Projetos Elétricos: Instalações e Dimensionamento

PROJETOS ELÉTRICOS Vinicius Puglia 2 SUMÁRIO 1 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS 3 2 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS 19 3 PROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS 30 4 PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS 41 5 ENTRADA DE ENERGIA 57 6 PROJETOS COMPLEMENTARES 68 3 1 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS PREDIAIS Apresentação Olá estudante esse é o bloco responsável por apresentar alguns elementos no que se refere à projetos elétricos Para que possamos conhecer melhor determinados aspectos vamos nos aprofundar de início no dimensionamento de cargas com as definições de potência assim como as agências reguladoras pela distribuição de energia no Brasil Veremos também a respeito do dimensionamento de cabos e disjuntores e suas respectivas cores dentro da padronização de uma instalação Em seguida será abordado o tema do fator de demanda como seus cálculos e tabelas Para fechar esse bloco teremos uma noção geral sobre os projetos elétricos em baixa tensão regulamentados pela ABNT 5410 e suas respectivas simbologias principais concluindo com esboço de um diagrama para melhor entendimento 11 Dimensionamento de carga Ao tratarmos de energia elétrica estamos nos referindo ao fenômeno capaz de impactar nosso modo de vida Dessa forma o modo do qual lidamos com ele garante a máxima eficiência de toda sua capacidade de fornecimento Para dar início ao conteúdo é necessário entender a energia elétrica e seu respectivo funcionamento Definimos como energia elétrica o movimento de elétrons Assim temos a tensão a elétrica como resultado da diferença de potencial DDP entre dois pontos Temos dentro desse termo também a potência elétrica onde é definido como trabalho gerado pela corrente elétrica num determinado período de tempo Uma vez definidos os termos dentro da energia elétrica chegou a hora de adentrar neste universo do qual nos permite uma infinidade de aplicações assim como cálculos previsões dimensionamentos projeções entre outros Ao trabalharmos em determinado projeto elétrico o primeiro passo a ser dado é fazer um levantamento de dados que nos auxiliam em uma previsão de cargas Realizar uma 4 previsão de cargas é primordial para que possamos saber a quantidade necessária de potência a ser demandada para a instalação em questão Para isso devemos saber quem nos fornece energia elétrica para que possamos usufruir no aconchego de nossa residência universidade ou mesmo trabalho A concessionária é definida pela ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica definida como o órgão regulador de energia elétrica no Brasil como Agente titular de concessão federal para prestar o serviço público de distribuição de energia elétrica doravante denominado distribuidora Resolução Normativa ANEEL n 479 de 03 de abril de 2012 Diário Oficial de 12 de abr de 2012 p 48 Em outras palavras é a empresa responsável por distribuir a energia para nossa cidade cabendo a ela manutenção e cobranças tributárias É possível saber mais dos serviços e prazos adicionais ofertados pelas concessionárias de energia elétrica na Resolução Normativa Aneel nº 4142010 As principais concessionárias operantes no Brasil são Energisa Eletrobrás CPFL EDP AES Enel Iberdrola Equatorial Energia Sendo a Enel responsável por boa parte de São Paulo e a EDP responsável pela demanda da cidade de Guarulhos 111 Distribuição de pontos No contexto da previsão de demanda devemos analisar tantos as quantidades de tomadas com suas respectivas amperagens quanto os pontos de iluminação Esta tarefa nada mais é do que gerar uma tabela onde separamos as tomadas comuns ou mais conhecidas como Tomadas de Uso Geral TUGs Tomadas de Uso Específico TUEs e os pontos de iluminação com a somatória de suas Potências Totais No auxílio desta função podemos encontrar a NBR 5410 da qual regulamenta as condições apropriadas para o funcionamento eficaz e com segurança das instalações elétricas de baixa tensão Esta norma no item 9521 por exemplo fornece diretrizes relacionadas à previsão de cargas de iluminação como estes três tópicos abaixo I Em cada cômodo ou dependência no mínimo um ponto de luz com 100 VA II Em cômodos com área igual ou inferior a 6 m² no mínimo uma carga de 100 VA 5 III Em cômodos com área maior que 6 m² devemos prever 100 VA para os primeiros 6 m² 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros Já no item 95221 da norma trata a respeito da quantidade mínima de pontos de tomada a ser respeitado de acordo com alguns critérios temos I Em banheiros deve ser previsto ao menos um ponto de tomada II Em cozinhas lavanderias e locais análogos deve ser previsto no mínimo um ponto a cada 35 m ou fração de perímetro sendo no mínimo dois pontos acima da bancada da pia III Em varandas deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada podendo ele ser instalado próximo a ela IV Em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro E para demais cômodos I Um ponto se a área for inferior a 6 m² II Um ponto para cada 5 m ou fração de perímetro se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m² 112 Dimensionamento de cabos e disjuntores Numa instalação é preciso dimensionar os elementos a fim de evitar sobrecargas curtos ou acabar gastando mais do que o necessário Neste intuito iniciamos o dimensionamento do cabeamento a tabela abaixo expressa a carga suportada de acordo com a bitola do cabo 6 Seções nominais mm² Corrente no condutor A 15 155 25 210 40 28 60 36 100 50 160 68 250 89 Fonte Autor 2022 Figura 11 Bitola dos cabos em função da corrente Assim podemos fazer uma conexão entre a corrente que passa pelo cabo de acordo com sua respectiva espessura Além de dimensionálo devemos também seguir um padrão de cores para os cabos para facilitar o trabalho de futuros profissionais que venham lidar com a instalação Veja a tabela de cores de acordo com sua respectiva função Cabo verde ou verde e amarelo Terra Cabo azul Neutro Cabo preto marrom ou vermelho Fase Cabo amarelo Recomendável para retorno Fonte Autor 2022 Figura 12 Cores dos cabos Da mesma forma que o dimensionamento dos cabos é importante o disjuntor é outro elemento que necessita determinar a corrente suportada para sua utilização Mas para isso precisamos saber a sua função no circuito O disjuntor colocado no circuito funciona como espécie de um interruptor Como o relé bimetálico e o relé eletromagnético são ligados em série dentro do disjuntor ao ser acionado a alavanca 7 ligadesliga fechase o circuito que é travado pelo mecanismo de disparo e a corrente circula pelos dois relés Quando ocorrer o desligamento do disjuntor basta acionar a alavanca de acionamento para que o dispositivo volte a operar não sendo necessária a substituição como ocorre com os antigos fusíveis Agora que já sabemos a sua função seu dimensionamento é dado a partir da Lei de Ohm responsável então por determinar a carga total do circuito da qual o disjuntor deverá suportar veja 𝑖 𝑃 𝑉 Onde 𝑖 Corrente A P Potência W V Tensão V Assim encontramos a corrente do circuito podendo então dimensionar o disjuntor deixando uma devida tolerância em relação à potência total do circuito veja o exemplo abaixo Ex A soma total dos elementos do circuito é de 2200 W considerando um circuito monofásico 𝒊 𝟐𝟐𝟎𝟎 𝟏𝟐𝟕 𝒊 𝟏𝟕 𝟑𝟐 𝑨 Dessa forma utilizamos um disjunto de 20A pois além de possuir um valor acima de tolerância mínima também é um disjuntor comerciável 8 12 Cálculo de demanda Andrade e Lobão 1997 citam que no período de 1970 a 2002 o consumo da classe Residencial mineira cresceu à taxa média de 83 a a representando assim mudanças significativas nas instalações prediais em geral a nível nacional Por isso ao realizar o cálculo de demanda de uma instalação é possível projetar de uma maneira mais realista e econômica tanto a entrada de energia como os circuitos que alimentam os quadros de distribuição onde a ANEEL define na Resolução Normativa nº 4142010 fator de demanda é a razão entre a demanda máxima de potência registrada num intervalo de tempo especificado ou potência de alimentação e a potência instalada na unidade consumidora Em outras palavras este fator é utilizado normalmente no dimensionamento de instalações elétricas através da análise do uso dos equipamentos simultaneamente Este fator existe pois é muito difícil que ocorra numa instalação a situação onde todos os equipamentos estão ligados na tomada e funcionando assim como todas as luzes ou seja 100 da instalação esteja sendo usada Assim chegamos nesta fórmula do Fator de Demanda apesar de ser um valor muitas vezes fornecido pela concessionária ou literaturas de fácil acesso 𝐹𝐷 𝐷𝑒𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑎 𝑘𝑊 𝑃𝑜𝑡ê𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎 Este valor varia de 0 a 1 onde normalmente a potência instalada é consideravelmente maior em relação à demanda máxima de potência na situação de pico na curva de carga Devido a isto determinar corretamente tais potências assegura uma revisão segura eficaz e econômica da instalação Veja no exemplo a tabela fornecida pela concessionária EDP onde em suas normativas declaram o fator de demanda para todos os pontos de instalação que possam existir na figura abaixo veremos o fator de demanda designado para tomadas de uso especial 9 Fonte EDP httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Figura 13 Fator de demanda para TUEs Alguns estabelecimentos comerciais também possuem um fator de demanda específico a EDP também aborda alguns sítios do qual podem variar a importância deste fator veja na figura abaixo este fator voltado para iluminação e tomada de uso geral Fonte EDP httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Figura 14 Fator de demanda para alguns estabelecimentos 10 121 Previsão de demanda A fim de apresentar a demanda prevista de uma instalação é necessário conhecer a instalação em questão para que possamos desenvolver o diagrama elétrico conhecendo as características da instalação Para isso é recomendável comunicarse com o cliente a fim de conhecer suas respectivas necessidades Com isso geramos o projeto de previsão de cargas onde é descrito os aparelhos eletroeletrônicos na residência a fim de estipular a potência total a ser instalada assim como a disposição de tomadas nos cômodos A partir disso veja abaixo um projeto de previsão de cargas de acordo com uma edificação que contempla um apartamento residencial de 40m² com 2 dormitórios Fonte Autor 2022 Figura 15 Previsão de cargas 11 De acordo com a normativa da EDP concessionária da qual se encontra a instalação o fator de demanda destinado para tomadas e iluminação podemos encontrar na tabela abaixo Fonte httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Figura 16 Fator de demanda para alguns estabelecimentos 12 Dessa forma a previsão de acordo com o fator de demanda se altera diminuindo a potência total a ser instalada evidenciada na imagem abaixo Fonte Autor 2022 Figura 17 Previsão de cargas com o fator de demanda 13 13 Projeto elétrico em baixa tensão Segundo Lima Filho 1997 projetar significa apresentar soluções das quais sejam possíveis