dimension amen to 1

8/17/2019 Dimension Amen to 1

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INSTALAÇÕES ELÉTRICASDIMENSIONAMENTOS16/08/2009UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANAColbert São Paulo


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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA | Av. Transnordestina

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Conteúdo

Introdução ..................................................................................................................................... 7

Etapas do Projeto Elétrico ............................................................................................................. 8

Normas Relacionadas .................................................................................................................... 9

Previsão de Cargas ...................................................................................................................... 10

Generalidades ......................................................................................................................... 10Iluminação ............................................................................................................................... 10

Pontos de Tomadas ................................................................................................................. 12

Divisão das Cargas em Circuitos .............................................................................................. 13

Posicionamento da Caixa de Disjuntores .................................................................................... 15

Representação Multifilar e Unifilar ............................................................................................. 16

Tabelas de Símbolos .................................................................................................................... 18

Dimensionamento dos Condutores ............................................................................................ 25

Os Condutores ......................................................................................................................... 25

Seção dos condutores ............................................................................................................. 26

Máxima capacidade de condução de corrente ....................................................................... 27

Temperatura ambiente ....................................................................................................... 33

Agrupamento de circuitos ................................................................................................... 34

Exemplos ............................................................................................................................. 36

Máxima queda de tensão ........................................................................................................ 38

Exemplos ............................................................................................................................. 40

Dimensionamento dos Eletrodutos ............................................................................................ 43

Aterramentos .............................................................................................................................. 44

Esquemas de Aterramentos .................................................................................................... 44

Esquema IT: ......................................................................................................................... 45

Esquema TT ......................................................................................................................... 46

Esquema TN ......................................................................................................................... 46

Dispositivos de Proteção e Segurança ........................................................................................ 50Disjuntores Termomagnéticos - DTM ..................................................................................... 50


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Dispositivo Diferencial Residual .............................................................................................. 53

Interruptor diferencial Residual – IDR ................................................................................. 54

Disjuntor Diferencial Residual - DDR ................................................................................... 55

Dimensionamento ................................................................................................................... 55

Exemplo ............................................................................................................................... 56

Proteção Contra Sobretensões Transitórias ........................................................................... 56

Proteção Contra Quedas e Faltas de Tensão .......................................................................... 56

Exemplos ............................................................................................................................. 56

Proteção Contra Descargas Atmosféricas ............................................................................... 56

Características das Cargas ........................................................................................................... 57

Especificação da Carga ............................................................................................................ 57

Demanda ............................................................................................................................. 57

Demanda Máxima ............................................................................................................... 57

Fator de Demanda ............................................................................................................... 57

Fator de Utilização .............................................................................................................. 57

Dimensionando o Alimentador ........................................................................................... 58

Exemplo ............................................................................................................................... 58

Dimensionamento dos Quadros ................................................................................................. 60

Elaborando um Projeto Elétrico .................................................................................................. 62Informações preliminares ....................................................................................................... 62

Quantificação do sistema ........................................................................................................ 63

Previsão de iluminação ....................................................................................................... 63

Previsão de tomadas ........................................................................................................... 63

Previsão de cargas especiais ............................................................................................... 63

Marcação dos Pontos de Luz ................................................................................................... 64

Marcação dos Pontos de Tomadas ......................................................................................... 65

Marcação do Quadro de Disjuntores ...................................................................................... 66

Divisão das Cargas em Circuitos .............................................................................................. 67

Representação dos Eletrodutos Secos .................................................................................... 68

Indicação dos Circuitos Unifilares ........................................................................................... 69

Dimensionamentos ................................................................................................................. 70

Dimensionamento dos condutores ..................................................................................... 70

Dimensionamento das tubulações ...................................................................................... 70

Dimensionamento dos Dispositivos de Proteção................................................................ 71


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Dimensionamento dos Quadros ......................................................................................... 72

Bibliografia .................................................................................................................................. 73


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Introdução

Em uma instalação elétrica de baixa tensão, a partir da origem, desenvolvem-se os circuitoselétricos que podem ser identificados como circuitos de distribuição e circuitos terminais.

Os circuitos de distribuição alimentam um ou mais quadros dedistribuição e os circuitos terminais alimentamdiretamente os equipamentos e/ou tomadas decorrente.

A origem a que nos referimos acima podecorresponder aos terminais de saída do dispositivogeral de comando e proteção situado na caixa deentrada, após o medidor, ou os terminais de saída

do transformador, quando a instalação é alimentadapor um transformador exclusivo ou por umasubestação.

Os circuitos de distribuição têm como origem o Quadro de Distribuição. Este quadro compõeum conjunto que compreende um ou mais dispositivos de proteção e manobra, destinado àdistribuição de energia elétrica aos circuitos terminais e/ou a outros quadros de distribuição.

Em um quadro de distribuição terminal os circuitos alimentam exclusivamente circuitosterminais.

Mais tarde aprenderemos a dimensionar os quadros, sejam eles de distribuição ou terminal.

Os circuitos terminais podem ser:

1. De iluminação – alimentam exclusivamente aparelhos de iluminação;2. De tomadas – alimentam tomadas de uso geral e específico;3. De motores – alimentam equipamentos de utilização a motor.


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Etapas do Projeto Elétrico

Fornecemos abaixo uma sequência que não necessariamente deve ser seguida linearmente.Um projeto possui muitas idas e vindas até que se encontre o ponto adequado. Por exemplo, aseção de um condutor poderá ser alterada conforme o tipo de cálculo desenvolvido. Mesmo adivisão de circuitos poderá ser alterada para manter a seção dos condutores para iluminaçãoem 1,5 mm² e tomadas em 2,5 mm² que é mais conveniente.

1. Informações Preliminares2. Quantificação do Sistema

a. Previsão de Cargasi. Cargas de Iluminaçãoii. Cargas de tomadas

1. Uso Geral (TUG)2. Uso Específico (TUE)

3. Localização dos pontos de luz e tomadas4. Localização dos quadros terminais5. Localização dos quadros gerais e medidores6. Divisão das cargas em circuitos terminais7. Representação unifilar dos circuitos terminais8. Dimensionamento dos condutores

a. Pela máxima capacidade de condução de correnteb. Pela máxima queda de tensão

9.

