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Engenharia Elétrica ·

Instalações Elétricas

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ENG04464 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Prof Sérgio Luiz Cardoso da Silva UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica Av Osvaldo Aranha 103 Centro Porto Alegre RS Brasil CEP90035190 fone 51 33084515 email sergiocardosoufrgsbr ENG04464 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS PADRÕES DE ENTRADA EM BT Exemplo de cálculo da Demanda Equatorial Energia Para exemplificar a aplicação do cálculo da demanda vamos imaginar um quadro de cargas e determinar as parcelas que se aplicam ao caso quadro no próximo slide As informações exemplificadas permitirão que se entenda na medida do possível como é o cálculo para outros quadros de carga especificamente no projeto de cada grupo Iluminação 2160VA TUGs 7400VA TUEs 60500VA 1900VA ar condicionado 8 un 3500VA torneira elétrica 2 un 3500VA lavadora de roupas 1 un 3500VA lavadora de louças 2 un 6400VA chuveiros 4 un 2200VA Motor piscina Iluminação 1800VA TUGs 5800VA Iluminação e TUGs 17160VA Potência aprox motor de 15cv vide slide dva parcela e Iluminação 3960VA TUGs 13200VA Carga Instalada maior do que 75kW servirá apenas como exemplo TABELA DE CARGAS MÍNIMAS DO EXEMPLO USADO Obs Para o motor da piscina foi previsto 15cv 2350VA em vez de 3cv D b f g h i e demanda de motores de bombas dágua f outros motores e máquinas de solda moto geradoras g demanda de máquinas de solda a transformador h demanda de aparelhos de raio X i demanda de outras cargas não relacionadas a demanda de iluminação e tomadas b demanda de aparelhos de aquecimento c demanda de aparelhos eletrodomésticos em geral d demanda de aparelhos de ar condicionado No caso das instalações na área de concessão da Equatorial Energia o cálculo é conforme abaixo Vide Regulamento de Instalações Consumidoras de BT NT01 EQUATORIAL ENERGIA Método de cálculo da demanda Concessionária EQUATORIALCEEE Equação da Demanda Procedimentos para encontrar a parcela a Somar no quadro de cargas a potência em VA dos circuitos de iluminação Transformar a potência de iluminação de VA para Watts usando VA x FP W FP 07 se usar LED Somar no quadro de cargas a potência em VA dos circuitos de TUGs Transformar a potência das TUGs de VA para Watts usando VA x FP W FP 085 Somar as duas potências encontradas acima em W Observar se atende o mínimo de 30Wm² Entrar na tabela 5 demanda de IlumTom e usar a linha de Residências e Edifícios de Apartamentos Usar FD 1 para os primeiros 10kW e FD 035 para os seguintes conforme está na tabela Entrar com o valor encontrado na expressão geral para a parcela a em W Observar que o fator de potência da primeira parcela da equação já está no denominador e transforma a potência de W para VA Será usado FP08 médio A equação de demanda tem suas parcelas em VA Parcela a No exemplo dado a parcela a é calculada da seguinte forma Iluminação 3960VA x 07 2772W FP 07 uso de LEDs Tomadas Uso Geral 13200VA x 085 11220W FP 085 Total Carga Instalada em W a 1399kW Demanda de Ilum e Tomadas em W a 10kW 035 x 3992kW 114kW A primeira parcela da equação da Demanda fica então a 08 114 08 1425kVA FP usado 08 escolha projetista Parcela a exemplo A parcela b é calculada consultando a tabela 4 slides anteriores Aparelhos de aquecimento com potência até 35kW Aparelhos de aquecimento com potência maior do que 35kW Exemplo Residência com 4 chuveiros e 2 Torneiras Elétricas 4 chuveiros 6400VA cada FD 050 tab4 4x6400x050 128kVA 2 torn elétricas 3500VA cada FD 075 tab4 2x3500x075 525kVA Total parcela b b 1805kVA Obs FP 1 paparelhos resistivos W VA Parcela b A parcela c é calculada consultando a tabela 3 e 4 slides anteriores No exemplo que está sendo considerado Máquina de Lavar Louça MLL 2 x 3500VA Máquina de Lavar Roupas MLR 3500VA Fator de Potência fixo 085 Fator de Demanda tab 4 070 3 unid até 35kW Cálculo da Demanda 070 x 3500 x 3 735kVA Total