sua implementação para que possamos resolver determinados problemas Por isso em um projeto é necessário identificar o problema a ser resolvido que seria planejar uma instalação livre de sobrecargas seguro contra descargas atmosféricas ou outros surtos e também eficiente e de menor custo para o cliente Isto tudo alinhado a seguir normas e diretrizes que regem estas instalações A norma ABNT NBR 54102004 deve ser precisamente seguida por projetistas e instaladores pois conforme o Código de Defesa do Consumidor são legalmente responsáveis por acidentes que eventualmente possa acontecer por falhas de projeto ou de execução Dentre algumas diretrizes da qual a ABNT é responsável citamos algumas abaixo Normas de procedimentos que fornecem orientações sobre a maneira correta de empregar materiais e produtos executar cálculos e projetos instalar máquinas e equipamentos realizar controle de produtos Normas de padronização que fixam formas dimensões tipos de produtos usados na construção de máquinas equipamentos e dispositivos mecânicos e elétricos Normas de simbologia que estabelecem convenções gráficas para conceitos grandezas sistemas ou partes de sistemas com a finalidade de representar esquemas de montagem circuitos componentes de circuitos fluxograma etc Este último item é importante para realizar a comunicação entre engenheiros e técnicos da qual os diagramas são responsáveis por tal comunicação No projeto de uma instalação elétrica é preciso fazer um levantamento de todos os componentes da instalação além da metragem dos fios dos eletrodutos e de outros elementos que podem estar na construção ou não Assim a simbologia é crucial para entendimento desses elementos e características de um diagrama veja alguns dos principais símbolos nas suas representações gráficas 14 Interruptor de uma seção Interruptor de duas seções Interruptor de três seções Interruptor paralelo Interruptor intermediário Quadro geral de luz e força Caixa para medidor 15 Tomada na parede baixo 300mm do piso Tomada meia altura 1300mm do piso Tomada alta 2000mm do piso Ponto de luz no teto Indicar o nº de lâmpadas e watts A partir da simbologia já conhecida podemos visualizar um esboço do diagrama unifilar Para isto se faz necessário possuir o levantamento de cargas em mãos com dados relevantes para ter a noção da disposição das tomadas dentro da residência facilitando assim a construção do diagrama elétrico Dentre estes diagramas temos o funcional trifilar multifilar e unifilar O diagrama unifilar é o mais usado devido a facilidade de compreensão em plantas elétricas residenciais ele representa os circuitos elétricos na edificação seja comercial industrial ou predial Ele representa os pontos de conexão mostrando sua respectiva disposição como também o trajeto dos condutores local do quadro de distribuição e a separação dos circuitos Para melhor entendimento nesta etapa veremos um esboço de um digrama unifilar a partir dos dados do levantamento de cargas do subtema anterior 121 Previsão de 16 demanda sem a divisão dos circuitos para que assim possamos visualizar de forma mais clara a distribuição de tomadas lâmpadas e interruptores Para relembrar veja o projeto de previsão de cargas do apartamento residencial de 40m² Fonte Autor 2022 Figura 18 Previsão de cargas 17 De acordo com essas informações é possível plotar a distribuição dos pontos no esboço abaixo Fonte Autor 2022 Figura 19 Esboço do Diagrama Unifilar Conclusão Neste primeiro bloco abordamos o dimensionamento de carga tratando primeiramente da definição de energia elétrica para que assim saibamos como adentrar a esse assunto Em seguida vimos segundo a NBR 5410 algumas especificações no que se refere à distribuição de pontos nas áreas tanto quanto tomadas quanto os pontos de iluminação Abordamos as seções nominais dos cabos de acordo com sua corrente as suas cores de acordo com a sua função e também o cálculo para dimensionamento de disjuntores 18 No segundo subtema vimos a respeito do cálculo de demanda sendo este valor aquele que refere a razão entre a demanda máxima e a potência instalada na unidade consumidora Por fim abordamos as simbologias mais usadas no que se refere as representações gráficas dos elementos de uma instalação elétrica exemplificando a partir de uma previsão de carga o esboço de um diagrama unifilar REFERÊNCIAS ANDRADE T A LOBÃO W J A Elasticidade renda e preço da demanda residencial de energia elétrica no Brasil Rio de Janeiro IPEA 1997 Texto para Discussão n 489 EDP Fornecimento de energia elétrica em tensão secundária de distribuição unidade consumidora individual EDP São Paulo VS 06 2022 Disponível em httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Acesso em 11 maio 2022 LIMA FILHO Domingos Leite Projetos de instalações elétricas prediais Saraiva Educação SA 1997 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson 19 2 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS INDUSTRIAIS Apresentação Assim como tratamos no primeiro bloco do projeto elétrico em baixa tensão neste bloco também trataremos de projeto elétrico porém estamos nos referindo a um projeto elétrico industrial A partir do dimensionamento de cargas alguns dispositivos de segurança e de manobra usados na indústria abordaremos este tema Em seguida veremos sobre os fatores de potência com suas respectivas correções Para fechar veremos um panorama geral de um projeto elétrico industrial contemplando as etapas que nele contém assim como algumas das simbologias mais usadas 21 Dimensionamento de carga Quando tratamos de dimensionar a carga de determinada instalação seja industrial ou predial nos referimos à determinação da corrente necessária para a instalação elétrica do projeto Assim como estabelecer a quantidade de tomadas pontos de luz e disjuntores a serem utilizados garantindo que todos os equipamentos utilizados sejam ligados em correntes compatíveis Quanto ao dimensionamento industrial se faz necessário determinar uma série de cálculos que venham determinar as operações de maneira unitária calculando também propriedades físicas dos equipamentos transportes transferências de calor ou massa nos processos industriais Consistem também nesse dimensionamento as análises de produtividade e rentabilidade do processo de modo a garantir que o potencial de desempenho seja de maior eficiência possível As instalações elétricas industriais referemse a alimentadores e circuitos terminais ramais para suprimento de energia de máquinas e outros dispositivos elétricos relacionados à fabricação de produtos para uso no dia a dia do ser humano ou para dispositivos elétricos usados nos processos industriais de fabricação ou ainda outros processos de produção GALOTTI 2019 20 A grande diferença que encontramos no levantamento de cargas industriais para prediais se dá por conta de cargas elevadas e de diferentes tensões que encontramos na indústria Diferentemente das residências neste meio industrial encontramos máquinas com tensões de 380v 440v e 760v por exemplo Veja na imagem abaixo uma rebobinadeira que opera em alta tensão muito usada na indústria para desenrolar de forma alinhada uma bobina ou rolo maior de material para que seja transformado em rolos menores Fonte Alvarez Ultra httpsalvarezultracomesproductultragrande600 2gclidCj0KCQjw6pOTBhCTARIsAHF23fK328vrGcqJXdVBTzblBtMDAto7Ic5gFyoUu61k9Vjm nlhPM0kZAaAkhBEALwwcB Figura 21 Rebobinadeira UltraGrande 600 Para um detalhamento da carga e de fatores que influenciam diretamente na eficiência energética é preciso colocar na conta os itens que dizem respeito à segurança Se tratando da segurança do usuário e dos equipamentos esta etapa contempla os dispositivos que protegem usuários e instalações da indústria em questão Exemplos destes elementos a serem dimensionados são Sistemas de segurança em zona de perigo de máquinas Dispositivo de intertravamento Dispositivos de Parada 21 de Emergência Dispositivo de habilitação Dispositivo de comando limitador de movimento Chaves seccionadoras Disjuntores Fusíveis DRs DPS entre muitos outros equipamentos Veja na imagem abaixo uma representação de uma chave seccionadora tripolar Fonte PowerCom Corp via Shutterstock Figura 22 Chave seccionadora tripolar Outro elemento que relaciona segurança com geração de energia temos os geradores elétricos industriais Variando desde os mais simples até os mais complexos com funções que variam com o abastecimento da indústria e até mesmo suprimento de energia devido a sua falta por meio da concessionária O seu dimensionamento também está ligado a demanda da instalação em questão veja na imagem abaixo o exemplo de um gerador 22 Fonte Bespaliy via Shutterstock Figura 23 Gerador à diesel 22 Correção do fator de potência Antes de entrarmos na questão que trata do fator de potência e suas respectivas correções devemos entender melhor como funciona a potência Para melhor entendimento desta potência devemos saber que Watts e VA VoltsAmpere são unidades de medida que definem potência porém não são a mesma coisa O Fator de Potência FP é o elemento que faz essa diferenciação onde é representado por uma fração percentual que varia de 0 a 1 onde o número 1 representa 100 Este fator corresponde à quantidade de potência que o equipamento está utilizando Assim temos a Potência Ativa Watts Potência Aparente VA e Potência Reativa VAR sendo esta última a potência que é dissipada Por exemplo se no equipamento diz que ele é de 800 W e seu FP é de 08 podemos dizer que ele está utilizando apenas 80 da potência que lhe é fornecida e 20 está sendo retornada ou mesmo perdida Portanto temos 1000 VA e 200 VAR respectivamente 23 Veja na imagem uma melhor representação da relação destas potências Fonte Adaptado de Novitech via Shutterstock Figura 24 Relação das potências Uma vez que entendemos esta relação de potência devemos então corrigir este fator de potência com o intuito de promover um ganho de eficiência além também de conter defasagens entre tensão e corrente possibilitando que os equipamentos não venham operar com cargas inadequadas e ineficientes Dentre alguns dos motivos dos quais encontramos um alto valor de energia reativa temos Operar motores com baixas cargas por longos períodos Grande quantidade de motores de baixa potência Motores e transformadores operando sem cargas ou mesmo superdimensionados Motores e transformadores de baixa tecnologia defeituosos ou muito antigos Transformadores alimentando baixas cargas Grande quantidade de lâmpadas sem correção do fator de potência 24 Lâmpadas que operem por meio de reatores Máquinas como Fornos elétricos a indução ou a arco e máquinas de solda em funcionamento Grande parte dos equipamentos como motores e transformadores por exemplo consomem energia reativa indutiva Elas utilizam cargas indutivas para funcionarem necessitando da geração de um campo magnético e por este motivam são utilizados dois tipos de potências a ativa e a reativa Pelo fato da potência reativa atuar em cargas capacitivas e indutivas é possível neutralizála por meio de cargas capacitivas com a instalação de um banco de capacitores criando assim um caminho mais seguro para correção deste fator de potência de modo a compensar as cargas