Projeto Eletrico Predial-Dimensionamento Circuitos e Normas NBR 5410

CAPA Sumário 1 Introdução 3 2 Iluminação e Tomadas 4 21 Iluminação 4 22 Tomadas de uso Geral 5 23 Tomadas de Uso específico 6 24 Tabela Previsão de Cargas 6 3 Divisão dos circuitos 7 31 Quadros 7 311 Circuitos Reserva 7 4 Dimensionamento dos Condutores 8 1 Critério de seção mínima da fase 8 2 Capacidade Máxima condução de corrente 9 3 Queda de Tensão 10 5 Dimensionamento dos Eletrodutos 12 6 Dimensionamento dos Disjuntores 14 61 Dimensionamento Dispositivo Diferencial Residual DR 14 7 Exemplo de dimensionamento 15 71 Quadro de Cargas 24 8 Demanda 25 8 Anexos 26 1 Introdução Neste trabalho abordaremos as principais etapas do projeto elétrico para uma edificação predial composta 2 blocos contendo 6 pavimentos cada um único andarO relatório abrange desde a previsão de carga o dimensionamento dos circuitos elétricos até a escolha dos equipamentos e dispositivos de proteção necessários Além disso serão consideradas as normas técnicas e de segurança aplicáveis a uma ao longo de todo o processo de elaboração do projeto NBR 54102004 e ND 51 CEMIG O relatório descreve os critérios e métodos utilizados durante a fase de elaboração do projeto e nos anexos se encontram as tabelas encontradas para validação dos cálculos 2 Iluminação e Tomadas 21 Iluminação Seguindo a NBR54102004 na seção 9521 são estabelecidos os critérios para iluminação sendo eles Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto comandado por interruptor a em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA b em cômodo ou dependências com área superior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6m² acrescida de 60 VA para cada aumento de 4m² inteiros Com isso se deu o cálculo da carga de iluminação d a residência por cômodo O critério descrito acima foi utilizado para a previsão de cargas de iluminação contudo foram consideradas lâmpadas de Led e se utilizou de lâmpadas de 15W e 30W em Led em vez de 60 e 100W incandescentes Visto que as lâmpadas Led são bem mais eficientes em comparação com as utilizadas na elaboração da norma Lembrando que os valores prescritos em norma tanto para iluminação e TUGs são valores mínimos 22 To m adas de uso Geral De forma análoga ao cálculo da iluminação os critérios estabelecidos para os cálculos das tomadas de uso geral foram a em banheiros deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada próximo ao lavatório atendidas as restrições de 91 b em cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço cozinhaárea de serviço lavanderias e locais análogos deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 35 m ou fração de perímetro sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente no mesmo ponto ou em pontos distintos c em varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada d em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível Já em relação a potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos 1 em banheiros cozinhas copas copascozinhas áreas de serviço lavanderias e locais análogos no mínimo 600 VA por ponto de tomada até três pontos e 100 VA por ponto para os excedentes considerandose cada um desses ambientes separadamente Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos admitese que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada até dois pontos e 100 VA por ponto para os excedentes sempre considerando cada um dos ambientes separadamente 2 nos demais cômodos ou dependências no mínimo 100 VA por ponto de tomada 23 Tomadas de Uso específico As tomadas de uso específico ou TUE do presente projeto é composta basicamente por chuveiros e condicionares de ar A partir da Potência Nominal dos equipamentos e o Fator de Potência de cada equipamento foram dimensionados os circuitos terminais para as TUEs bem como os