Dimensionamento dos dispositivos de proteção10. Determinação do padrão de atendimentoa. Cálculo da Demandab. Dimensionamento do alimentador

i. Pela máxima capacidade de condução de correnteii. Pela máxima queda de tensãoiii. Dimensionamento do dispositivo de proteção

c. Medidor11. Dimensionamento dos quadros

a. Diagramas unifilares

12. Elaboração de detalhes construtivos13. Elaboração das especificações técnicas14. Memorial descritivo e de cálculo15. Análise e aprovação pela concessionária


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Normas Relacionadas

Toda execução em eletricidade deve seguir a Portaria 598 TEM, de 07/12/2004, que modificaas normas relativas à segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade. Altera a NormaRegulamentadora 10, aprovada pela portaria 3214 de 8/6/1978.

A norma básica em instalações elétricas é a NBR 5410 – Instalações Elétricas em BaixaTensão, versão atualizada em 2004, com validade a partir de 2005.

Relação de normas que atuam em conjunto com a NBR 5410

NBR 5111 Fios de cobre nu de seção circular para fins elétricos - EspecificaçãoNBR 5368 Fios de cobre mole estanhados para fins elétricos - EspecificaçãoNBR 5176 Segurança de aparelhos eletrônicos e aparelhos associados para uso

domésticos ou geral ligados a um sistema elétrico - ProcedimentoNBR 5413 Iluminância de interiores - EspecificaçãoNBR 5419 Proteção contra descargas atmosféricas - ProcedimentoNBR 5473 Instalação elétrica predial - TerminologiaNBR 5444 Símbolos gráficos para instalações elétricas prediaisNBR 5361 Disjuntor de baixa tensãoNBR 5461 IluminaçãoNBR 5597 Eletroduto rígido de aço carbono com revestimento protetor, com roscaANSI - EspecificaçãoNBR 5598 Eletroduto rígido de aço-carbono com revestimento protetor, com rosca

NBR 5624 Eletroduto rígido de aço-carbono, com costura, com revestimento protetore rosca NBR 8133 - EspecificaçãoNBR 6147 Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo – EspecificaçãoNBR 6150 Eletrodutos de PVC rígido - EspecificaçãoNBR 6252 Condutores de alumínio para cabos isolados - PadronizaçãoNBR 6527 Interruptores para instalação elétrica fixa doméstica e análoga – EspecificaçãoNBR 6808 Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão - EspecificaçãoNBR 6812 Fios e cabos elétricos - Queima vertical (fogueira) - método de ensaioNBR 6880 Condutores de cobre para cabos isolados - PadronizaçãoNBR 7094 Motores de indução - EspecificaçãoNBR 9122 Dispositivos fusíveis de baixa tensão para uso doméstico - EspecificaçãoNBR 9513 Emendas para cabos de potência isolados para tensões até 750 VNBR 14136 Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo até 20 A/250 V emcorrente alternada – PadronizaçãoIEC 614Specification for conduits for electrical InstallationsNBR NM 60898 Disjuntores para proteção de sobrecorrentes para instalaçõesdomésticas esimilares (IEC 60898:1995, MOD)IEC 61008-2-1 Residual current operated circuit-breakers without integral overcurrentprotection for household and similar uses (RCCB's) – Part 2-1: Applicability of thegeneral rules to RCCB's functionally independent of line voltage.


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Previsão de Cargas

Generalidades

A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segurade uma instalação nos limites adequados de temperatura e de queda de tensão.A previsão de carga é realizada sob os seguintes aspectos:

1. Iluminação;2. Tomadas:

a. De uso geral – TUG;b. De uso específico – TUE.

Quanto à carga:a) Considerar para o equipamento de utilização sua potência nominal absorvida, dada

pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fatorde potência;

b) Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potênciade saída), e não absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator depotência.

A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo às prescrições citadas aseguir de acordo com a NBR 5410/2004.

Iluminação

A previsão das cargas de iluminação deve ser determinada como

resultado da aplicação da NBR 5413 – Iluminância de Interiores, mascomo alternativa podemos considerar:

1. Em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nasacomodações de hotéis, motéis e similares deve ser previsto pelomenos um ponto de luz fixo no teto:

a. Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m², deve serprevista uma carga mínima de 100 VA;

b. Em cômodo ou dependências com área superior a 6 m², deve ser prevista umacarga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cadaaumento de 4 m² inteiros.

NOTAS:

1. Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, compotência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede;

2. Admite-se que o ponto de luz fixo no teto sejasubstituído por ponto na parede sob escada, depósitos, despensas,lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde acolocação do ponto no teto seja de difícil execução ou nãoconveniente;

3.

Sobre interruptores para uso doméstico e análogo, verABNT NBR 6527;


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4. Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeitode dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal daslâmpadas.

Um cálculo mais apurado sobre a iluminação de um ambiente pode ser realizado fazendo uso

da NBR 5413 e em seguida determinando-se a potência elétrica para o dimensionamento doscondutores que alimentarão estas cargas. Por exemplo, esta norma considera para residência,os seguintes valores de iluminâncias, em lux:

1. Sala de estar:a. Geral 100 – 150 – 200;b. Local (leitura, escrita, bordado, etc.) 300 – 500 – 750;

2. Cozinhasa. Geral 100 – 150 – 200;b. Local (fogão, pia, mesa) 200 – 300 – 500;

3. Quartos de dormir

a.

Geral 100 – 150 – 200;b. Local (espelho, penteadeira, cama) 200 – 300 – 500;4. Hall, escadas, despensas, garagens:

a. Geral 75 – 100 – 150;b. Local 200 – 300 – 500;

5. Banheirosa. Geral 100 – 150 – 200;b. Local (espelhos) 200 – 300 – 500;

A escolha de um dos três valores indicados é determinada por três fatores indicados na tabelaabaixo, seguindo os procedimentos indicados:

Característica da tarefa e doobservador

Peso-1 0 +1

Idade Inferior a 40 anos 40 a 55 anos Superior a 55 anosVelocidade e precisão Sem importância Importante CríticaRefletância do fundo da tarefa Superior a 70% 30% a 70% Inferior a 30%

1. Analisar cada característica para determinar o seu peso (-1, 0, +1);2. Somar os três valores encontrados, algebricamente, considerando o sinal;3. Usar a iluminância inferior do grupo, quando o valor total for igual a -2 ou -3; a

iluminância superior, quando a soma for +2 ou +3; e a iluminância média, nos outros

casos.