indutivas existentes Como também em determinados casos como linhas de transmissão por exemplo dos quais são sistemas muito capacitivos o banco de indutores é inerente na compensação desse efeito É possível também fazer a correção do fator de potência através de elementos ativos como os conversores O conversor se ajusta por meio do circuito compensador em caso de variação deste fator As fórmulas para chegar neste fator de potência se resumem na relação da potência ativa com a aparente E também com outras variações utilizando ângulos de defasagem do cosseno e arco tangente Veja abaixo as fórmulas que temos 25 23 Projeto elétrico industrial Um projeto elétrico industrial contempla os ambientes destinados a atividades industriais consistindo no levantamento de todas as características elétricas que a instalação necessitará de modo a suprir todas as exigências técnicas assim como as respectivas necessidades dos clientes Tais instalações possuem características pertinentes a alta potência demandada elevada tensão e capacidade de acionamento desses motores Os aspectos devem ser previstos durante a elaboração do projeto elétrico industrial afim de que a execução das instalações dos circuitos se baseie nos procedimentos de um projeto personalizado sem esquecerse de seguir as devidas normas regulamentadoras O profissional responsável pela elaboração de um projeto deve reunir informações importantes relacionadas à instalação tais como conhecimento dos suprimentos de energia elétrica planta baixa de arquitetura da instalação planta detalhada contendo colunas e vigas e a planta baixa com disposição física das máquinas Dentre os itens que um projeto elétrico industrial deve contemplar citamos Divisão de circuitos elétricos Dados sobre a corrente elétrica Discriminação da potência de cada ramal Balanceamento das fases Lista de cargas Informações sobre a bitola dos cabos Informações sobre a distribuição dos eletrodutos Descrição dos elementos de proteção a serem instalados Projeto elétrico funcional e construtivo de painéis de comando e controle 26 Diagrama unifilar A etapa que se refere ao diagrama unifilar da qual se destina à representação gráfica dos elementos elétricos da instalação é uma das mais importantes Porém para entender tais desenhos técnicos se faz necessário compreender as simbologias técnicas utilizadas pois a partir das simbologias gráficas é possível interpretar os diagramas e desenhos elétricos referentes às instalações elétricas industriais Veja abaixo algumas das representações gráficas mais utilizadas 27 Fonte Adaptado de Silvia 2020 httpsaprendendoeletricacomsimbologiaeletricaindustriale residencialNormaNBR5444 Figura 25 Simbologia elétrica industrial Já em relação as normas que regem estes projetos temos as Normas Regulamentadoras NR10 e a NR12 Tais normas visam a utilização de parâmetros de segurança para garantia do resguardo e o bemestar dos trabalhadores que atuam nestas máquinas e equipamento No caso da NR10 ela prevê medidas que asseguram 28 a segurança geral com seu escopo abrangendo desde a criação do projeto elétrico industrial até a instalação e manutenção de máquinas e equipamentos Se tratando da NR12 falamos de uma norma que visa estabelecer exigências para componentes elétricos como diferencial residual caixas de transmissão eletrodutos fios e tomadas entre outros Além do mais todo o maquinário adquirido para a indústria deve estar adequado e garantido por esta norma também Conclusão Assim como abordamos no primeiro bloco este bloco foi responsável por tratar do dimensionamento de carga das instalações industriais A grande diferença que encontramos está no levantamento de cargas ao se tratar de tensões mais elevadas das quais encontramos em instalações prediais Vimos também alguns elementos de segurança que contém nas instalações industriais como por exemplo dispositivos de intertravamento chaves seccionadoras entre outros O segundo subtema foi responsável por nos apresentar a relação das potências tais como a aparente potência ativa e a potência reativa sendo elas determinantes para relacionar o fator de potência e sua respectiva correção Por fim vimos algumas etapas a serem contempladas em um projeto industrial desde a divisão de circuitos elétricos balanceamento de fases lista de cargas discriminação de elementos de proteção até o seu projeto final com os diagramas REFERÊNCIAS ALVAREZ ULTRA ULTRAGRANDE600 Línea Rebobinada de Alta Velocidad Continua Disponível em httpsalvarezultracomessULTRAGRANDE 600LC3ADneaRebobinadadeAltaVelocidadContinua Acesso em 18 maio 2022 GALLOTTI V D M O memorial descritivo no projeto de instalações elétricas Tese de Doutorado Universidade Federal do Rio de Janeiro 2019 29 SILVA S G Simbologia elétrica industrial e residencial Blog Aprendendo Elétrica 2020 Disponível em httpsaprendendoeletricacomsimbologia eletricaindustrialeresidencialNormaNBR5444 Acesso em 18 maio 2022 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson 30 3 PROTEÇÃO EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Apresentação Esse bloco é responsável por tratar das proteções que uma instalação necessita para segurança das pessoas e equipamentos de determinada instalação De início abordaremos a proteção contra curtoscircuitos e sobrecargas Em seguida veremos também as proteções no que se refere à surtos na rede elétrica e a melhor forma de proteger os equipamentos da instalação Por fim falaremos do choque elétrico e a forma que ele acontece nos nossos corpos tratando consequentemente de algumas medidas protelados pela NR10 para prevenção de acidentes concluindo com as proteções por Extra Baixa Tensão que conhecemos como SELV e PELV 31 Proteção contra curtocircuito e sobrecargas Antes mesmo de adentrar na questão que se refere à proteção do sistema precisamos entender o que é um curtocircuito e uma sobrecarga assim como seus respectivos efeitos no circuito elétrico e ainda na pior hipótese no ser humano Entendese que o curtocircuito elétrico se dá em virtude de uma elevada passagem de corrente elétrica muito ou pouco acima do normal E é justamente esse aumento repentino da tensão no circuito elétrico que ocasiona essa falha Isso faz com que os aparelhos ou instalações que estejam conectadas a esse circuito elétrico parem de funcionar instantaneamente podendo até queimálos Equatorial Pará 2019 Esta definição é dada pela Concessionária Equatorial atuando no Estado do Pará sendo estes problemas muito comuns nas instalações Sabendo que a corrente elétrica procura passar pelo caminho mais curto possível onde a conexão de baixa resistência entre os pólos de um dispositivo eletroeletrônico responsável por causar a passagem de corrente excedendo ocasionando uma série de problemas no sistema elétrico 31 Além de causar incêndio danos materiais e perigo de vida alguns curtoscircuitos podem ser silenciosos e da mesma forma prejudiciais ao circuito elétrico causando falhas nos equipamentos desgaste dos circuitos e altos custos na conta de luz em longo prazo Dessa forma identificar os sinais de um curtocircuito é primordial assim sendo segue alguns indicativos deste problema nos circuitos disjuntores constantemente desarmando cheiro forte de queimado tomadas manchadas na cor preta lâmpadas queimando antes do normal constantes quedas de energia e claro o aumento na conta de energia Tratandose de sobrecarga no circuito elétrico falamos do excesso de equipamentos eletroeletrônicos conectados a uma rede elétrica ao mesmo tempo Por isso a previsão de demanda se torna essencial em determinada instalação Os indícios deste fenômeno são detectados por meio do desarme de disjuntores redução da luminosidade no instante em que é ligado um aparelho de alta potência assim como condutores elétricos cheirando queimado ou mesmo muito quente ressecados ou com rachaduras Quando falamos em proteções contra curtocircuito e sobrecarga é evidente que o equipamento disjuntor estará em evidência O disjuntor atua na intensidade da corrente elétrica dessa forma ao detectar uma sobrecarga o dispositivo de imediato corta o fornecimento de energia do circuito Por este motivo o disjuntor deve ser projetado para possibilitar a passagem de corrente até determinado valor Para cada tipo de circuito haverá um disjuntor específico determinado de acordo com a carga e os aparelhos ligados ao circuito O primeiro passo a ser dado é a quantidade de fases do circuito determinando por exemplo se o disjuntor é monopolar uma fase bipolar duas fases ou tripolar 3 fases Veja abaixo o exemplo de um disjuntor tripolar 32 Fonte MaxxStudio via Shutterstock Figura 31 Disjuntor tripolar É possível também dimensionar um disjuntor de acordo com a situação em que ele estará instalado e os prováveis danos a serem evitados veja Disjuntor magnético Responsável por proteger os equipamentos elétricos contra sobrecargas e curtoscircuitos possuindo uma precisão muito maior Disjuntor térmico Interrompe o circuito elétrico no momento em que detecta uma elevação na temperatura fora do normal Tal disjuntor é bastante utilizado em prevenção contra incêndios Disjuntor termomagnético Ele combina a proteção térmica com a magnética sendo muito utilizado em instalações elétricas residenciais e comerciais As vantagens deste disjuntor é que pode ser usado para manobras de acionamento e desacionamento de circuitos proteção contra aquecimentos sobrecargas e curtos circuitos Além dos disjuntores mencionados acima temos também o Dispositivo Diferencial Residual conhecido como DR é um disjuntor de segurança muito usado em instalações elétricas Sua função é detectar pequenas fugas de corrente nos circuitos elétricos para que desta forma acione o desligamento imediato da alimentação evitando assim a continuidade da corrente elétrica no circuito 33 Estas fugas podem se originar de várias formas como fios desencapados o simples tocar acidentalmente nos fios energizados uso de equipamentos eletroeletrônicos em áreas molhadas equipamentos em que a energia elétrica entra em contato com a carcaça ou até mesmo elementos que possam ser colocados na tomada por uma criança por exemplo O DR também conhecido como interruptor diferencial residual faz o desligamento de qualquer circuito que apresenta uma corrente de fuga entre 15 e 30 mA Apesar de ter a sensação de choque em caso de contato da fase com o corpo humano não há risco de vida caso o circuito seja protegido por esse dispositivo Veja no exemplo abaixo a imagem deste dispositivo Fonte Siemens httpsnewsiemenscombrptprodutosenergiaprodutosbaixa tensaodispositivosmodularesdispositivosparainfraestruturaeindustriahtml Figura 32 Dispositivo DR 32 Proteção contra surtos Surtos elétricos são perturbações que acontecem na rede elétrica fazendo com que a tensão aumente de tal forma que ultrapasse os limites admissíveis de determinado equipamento Ela surge de uma onda transitória de tensão em outras palavras a corrente varia em uma taxa elevada em um curto período de tempo Dentre as coisas 34 deste fenômeno podemos atribuir o acionamento mútuo de motores elétricos na mesma rede apagões de energia chaveamentos e descargas atmosféricas Dentre estas causas a descarga atmosférica é a de menor frequência