equipamentos de Proteção Para os condicionadores de ar foram utilizadas calculadoras online de alguns fabricantes relevantes para a determinação do BTU para cada cômodo 24 Tabela Previsão de Cargas De acordo com os tópicos 21 a 23 foi feita a previsão de carga para o apartamento tipo a tabela de previsão de cargas está disponibilizada no Anexo 1 deste documento 3 Divisão dos circuitos Para a divisão dos circuitos como a tensão de alimentação do sistema é 127 V para FN a potência dos circuitos terminais de iluminação e TU G s foi limitada a no máximo 1 2 00 VA assim limitando a corrente nos disjuntores em 10A Já para as TUEs essa possuem circuito específico com a corrente variando de acordo com a Potência do equipamento 31 Quadros A instalação possui quadros de distribuição para o condomínio em cada andar e um quadro individual para cada apartamento ou sala comercial QDX Quadro de distribuição dos circuitos de Iluminação e TUGS Enumerados de forma crescente por andar válido para os apartamentos e salas comerciais Centro de Medição Quadro de medição para cada andar A posição dos quadros foi escolhida de acordo com a distribuição geométrica das cargas e os centros de carga levando em consideração todas as cargas presentes no quadro 31 1 Circuitos Reserva Os circuitos reservas foram dimensionados a partir da Tab e la 59 da ABNTNBR5410 Sendo 4 Dimensionamento dos Condutores Os condutores foram dimensionados seguindo três critérios sendo eles Critério de seção mínima da fase A seção dos condutores fase em circuitos de corrente alternada e dos condutores vivos em circuitos de corrente contínua não deve ser inferior ao valor pertinente dado na Tabela 47 2 Capacidade Máxima condução de corrente Cálculo da corrente de projeto Ib I b S V Circuitos Monofásicos I b S V Circuitos Bifásicos I b S 3V Circuitos Trifásicos Sendo Ib Corrente de Projeto A V Tensão de Alimentação V S Potencia Aparente VA Cálculo da corrente Corrigida Ic I c I b FCAFCT Sendo IC Corrente corrigida FCT Fator de Correção por Temperatura Tabela 40 ABNTNBR5410 FCA Fator de Correção Agrupamento Tabela 42 ABNTNBR5410 Finalmente consultando o Iz na Tabela 36 ABNTNBR5410 Se chegam aos valores de seção mínima de acordo com a corrente do cabo 3 Queda de Tensão A queda de tensão entre a origem da instalação se limita a 4 entre o ponto de utilização e o circuito de distribuição ou quadro de distribuição E 7 entre o ponto de utilização e e o circuito de medição Dada a fórmula S 2 ρ 1 e V ² p 1 l 1 p 2 l 2 Sendo S seção do condutor em mm² p Potência em Watts ρ resistividade do cobre 158 l distância em metros e queda de tensão percentural V 127220 V Os valores de queda de tensão foram calculados segundo a fórmula acima e para cada circuito Por fim a seção adotada em cada circuito é dada pela maior seção dentre os três métodos descritos acima garantindo assim um correto dimensionamento Todo o dimensionamento está representada nos quadros de carga e nos exemplos de dimensionamento 5 Dimensionamento dos Eletrodutos A determinação da área interna do eletroduto é simplificada por meio da aplicação da fórmula a seguir A π D i ² 4 Onde 𝐴 é a área interna do eletroduto mm 𝐷𝑖 é o diâmetro interno do eletroduto mm O cálculo do diâmetro interno do eletroduto 𝐷𝑖 é determinado levando em consideração a área externa dos condutores considerando a presença do material isolante que ocupa espaço dentro do eletroduto Isso é calculado através do somatório das áreas externas de todos os condutores do eletroduto 𝐴𝑐 em mm² multiplicado pela porcentagem 𝑓 da área máxima interna do eletroduto que pode ser utilizada Di 4 Ac ² fπ Com isso dimensionamento dos eletrodutos se deu a partir das fórmulas acima e das tabelas disponibilizadas abaixo respeitando a taxa de ocupação máxima dos eletrodutos utilizados no projeto 6 