A maioria das tarefas visuais apresenta pelo menos média precisão.Das três iluminâncias, considerar o valor do meio, devendo este ser utilizado em todos oscasos;O valor mais alto, das três iluminâncias, deve ser utilizado quando:

a) A tarefa se apresenta com refletâncias e contrastes bastante baixos;b) Erros são de difícil correção;c) O trabalho visual é crítico;d) Alta produtividade ou precisão são de grande importância;

e)

A capacidade visual do observador está abaixo da média.


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Como exemplo de precisão, pode-se mencionar a leitura simples de um jornal versus a leiturade uma receita médica, sendo a primeira sem importância e a segunda crítica.O valor mais baixo das três iluminâncias pode ser usado quando:

a) Refletâncias ou contrastes são relativamente altos;

b)

A velocidade e/ou precisão não são importantes;c) A tarefa é executada ocasionalmente

Para usarmos conscientemente a norma citada, precisamos entender alguns conceitos úteiscomo iluminância, fluxo luminoso, intensidade luminosa, refletância, etc. e como estas afetama iluminação de um ambiente. Este conhecimento é adquirido no capítulo Luminotécnica.

Pontos de Tomadas

1.

Número de pontos de tomadas de uso geral.O número de pontos de tomada deve ser determinado emfunção da destinação do local e dos equipamentos elétricosque podem ser utilizados, observando-se no mínimo osseguintes critérios:

a) Em banheiros, deve ser previsto pelo menos umponto de tomada, próximo ao lavatório, atendidas asrestrições de que não deve ser instalado nos volumes 0,1 e 2;

b) Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviçolavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de

tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo que acima dabancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, nomesmo ponto ou em pontos distintos;

c) Em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;Admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda,mas próximo ao seu acesso, quando a varanda, por razões construtivas, nãocomporta o ponto de tomada, quando sua área for inferior a 2 m² ou ainda,quando sua profundidade for inferior a 0,80 m.

d) Em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomadapara cada 5 m, ou fração de perímetro, devendo esses pontos ser espaçadostão uniformemente quanto possível;Particularmente no caso de sala de estar, deve-se atentar para apossibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado paraalimentação de mais de umequipamento, sendo recomendávelequipá-lo, portanto, com a quantidadede tomadas julgada adequada.

e) Em cada um dos demais cômodos edependências de habitação devem ser previstospelo menos:

1. Um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependênciafor igual ou inferior a 2,25 m². Admite-se que esse ponto sejaposicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até0,80 m no máximo de sua porta de acesso;


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Considerando o tipo de carga e as áreas:1. Circuito de iluminação:

a. Iluminação da área íntima;b. Iluminação da área social;

c.

Iluminação da área de serviço.2. Circuito de TUGa. Circuito que alimenta a cozinha;b. Circuito que alimenta a área de serviço;c. Circuito da área íntima;d. Circuito da área social;

3. Circuito de TUEa. Circuito do chuveiro elétrico;b. Circuito do ar condicionado;c. Circuito da máquina de lavar roupas;d. Circuito do microondas.


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Posicionamento da Caixa de Disjuntores

Centro de cargas

Após determinar as cargas mínimas e concluir a respeito do acréscimo das cargas, distribuímosestas na planta utilizando os símbolos adequados. Em seguida, realizamos o cálculo paradeterminar o posicionamento do quadro terminal. Este cálculo é realizado indicandoinicialmente na planta um ponto de referência. A partir deste ponto de referência,identificamos as cargas e suas distâncias a ele, multiplicando a potência da carga instalada emdeterminada posição pela distância x (horizontal) e y (vertical). Depois somamos todas asmultiplicações em x e todas as multiplicações em y e dividimos pela soma total das cargas.

= =0 .

=0

= =0 .

=0

Os valores de x e y encontrados apenas sinalizam a melhor posição para o quadro terminal enão sua posição absoluta (isto porque, muitas vezes, ele cairá fora de uma das paredes). Umavez determinado os valores x e y verifica-se qual o melhor local para ser colocado o quadro, omais perto possível dos valores calculados.

Uma vez realizado este procedimento, possuímos todos os elementos representados emplanta. Observando a distribuição dos pontos estuda-se a opção para dividir as cargas emcircuitos.

Com as cargas divididas em circuitos, dimensionam-se os condutores que alimentam cada umdeles.

Falta completar.


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Representação Multifilar e Unifilar

Esta etapa do projeto elétrico tem como objetivo a distribuição das cargas assim como alocalização em planta dos pontos elétricos.

A representação unifilar em planta exige o conhecimento da representação multifilar. Estarepresentação significa como as cargas devem ser ligadas no circuito e é o ponto de início paraa representação unifilar.

Multifilar: representa o sistema elétrico em seus detalhes.

Denomina-se condutor de retorno aquele que interliga dois componentes do circuito como,por exemplo, um interruptor e uma lâmpada. Exceção ocorre entre a ligação de doisdisjuntores.

Unifilar: representa um sistema elétrico simplificado.

O circuito anterior é representado por:

Representação de um circuito unifilar utilizando interruptores paralelos.


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Melhorar as imagens e a apresentação.


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Tabelas de Símbolos


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EXEMPLO DE UTILIZAÇÃO DOS SÍMBOLOS GRÁFICOS


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Dimensionamento dos Condutores

Os condutores elétricos por possuírem resistência, ao circular corrente elétrica por eles,sofrem aquecimento devido ao efeito Joule. No caso dos condutores que possuem isolação atemperatura assumida pela superfície do condutor em contato com a isolação é decisiva para avida útil do condutor. Os materiais isolantes possuem limitações de temperatura. Quando atemperatura ultrapassa seus limites eles sofrem danos o que diminui a vida útil do condutor.

Por outro lado, devido a impedância apresentada pelo condutor,principalmente em forma de resistência, existirá uma queda de tensão.Quedas de tensões não podem ser eliminadas, mas podem serminimizadas. Quedas de tensões implicam em funcionamento inadequadodo equipamento elétrico. Quanto maior for a queda de tensão menor seráa potência de trabalho. Esta diminuição da potência implicará no aumentodo tempo de funcionamento para certos equipamentos, para outrosimplicará em fornecer menos trabalho como, por exemplo, a lâmpadaelétrica que diminuirá o brilho. No caso do chuveiro elétrico, haverá umanecessidade em se diminuir o fluxo da água para obter o aquecimentonecessário.

Os Condutores

Ao lado temos dois tipos de condutores:

1 – Fio sólido de cobre eletrolítico;

2 – Cabo.