porém a que pode causar o maior dano No momento que um raio atinge diretamente uma linha de alimentação ou um equipamento grande parte da sua corrente será conduzida por ali passando por todos os pontos e equipamentos da qual estiver ligado o circuito surgindo assim um surto conduzido no sistema Além de o raio atingir diretamente o sistema o campo eletromagnético de uma descarga elétrica é tão potente que correntes podem ser induzidas pelo ar em quaisquer elementos metálicos incluindo os condutores de energia e sinal de um sistema em um raio de até 2 km de distância do ponto de impacto originando dessa forma um surto induzido O surto conduzido pode causar danos como incêndios choques elétricos explosão dos condutores e queima de equipamentos Já o surto induzido é de menor magnitude no entanto causando a degradação precoce ou mesmo a queima dos equipamentos Na intenção de prevenir acidentes e incêndios evitar a queima de aparelhos eletrônicos garantindo a funcionalidade de equipamentos de forma a resguardar a saúde de todos envolvidos em uma instalação é usado o DPS Esta sigla significa Dispositivo de Proteção contra Surtos equipamentos dos quais possibilitam a detecção de sobretensões transitórias na rede elétrica desviandoas para o sistema de aterramento É possível diferenciálas em três classificações veja Classe I dispositivos com capacidade para drenagem de correntes parciais de um raio para áreas urbanas periféricas e rurais que ficam expostas a descargas atmosféricas diretas sendo instalados nos quadros primários de distribuição Classe II dispositivos que drenam correntes induzidas em edificações com efeitos indiretos de descarga atmosférica Usados normalmente nas cidades urbanas sendo instalados nos quadros secundários de distribuição 35 Classe III dispositivos instalados próximos a equipamentos ligados à rede elétrica protegendo aparelhos ligados à rede elétrica linha telefônica e de dados Veja na imagem abaixo um exemplo deste dispositivo Fonte Siemens httpsassetsnewsiemenscomsiemensassetsapiuuid8699385a9e3e4bc08f67 e68bf80939d2catalogodpsset17pdf Figura 33 Dispositivo DPS Este processo de desvio ao sistema de aterramento é um processo rápido de modo a ocorrer em uma fração de segundo sendo este o motivo do disjuntor não detectar esta fuga da corrente Exemplificando melhor seu funcionamento acontece na espécie do fechamento de um curto entre fase e terra sem que prejudique a instalação elétrica é claro Sua instalação ocorre antes do disjuntor geral assegurando assim a segurança do sistema pois mesmo com a falha do DPS o disjuntor geral pode desarmar Entretanto é possível também inserir o DPS depois do disjuntor geral pois nessa posição a falha do primeiro desative o segundo ocasionando a interrupção da alimentação de todo circuito ficando desligado até a substituição do DPS 36 33 Choque elétrico SELV e PELV O choque elétrico pode ser descrito como a corrente elétrica usando nosso corpo como condutor O corpo humano por sua vez é um condutor elétrico quando posto em contato com uma fonte de energia elétrica a tendência é que a corrente flua por ele como se fosse um cabo usado em instalações elétricas O grande problema é que nosso corpo não está preparado para receber tensões por isso há a desorganização do arranjo fisiológico dos elementos químicos celular causando um enorme desconforto físico O que vai definir a gravidade de seu impacto no indivíduo são a intensidade e o tempo de duração que a eletricidade permanecerá no corpo Segundo informações do órgão DATASUS no período entre janeiro de 2008 a junho de 2010 foram computados 4140 internações e 100 mortes por meio da exposição às correntes ou mesmo linhas de transmissão elétrica no Brasil A taxa de mortalidade do período em questão está em 242 Agora a questão que cerca este assunto está na proteção nos cuidados necessários para que não ocorra um choque elétrico A NR10 é uma norma regulamentadora que atua como principal via de diretrizes que visa proteger os colaboradores que trabalham com energia elétrica em suas atividades de campo Esta norma objetiva prevenir acidentes e preservar a vida integridade e segurança daqueles que lidam com essa área Para exemplificar a NR10 tem algumas medidas de controle e prevenção de acidentes que devem ser asseguradas pelo engenheiro no projeto da instalação ou mesmo após o projeto contanto que o profissional responsável pela instalação elétrica se atente em algumas diretrizes importantes tais como Desenergizar todo o circuito antes de operálo a fim de eliminar qualquer sinal de eletricidade em instalações ou equipamentos Aterrar o circuito como medida de segurança para que toda e qualquer descarga elétrica siga o caminho do solo 37 As instalações das quais ficam expostas deve estar de difícil acesso às pessoas comuns do edifício a fim de evitar que pessoas não qualificadas possam ter contato fácil com a instalação Muitas vezes o choque elétrico pode ser de baixa intensidade porém uma possível queda de uma escada ou andaime pode ser muito mais danoso Assim sendo para operação em instalações em altura a NR35 orienta quanto às diretrizes para trabalhos deste tipo 331 SELV e PELV A proteção por Extra Baixa Tensão está prevista no tópico 1028 da norma NR10 que trata de proteção coletiva A norma trata de serviços executados devem ser previstos e implantados prioritariamente medidas de proteção coletivas aplicáveis mediante procedimentos às atividades a serem desenvolvidas para garantir a segurança e saúde dos trabalhadores Esta NR estabelece que as medidas de proteção coletivas priorizem a desenergização elétrica e na impossibilidade deste cenário exige o emprego da tensão de segurança É aí onde entra a extra baixa tensão sendo uma tensão inferior à 50 V em CA corrente alternada ou 120 V em CC corrente contínua seja entre fases ou entre fase e terra Originando daí a sigla SELV que em inglês vem de Separated ExtraLow Voltage trazida para nossa língua é Extra Baixa Tensão Separada O SELV possui uma segurança derivada da baixa tensão elétrica em um sistema eletricamente separado do aterramento de outros circuitos e de maneira que a ocorrência de uma única falha não resulte em risco de choque elétrico Já no caso PELV que do inglês provem de Protected ExtraLow Voltage em português significa Extra Baixa Tensão Protegida sistema este que possuem as mesmas características do SELV com somente a diferença de não ser eletricamente separado do aterramento Tais conceitos de SELV como de PELV geralmente são adotados em ocasiões em que o risco de choque elétrico é iminente como por exemplo nas situações de áreas de estacionamentos iluminações de piscinas camping banheiras e etc 38 Dependendo diretamente da tensão nominal do sistema e das condições de uso seja em SELV ou PELV suas funções no sistema podem limitar da tensão do circuito realizar uma isolação básica assim como o uso de barreiras ou até invólucros que atendam minimamente as exigências da norma NBR 54102004 Veja algumas especificações abaixo que apresentam as condições de um sistema SELVPELV Deve ser inacessível para a o sistema de extra baixa tensão entrar em contato com um sistema de baixa voltagem Para isso a instalação deve ter os terminais protegidos contra o surgimento de uma baixa voltagem Não pode existir nenhuma conexão seja entre as partes vivas do sistema SELV e a terra seja entre o sistema de proteção contra correntes de baixa voltagem O perigo nessa situação é que o aterramento ou outro sistema possam apresentar aumento na voltagem da tensão em condições de falha e essa tensão ser absorvida no sistema SELV É necessário possuir uma separação física entre os condutores do sistema Plugs e soquetes do SELV não devem ser interligáveis com aqueles do sistema isso previne que o sistema SELV seja acidentalmente conectado a um sistema de baixa voltagem Plugs e soquetes não podem possuir uma proteção de conexão Isso previne a mistura de aparelhos SELV e FELV Acopladores de suporte para luminárias com sistema para aterramento não poderão ser utilizados Conclusão Este bloco possui uma grande importância no conhecer de um engenheiro pois trata de saúde e segurança evidenciando os riscos e as maneiras de evitálo Iniciando pelos curtoscircuitos e sobrecargas em instalações abordando as suas causas definições e também os indícios das quais eles submetem a instalação elétrica Em seguida 39 tratamos dos surtos elétricos inerentes as instalações elétricas evidenciando o grande dano que uma descarga atmosférica pode ter em um circuito seja de forma direta ou indireta Fechamos o bloco vendo a respeito do choque elétrico descrito como uma corrente elétrica usando nosso corpo como condutor exemplificando também algumas medidas de controle e prevenção de acidentes regidos pela NR10 Por fim vimos sobre a proteção por Extra Baixa Tensão conhecida como SELV Extra Baixa Tensão Separada e Extra Baixa Tensão Protegida abrangendo seus conceitos e especificações dentro de um sistema elétrico REFERÊNCIAS DATASUS Morbidade Hospitalar do SUS por Causas Externas Disponível em httptabnetdatasusgovbr Acesso em 18 maio 2022 EQUATORIAL Energia Você sabe o que é um curtocircuito Assessoria de imprensa Equatorial Pará 2019 Disponível em httpspaequatorialenergiacombr201908vocesabeoqueeumcurto circuito Acesso em 18 maio 2022 SIEMENS Dispositivo DR Disponível em httpsnewsiemenscombrptprodutosenergiaprodutosbaixa tensaodispositivosmodularesdispositivosparainfraestruturaeindustriahtml Acesso em 18 maio 2022 SIEMENS Dispositivo DPS Disponível em httpsassetsnewsiemenscomsiemensassetsapiuuid8699385a9e3e4bc08f67 e68bf80939d2catalogodpsset17pdf Acesso em 18 maio 2022 40 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson 41 4 PROTEÇÃO CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS Apresentação Olá estudante esse é o bloco responsável por tratar de assuntos que se referem à segurança nas instalações principalmente no que se refere a descargas atmosféricas De início iremos abordar as hastes de pararaios evidenciando suas funções e tipos que encontramos Em seguida abordaremos o tema do aterramento elétrico onde veremos a respeito desta função nas instalações elétricas e as respectivas formas de ligação Por fim será abordado de maneira mais factível um caso real de um projeto SPDA onde será possível ver como funciona a documentação de um laudo assim como apresentar os principais pontos dos elementos que compõe o SPDA 41 Pararaios Segundo a Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT NBR 541901 2001 o pararaios tem como objetivo encaminhar a energia do raio desde o ponto que ele atinge a edificação até o aterramento o mais rápido e seguro possível O pararaios foi inventado por Benjamin Franklin no ano de 1752 que ao realizar uma perigosa experiência manipulando um fio de metal para empinar uma pipa de papel constatou que a carga elétrica dos raios descia pelo artefato Demonstrou também que hastes de metal quando em contato com a superfície terrestre poderiam desempenhar a função de condutores elétricos surgindo dessa forma o pararaios De acordo com Ferreira 2014 pararaios é o tipo mais comum de proteção usada contra as descargas atmosféricas sendo uma