Dimensionamento dos Disjuntores Para o dimensionamento dos Disjuntores foi considerado a coordenação com a proteção a qual estabelece que a corrente nominal do disjuntor In deve respeitar a equação abaixo I b I n Iz Sendo Ib Corrente de Projeto In Corrente do Disjuntor Iz Corrente de Condução do Cabo 61 Dimensionamento Dispositivo Diferencial Residual DR Para os quadros dos apartamentos optouse pela instalação de Dispositivos DR Tetrapolar no barramento principal Esta escolha foi motivada pela necessidade de proporcionar um alto nível de segurança elétrica em todos os circuitos dos apartamentos Os Dispositivos DR Tetrapolar são essenciais para detectar correntes de fuga à terra interrompendo automaticamente o circuito quando uma corrente diferencial residual acima do valor préestabelecido é identificada Este mecanismo é crucial para prevenir choques elétricos e incêndios resultantes de falhas elétricas A instalação no barramento principal dos quadros permite que todos os circuitos dos apartamentos sejam protegidos simultaneamente assegurando uma resposta rápida e eficiente a qualquer anomalia elétrica Isso não apenas aumenta a segurança dos moradores mas também contribui para a conservação da integridade do sistema elétrico reduzindo a necessidade de manutenções frequentes e intervenções de emergência 7 Exemplo de dimensionamento A partir dos critérios descritos acima foi realizado o dimensionamento dos circuitos terminais do apartamento tipo Cinco circuitos foram escolhidos para demonstrar os cálculos conforme apresentado abaixo Circuito 1 ILUMINAÇÃO Utilização Iluminação e TUGs Quadro QD4 Alimentação FN R Tensão FN 127 V FP 090 FCA Tabela 42 da NBR54102004 080 FCT Tabela 40 da NBR54102004 100 Potência 41667 VA Corrente de projeto Ip 328 Corrente de projeto In 144 Corrente corrigida In In In FCAFCT 180 Pontos Classe Grupo Potência VA Quantidade Lâmpadas Led 1667 3333 3 11 Critérios de cálculo Dimensionamento da fiação Seção mínima admissível Item 62611 da NBR54102004 Capacidade de condução de corrente Item 625 da NBR54102004 Queda de tensão dV parcial admissível 400 Utilização Iluminação Seção 15 mm² Método de instalação B1 Seção 05 mm² Cap Condução Iz 900 A dV parcial dV total 15mm² 038 139 Dimensionamento da proteção In Item 534 da NBR54102004 Condutor Ip In Iz 15mm² 328 1000 1400 Cabo Unipolar cobre Dispositivo de proteção Seção Disjuntor unipolar termomagnético DIN Corrente de atuação 10 A Fase 15 mm² Neutro 15 mm² Terra Capacidade de condução Fase 1750 A Circuito 3 TUG COZINHA 01 Utilização Iluminação e TUGs Quadro QD4 Alimentação FN S Tensão FN 127 V FP 090 FCA Tabela 42 da NBR54102004 080 FCT Tabela 40 da NBR54102004 100 Potência 133333 VA Corrente de projeto Ip 1050 Corrente de projeto In 1050 Corrente corrigida In In In FCAFCT 1312 Ponto s Classe Grupo Potência VA Quantidade TUG Tomadas 66667 2 Critérios de cálculo Dimensionamento da fiação Seção mínima admissível Item 62611 da NBR54102004 Capacidade de condução de corrente Item 625 da NBR54102004 Queda de tensão dV parcial admissível 400 Utilização Força Seção 25 mm² Método de instalação B1 Seção 1 mm² Cap Condução Iz 1400 A dV parcial dV total 25mm² 149 250 Dimensionamento da proteção In Item 534 da NBR54102004 Condutor Ip In Iz 25mm² 1050 1600 1920 Cabo Unipolar cobre Dispositivo de proteção Seção Disjuntor unipolar termomagnético DIN Corrente de atuação 16 A Fase 25 mm² Neutro 25 mm² Terra 25 mm² Capacidade de condução Fase 2400 A Circuito 6 TUG QUARTO 02 Utilização Iluminação e TUGs Quadro QD4 Alimentação FN R Tensão FN 127 V FP 090 FCA Tabela 42 da NBR54102004 080 FCT Tabela 40 da NBR54102004 100 Potência 88889 VA Corrente de projeto Ip 700 Corrente de projeto In 700 Corrente corrigida In In In FCAFCT 875 Pontos Classe Grupo Potência VA Quantidade TUG Tomadas 22222 11111 4 4 Critérios