Os condutores utilizados nos circuitos elétricos em edificações possuem isolação da partemetálica (3). Em função desta isolação, as normas de fios e cabos caracterizam para eles trêstemperaturas:

1. Temperatura máxima para serviço contínuo;2. Temperatura de sobrecarga;

3. Temperatura de curto-circuito.

O conhecimento destes valores é fundamental no dimensionamento dos circuitos.

A temperatura máxima de serviço contínuo é a maior temperatura que pode ser mantida emcondições de funcionamento contínuo. É a alcançada pela superfície do condutor quando acorrente que circula é igual à capacidade de condução de corrente do fio ou cabo. Estatemperatura é indicada por .

A capacidade de condução de corrente do condutor para determinada condição de instalaçãoe temperatura ambiente é indicada por . Estes valores são tabelados e fornecidos pelaNBR5410 como veremos mais adiante.


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A temperatura de sobrecarga é a maior temperatura que pode ser mantida na superfície docondutor por um tempo fixado em 100 horas, durante doze meses consecutivos, com ummáximo de 500 horas ao longo da vida do condutor (geralmente estimada em 20 anos). Estatemperatura será alcançada quando pelo condutor circular uma corrente aproximadamenteigual a 1,45 . Esta temperatura é identificada por .

A temperatura de curto-circuito é a maior temperatura que pode ser mantida por um tempomáximo de 5 segundos, sendo designada por .

A isolação dos condutores pode ser de PVC (cloreto de polivinila), EPR (barracha etileno-propileno) e XLPE (polietileno reticulado).

Os condutores mais utilizados em edificações são os que possuem isolação de PVC. Eles sãofacilmente coloridos em cores vivas, mas possuem limitação de emprego para tensões de até15 kV. Estes condutores devem atender ABNT NBR 7288 ou à ABNT NBR 8661

As temperaturas características das isolações são:

ISOLAÇÃO TEMPERATURAMÁXIMA DE SERVIÇO

CONTÍNUO (oC)

TEMPERATURA DESOBRECARGA (oC)

TEMPERATURA DECURTO-CIRCUITO (oC)

PVC 70 100 160EPR 90 130 250XLPE 90 130 250

Manual de Instalações Elétricas – Pirelli.

Seção dos condutores

A seção dos condutores de fase, em circuitos de corrente alternada não deve ser inferior aosseguintes valores:

1. Circuitos de iluminação 1,5 mm², cobre;2. Circuitos de força 2,5 mm², cobre3. Circuitos de sinalização e de controle 0,5 mm², cobre.

Além desta informação a NBR 5410 considera que a seção dos condutores deve ser

determinada de forma a que sejam atendidos, no mínimo, todos os seguintes critérios:

1. A capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser igual ou superior àcorrente de projeto do circuito, incluindo as componentes harmônicas, afetada dosfatores de correção aplicáveis;

2. A proteção contra sobrecargas;3. A proteção contra curtos-circuitos;4. A proteção contra choques elétricos por seccionamento automático da alimentação

em esquemas TN e IT, quando pertinente;5. Os limites de queda de tensão;

6. As seções mínimas indicadas


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Máxima capacidade de condução de corrente

A capacidade de condução de corrente, devido aos problemas já citados, depende da maneirade instalar, da temperatura ambiente bem como da quantidade de condutores no local. Para

adequar estes conhecimentos, a NBR 5410 fornece os dados dos condutores em tabelas.

O primeiro passo no dimensionamento é a seleção da linha elétrica. Os tipos de linhas elétricassão fornecidos pela tabela 33. Abaixo temos esta tabela:


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Por exemplo, o método de instalação número 7 faz a descrição do tipo de linha como sendopara “Condutore s isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido emalvenaria” fazendo referência ao método B1, que será utilizado na determinação dacapacidade de condução de corrente.

Com a informação obtida sobre o método, verifica-se uma das tabelas de capacidade de

condução de corrente. As tabelas de capacidade de condução de correntes estão numeradasde 36 a 39.


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Estas tabelas trazem indicados os tipos de condutores, a isolação, a temperatura no condutorcom a máxima capacidade de condução de corrente, a temperatura de referência doambiente, para o ar e para o solo, e a quantidade de condutores carregados para um circuito.

Abaixo temos a Tabela 36, indicando os valores das correntes para condutores de cobre.

Considerando o método de instalação 7, que faz referência à coluna B1, a capacidade decondução de corrente do condutor de seção nominal 1,5 mm², para um circuito instalado,teremos:

no caso de dois condutores carregados = 17,5 ,e para três condutores carregados = 15,5 .

Temperatura ambiente

O valor da temperatura ambiente a utilizar é o da temperatura do meio circundante quando ocondutor considerado não estiver carregado.

Como os valores de capacidade de condução de corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39 sãoreferidos a uma temperatura ambiente de 30 oC para todas as maneiras de instalar, exceto aslinhas enterradas, cuja capacidade são referidas a uma temperatura (no solo) de 20 oC, os


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condutores a serem instalados, em ambientes cuja temperatura difira destes valores, suascapacidades de condução de corrente devem ser determinadas com a aplicação dos fatores decorreção dados na tabela 40.

Considerando que nosso circuito anterior tenha sido projetado para um local com temperaturaambiente igual a 40 oC, o condutor de seção 1,5 mm² terá uma nova capacidade de conduçãode corrente:

′ = 0,87 17,5 = 15,23 , para dois condutores carregados;

′= 0,87 15,5 = 13,49 , para três condutores carregados.

Agrupamento de circuitos

De acordo com a NBR 5410, os valores de capacidade de condução de corrente fornecidospelas Tabelas 36 a 39 são válidos para circuito único com um número de condutorescarregados que se encontra indicado em cada uma de suas colunas (2 condutores ou 3condutores carregados) para cada tipo de instalação. Para as linhas elétricas contendo umtotal de condutores superior às quantidades indicadas, a capacidade de condução de correntedos condutores deverá ser determinada usando-se os fatores de correção fornecidos pelasTabelas 42 a 45.


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Abaixo reproduzimos a Tabela 42.

Tomando como exemplo o condutor de seção 1,5 mm², caso ele esteja no interior de umeletroduto com três circuitos, em local de temperatura ambiente igual a 30 oC, sua novacapacidade passará a ser:

′ = 0,70 17,5 = 12,25 , para dois condutores carregados;

′ = 0,70 15,5 = 10,85 , para três condutores carregados.