haste de metal pontiaguda interligada a cabos de cobre ou mesmo de alumínio de baixa resistividade que são levadas até o solo Suas pontas têm como objetivo atrair os raios uma vez que o raio é atraído ele é desviado até o solo através dos cabos sendo dissipado no solo de forma que não cause nenhum dano na instalação Esses pararaios devem ser colocados no ponto mais alto da estrutura facilitando assim a atração da descarga atmosférica 42 No intuito de encontrar o raio de abrangência de um pararaios é preciso ter a metragem da altura da ponta do pararaios até o solo h multiplicando pela raiz quadrada de três como na fórmula a seguir Alcance h 3 Vale ressaltar que não é função do sistema de pararaios realizar a proteção de equipamentos eletroeletrônicos pois mesmo uma descarga captada e conduzida a terra com segurança é capaz de produzir uma forte interferência eletromagnética capaz de danificar determinados equipamentos 411 Tipos de pararaios Existem alguns métodos no emprego do pararaios dentro de um SPDA Os mais comuns são o método de Franklin e o de Faraday Além desses temos também o Método Eletrogeométrico Esferas Rolantes No caso do método de Franklin conhecido como Método do Ângulo de Proteção ele parte do princípio do qual a ponta do pararaios protege o volume de um cone abaixo dele de modo a formar um ângulo α com a vertical como vemos na imagem abaixo Este método é recomendado para edifícios residenciais de até 20 Andares ou até 60m de altura em média Fonte Silva 2018 Figura 41 Método do Ângulo de Proteção 43 Já o método de Faraday conhecido como Método das Malhas idealizado por Michael Faraday sua afirmação se dava no princípio de que no interior de uma estrutura envolvida por uma superfície metálica quando eletrizada seu campo eletromagnético é nulo Neste método é necessário posicionar no perímetro da parte superior da edificação captores espaçados com as respectivas descidas formando uma espécie de gaiola como vemos na imagem abaixo que representa este modelo Tendo seu uso recomendado para edificações que possuam grandes alturas Fonte terzuku via Shutterstock Figura 42 Método das Malhas Gaiola de Faraday Quanto aos principais tipos de captores que encontramos no mercado temos Captores do Tipo Franklin Dentre os três é o mais comum são sustentados por uma haste metálica possuindo quatro pontas no topo É usado no método do Ângulo de Proteção porém também podem ser utilizados no método eletrogeométrico 44 Fonte OkayNonthanakorn via Shutterstock Figura 43 Haste tipo Frankiln Captores Melsen Também conhecido como Minicaptores são hastes que medem 50 cm de altura e são instaladas num espaçamento de cinco ou oito metros Estes captores não são primordiais no método das malhas entretanto sua utilização é recomendável por evitar o desgaste térmico dos cabos em decorrência da incidência direta dos raios Fonte Santil Link httpswwwsantilcombrprodutoterminalaereo38x300mmaluminio paratec2897708 Figura 44 Minicaptores 45 Captores Radioativos Sua aparência se dá por meio de discos sobrepostos diferentemente das hastes pontiagudas comumente vistas Meados da década de 70 a 80 estes captores eram muito usados como alternativa à haste de Franklin O material contido na composição desses captores é na maioria das vezes o Radioisótopo Amerício 241 que possui um baixo risco de irradiação mas conta um alto risco de contaminação com o contato com a fonte se tornando assim proibido desde 1989 Fonte JA Pararaios Link httpswwwjapararaioscombrpararaioradioativo Figura 45 Captores Radioativos 46 42 Aterramento elétrico O aterramento elétrico consiste em uma medida de segurança capaz de garantir o funcionamento seguro dos equipamentos conectados à rede elétrica por meio da conexão dos circuitos da instalação ao solo com o objetivo de dissipar correntes de fugas a um local adequado A Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT define o aterramento como colocar instalações e equipamentos no mesmo potencial da terra Assim em casos de uma fuga de corrente elétrica a eletricidade tende a ir para o menor potencial a terra que tem o potencial próximo de zero Assim é possível proteger equipamentos e vidas que estejam próximo ao equipamento Para esclarecer o porquê da necessidade do aterramento elétrico podemos classificar em quatro tópicos de acordo com sua funcionalidade veja i Promove a proteção das pessoas que estão próximas ao equipamento O equipamento que goze de um sistema de aterramento evita que as superfícies e carcaças estejam energizadas decorrente de algum curtocircuito sobrecargas ou surtos ii O aterramento elétrico simplifica o processo de desligamento automático de equipamentos de proteção como o disjuntor por exemplo de forma mais rápida iii O aterramento também é um equipamento primordial em projeto de SPDA representando a parte final do sistema responsável por direcionar as correntes para terra iv O aterramento por fim atua no controle de tensões na iminência de um curto circuito faseterra retornando da terra para a fonte mais próxima o sistema de aterramento viabiliza o controle das tensões desenvolvidas no solo Atualmente encontramos dois tipos de aterramento elétrico O primeiro é aquele que protege os equipamentos e circuitos da instalação por meio do aterramento da rede 47 elétrica Enquanto o segundo tipo é aquele que compõe o SPDA dando o caminho correto para as descargas atmosféricas Vale ressaltar que os dois aterramentos podem coexistir em uma instalação porém não podem ser ligadas juntas separando assim um aterramento do outro Se tratando das hastes de aterramento ou eletrodos seu comprimento pode variar de 15 m a 4 m dependendo das características da instalação A NBR 13571 é a responsável por definir os requisitos mínimos para hastes de aterramento de aço cobreadas assim como seus respectivos acessórios como o conector de aterramento e a luva de emenda Veja a imagem de um eletrodo de aterramento com seus pontos Fonte Junior 2013 apud Oliveira 2018 Figura 46 Eletrodo de aterramento Encontramos também outras classificações dos aterramentos elétricos como os de proteção e os funcionais sendo os principais No caso do aterramento funcional ocorre a ligação à terra de um dos condutores vivos do sistema em geral o neutro com a finalidade de definir e estabilizar a tensão da instalação em relação à terra durante o funcionamento Ela também limita as sobretensões devido as manobras descargas atmosféricas e contatos acidentais com linhas de tensão mais elevada por fim é 48 responsável pelo fornecimento de um caminho de retorno da corrente de curto circuito monofásica ou bifásica à terra ao sistema elétrico Se tratando do aterramento de proteção seu funcionamento é dado com a ligação à terra das massas massa é qualquer corpo condutor de eletricidade que não tenha necessariamente função elétrica no circuito sendo normalmente conectado à terra por motivos de segurança e dos elementos condutores estranhos à instalação com a finalidade de limitar o potencial entre massas e elementos condutores estranhos à instalação e a terra em um valor resoluto sob condições normais e anormais de funcionamento Além do mais proporciona as correntes de falta um caminho de retorno para terra de baixa impedância de maneira que o dispositivo de proteção possa atuar de forma adequada Dentro destas classificações de funcional e de proteção temos 3 principais tipos de esquemas de aterramento classificados em função do aterramento da fonte de alimentação seja um transformador ou gerador e das massas das quais são apresentados pela simbologia TN TT e IT TN Onde T um ponto diretamente aterrado N massas sem um aterramento próprio no local mas que utilizam o aterramento da fonte de alimentação por meio de um condutor separado PE ou condutor neutro PEN Nesse esquema um ponto da alimentação em geral o neutro é diretamente aterrado e as massas dos equipamentos elétricos são ligadas a esse ponto através de condutor metálico Neste esquema encontramos 3 variações TN C TN S e TN CS Veja na imagem abaixo o esquema TN CS onde há uma interligação entre o condutor neutro e de proteção em um único condutor e em uma parte da instalação 49 Fonte Mattede 2014 Link httpswwwmundodaeletricacombraterramentoeletricotiposeusos Figura 47 Esquema TN CS TT Onde T um ponto diretamente aterrado T massas diretamente aterradas independentemente do eventual aterramento da alimentação Neste esquema o ponto da alimentação normalmente o enrolamento secundário do transformador com seu ponto neutro é aterrado de forma direta e as massas da instalação estão ligadas ao eletrodo de aterramento de maneira que independe do eletrodo de aterramento da alimentação Fonte Mattede 2014 Link httpswwwmundodaeletricacombraterramentoeletricotiposeusos Figura 48 Esquema TT 50 IT Onde I nenhum ponto aterrado ou aterramento através de impedância razoável T massas diretamente aterradas independentemente do eventual aterramento da alimentação Nesse esquema não há ponto da alimentação diretamente aterrado Este ponto está isolado da terra a ou mesmo aterrado através de uma impedância Z de valor elevado b As massas são conectadas à terra mediante ao eletrodo de aterramento Fonte Mattede 2014 Link httpswwwmundodaeletricacombraterramentoeletricotiposeusos Figura 49 Esquema IT 43 Projeto SPDA O principal objetivo de um Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas SPDA é evitar a incidência direta de raios na estrutura de determinada instalação por meio do estabelecimento de pontos preferenciais de ocorrência para as descargas que possivelmente atinjam a estrutura na ausência do mesmo Tudo isto regido de acordo com a NBR 5419 Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas A norma prevê a obrigatoriedade da edificação ter o laudo comprovando a qualidade e assegurando a funcionalidade do pararaios e sua estrutura A norma NBR 54192005 prevê a validade deste laudo de 1 ano para instalações contendo munição ou 51 explosivos locais expostos à corrosão atmosférica severa regiões litorâneas ambientes industriais com atmosfera agressiva etc ou ainda estruturas pertencentes a fornecedores de serviços considerados essenciais energia água sinais etc E prevê a validade de três anos para as demais estruturas seja condomínios prédios comércios e indústrias que não se encaixam na descrição acima A partir dos projetos elaborados com base em disposições das normas que regem tais projetos tornam a instalação eficiente e confiável Porém tal eficiência dificilmente alcançará 100 de eficácia estando assim sujeito a falhas de proteção As falhas mais comuns que costumam acontecer variam desde a destruição de pequenos trechos do revestimento de fachadas quinas da edificação até alguns trechos de telhados VISACRO 2005 Veja o caso de um laudo realizado em um condomínio da zona sul de São Paulo pela empresa MKSZ Engenharia e Sanchez Engenharia A edificação em questão se enquadra no nível de proteção tipo II Nível este voltado para edifícios comerciais bancos teatros museus locais arqueológicos hospitais prisões casas de repouso escolas igrejas e áreas esportivas A instalação atual conta atualmente com o SPDA do tipo misto com tipo haste de Franklin instalado sob a caixa