da terceira parcela 735kVA Parcela c Aparelhos Eletrodomésticos 35kVA x 085 298kW 35kW tab 4 coluna 2 Notas No exemplo do quadro de cargas utilizado as potências foram de 3500VA tanto para lavadora de louça quanto para lavadorasecadora de roupas opção de projeto A parcela d é calculada consultando a tabela 10 slide anterior No exemplo que está sendo considerado Potência dos aparelhos de AC 1900VA cada Nº de aparelhos previsto 8 unidades Fator de demanda tab 10 072 Potência à considerar VA 072 x 1900 x 8 1095kVA Total da quarta parcela 1095kVA Parcela d Obs A potência já está em VA no quadro de cargas portanto não é preciso considerar o FP que está na expressão da quarta parcela A parcela e é calculada consultando a tabela para motores monofásicos Bomba da piscina de 15cv tabelas nos slides anteriores No exemplo que está sendo considerado Motor da piscina 15 cv Potência em kVA Entrando na primeira coluna da tabela para motores monofásicos na linha de 15cv obtemse a potência já em kVA 235 kVA Total da quinta parcela da equação da demanda 235kVA Parcela e k1 na equação da demanda apenas um motor e potência já em kVA não precisa usar FP085 da equação Demanda Final Carga instalada C 7766 kVA Demanda calculada D 5295 kVA Parcelas consideradas a b c d e As demais parcelas são zero no caso da instalação usada como exemplo D b f g h i D 1425 1805 735 1095 235 5295kVA DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA A entrada de energia é composta de vários elementos que devem ser dimensionados adequadamente Caso isso não seja feito de acordo com os padrões da concessionária a instalação não será ligada à rede de distribuição Esses elementos constam das figuras a seguir COMPONENTES DE UMA ENTRADA SUBTERRÂNEA DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA Esquematicamente a entrada pode ser representada como abaixo Dimensionar a entrada significa definir esses componentes Os componentes da entrada estão especificados nos Regulamentos das Concessionárias na parte de consumidor individual no caso de residência unifamiliar Ali podemos encontrar à partir do conhecimento de carga instalada C e da demanda D todos os elementos necessários DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA Tipo de fornecimento Disjuntor geral termomagnético Condutores do ramal de ligação Condutores do ramal de entrada Condutores de aterramento e proteção PE Eletroduto do ramal de entrada Eletroduto de aterramentoproteção DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA No exemplo utilizado obtivemos carga instalada C 7766 kVA demanda calculada D 5295 kVA Entrando com os valores nas tabelas a seguir EQUATORIAL Energia obteremos o dimensionamento Corrente de projeto 52950 𝟑 x 220 13896A Fornecimento Trifásico EQUATORIAL P 5295kVA x 092 4871kW FP 092 mínimo exigido pela ANEEL DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA CONFORME TAB 02 DO REG EQUATORIAL ENERGIA A tabela de capacidade de corrente conf NBR5410 para cabos EPR foi colocada no próximo slide para a escolha da seção nominal do ramal de entrada resultando 70mm² EPR cap Corrente 222A MÉTODO DE REFERÊNCIA B1 B1 Instalação acima do solo eletroduto embutido em alvenaria desde o ponto de entrega até a Medição 70mm² EPR cap Corrente 178A MÉTODO DE REFERÊNCIA D D Instalação abaixo do solo ramal subterrâneo pode ser à partir da medição ou desde o poste da Concessionária até o CD Observar que a equação de dimensionamento deve sempre ser atendida Corrente de projeto 52950 x 220 13896A 13896A 150A 222A ou 178A B1 acima do solo D enterrado DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA CONFORME TAB 02 DO REG EQUATORIAL ENERGIA Tipo de fornecimento Trifásico FFFN Disjuntor geral termomagnético 3 x 150A Ramal de ligação Quadriplex 4 x 70 mm² alumínio Ramal de entrada 4 x 70mm²90ºC 1kV EPR Aterramento e proteção PE 1 x 25 mm² Eletroduto do ramal de entrada DN75 3 AçoCarbono Galvanizado Eletroduto de aterramento DN32 1 PVC rígrosc Ver detalhamento