Alerta a norma que os fatores de agrupamento das tabelas 42 a 45 são aplicáveis a condutorescom a mesma temperatura máxima para serviço contínuo. Para grupos contendo condutorescom diferentes temperaturas máximas para serviço contínuo, a determinação da capacidadede condução de corrente dos condutores, para todos os circuitos do grupo, deve ser baseadanão na temperatura máxima para serviço contínuo do condutor considerado, mas na menortemperatura máxima admissível em serviço contínuo encontrada entre os condutores dogrupo, acompanhada da aplicação do fator de agrupamento incorrido.

Também considera que, os condutores para os quais se prevê uma corrente de projeto nãosuperior a 30% de sua capacidade de condução de corrente, já determinada observando-se ofator de agrupamento incorrido, podem ser desconsiderados para efeito de cálculo do fator decorreção aplicável ao restante do grupo.

É preciso estar atento que os fatores de agrupamentos foram calculados admitindo-se todosos condutores vivos permanentemente carregados com 100% de sua carga. Caso ocarregamento seja inferior a 100%, os fatores de correção podem ser aumentados.


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Os fatores de agrupamentos indicados nas tabelas 42 a 45 são válidos para grupos decondutores semelhantes, igualmente carregados. São considerados condutores “semelhantes”aqueles cuja capacidade de condução de corrente baseia-se na mesma temperatura paraserviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de três seçõesnormalizadas sucessivas. Quando os condutores de um grupo não preencherem essa condição,os fatores de agrupamento aplicáveis devem ser obtidos recorrendo-se a qualquer das duasalternativas seguintes:

1. Cálculo caso a caso, utilizando, por exemplo, a ABNT NBR 11301;2. Caso não seja viável um cálculo mais específico, adoção do fator F da expressão:

=1

,

sendo n o número de circuitos ou de cabos multipolares.

Exemplos

1. Considere a seguinte situação indicada abaixo que representa um trecho da instalaçãoelétrica residencial, cuja temperatura ambiente a ser considerada é de 40 oC:

Circuitos de tomadas:

Circuito 1: 1800 VA, 127 VCircuito 2: 1500 VA, 127 VCircuito 3: 2200 VA, 220 V.

ResoluçãoCálculo das correntes de projeto:

1 =2000127

= 15,74

2 =1500127

= 11,81

3 =2200220

= 10,00

Em princípio, de acordo com o que estabelece a norma, as cargas de todos os circuitosdevem utilizar condutores de 2,5 mm², por se tratar de circuitos de força. Porém, como os


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circuitos estão agrupados e a temperatura ambiente é diferente de 30 oC, precisamosverificar se o condutor com esta seção suporta as corrente indicadas acima nas condiçõesde agrupamento.

A tabela 36 nos fornece a capacidade máxima do condutor 2,5 mm² como sendo

= 24 , para circuito único em eletroduto embutido em alvenaria, com doiscondutores carregados e em uma temperatura ambiente de 30 oC;

A tabela 40 fornece o fator de correção de temperatura, para t = 40 oC, = 0,87 ;

A tabela 42 fornece o fator de correção de agrupamento para três circuitos agrupadoscomo = 0,70 .

A nova corrente suportada pelo condutor de 2,5 mm² será:

′ = 24 0,87 0,70 = 14,62

Com este resultado, comparando as correntes de projeto calculadas, concluímos que ocircuito 1 não poderá utilizar o condutor de 2,5 mm². Os circuitos 2 e 3 podem utilizar.

Para o circuito 1 devemos usar um condutor de seção maior. Fazendo uso do condutor deseção 4 mm², sua capacidade de condução de corrente é = 32 , em ambiente detemperatura 30 oC e circuito único.

Nas novas condições: ′ = 32 0,87 0,70 = 19,49 .

Este condutor satisfaz às condições, pois 19,49 A < 15,74 A.

Resultado dos cálculos:

Circuito 1: condutor de 4 mm²;

Circuito 2: condutor de 2,5 mm²;

Circuito 3: condutor de 2,5 mm².

2. Em local de temperatura ambiente igual a 30 oC, circuito em eletroduto embutido emalvenaria (7).

Circuito 1: iluminação, 500 VA, 127 V;Circuito 2: iluminação, 600 VA, 127 V;Circuito 3: TUG, 2000 VA, 127 V.Cálculo das correntes de projeto:

1 =400127

= 3,15 ;

2 =600127

= 4,72 ;

3 =2200127

= 17,32 .


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De acordo com a tabela de máxima capacidade de condução de corrente os condutores aserem utilizados são:

Para o circuito 1: 1,5 mm², em função do agrupamento ′ = 17,5 0,70 = 12,25 ;Para o circuito 2: 1,5 mm², em função do agrupamento ′ = 17,5 0,70 = 12,25 ;Para o circuito 3: 2,5 mm², em função doagrupamento ′ = 24 0,70 = 16,8 .Em princípio parece que precisamos alterar ocondutor do circuito 3 para uma seção maior.Porém, o valor de corrente solicitado pelosoutros circuitos é pequeno e precisamosverificar se caem nas condições dos 30%.Vamos rever o circuito 1. Verificamos que30% da corrente a ser suportada pelo

condutor de 1,5 mm², nas condições deinstalação, vale 0,30x12,25 = 3,68 A. Como acorrente solicitada pelo circuito 1 é menorque este valor, devemos descartar estecircuito do agrupamento.

Nosso agrupamento passa a ser com apenas 2circuitos.

Para o circuito 2: 1,5 mm², em função do

agrupamento ′ = 17,5 0,80 = 14 ,satisfaz; 30% da capacidade deste condutor é 0,3x14 = 4,2 A. A corrente solicitada pelocircuito é superior. Mantemos o condutor e não o descartamos do agrupamento.Para o circuito 3: 2,5 mm², em função do agrupamento ′ = 24 0,8 = 19,2 , satisfaz.

Finalizando:Circuito 1: condutor de seção 1,5 mm²;Circuito 2: condutor de seção 1,5 mm²;Circuito 3: condutor de seção 2,5 mm².

Máxima queda de tensão

A passagem de corrente elétricas por condutores provoca queda de tensão. Esta queda detensão deve estar dentro de limites pré-fixados para que os equipamentos possam funcionarde maneira adequada.