dágua e gaiola de Faraday circundando toda a edificação com equipotencialização de todas as estruturas metálicas equipamentos instalados e que compõe a estrutura das coberturas Veja abaixo a condição da haste em questão 52 Fonte Autor 2022 Figura 410 Haste tipo Franklin no topo da edificação No caso da estrutura em questão é possível observar o bom estado da haste e os anéis captores que o cercam e descem para o nível inferior Veja a próxima imagem a respeito da instalação Fonte Autor 2022 Figura 411 Haste tipo Franklin com ligação ao anel captor Nesta imagem podemos comprovar a ligação da haste nas cordoalhas do anel captor Assim podemos aprovar mais uma etapa da instalação do SPDA Na imagem a seguir 53 podemos ver novamente o anel captor no nível inferior correspondendo com suas respectivas descidas formando a gaiola de Faraday Fonte Autor 2022 Figura 412 Ligações nos níveis inferiores E para fechar resumidamente a inspeção do sistema é hora de checar as caixas de inspeção distribuídas pelo condomínio veja uma delas Fonte Autor 2022 Figura 413 Caixa de inspeção 54 Atestando então que as caixas de inspeção estão de acordo com a norma vigente assim o laudo pode ser emitido e aprovado mediante assinatura de um engenheiro qualificado e devidamente inscrito no CREA que é o órgão regulador da engenharia Vale ressaltar que este é o resumo da execução de um laudo pois ele tende a ser bem denso e minucioso em sua inspeção tendo ao final uma conclusão a respeito dos valores ôhmicos encontrados A norma NBR 54192015 diz que devese obter a menor resistência de aterramento possível compatível com o arranjo do eletrodo a topologia e a resistividade do solo no local não tendo mais a obrigatoriedade de não exceder os 10 ohms Conclusão Esse bloco foi responsável pela apresentação dos componentes que se referem principalmente à segurança contra descargas atmosféricas que conhecemos popularmente como raios O pararaios é um dos principais componentes de um projeto SPDA responsável por atrair essas descargas atmosféricas No segundo tema vimos a respeito desta parte final da descarga atmosféricas conceituandonos no tocante a dissipação desta corrente na terra por isso o nome de aterramento elétrico Para finalizar concluímos propriamente com o projeto que reúne estes principais pontos começando pelo pararaios no topo da edificação passando pelas cordoalhas e anéis de descida chegando até o sistema de aterramento responsável por lançar toda esta energia em um local seguro de forma que apresentamos um estudo de caso real a fim de que tenha uma melhor noção de um laudo SPDA 55 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS ABNT NBR 541901 Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas Rio de Janeiro 2001 FERREIRA L C BILESK L R Sistema de proteção contra descargas atmosféricas SPDA nas edificações Revista Científica Eletrônica de Ciências Aplicadas da FAIT 2014 SILVA J LEMOS N RAMOS W MENDES E Modelo didático para SPDA Tipo Franklin Revista do CEDIS nº8 2018 Disponível em httpsouundbedubrpublicpublicacoesmodelodidaticoparaspdatipo franklinjulianabreunataliaalveswellyngtonsouzaeeduardomendespdf Acesso em 18 maio 2022 SHUTTERSTOCK Gaiola de Faraday Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagevectorfaradaycagephysics experimentelectricitytesla2003660732 Acesso em 18 maio 2022 SHUTTERSTOCK Haste tipo Franklin Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotolightningrodsoftsky backgroundwarm315402311 Acesso em 18 maio 2022 SANTIL Minicaptor Disponível em httpswwwsantilcombrprodutoterminalaereo38x300mmaluminio paratec2897708 Acesso em 18 maio 2022 JA Pararaios Captores Radioativos Disponível em httpswwwjapararaioscombrpararaioradioativo Acesso em 18 maio 2022 VISACRO F S Descargas atmosféricas uma abordagem de engenharia 1 ed São Paulo Artiber 2005 272p 56 OLIVEIRA W S de Metodologia para dimensionar um sistema de aterramento elétrico um estudo de caso Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Banca examinadora do curso de Engenharia Elétrica da FATECS Faculdade de Tecnologia e Ciências Sociais Aplicadas Centro Universitário de Brasília Brasília DF 2018 Disponível em httpsrepositoriouniceubbrjspuibitstream23512384121365311p df Acesso em 18 maio 2022 MATTEDE H Aterramento elétrico tipos e usos Conceitos da eletricidade Mundo da Elétrica 2014 Disponível em httpswwwmundodaeletricacombraterramentoeletricotiposeusos Acesso em 18 maio 2022 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson 57 5 ENTRADA DE ENERGIA Apresentação Olá estudante Neste bloco conheceremos a respeito das tensões primárias e secundárias caracterizandoas nos critérios de baixa média e alta tensão Veremos também exemplos voltados para entrada de energia em baixa tensão e fornecimento da mesma para instalações que requerem uma alta demanda energética Para finalizar este bloco abordaremos o tema que se refere a parte da distribuição da energia desde sua geração nas hidrelétricas até o seu destino final em residências comércios e indústrias Além também de fazer uma introdução aos transformadores a partir do seu princípio de funcionamento 51 Fornecimento até 75kW O sistema de distribuição de energia é dividido em dois subsistemas Primário média tensão MT e o secundário baixa tensão BT GÖNEN 1986 No fornecimento da energia de instalações inferiores à 75kW conhecemos como fornecimento em tensão secundária Esses sistemas atuam com tensões abaixo de 1 kV formando as Redes em Baixa Tensão O fornecimento que encontramos na aplicação final se destina aos pequenos consumidores em níveis de tensão com valores entre 110 V e 440 V dos quais operam os alimentadores secundários Neste contexto temos a energia em tensão primária da qual é disponibilizada a um grande número de consumidores como por exemplo indústrias grandes hospitais centros comerciais parques de diversão etc Tais alimentadores primários fornecem um grande número de transformadores de distribuição responsáveis por abaixar o nível para tensão secundária destinada ao uso doméstico ou mesmo de pequenos consumidores industriais e comerciais Estimase que 85 das unidades consumidoras são residenciais entretanto 35 do consumo de energia elétrica do Brasil são provenientes da utilização industrial muito disso por conta de equipamentos que operam sob alta tensão 58 A fim de padronizar o abastecimento aos consumidores a EDP concessionária responsável pelo fornecimento de energia de algumas cidades de São Paulo utilizase das aplicações de uma série de normas técnicas relacionadas a este abastecimento em Baixa Tensão veja um trecho de seu normativo Fonte EDP Link httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Figura 51 Padrão Técnico EDP Dentre essas normas técnicas referendadas pela EDP o tipo de transformador usado nessas instalações são os do tipo Estrela com neutro aterrado com tensões de 127 V e 220 V E também se utiliza o transformador do tipo Delta com neutro aterrado com tensões de 120 V e 240 V onde a fase de força representada pelo 4º fio deve ser utilizada apenas para alimentação de cargas trifásicas com sua respectiva seção sendo a mesma dos condutores das outras fases Vale ressaltar que ambos os sistemas operam na frequência de 60 Hz 59 Se tratando de uma instalação residencial a entrada de energia é definida pela concessionária em vigor Os elementos que abrangem toda a entrada de energia são em sua maioria o tipo de caixa que será usado de acordo com o número de relógios que terá na instalação os disjuntores ou chaves seccionadoras a bengala assim como a bitola dos cabos que passam por ela e o modelo do poste definido pela concessionária determinada Veja na imagem abaixo o exemplo destes elementos que são vendidos num site como um kit já no padrão no caso da EDP Fonte Elbran materiais elétricos Link httpswwwelbrancombr Figura 52 Kit padrão entrada de energia EDP Um dos itens solicitados pela concessionária de energia além do projeto técnico é o dimensionamento da potência a ser utilizada pela instalação Dessa forma é necessário realizar o levantamento dos equipamentos eletroeletrônicos da instalação para que se possa informar a potência total da instalação 60 52 Cabine Primária Definimos cabine primária como a entrada de energia elétrica conectada à sistemas de distribuição em Média ou Alta Tensão Seu uso ocorre quando o fornecimento secundário Baixa Tensão não supre a demanda da instalação ultrapassando assim os 75 KW sendo necessário utilizarse da cabine primária como meio de fornecimento de energia Veja abaixo o exemplo de uma cabine primária Fonte Grupo Setta Link httpsgruposettacombros5tiposdecabineprimariaaceitospela cemig Figura 53 Cabine primária A função da cabine primária é servir de acesso à energia elétrica da qual está em contato com o sistema de distribuição em média ou alta tensão sendo ideal para instalações da qual necessitam da energia de média ou alta tensão porém não possuem o fornecimento necessário direto da concessionária de energia elétrica da região Os componentes que fazem partes das cabines servem para realizar a distribuição e transmissão da energia elétrica além também de realizar a proteção e controle da energia na instalação Desta maneira a cabine direciona e controla o fluxo de energia transformando os níveis de tensão atuando como ponto de entrega e fornecimento para a instalação 61 Sua estrutura conta com um painel para equipamentos específicos cubículo do disjuntor cubículos de entrada cubículo de medição painel geral de baixa tensão sala de medição e cubículo do transformador Dentre os principais equipamentos que encontramos numa cabine primária temos Barramentos Pararaios de linha Chaves seccionadoras de média tensão Disjuntores de média alta tensão Isoladores e chave fusível Transformadores de correntes TC Transformadores de potencial TP Transformadores de potência e o principal os relés de proteção Podemos encontrar cabines primárias de alvenaria blindada e em postes sendo que são divididas em simplificadas e convencionais As cabines simplificadas são indicadas para clientes que contam com um consumo de energia mais baixo com capacidade de fornecimento de até 300 kVA além também de ocupar um menor espaço se comparado com as convencionais Esta cabine tem seu uso voltado normalmente para pequenas indústrias prédios comerciais supermercados padarias entre outros Já as cabines primárias convencionais são projetadas para grandes instalações que possuem uma alta capacidade de transformação como grandes centros comerciais indústrias multinacionais que contam com um grande acervo de maquinários de alta potência Veja na imagem abaixo a diferença entre uma cabine blindada e em alvenaria respectivamente 62 Fonte WP Automação Adaptado Link httpswwwwpautomacaocombrcabineprimariaem alvenaria Figura 54 Cabines primárias blindada e em alvenaria 53 Distribuição de Energia Quando abordamos o tema que se refere à distribuição de energia as linhas elétricas são as responsáveis pela energia que usamos em nossas casas Podemos tratálas como redes de distribuição das quais utilizam por meio de geradores transformadores e cabeamento todo o sistema que faz com que a energia seja transportada das hidrelétricas