relativo ao Ramal de Entrada no próximo slide DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA Esquematicamente a entrada pode ser representada como abaixo Dimensionar a entrada significa definir esses componentes 70 75 75 1 x 25 EPR90ºC 1kV Parte acima do solo tubulada Parte enterrada Parte acima do solo aérea ENTRADA DE SERVIÇO EPR90ºC 1kV Alumínio Multiplexado Isolado 70 70 CIRC DE LIGAÇÃO AO CD 1 x 25 Obs para entradas subterrâneas não há Ramal de Ligação nesse caso o Ramal de Entrada subterrâneo vai até o poste da concessionária EPR90ºC 1kV cabos em eletroduto enterrado no solo devem ter isolamento para 1000V 1kV TERMINAMOS POR AQUI OBRIGADO Contato via email sergiocardosoufrgsbr BOM ESTUDO Algumas recomendações e sugestões originadas em assessoramentos aos alunos Ao sair do CD a tubulação deve ir primeiramente aos pontos de teto só descendo para as paredes quando estiver próximo das cargas que o circuito irá alimentar notei que em alguns trabalhos tem várias saídas do CD diretamente aos pontos de tomada Não é usual fazer isso somente em raros casos essas saídas não devem ser feitas Não deve haver cruzamento de tubulações no teto dentro da laje usar como passagem as caixas já projetadas para os pontos de luz O desenho dos condutores não deve ser muito pequeno e desproporcional ao restante dos elementos da planta cuidar isso no Revit o desenho dos condutores não precisa ser colorido Circuitos diferentes de 15mm² para iluminação e de 25mm² para tomadas devem ter a sua seção indicada abaixo dos condutores em todo o trajeto desde o CD até as cargas precedida de um e sem a unidade mm² Os circuitos devem ser todos à 3 fios FNT ou FFT ou seja cada circuito deve ter seu próprio terra Cuidado com o excesso de indexações colocadas fora da planta isso prejudica a leitura para os eletricistas não é erro mas se os condutores na medida do possível estiverem em cima dos eletrodutos ou mesmo em linhas de chamada na planta fica mais fácil e rápido o entendimentoleitura Manter um máximo de 4 circuitos de três fios por eletroduto caso preciso duplicar o eletroduto no trecho sugestão não normativa Manter um máximo de 5 eletrodutos ideal 4 por caixa de teto para não encher as caixas de fios e tornar perigoso o manuseio pelos instaladores sugestão não normativa Tenham cuidado especial no preenchimento dos quadros de carga e dimensionamento dos elementos da conexão com a rede externa acessar o conteúdo do arquivo PPT sobre isso que está postado no moodle como versão R3 na Semana 13 Para quem estiver usando o Revit corrija se na distribuição automatizada dos elementos do CD os circuitos com duas fases 220V forem considerados e contados como dois circuitos monofásicos Isso pode acontecer e deve ser corrigido manualmente Façam uso dos modelos que estão no moodle Isso visa evitar esquecimentos e padronizar a documentação de entrega Bom trabalho a todos Prof Sérgio CABOS MULTIPLEX 4 x mm² EL PVC RÍG ROSC DN HASTE AÇOCOBREADO 2 x mm² PVC70ºC EL PVC RIG ROSC DN 25 N PE 34 x 3m PVC70ºC075kV VAI À REDE AÉREA SECUNDÁRIA 220127V 5 x mm² PVC70ºC1kV PE 5 xmm² PVC70ºC1kV PE 5 x m² PVC70ºC1kV VIDE DETALHE DA ENTRADA DE ENERGIA POTÊNCIA Nº CIRC INTERRUPTOR POSTE PARTICULAR m ENGASTAMENTO m CX x x cm ALVENARIA 100VA 100VA 100VA 220VA 600VA 300VA 100VA 6200VA 220V 110VA 110VA 2800VA MLL MLR MSR MLR MÁQUINA DE MLL MÁQUINA DE 100VA 100VA a a b b c c ca ca d d h090m h090m AC AR CONDIC ABAIXO DA AC Chuveiro Elétrico Televisor Computador 1 1 1 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 1 600VA 7 300VA 7 1 600VA 5 4 8 600VA 8 300VA 8 8 7 7 8 7 2 b 2 2 a 2 2 1 1 1 6 6 6 6 6 8 600VA 12 600VA 11 600VA 12 3500VA 13 600VA 9 600VA 9 600VA 10 600VA 10 3500VA 14 11 11 11 3 c 3 16 15 8 CD 1 Televisor 11 12 13 3 10 9 14 9 10 9 10 14 10 9 11 13 11 11 3 c 11 3 11 12 d 3 11 11 12 8 2a ca 8 8 2ca 15 8 15 4 4 4 4 1 4 B A 3 B 10 9 11 12 13 6 14 6 1 6 6 1 4 5 5 1 1 A 16 16 5 1gh 8 2a 8 16 b 8 7 C C 7 8 15 2 2 b 2 2 ca ca 2 ca 2b 7 1 7 7 3 c 6 1 