A NBR 5410 considera que em qualquer ponto de utilização da instalação elétrica, a queda detensão verificada não deve exceder aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensãonominal da instalação:

ATENÇÃO:

Neste exemplo, inicialmente ocircuito 3 deveria ser dimensionadocom um condutor de seção 4 mm²,entretanto, como o circuito 1apresentava uma capacidade decondução de corrente que era

menor que 30% da capacidade docondutor, ele não foi consideradoagrupado com os outros doiscircuitos contribuindo para que ocircuito 3 ficasse com um condutorde seção nominal 2,5 mm², mesmoestando projetado com uma cargaelevada.


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a. 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, nocaso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);

b. 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT daempresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aílocalizado;

c. 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto deentrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição;

d. 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupogerador próprio.

Estes limites de queda de tensão são válidos quando a tensão nominal dos equipamentos deutilização previstos for coincidente com a tensão nominal da instalação.

Em nenhum dos casos indicados acima a queda de tensão nos circuitos terminais pode sersuperior a 4%.

É considerado “Ponto de Entrega” o ponto de conexão do sistema elétrico da empresadistribuidora de eletricidade com a instalação elétrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e quedelimita as responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora.

As tabelas usuais dão as quedas de tensão nos condutores a partir da expressão simplificada:

Δ = . ℓ. . + /

é um fator que vale 3 para os circuitos trifásicos e 2 para os circuitos monofásicos.

Abaixo temos a tabela para o cálculo da queda de tensão fornecido pelo fabricante decondutores Pirelli.

Seção Nominalmm²

Eletroduto, calha fechada, bloco alveolado (material não magnético)Pirastic AF, Pirastic-flex AF, Sintenax AF

Circuito Monofásico Circuito TrifásicoFp = 0,8 Fp = 0,95 Fp = 0,8 Fp = 0,95

1,5 23,30 27,60 20,20 23,902,5 14,30 16,90 12,40 14,704 8,96 10,60 7,79 9,156 6,03 7,07 5,25 6,14

10 3,63 4,23 3,17 3,6716 2,32 2,68 2,03 2,3325 1,51 1,71 1,33 1,4935 1,12 1,25 0,98 1,0950 0,85 0,94 0,76 0,8270 0,62 0,67 0,55 0,5995 0,48 0,50 0,43 0,44

120 0,40 0,41 0,36 0,36150 0,35 0,34 0,31 0,30185 0,30 0,29 0,27 0,25240 0,26 0,24 0,23 0,21300 0,23 0,20 0,21 0,18400 0,21 0,17 0,19 0,15

Manual de Instalações Elétricas – Ademaro Cotrim


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Esta tabela nos fornece o valor da queda de tensão unitária em V/A.km. O cálculo da queda detensão ao passar determinada corrente pelo condutor é determinado por:

∆ = ∆ . .ℓ

∆ representa a queda de tensão no condutor;∆ . queda de tensão unitária, lida em tabela do fabricante;

corrente de projeto;

ℓ comprimento do circuito em km.

Exemplos

1. Um circuito terminal possui 10 m de comprimento de condutor 2,5 mm² e corrente deprojeto igual a 20 A. Verificar a queda de tensão. Fator de potência 0,8.

∆ = 14,3 20 10 10 −3 = 2,86 /

Executando a regra de três determinamos a porcentagem da queda:

∆ % =100 2,86

127= 2,25 %

Esta é uma queda maior que a permitida. Neste caso, o condutor deve ser alterado para 4mm².

2. Considere uma instalação com os circuitos contidos em eletrodutos embutidos emalvenaria em temperatura ambiente 40 oC:

Circuito 1 – 2000 VA, 127 V, TUE, 15 m;

Circuito 2 – 800 VA, 127, Iluminação.

1 – Máxima capacidade de condução de corrente

1 =2000127

= 15,75

2 =800127

= 6,30

Corrigindo as correntes:

1′ =

15,750,87 0,8

= 22,63

2′ =

6,300,87 0,8

= 9,05

De acordo com a tabela teremos os condutores:


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1 = 2,5 2

2 = 1,5 2

Verificando a queda de tensão para o primeiro circuito:

∆ = 14,30 15,75 15 10 −3 = 3,34 /

Percentual de:

∆ % =3,34 100

127= 2,63%

Este é um valor superior ao permitido de 2% para circuito terminal. O condutor a ser utilizadoserá de seção maior: 4 mm².

3. Circuito com carga distribuída em tensão de 127 V

Determinando a seção do condutor pela máxima capacidade de condução de corrente:

=500127

= 3,94

Condutor a ser utilizado: S = 1,5 mm².

Calculando as correntes em cada trecho:

1º trecho: 1 =500

127= 3,94 ;

2º trecho: 2 =400

127= 3,15 ;

3º trecho: 3 =300

127= 2,36 ;

4º trecho: 4 =200

127= 1,57 ;

5º trecho: 5 =100

127= 0,79 ;


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Verificando a queda de tensão em cada trecho:

1º trecho: ∆ = 27,6 3,94 3,50 10 −3 = 0,38 ;

2º trecho: ∆ = 27,6 3,15 3,00 10 −3 = 0,26 ;

3º trecho: ∆ = 27,6 2,36 4,00 10 −3 = 0,26 ;

4º trecho: ∆ = 27,6 1,57 3,50 10 −3 = 0,15 ;

5º trecho: ∆ = 27,6 0,79 2,50 10 −3 = 0,05 ;

Queda de tensão até a última carga: ∆ = 1,10 .

Queda percentual: ∆ % = 1,10 100127

= 0,87 % .

Valor menor que 2%.


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Dimensionamento dos Eletrodutos

A NBR 5410/04 considera que as dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexõesdevam permitir, após montagem das linhas, que os condutores possam ser instalados ouretirados com facilidade. Por isto admite que a taxa de ocupação do eletroduto, dada peloquociente entre a soma das áreas das seções transversais dos condutores previstos, calculadascom base no diâmetro externo, e a área útil da seção transversal do eletroduto, não deva sersuperior a:

- 53% no caso de um condutor;

- 31% no caso de dois condutores;

- 40% no caso de três ou mais condutores.

Em relação aos trechos de tubulação, caso seja contínuo, para linhas internas às edificaçõeselas não devem exceder a 15 m e para linhas aéreas externas às edificações, 30 m; em caso deexistirem curvas, os valores fornecidos anteriormente devem ser reduzidos em 3 m para cadacurva de 90o.

Dar continuidade.


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Aterramentos

Em uma instalação, existem dois tipos básicos de aterramento:

1. O aterramento funcional;2. O aterramento de proteção.

O primeiro visa garantir a utilização correta e confiável da instalação.

O segundo é destinado à proteção contra choques elétricos provocados por contatos indiretos.