passando pelas estações de energia até as residências ou seus pontos de consumo Essa energia é gerada nas usinas ou geradores elétricos sendo então transportada por meio de cabos aéreos revestidos de camadas isolantes e fixados em torres definindo 63 assim este conjunto de torres de metal e cabeamento de rede de transmissão de energia elétrica O primeiro passo são as usinas hidrelétricas que representam em cerca de 95 a forma de produzir energia elétrica aqui no Brasil Tais usinas operam através de turbinas que giram por meio da energia cinética gerada pela força das águas As águas passam por meio de uma tubulação que são ligadas às turbinas forçando assim o movimento da rotação Tais turbinas são acopladas ao gerador dessa forma o setor gerador realiza a transformação da energia cinética em mecânica e através da rotação das pás da turbina há a geração da energia elétrica Veja a imagem do complexo de uma usina hidrelétrica na numeração da ordem dos processos de 1 a 4 Fonte Aliança Energia Link httpsaliancaenergiacombrbrcomofuncionaumausinahidreletrica Figura 55 Esquema de funcionamento de um complexo hidrelétrico Após o processo da força das águas serem transformadas em energia elétrica é a vez da Estação Transformadora de Distribuição ETD ou também Subestação de Energia SE entrar em ação Definimos estas estações como um conjunto de equipamentos de 64 proteção manobra e transformadores usados no intuito de rebaixar ou elevar a tensão para transmissão da energia elétrica Nessas subestações ocorre a distribuição da energia percorrendo o sistema de transmissão nesses locais são rebaixadas as tensões para valores de distribuição nas classes de 5 15 25 e 35kv variando este valor com a demanda do local onde está instalada a ETD Assim também ocorre a elevação da tensão com o intuito de reduzir as perdas de energia durante o longo percurso até os pontos consumidores otimizando assim a transmissão Mesmo com o rebaixamento da tensão as mesmas não estão prontas para o uso dos consumidores por este motivo existem os transformadores que vemos no poste das nossas ruas como observamos na imagem abaixo Fonte StockMediaSeller via Shutterstock Figura 56 Transformador de potênciadistribuição em um poste Estes equipamentos são os transformadores de distribuição dos quais recebem uma tensão superior da qual usamos em nossas residências e as transformam normalmente em 110127v Em seu sistema interno possuem refrigerantes com óleo isolante de origem vegetal ou mineral e seus condutores elétricos que são constituídos de cobre ou alumínio ficando a critério da norma regida por meio da concessionária Porém 65 esses transformadores podem variar de acordo com uso destinado e energia demandada no estabelecimento condomínio ou indústria Vale ressaltar que seus padrões de qualidade são regidos pela ABNT NBR 5440 Estes transformadores são divididos em monofásico bifásicos e trifásicos veja abaixo suas características Monofásico Sua ligação é feita utilizando apenas dois cabos sendo uma fase e o outro neutro A instalação proporciona tensões elétricas máximas de 127 V sendo utilizado apenas quando a potência máxima de determinado equipamento não ultrapassa 8000 W Bifásico Seu uso está voltado para zonas rurais A ligação é feita através de três cabos sendo duas fases e um neutro capaz de proporcionar tensões de 127 V e 220 V da qual devem ser utilizados quando a potência total dos equipamentos esteja entre 12000 a 25000 W Trifásico Sua ligação é realizada por quatro fios onde temos três fases e um neutro Seu uso está voltado para o atendimento de regiões urbanas e indústrias devido sua alta potência As tensões elétricas disponibilizadas são de 127 V ou 220 V atendendo equipamentos de 25000 a 75000 W Conclusão Através deste bloco aprendemos os termos tensão primária e secundária assim como a quantidade de energia que demanda cada categoria Vimos exemplos voltados para entrada de energia em baixa tensão com o respectivo padrão de uma concessionária Além de conhecer as cabines primárias também responsáveis pelo fornecimento de energia para instalações que requerem uma alta demanda energética Na conclusão do bloco abordamos o tema que se refere a parte da distribuição da energia onde encontramos sua geração nas usinas hidrelétricas passando pelas linhas de transmissão até chegar nos devidos pontos de consumo Do qual fazem parte deste processo os transformadores responsáveis tanto por elevar quanto abaixar a tensão 66 REFERÊNCIAS GÖNNEN T Electric power distribution system engineering New York McGrawHill 1986 752p EDP Sistema Normativo Comparativo Engenheiro responsável Fabio Sapucaia 2022 Disponível em httpswwwedpcombrCentralDocumentosPTDTPDN0314020pdf Acesso em 18 maio 2022 ELÉTRICOS Elbran Materiais Kit padrão entrada de energia EDP Disponível em httpswwwelbrancombr Acesso em 18 maio 2022 SETTA Grupo Os 5 tipos de cabine primária aceitos pela CEMIG 2020 Disponível em httpsgruposettacombros5tiposdecabineprimaria aceitospelacemig Acesso em 18 maio 2022 WP Automação Cabine primária em alvenaria Disponível em httpswwwwpautomacaocombrcabineprimariaemalvenaria Acesso em 18 maio 2022 ENERGIA Aliança Como funciona uma usina hidrelétrica Disponível em httpsaliancaenergiacombrbrcomofuncionaumausinahidreletrica Acesso em 18 maio 2022 SHUTTERSTOCK Transformador de potênciadistribuição em um poste Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotopowerline poletransformerontypical1488414140 Acesso em 18 maio 2022 67 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson 68 6 PROJETOS COMPLEMENTARES Apresentação Olá estudante esse bloco contém algumas informações adicionais referente aos projetos elétricos contendo da mesma forma a importância dos outros projetos abordados anteriormente De início falamos sobre o estudo da luminotécnica uma relevante área de estudo voltada para o gerenciamento da iluminação nos ambientes Em seguida abordamos um tema que está crescendo cada dia mais no mercado com a evolução da tecnologia a automação industrial se torna essencial na indústria moderna O tema que fecha a nossa matéria se refere a uma área que está alinhada a elétrica por mais que em seu projeto não contemple propriamente a potência elétrica o tema que envolve segurança dados e comunicação é abordado apontando suas principais características e funções dentro das instalações 61 Luminotécnica A luminotécnica se baseia no estudo da iluminação artificial aliada a tecnologias específicas para melhorar a qualidade visual do ambiente seja para trabalho ou lazer Portanto entender como escolher a iluminação certa a cor da luz e como localizar e distribuir os pontos de luz é essencial para proporcionar conforto visual ao ambiente projetado Esta tecnologia é aplicada a qualquer ambiente para proporcionar maior eficiência energética reduzir o custo do ambiente de iluminação e os custos de manutenção Tal estudo visa aumentar a produtividade do ambiente de trabalho pois sua tecnologia pode melhorar as funções fisiológicas humanas e garantir o bemestar visual do recinto A fim de regularmente e garantir o conforto luminoso do ambiente a norma NBRISO 8995 trata da Iluminação em ambientes de trabalho onde conta com princípios baseados no conforto visual dando aos trabalhadores uma sensação de bemestar desempenho visual ficando os trabalhadores capacitados a realizar suas tarefas 69 visuais rápida e precisamente mesmo sob circunstâncias difíceis e durante longos períodos e segurança visual ao olhar ao redor e detectar perigos Os parâmetros que são levados em conta no cumprir da norma estão distribuição da luminância iluminância ofuscamento direcionalidade da luz aspectos da cor da luz e superfícies cintilação luz natural e por fim a manutenção Para podermos calcular alguns parâmetros dentro deste estudo são necessários conhecer antes algumas grandezas relacionadas à luminosidade Fluxo luminoso Grandeza expressada em lúmen lm está relacionada à potência de energia luminosa emitida pela fonte de luz Quanto mais lúmens tiver a lâmpada mais forte será a emissão de luz dela Eficiência luminosa É dado a partir da relação entre a potência da lâmpada e o número de lúmens emitido Com isso deduzimos que quanto maior esta eficiência significará que a lâmpada será capaz de emitir mais luz com menos energia Temperatura de cor Esta temperatura de cor estabelece a cor que emitirá a lâmpada Por isso nos referimos a luz quente como a lâmpada amarela e luz fria a luz branca Para temperaturas de cor de 3000K a luz emitida será amarela assim como temperaturas de 6000K emitirá luz branca Iluminância Grandeza expressada em Lux estabelecendo a relação do fluxo luminoso entre a superfície incidida A letra E representa esta grandeza Fator de depreciação Este fator é dado a partir da redução do fluxo luminoso no ambiente ao decorrer do tempo Muito disto ocorre por causa da poeira redução da reflexão das paredes e o decréscimo da eficiência das lâmpadas O coeficiente de depreciação é simbolizado pela letra d 70 Coeficiente de utilização Valor que vem normalmente tabelado e referenciado pelo fabricante da lâmpada São levadas em conta neste coeficiente as cores das paredes assim como as dimensões do local onde as lâmpadas estão instaladas Com estes parâmetros já conhecidos é possível calcular o fluxo luminoso em determinado ambiente assim como o número de lâmpadas necessárias para que o mesmo atenda as exigências regulamentadas além de dimensionar o ambiente de modo que vise o conforto dos indivíduos no local Veja as fórmulas 𝜙 𝐸 𝑆 𝜇 𝑑 Onde φ fluxo luminoso lm E iluminância lux S área do ambiente m² µ coeficiente de utilização d coeficiente de depreciação 𝑛 𝜙 𝜑 Onde φ fluxo luminoso lm ϕ fluxo luminoso individual de cada lâmpada Dentro deste conceito da luminotécnica encontramos diferentes tipos de iluminação para diferentes funcionalidades Veja abaixo a relação dos principais modelos de iluminação de acordo com a respectiva necessidade do ambiente 71 Iluminação difusa É o tipo de iluminação mais tradicional comumente caracterizada pela iluminação geral Sua maneira é descrita por lâmpadas no teto sejam centralizadas ou mesmo distribuídas de forma uniforme Sua atuação permite uma Iluminação uniforme no ambiente não deixando contrastes tornando uma iluminação confortável Apesar de atender as necessidades gerais do local ela deixa a desejar em instalações que demandam de uma maior iluminância Veja a imagem abaixo que representa esta iluminação com dois lustres responsáveis por iluminar todo ambiente Fonte Interior Design via Shutterstock Figura 61 Ambiente de iluminação difusa Iluminação direta Neste modelo temos focos de iluminação direta a um plano de trabalho Com o fato da exigência mínima de 500 lux para locais de trabalho este modelo atende à necessidade e ao mesmo tempo em que não torna a iluminação geral cansativa Veja o exemplo de uma luminária que é responsável por direcionar o foco de luz para o ambiente de trabalho 72 Fonte djile via Shutterstock Figura 62 Ambiente de iluminação direta Iluminação de destaque Este modelo é usado no intuito de voltar a atenção para determinados objetos Podemos encontrálas em residências para dar destaque em plantas quadros