6 1 6 7 4 4 INSTALADO EM BALDE DE INSPEÇÃO Diam 030cm por h 030cm LAVAR ROUPAS MSR MÁQUINA DE SECAR ROUPAS LAVAR LOUÇA JANELA MURETA DE ALVENERIA CX x x cm ALVENARIA Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica 1 ENG04464 Instalações Elétricas Prediais Prof Sérgio Luiz Cardoso da Silva Orientações para o Projeto Final da Disciplina I Informações Preliminares O projeto elétrico deverá ser desenvolvido completo observando os conteúdos abordados na disciplina por um grupo de no máximo cinco alunos O projeto arquitetônico escolhido pelo grupo deverá ter a aprovação do professor antes de ser definido como base para o trabalho e deverá ser encaminhado por e mail indicar nome completo e matrícula de todos os componentes do grupo O trabalho somente poderá prosseguir após a correspondente aprovação Nesse momento o grupo receberá um número de identificação O projeto deverá ser feito em etapas sendo sugerido à critério de cada grupo prever pontos de controle intermediários antes da entrega submeter ao professor para eventuais ajustes caso necessário Não é obrigatório mas aconselhável que isso seja feito para evitar transtornos de última hora Poderão ser encontros previamente agendados presenciais ou virtuais plataformas tipo meet mconf ou zoom II Requisitos da Arquitetura da Residência Deverá ser escolhido um projeto arquitetônico de uma residência com área construída entre 200m² e 300m² em alvenaria de preferência térrea A residência deverá ser constituída por áreas social íntima e de serviço bem definidas na área íntima deve ser previsto banheiro e pelo menos 3 dormitórios sendo no mínimo um com suíte A área social deverá contar no mínimo com hall de entrada sala de estar sala de jantar e lavabo a parte de serviços deverá ter cozinha e lavanderia com acesso a um pátio nos fundos Nos fundos deverá ser previsto espaço coberto com churrasqueira pia com torneira e balcão para corte de carnes Externamente na parte da frente deve ter uma varanda e área coberta de estacionamento para dois carros o pátio da frente deve ser murado com acesso de pessoas e veículos através de portões automáticos O projeto arquitetônico deverá prever a disposição do mobiliário na planta baixa e também mostrar pelo menos dois cortes um longitudinal e um transversal Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica 2 III Requisitos da Carga Elétrica A carga elétrica se constituirá em pontos de luz tomadas de uso geral TUGs e tomadas de uso específico TUEs As cargas devem atender ao layout especificado na planta de arquitetura e também às quantidades e potências mínimas previstas na Norma Brasileira de Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR54102004 A rede externa secundária BT que deve ser considerada no projeto para atender à instalação deve ser a quatro condutores 3 fases e neutro nas tensões entre fases de 220V e entre fase e neutro 127V ou seja 220127V Para padronização todas as TUGs serão na tensão de 127V faseneutroterra e todas as TUEs serão na tensão de 220V fasefaseterra os circuitos de iluminação serão na tensão de 127V a três condutores faseneutroterra Cada TUE se destina a alimentar equipamento unitário específico cuja corrente nominal de placa seja igual ou maior do que 10A conforme preconiza a NBR 5410 ou ainda para correntes menores do que 10A por escolha do projetista Para efeitos de padronização devem ser previstos no mínimo para serem energizados por TUEs os seguintes aparelhos eletrodomésticos o Chuveiro elétrico em cada banheiro 6400W o Torneira elétrica na pia da cozinha 3500W o MLL máquina de lavar louça 3500W o MSR máquina de secar roupas 3500W o Aparelhos de ar condicionado tipo split de 12000btuh 1900VA85A Os aparelhos de AC split devem ser previstos em todos os dormitórios e nas áreas sociais no mínimo Considerar também todos os demais aparelhos eletrodomésticos normalmente em uso nas residências tais como refrigerador fogão forno de microondas torradeiras batedeiras liquidificadores