUG's) Potência de iluminação 1080VA Fator de potência a ser adotado = 1,0 1080 x 1,0 = 1080W Potência de tomadas de uso geral (TUG’S) - 6900VA Fator de potência a ser adotado = 0,8 6900VA x 0,8 = 5520W Cálculo da potência ativa total Potência ativa de iluminação: 1080W Potência ativa de TUG’s: 5520W Potência ativa de TUE’s: 12100W 18700 W Em função da potência ativa total prevista para a residência é que se determina: o tipo de fornecimento, a tensão de alimentação e o padrão de entrada. Tipos de fornecimento (padrão CEMIG): Até 13 kW (Tipo A) Fornecimento monofásico - feito a dois fios: uma fase e um neutro - tensão de 127V Acima de 13 kW até 20 kW (Tipo B) Fornecimento bifásico - feito a três fios: duas fases e um neutro - tensões de 127V e 220V Acima de 20 kW até 75 kW (Tipo C) Fornecimento trifásico - feito a quatro fios: três fases e um neutro - tensões de 127 V e 220V E... o que vem a ser padrão de entrada? Padrão de entrada nada mais é do que o poste com isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, que devem estar instalados, atendendo às especificações da norma técnica da concessionária para o tipo de fornecimento. Uma vez pronto o padrão de entrada, segundo as especificações da norma técnica, compete à concessionária fazer a sua inspeção. 🔧 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Estando tudo certo, a concessionária instala e liga o medidor e o ramal de serviço, A norma técnica referente à instalação do padrão de entrada, bem como outras informações a esse respeito deverão ser obtidas junto à agência local da companhia de eletricidade. Uma vez pronto o padrão de entrada e estando ligados o medidor e o ramal de serviço, a energia elétrica entregue pela concessionária estará disponível para ser utilizada. REDE PÚBLICA DE BAIXA TENSÃO RAMAL DE LIGAÇÃO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO CIRCUITOS TERMINAIS MEDIDOR CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO ATERRAMENTO Através do circuito de distribuição, essa energia é levada do medidor até o quadro de distribuição, também conhecido como quadro de luz. O que vem a ser quadro de distribuição? Quadro de distribuição é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica de uma residência. Ele é o centro de distribuição, pois: recebe os fios que vêm do medidor. nele é que se encontram os dispositivos de proteção. dele é que partem os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos. CIRCUITO 1 Iluminação social CIRCUITO 2 Iluminação de serviço CIRCUITO 3 (TUG's) Tomadas de uso geral CIRCUITO 4 (TUG's) Tomadas de uso geral CIRCUITO 5 (TUE) Tomada de uso específico (ex. torneira elétrica) CIRCUITO 6 (TUE) Tomada de uso específico (ex. chuveiro elétrico) Circuitos Terminais Partem do quadro de distribuição de circuitos e alimentam diretamente pontos de luz, pontos de tomada de uso geral e pontos de tomada de uso específico Este é um exemplo de quadro de distribuição para fornecimento bifásico. Proteção Fase Neutro Disjuntor diferencial residual geral Barramento de proteção. Deve ser ligado eletricamente à caixa do QD. Disjuntores dos circuitos terminais bifásicos. Recebem a fase do disjuntor geral e distribuem para os circuitos terminais. Barramento de neutro. Faz a ligação dos fios neutros dos circuitos terminais com o neutro do circuito de distribuição, devendo ser isolado eletricamente da caixa do QD. Barramento de interligação das fases Disjuntores dos circuitos terminais monofásicos Um dos dispositivos de proteção que se encontra no quadro de distribuição é o disjuntor termomagnético. Vamos falar um pouco a seu respeito. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS DISJUNTOR DIFERENCIAL RESIDUAL É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções: a do disjuntor termomagnético protege os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e do dispositivo diferencial residual protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos Pode-se dizer então que: Disjuntor diferencial residual é um dispositivo que protege: - os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e; - as pessoas contra choques elétricos. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS INTERRUPTOR DIFERENCIAL RESIDUAL É um dispositivo composto de um interruptor acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga duas funções: a do interruptor que liga e desliga, manualmente, o circuito e do dispositivo diferencial residual (interno) que protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos Pode-se dizer então que: Interruptor diferencial residual é um dispositivo que: - liga e desliga, manualmente, o circuito e - protege as pessoas contra choques elétricos. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Os dispositivos vistos anteriormente têm em comum o dispositivo diferencial residual (DR). Sua função é: proteger as pessoas contra choques elétricos provocados por contato direto e indireto Contato direto É o contato acidental, seja por falha de isolamento, por ruptura ou remoção indevida de partes isolantes: ou, então, por atitude imprudente de uma pessoa com uma parte elétrica normalmente energizada (parte viva). Contato indireto É o contato entre uma pessoa e uma parte metálica de uma instalação ou componente, normalmente sem tensão, mas que pode ficar energizada por falha de isolamento ou por uma falha interna. INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS A seguir, serão apresentados: • tipos de disjuntores termomagnéticos; • tipos de disjuntores DR de alta sensibilidade; • tipo de interruptor DR de alta sensibilidade. TIPOS DE DISJUNTORES TERMOMAGNÉTICOS Os tipos de disjuntores termomagnéticos existentes no mercado são: monopolares, bipolares e tripolares. Monopolar Bipolar Tripolar NOTA: os disjuntores termomagnéticos somente devem ser ligados aos condutores fase dos circuitos. Exemplos de circuitos terminais Circuito de iluminação O terra deve ser ligado, se possível, à carcaça da luminária Circuito de ponto de tomada de uso geral (127 V) Circuito de ponto de tomada de uso específico (220 V) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SIMBOLOGIA GRÁFICA Sabendo as quantidades de pontos de luz, tomadas e o tipo de fornecimento, o projetista pode dar início ao desenho do projeto elétrico na planta residencial, utilizando-se de uma simbologia gráfica. Neste fascículo, a simbologia apresentada é a usualmente empregada pelos projetistas. Como ainda não existe um acordo comum a respeito delas, o projetista pode adotar uma simbologia própria identificando-a no projeto, através de uma legenda. Para os exemplos que aparecem neste Manual, será utilizada a simbologia apresentada a seguir. SÍMBOLO Quadro de distribuição INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO 100 2 a 100 - potência de iluminação 2 - número do circuito a - comando Ponto de luz no teto SÍMBOLO Ponto de luz na parede SÍMBOLOS Tomada baixa monofásica com terra Tomada baixa bitásica com terra INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLOS Tomada média monofásica com terra Tomada média bifásica com terra SÍMBOLOS Caixa de saída alta monofásica com terra Caixa de saída alta bifásica com terra SÍMBOLO S Interruptor simples INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO ẞ Interruptor paralelo SÍMBOLO ó Campainha INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO ᴏ Botão de campainha SÍMBOLO — Eletroduto embutido na laje SÍMBOLO ‐ ‐ ‐ Eletroduto embutido na parede INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO Eletroduto embutido no piso SÍMBOLO Fio fase SÍMBOLO Fio neutro (necessariamente azul claro) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS SÍMBOLO Fio de retorno SÍMBOLO Condutor de proteção (fio terra necessariamente verde ou verde-amarelo) INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS DESENHO ESQUEMATICO DO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO CIRC. 1 CIRC. 3 CIRC. 5 CIRC. 7 CIRC. 9 CIRC. 11 DTM IDR DTM IDR DTM IDR CIRC. 2 CIRC. 4 CIRC. 6 CIRC. 8 CIRC. 10 CIRC. 12 DTM IDR DTM IDR DTM IDR A NBR 5410 também prevê a possibilidade de optar pela instalação de disjuntor DR ou interruptor DR na proteção geral. A seguir serão apresentadas as regras e a devida aplicação no exemplo em questão. Opção de Utilização de Interruptor DR na Proteção Geral No caso de instalação de interruptor DR na proteção geral, a proteção de todos os circuitos terminais pode ser feita com disjuntor termomagnético. A sua instalação é necessariamente no quadro de distribuição e deve ser precedida de proteção geral contra sobrecorrente e curto-circuito no quadro do medidor. Esta solução pode, em alguns casos, apresentar o inconveniente de o IDR disparar com mais frequência, uma vez que ele “sente” todas as correntes de fuga naturais da instalação. 1. Manual da Prysmian de Instalações Elétricas Residenciais 2. Norma de Distribuição 5.1 – CEMIG 3. NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão 4. Manual de Instalações Elétricas Residenciais – CEMIG 2003 5. Proteção Diferencial – General Electric Referências bibliográficas Instalações Elétricas Escalas e Cotas Ma. Mariane Cristina dos Santos Patos de Minas – MG Escalas e cotas Considerações Iniciais Todo mapa/carta/planta é uma representação esquemática da realidade, dando -se segundo proporções entre o desenho e a medida real Escalas e cotas 2 Tamanho de papel Tamanhos de papel das séries A, B e C, da norma ISO 216 (em milímetros): série A: 4A0 1682 × 2378 2A0 1189 × 1682 A0 841 × 1189 A1 594 × 841 A2 420 × 594 A3 297 × 420 A4 210 × 297 A5 148 × 210 A6 105 × 148 A7 74 × 105 A8 52 × 74 A9 37 × 52 A10 26 × 37 série B: B0 1000 × 1414 B1 707 × 1000 B2 500 × 707 B3 353 × 500 B4 250 × 353 B5 176 × 250 B6 125 × 176 B7 88 × 125 B8 62 × 88 B9 44 × 62 