ou mesmo paredes utilizase também para projetos comerciais no caso de vitrine de lojas gôndolas automóveis e etc Veja o exemplo abaixo da vitrine de uma loja com diversas luzes de destaque para os itens comercializados Fonte Gaieva Tetiana via Shutterstock Figura 63 Ambiente de iluminação de destaque 73 Além dessas citadas acima temos outros tipos de iluminação como a iluminação decorativa servindo de plano para projeto de interiores onde o objetivo principal não é iluminar o ambiente e sim o objeto decorativo que produz a luz no caso arandelas e lustres Existe também a iluminação de efeito quando há a necessidade da criação de efeitos especiais e sombreamentos 62 Automação em instalações industriais Quando tratamos de automação há um senso comum que baseia seus conceitos e premissas em máquinas industriais tecnologias Esta afirmação não está totalmente errada porém a automação é muito mais do que isso Podemos definir a automação como um conceito baseado na utilização da tecnologia para otimização de procedimentos por meio do controle de mecanismos e funções de determinado processo com o intuito de empregar processos automáticos nos mesmos Em outras palavras Ribeiro 1999 afirma que a automação é a substituição do trabalho humano ou animal por máquina Seu foco gira em torno de aumentar a eficiência dos processos produtivos de forma que maximize a produção utilizando o menor consumo de energia menor emissão de resíduos no ambiente assim como as melhores condições de segurança ao trabalhador e todos envolvidos direta ou indiretamente no processo Podemos considerar a automação como o próximo passo da mecanização da qual seus operadores são providos de instrumentos tecnológicos que auxiliam no desenvolver de seus trabalhos Apesar de ligar a automação com a robotização a automação está presente nos mais diversos braços da indústria desde a automobilística passando pela indústria química de mineração náutica aeroespacial embalagens entre muitas outras Esta expansão está ligada diretamente as suas vantagens como a realização de atividades que seriam praticamente impossíveis de controlar manualmente a melhora da disponibilidade de produtos da qual seja possível fornecer grandes quantidades em curto espaço de tempo de modo a simplificar operações de manutenção fazendo com que o operador não necessite grande expertise no manuseio dos processos produtivos 74 Dessa forma podemos dizer que estamos vivendo a quarta revolução industrial ou popularmente conhecida como a Indústria 40 É possível dizer que seu principal objetivo é fazer com que pessoas máquinas e sistemas se comuniquem de maneira cada vez mais rápida entendível e eficiente Com ela será capaz de reunir e analisar dados entre máquinas permitindo processos mais rápidos mais flexíveis e mais eficientes para produzir bens de maior qualidade a custos reduzidos Como já sabemos a automação tem diversas aplicações nas mais diversas áreas mostrando que tornar um processo manual em um processo automatizado é de intenção de todos os setores da indústria Um exemplo praticado desta diversificação de automatização está por exemplo na gestão de Recursos Humanos Fechamento de folhas de pagamento burocracias com admissão e demissão além de treinamentos e seleção de candidatos acabam sendo muitas tarefas para um só setor A automação pode acompanhar Seleção automática de currículos convocação automática de candidatos procedimentos padrões de integração de novos colaboradores automação para desligamento de funcionários além também da programação para pagamento de folha salarial dos colaboradores Fonte Alexander Supertramp via Shutterstock Adapatado Figura 64 Automação de recursos humanos 75 O exemplo citado é apenas uma das aplicações da automação fora da área que envolve processos industriais e robóticos porém estas aplicações são de suma importância em processos produtivos Antes mesmo de se deparar com um braço robótico havia ali um processo de manufatura Já se tratando de um exemplo comum na manufatura está associado aos braços robóticos o que antes um operador era capaz de fazer em minutos um processo automatizado pode fazer em segundos Podemos citar o processo de soldagem apesar de um operador ser plenamente capaz de realizar com o tempo e o passar de diversas peças o seu ritmo não se mantém assim como a qualidade da soldagem Muitos já ouviram aquela frase não sou uma máquina e é exatamente neste contexto que entra a automação além de manter uma qualidade constante o fluxo de trabalho também é constante visando assim um processo produtivo estável de qualidade e rápido Veja na imagem abaixo o exemplo de um trabalhador operando braços robóticos por meio de um tablet evidenciando assim a automatização em processos produtivos Fonte PopTika via Shutterstock Figura 65 Braço robótico 76 63 Segurança Dados e Comunicação Além dos projetos que visam cabos de potência dos quais transmitem energia elétrica para edificação temos também a demanda que prevê os dutos e cabeamentos de TV CFTV Circuito Fechado de TV incluindo câmeras e sistemas de segurança redes e interfonia Dessa forma é preciso prever os pontos de utilização dos circuitos da instalação conhecendo as características da edificação e a necessidade dos usuários Seja em residência indústria ou comércio as instalações relativas à comunicação e o cabeamento de pontos de rede roteadores switches impressoras telefones entre outros Esses elementos dentro de um projeto garantem uma edificação que não contenham cabeamento externo aparente ou pontos no local que haja falhas de comunicação Assim o projeto de instalação de rede e comunicação deve atender requisitos normas e diretrizes relativas aos circuitos de uma estrutura Dessa forma encontramos normas que regem estas instalações como por exemplo a NBR 14565 e a NBR 16264 Um passo importante nesta questão está relacionado à escolha do cabeamento usado para a transmissão de dados Devemos nos basear em pelo menos três aspectos a serem considerados na escolha dos cabos a categoria do cabo se baseando na velocidade de transmissão dos dados assim como a configuração de rede da instalação b blindagem do cabo que dependerá diretamente do nível de ruído do ambiente inserido c classificação de flamabilidade onde se estabelece o revestimento do cabo em virtude de seu desempenho em situações de chamas Alinhado com a escolha do cabeamento cabe também ao projetista desenvolver dutos conduítes específicos para a passagem exclusiva destes cabeamentos Assim é expressamente proibido que os cabos de dados e comunicação estejam no mesmo duto que os cabos que contenham corrente elétrica para que assim se evite interferência nessa transmissão Vale ressaltar que a forma de conduzir estes cabos deve ter cuidados específicos para que os mesmos não venham a danificar Requisitos devem ser respeitados como força máxima de tração não pode ultrapassar 110N e seu raio de curvatura mínimo deve ser de quatro vezes o seu próprio diâmetro 77 No que diz respeito aos cabeamentos a serem instalados devemos nos atentar quanto a sua qualidade e características Quanto a esses cabeamentos é possível trabalhar entre os principais com dois deles o cabeamento metálico e a fibra ótica Veja a tabela abaixo que compara a tecnologia destes 2 cabos Tabela 61 Comparação entre cabos de rede Cabo Metálico Fibra ótica Vantagens Valor mais acessível de mercado Instalação e manutenção mais rápidas Alto alcance no sinal que pode chegar à áreas remotas por meio das antenas de rádio Menor interferência eletromagnética Alta velocidade de conexão Inoxidável Desvantagens Maior tendência a interferências e ruídos Limitações de velocidade Alto custo de instalação Manutenção de maior complexidade Fonte Autor 2022 Se tratando de cabos é necessária uma organização no que se refere a sua distribuição e conexão entre equipamentos para isso um sistema de cabeamento estruturado se torna uma ferramenta imprescindível nestes projetos Esta modalidade é conhecida como SCE Sistema de Cabeamento Estruturado ou KET é conhecido por ser o método padronizado de realizar as conexões via cabo de uma rede Assim como os outros tipos de instalações tais sistemas contam com normalizações que regem os padrões dentre elas temos a ANSI TIA EIA ISO ABNT e IEE 78 Ronner 2016 diz que a partir desta padronização é possível regularizar a disposição da rede assim como os meios e formas de transmissão Isto possibilita a integração dos serviços de voz e dados direcionando com facilidade cada fluxo de dados por diferentes caminhos Veja o exemplo de uma instalação de cabeamento estruturado à esquerda e uma instalação sem cabeamento estruturado à direita Fonte Mn Consultoria e Ronner 2016 Adapatado Link httpwwwmnconsultoriacombrcabeamentoestruturadoinstalacao Figura 66 Comparação de cabeamento estruturado 79 Conclusão Chegamos ao fim desta matéria com a abordagem do estudo luminotécnico assim como as grandezas que as envolvem e o tipo de iluminação determinado para cada situação e ambiente Na sequência abordamos a automação industrial da qual vai de encontro com as tecnologias evolutivas que contém na Indústria 40 responsável por gerar um crescimento significativo de segurança e produtividade nas empresas Para concluir tratamos dos circuitos relacionados à dados comunicação e segurança abordando temas relativos ao tipo de cabo usado elucidando suas principais diferenças apresentando também o cabeamento estruturado sendo uma importante ferramenta na organização e distribuição dos cabos e equipamentos REFERÊNCIAS SHUTTERSTOCK Ambiente de iluminação difusa Disponível em httpswwwshutterstockcomptimageillustrationinteriorlivingroom3d illustration1634783812 Acesso em 19 maio 2022 SHUTTERSTOCK Ambiente de iluminação direta Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotoyoungbusinessman workinghomelaptop1654831870 Acesso em 19 maio 2022 SHUTTERSTOCK Ambiente de iluminação de destaque Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotoboutiquewindowshoes bagsmannequin160649648 Acesso em 19 maio 2022 SHUTTERSTOCK Automação de recursos humanos Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotohumanresourceshr managementrecruitmentemployment1181227804 Acesso em 19 maio 2022 SHUTTERSTOCK Braço robótico automatizado Disponível em httpswwwshutterstockcomptimagephotomanagerengineercheck controlautomationrobot1119927341 Acesso em 19 maio 2022 80 RIBEIRO M A Automação industrial Salvador Automação Industrial 4 ed 1999 CONSULTORIA Mn Cabeamento não estruturado Disponível em httpwwwmnconsultoriacombrcabeamentoestruturadoinstalacao Acesso em 19 maio 2022 RONNER R Cabeamento Estruturado Instituto Federal De Educação Ciência E Tecnologia do Rio Grande do Norte IFRN 2016 Disponível em httpsdocenteifrnedubrrodrigotertulinodisciplinas20162arquitetura deredesdecomputadoresslidesifrncabeamentoestrurturado Acesso em 19 maio 2022 REFERÊNCIAS COMPLEMENTARES GEBRAN A P RIZZATO F A P Instalações elétricas prediais Porto Alegre Bookman 2017 ebook Minha Biblioteca KANASHIRO N M NERY N Instalações elétricas industriais 2 ed São Paulo Érica 2014 ebook Minha Biblioteca SAMED M M A Fundamentos de instalações elétricas 1 ed Curitiba InterSaberes 2017 ebook Pearson