de cálculo Dimensionamento da fiação Seção mínima admissível Item 62611 da NBR54102004 Capacidade de condução de corrente Item 625 da NBR54102004 Queda de tensão dV parcial admissível 400 Utilização Força Seção 25 mm² Método de instalação B1 Seção 05 mm² Cap Condução Iz 900 A dV parcial dV total 25mm² 059 160 Dimensionamento da proteção In Item 534 da NBR54102004 Condutor Ip In Iz 25mm² 700 1000 1920 Cabo Unipolar cobre Dispositivo de proteção Seção Disjuntor unipolar termomagnético DIN Corrente de atuação 10 A Fase 25 mm² Neutro 25 mm² Terra 25 mm² Capacidade de condução Fase 2400 A Circuito 11 TUE CHUVEIRO SOCIAL Utilização Chuveiros Quadro QD4 Alimentação FF ST Tensão FF 220 V FP 100 FCA Tabela 42 da NBR54102004 100 FCT Tabela 40 da NBR54102004 100 Potência 680000 VA Corrente de projeto Ip 3091 Corrente de projeto In 3091 Corrente corrigida In In In FCAFCT 3091 Pontos Classe Grupo Potência VA Quantidade TUE Chuveiro 680000 1 Critérios de cálculo Dimensionamento da fiação Seção mínima admissível Item 62611 da NBR54102004 Capacidade de condução de corrente Item 625 da NBR54102004 Queda de tensão dV parcial admissível 400 Utilização Força Seção 25 mm² Método de instalação B1 Seção 4 mm² Cap Condução Iz 3200 A dV parcial dV total 4mm² 043 144 Dimensionamento da proteção In Item 534 da NBR54102004 Condutor Ip In Iz 4mm² 3091 3200 3200 Cabo Unipolar cobre Dispositivo de proteção Seção Disjuntor bipolar termomagnético 380 V220 V DIN Corrente de atuação 32 A Fase 4 mm² Neutro Terra 4 mm² Capacidade de condução Fase 3200 A Circuito 13 TUE AR COND QUARTO 01 Utilização Condicionador de ar tipo janela Não residencial Quadro QD4 Alimentação FF RS Tensão FF 220 V FP 090 FCA Tabela 42 da NBR54102004 100 FCT Tabela 40 da NBR54102004 100 Potência 90556 VA Corrente de projeto Ip 412 Corrente de projeto In 412 Corrente corrigida In In In FCAFCT 412 Pontos Classe Grupo Potência VA Quantidade TUE Condicionador de Ar 90556 1 Critérios de cálculo Dimensionamento da fiação Seção mínima admissível Item 62611 da NBR54102004 Capacidade de condução de corrente Item 625 da NBR54102004 Queda de tensão dV parcial admissível 400 Utilização Força Seção 25 mm² Método de instalação B1 Seção 05 mm² Cap Condução Iz 900 A dV parcial dV total 25mm² 023 124 Dimensionamento da proteção In Item 534 da NBR54102004 Condutor Ip In Iz 25mm² 412 1000 2400 Cabo Unipolar cobre Dispositivo de proteção Seção Disjuntor bipolar termomagnético 380 V220 V DIN Corrente de atuação 10 A 45 kA B Fase 25 mm² Neutro Terra 25 mm² Capacidade de condução Fase 2400 A 71 Quadro de Cargas O quadro de cargas do apartamento tipo está disponibilizado no A nexo 2 deste documento 8 Demanda O cálculo da Demanda do pavimento tipo e dos apartamentos da instalação foi elaborado seguindo as normas vigentes para os apartamentos a demanda é calculada em função da área útil e do número de apartamentos Para o condomínio seguem os mesmo critérios utilizados para a demanda de cada apartamento em função do tipo de carga e potência instalada DD1D2 Onde D1 Demanda dos apartamentos D2 Demanda do Condomínio D114fa Onde f fator de demanda em função do número de apartamentos Tabela 10 ND 52 a demanda em função da área útil Tabela 11 ND52 A tabela com o cálculo da demanda do pavimento está representada no Anexo 3 deste documento A demanda de individual de cada apartamento está apresentada no anexo 2 e o disjuntor de entrada seção mínima dos condutores e tipo de fornecimento foi dimensionado conforme a tabela X da ND 51 Com base na demanda calculado o tipo de fornecimento será trifásico a 5 fios 3FNT com disjuntor tripolar de 63A e cabos de cobre de seção mínima de 16mm² 8 Anexos Anexo 1 Previsão de Cargas Apartamento Tipo Anexo 2 Quadro de Cargas e Demanda QD4 Anexo 3 Quadro de demanda apartamento Tipo Anexo 4 Lista de Materiais