Um aterramento é constituído por:

a) Eletrodo de aterramento: condutor ou conjunto de condutores em contato diretocom o solo;

b) Condutor de proteção: também conhecido como PE, destinado a ligar massas,elementos condutores estranhos à instalação, terminal de aterramento principal,eletrodos de aterramento, pontos de alimentação ligados à terra ou ao ponto neutroartificial.

c) Condutor PEN: condutor que garante ao mesmo tempo as funções de proteção eneutro.

Esquemas de Aterramentos

A NBR 5410 classifica os sistemas de aterramentos de acordo com a seguinte simbologia,constituída por 2 ou 3 ou, eventualmente 4 letras.

1) A primeira letra indica a situação da alimentação em relação à terra:

T – um ponto diretamente aterrado;

I – isolação de todas as partes vivas ou aterramento através da impedância.

2) A segunda letra indica a situação das massas em relação à terra:

T – massas diretamente aterradas, independentemente do aterramentoeventual de um ponto de alimentação;

N – massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado, geralmenteo ponto neutro.

3) As outras letras indicam a disposição do condutor neutro e do condutor deproteção:

S – funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos;

C – funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor (PEN).


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Os condutores neutro (N), proteção (PE) e aquele que combina as duas funções (PEN)são representados em circuito unifilar por:

Esquema IT:

Existem dois casos:

Em A o sistema é sem aterramento da alimentação;

Em B o sistema é com aterramento da alimentação através de uma impedância. Este esquemacomporta três variantes:


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Em B1 temos as massas são aterradas em eletrodos separados e independentes do eletrodo deaterramento da alimentação;

Em B2 as massas são coletivamente aterradas em eletrodos independentes do eletrodo deaterramento da alimentação;

Em B3 as massas são coletivamente aterradas no mesmo eletrodo da alimentação.

Esquema TT

Este possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, estando as massas da instalaçãoligadas a eletrodo(s) de aterramento eletricamente distinto(s) do eletrodo de aterramento daalimentação.

O primeiro esquema mostra as cargas aterradas através de um único condutor e o segundoesquema apresenta cada uma das cargas aterradas separadamente.

Esquema TN

Este esquema possui um ponto da alimentação diretamente aterrado, sendo as massas ligadasa esse ponto por intermédio de um condutor. De acordo com a disposição do condutor neutroe proteção, este esquema apresenta três variantes.

Esquema TN-C

Quando as funções de neutro e proteção são combinadas em um único condutor, natotalidade do esquema.


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Esquema TN-S

Quando as funções de neutro e proteção são realizadas por condutores distintos.

Esquema TN-C-S

Em parte da instalação as funções de neutro e proteção são combinadas em um únicocondutor.


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Segundo Ademaro Cotrim, os esquemas de aterramentos apresentam características própriasque conferem a cada um deles vantagens sobre os outros para determinados tipos deinstalação.

Este autor recomenda que o esquema TT seja utilizado em todas as instalações alimentadas

por rede pública de baixa tensão e a proteção contra os contatos indiretos deva serpreferencialmente executada por dispositivos a corrente diferencial residual (dispositivos DR).

Quando a instalação possui transformador ou gerador próprio, via de regra a opção peloesquema TN é a mais adequada. Alerta Cotrim que este esquema não é indicado paraalimentar equipamentos com elevada vibração mecânica devido à possibilidade derompimento dos condutores. Também ele desaconselha o uso deste esquema em locais comrisco de incêndio ou de explosão e mesmo em locais molhados. Para estes últimos casos é maisconveniente usar o esquema TT.

Quando se exige a continuidade no serviço, como em hospitais e em certos tipos de indústrias,deve-se optar pelo esquema IT. Neste esquema o seccionamento só ocorre com a segundafalta.

Aterramento em instalações elétricas alimentadas por rede pública de baixa tensão.

TR – transformador da Concessionária;L1’, L2’ e L3’ – condutores da rede pública de baixa tensão;L2, L3, PEN – ramal de entrada;QE – quadro de entrada da concessionária;QD – quadro de distribuição;DPG – dispositivo de proteção geral;TA1, TA2, TA3 – terminais (barra) de aterramento;N – terminal (barra) de neutro;B – terminal de aterramento principal;C – ligações equipotenciais principais;T1, T2, T3 – eletrodos de aterramento.


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Dispositivos de Proteção e Segurança

Os dispositivos de proteção atuam sobre diferentes aspectos. Existem aqueles que se destinamunicamente à proteção tanto dos condutores de alimentação quanto doscondutores dos circuitos terminais contra sobrecorrente(devido a sobrecarga) e curto-circuito, os que sãoutilizados unicamente para proteger as pessoas ouo patrimônio contra faltas à terra e aqueles querealizam todas estas funções.

Eles são conhecidos respectivamente como:

Disjuntor Termomagnético – DTM;

Interruptor Diferencial Residual – IDR;

Disjuntor Diferencial Residual – DDR.

Denominamos sobrecorrente, a intensidade decorrente superior à máxima permitida para umsistema ou equipamento elétrico ou para umcomponente devido à sobrecarga que representa a “parcela dapotência fornecida ou absorvida que excede a potência nominal de um sistema ouequipamento elétrico ou de um componente”.

Ainda como dispositivo de proteção temos o fusível que consiste em um condutor de seçãoreduzida, intercalado em um circuito, que se rompe por fusão, ao ser ultrapassado umdeterminado valor de corrente.

Disjuntores Termomagnéticos - DTM

O disjuntor termomagnético é um dispositivo eletromecânicoque além de executar a mesma função do fusível, também agecomo dispositivo de manobra.

O disjuntor termomagnético funciona devido aos fenômenosfísicos térmicos e magnéticos. No fenômeno térmico eledesliga em função do aquecimento de uma peça. O calorgerado pela passagem de uma sobrecorrente faz com queum elemento se mova e solte um mecanismo de travaprovocando a abertura dos contatos interrompendo apassagem da corrente pelo circuito; o fenômenomagnético atua com a passagem de uma corrente de

grande intensidade que provoca um aumento do campo magnético que atua sobre o núcleo da

bobina e esta atua sobre o elemento de travamento. A rapidez da atuação está diretamente


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associada à intensidade da corrente elétrica que circula pelo disjuntor. Associamos a açãotérmica à sobrecarga e a ação magnética ao curto-circuito.

Partes constituintes de um disjuntor:

1.