secadores de cabelo etc Os aparelhos acima citados devem ser conectados em TUGs a não ser que o aparelho individual exija corrente nominal de placa maior ou igual à 10A Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica 3 IV Requisitos de Entrega Os trabalhos deverão ser entregues em formato eletrônico sendo a parte escrita em pdf no tamanho A4 textosplanilhas e as plantas em pranchas no tamanho A1 em pdf poderão ser utilizados softwares específicos de projeto elétrico visando automatizar soluções e qualificar a apresentação de resultados Cuidado especial deve ser tomado quanto à qualidade da plotagem pdf observando que as espessuras de traços devem ressaltar as linhas elétricas a arquitetura deverá ter um traço mais fraco Na avaliação do projeto serão computados uma série de itens tais como a disposição dos elementos nas pranchas montagem de planilhas proporção adequada de símbolos etc A forma de entrega será através do moodle em tarefa específica Abaixo a itemização orientativa do trabalho Parte 01 Procedimentos Básicos 1 Cálculoplanilhamento das cargas mínimas de acordo com a NBR5410 2 Distribuição das cargas de iluminação e tomadas em planta 3 Definição do local do CD de acordo com o critério técnico 4 Distribuição dos circuitos 5 Distribuição de eletrodutos e condutores 6 Traçado da linha de alimentação geral medição até os CDs Parte 02 Procedimentos Descritivos e Dimensionamentos 1 Memorial Descritivo deve incluir descrição da solução proposta bem como completa especificação dos materiais que serão utilizados para compor a instalação 2 Dimensionamento de cada circuito explicitando os seguintes itens a Corrente nominal b Disjuntor escolhido c Dispositivos DR d Condutor selecionado e Corrente corrigida agrupamento e temperatura ambiente usar 35ºC f Verificação da equação de dimensionamento g Verificação da queda de tensão na linha elétrica do circuito Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia Departamento de Engenharia Elétrica 4 3 Planilhamento do quadro de cargas para cada CD 4 Divisão da carga entre fases comprovando o balanceamento para cada CD 5 Dimensionamento das tubulações dos circuitos terminais escolher três trechos que tenham as maiores taxas de ocupação de condutores caracterizando situações desfavoráveis 6 Cálculo da carga instalada demanda total e demais cálculos para o dimensionamento da entrada de energia de acordo com os regulamentos e padrões da concessionária de distribuição que atende o local no caso Equatorial EnergiaCEEE 7 Especificação final e locação em planta da entrada de energia incluindo o cálculo das linhas de derivação com todos os seus elementos essenciais 8 Traçado do esquema unifilar geral da instalação indicando tipo de linha proteções aterramentos etc 9 Levantamento de quantitativos de material e mão de obra com o correspondente planilhamento incluindo preços médios de cada item unitários e totais acrescentando por item um BDI de 15 bonificações e despesas indiretas Para qualificar a orçamentação poderão ser utilizadas composições de custo tais como as contidas em bases de dados de acesso público padrão SINAPE V Considerações Finais Devem ser seguidos os modelos fornecidos no material didático da disciplina visando padronizar as ações e também evitar esquecimentos A nota final do projeto será calculada com base na média ponderada dos itens avaliados sendo que itens de maior responsabilidade terão um peso maior nesse cálculo Finalmente ressaltase que o projeto deve ser feito com especial cuidado seguindo as recomendações normativas aplicáveis em suas versões mais atualizadas principalmente as Normas abaixo indicadas NBR5410 Norma Brasileira de Instalações Elétricas de Baixa Tensão NBR16384 Norma Brasileira de Segurança em Eletricidade Recomendações e Orientações para Trabalho Seguro em Serviços com Eletricidade NR10 Norma Regulamentadora nº10 Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade Ministério do Trabalho e Emprego Bom trabalho a todos