B10 31 × 44 série C: C0 917 × 1297 C1 648 × 917 C2 458 × 648 C3 324 × 458 C4 229 × 324 C5 162 × 229 C6 114 × 162 C7 81 × 114 C8 57 × 81 C9 40 × 57 C10 28 × 40 Escala: É uma forma de representação que mantém as proporções das medidas lineares do objeto representado. • É a relação matemática constante entre o comprimento de uma linha medida na planta (d) e o comprimento de sua medida homóloga no terreno (D) Escalímetro: é um instrumento de desenho técnico utilizado para desenhar objetos em escala ou facilitar a leitura das medidas de desenhos representados em escala. Podem ser planos ou triangulares. Observação: Cada unidade do escalímetro corresponde a um (1) metro. Escalagráfica As escalas gráficas são representações gráficas que, geralmente, vêm desenhadas nas margens das plantas. As escalas gráficas possibilitam a realização de determinações rápidas no desenho. Cotas: São medidas reais colocadas próximas ao objeto no desenho. 8 1. NBR 5410:2004 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão 2. Manual de Instalações Elétricas Residenciais – CEMIG 2003 Referências bibliográficas INSTALAÇÕES PREDIAIS ELÉTRICAS Ma. Mariane Cristina dos Santos SUMÁRIO ☐ Livro utilizado nesta aula Instalações Elétricas Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais Parte 1 Conceitos de Eletricidade e Simbologia Geração, Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica Normas e Resoluções sobre Instalações Elétricas Segurança em Eletricidade Parte 2 Circuitos Terminais Neutros e Especiais Instalação de Rede de Eletrodutos, Condutores, Dispositivos, Equipamentos e Bandejas de Distribuição Parte 3 Luminotécnica, Previsão de Cargas e Demanda Dimensionamento de Padrão de Entrada, Quadro de Distribuição, Condutores, Dispositivos de Proteção e de Eletrodutos Sistemas de Aterramento e de Proteção contra Descargas Atmosféricas Érica Saraiva ❖ Noções básicas de nomenclatura, simbologia e materiais para instalações elétricas. ❑ Orientações Gerais ➢ Os símbolos gráficos usados em projetos de instalacõeş elétricas residenciais e prediais são definidos pela NBR 5444. ❑ Planta ➢ A planta de instalações deve fornecer detalhes de arquitetura e estrutura construtiva para a adequada compatibilização com o projeto elétrico. ❑ Planta ➢ A planta contém: ➢ Localização dos dispositivos ➢ Equipamentos ➢ Dutos de distribuição ➢ Dados de dimensões ❑ Símbolos ➢ Os símbolos fornecidos pela NBR 5444 são baseados em figuras geométricas simples, a saber: traco,̧ círculo, triângulo equilátero e quadrado. ❑ Traço ➢ O traço representa o eletroduto, cujo diâmetro normalizado deve ser dado em milímetro. ❑ Círculo ➢ O círculo representa três funções, sendo o ponto de luz, o interruptor e indicaçaõ de dispositivos embutidos no teto. ❑ Círculo ➢ O círculo do ponto de luz deve ser maior que o usado para representar o interruptor. Qualquer elemento circundado tambémindicaqueelee localizado no teto. ❑ Círculo ➢ Os elementos cujos símbolos são baseados no círculo, quando instalados na parede, recebem um outro símbolo indicativo de localização em parede, como a arandela e a campainha. ❑ Triângulo Equilátero ➢ O triangulô equilateró representa as tomadas em geral. ❑ Triângulo Equilátero ➢ As variacoeş̃ no símbolo da tomada indicam diferentes funções (tomadas de luz e telefone) e níveis na instalaca̧ ̃o (tomadas baixa, mediá e alta). ❑ Quadrado ➢ O quadrado representa os elementos e dispositivos no piso e os conversores de energia, como o motor. ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Quadro de distribuição Quadro de Distribuição de Energia 150A/225A DCM_Disjuntor Caixa Moldada Caixa do Quadro Trilho Din Entrada especial para Eletroduto de até 4’ Regulador de altura Suporte de Barra Barramento Suporte da Guarnição Barra de Neutro Barramento Terra Guarnição Espelho Dobradiça Puxador Metalico Parafuso para fixação da guarnição ARTBEL painéis elétricos ADVERTÊNCIA - ABNT NBR 5410 ANTES DE OPERAR REAPERTE TODOS OS PARAFUSOS Quadro de telefones - embutido. (QTF) Quadro de medição - embutido. (QM) ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Dutos e distribuição ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Dutos e distribuição ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Dutos e distribuição ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Condutor ❑ Símbolos de Dispositivos –Esquemas unifilares ➢ Condutor ❑ CAIXA DE PASSAGEM –Esquemas unifilares Caixa de Passagem... R$ 40,00 Sodramar - Loja... Caixa de Passagem em... R$ 138,00 Anhanguera Fer... Caixa de Passagem... R$ 369,99 C&C - Casa e C... PISO Caixa de Luz 4x4 Octagonal... R$ 4,29 Leroy Merlin Caixa de Passagem de... R$ 24,90 Leroy Merlin Caixa de Luz 3x3 Octagonal... R$ 5,89 Leroy Merlin TETO Caixa de passagem... R$ 13,70 ShopEHE Caixa de Passagem de... R$ 31,02 Leroy Merlin 34% a menos Caixa De Passagem... R$ 112,90 Americanas.com PAREDE