Parte externa termoplástica;2. Terminal superior;3. Câmara de extinção de arco;4. Bobina responsável pelo disparo instantâneo

(magnético);5. Alavanca (0 – desligado; I – ligado);6. Contato fixo;7. Contato móvel;8. Guia para o arco (sob condições de falta, o contato

móvel se afasta do contato fixo e o arco resultante é

guiado para a câmara de extinção, evitando danos nobimetal, em caso de altas correntes (curto-circuito);

9. Bimetal (responsável pelo disparo por sobrecarga – térmico);

10. Terminal inferior;11. Clip para fixação no trilho DIN

Seus valores nominais de corrente são estabelecidos para determinada temperatura ambienteque servirá de parâmetro para a calibração do disparador térmico. São estabelecidas asseguintes temperaturas de calibração: 20 oC, 30oC ou

40oC.

Quando o disjuntor for instalado em local comtemperatura diferente destas, é necessário que se faça adevida correção.

Os disjuntores termomagnéticos apresentam as seguintescaracterísticas:

= corrente nominal;

= corrente convencional de não atuação (em certotempo convencional t c);

2 = corrente convencional de atuação (em certo tempoconvencional tc).

O tempo convencional estabelecido são os seguintes:

Para disjuntores com corrente nominal igual ou inferior a 63 A, t c = 1 hora;

Para disjuntores com corrente nominal superior a 63 A, t c = 2 horas.


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Os valores k1 e k2 indicam as constantes multiplicativas do disjuntor para a corrente de nãoatuação e atuação respectivamente. Para disjuntores não compensados com corrente nominalinferior a 63 A eles são k1 = 1,05 e k2 = 1,35, paratemperatura de 20 oC ou 40oC.

É importante saber que os disjuntores possuemdiferentes curvas de atuação. Estas curvas sãoindicadas pelas letras B, C e D. Normalmente osdisjuntores a serem utilizados em residências sãoaqueles que atuam na curva B. Estas curvas sãodelimitadas pelas constantes k 3 e k4. A IEC 608898estabelece para o disparo instantâneo, os valores paraas curvas:

B: de 3IN a 5IN;

C: de 5IN a 10IN;

D: de 10IN a 20IN.

Observe que todas as curvas possuem a mesma curva de disparo térmico. A curva de disparomagnético é que difere.

São as seguintes as aplicações relacionadas às faixas:

Curva B: para proteção de circuitos que alimentam cargas com características

predominantemente resistivas, como lâmpadas incandescentes, chuveiros, torneiras eaquecedores elétricos, além dos circuitos de tomadas de uso geral.

Curva C: para proteção de circuitos que alimentamespecificamente cargas de natureza indutiva queapresentam picos de corrente no momento de ligação,como microondas, ar condicionado, motores parabombas, além de circuitos com cargas de característicassemelhantes a estas.

Curva D: para proteção de circuitos que alimentamcargas altamente indutivas que apresentam elevadospicos de corrente no momento de ligação, como grandesmotores, transformadores, além de circuitos com cargasde características semelhantes a essas.

Ao lado temos um exemplo para a curva B do disjuntorfabricado pela Siemens. A corrente de não atuação é de1,13IN e a corrente de atuação é de 1,45I N para o tempode 60 minutos.


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A Siemens apresenta sua linha de disjuntores identificada por código. Entenda o significadodeles:

Dispositivo Diferencial Residual

Os dispositivos DR são basicamente utilizados para protegerem as pessoas ou o patrimôniocontra faltas à terra, isto é, evitando choques elétricos e incêndios. Os dispositivos DR são: IDRe o DDR. O DDR também atua protegendo os condutores contra sobrecorrente.

Eles são identificados por sua sensibilidade IΔn.

A NBR 5410 considera que o uso de DR em um circuito não dispensa o condutor de proteção.Todo circuito deve dispor de condutor de proteção em todo extensão.

Um dispositivo DR será utilizado quando for necessário limitar os riscos de incêndio suscitadospela circulação de correntes de falta. Neste caso o circuito deve ser protegido por dispositivocom corrente diferencial residual nominal de atuação de no máximo 500 mA.

Em caso de choques elétricos o circuito deve ser protegido por dispositivo com correntediferencial residual nominal de atuação de no máximo 30 mA.

É de uso obrigatório dos dispositivos DR de alta sensibilidade (≤ 30 ) como proteçãoadicional em:

1. Circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo banheira ouchuveiro;

2. Circuitos que alimentam tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação;3. Circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam via a

alimentar equipamentos no exterior;4. Circuitos que, em locais de habitação, sirvam a pontos de utilização situados em

cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e demaisdependências internas molhadas em uso normal ou sujeitas a lavagens;


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5. Circuitos que, em edificações não-residenciais, sirvam a pontos de toma situados emcozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, em áreasinternas em uso normal ou sujeitas a lavagens.

Em geral os dispositivos DR funcionam como sensores que medem as correntes que entram e

saem de uma carga. A primeira figura abaixo mostra a corrente que vai para a carga e a que saida carga. São utilizados dois sensores, um monitorando o condutor fase, outro monitorando ocondutor retorno. As correntes nestes condutores possuem a mesma intensidade em qualquertrecho dos condutores como mostra a primeira figura à esquerda. Estas correntes, emborasejam iguais em módulo, criam campos magnéticos diferentes. A segunda figura mostra estefato ao colocarmos o sensor de corrente abraçando os dois condutores simultaneamente: acorrente medida é nula. Mantendo este sensor abraçando os dois condutores e provocando odesvio da corrente que circula pelo retorno. Maior intensidade de corrente circula pela fase emenor pelo retorno em função do desvio provocado, no caso apresentado abaixo, por umtoque de uma pessoa conduzindo parte da corrente através do corpo para a terra. O sensorperceberá a diferença de corrente e atuará desligando o circuito evitando consequênciamaiores.

Os condutores fase e neutro do circuito têm obrigatoriamente que passar pelo DR, o que nãoacontece com o DTM, pelo qual só passa os condutores fase.

Deve-se ter cuidado com o condutor de proteção. Este nunca poderá passar pelo DR, por isto oneutro não poderá ser aterrado após passar pelo DR.

Para circuitos de torneira e/ou chuveiro elétrico a GE recomenda que os mesmos sejam deresistência blindada/isolada. Alerta o fabricante GE para que se atente sobre observações decompatibilidade para uso de DR inscrito na embalagem destes equipamentos elétricos.

Interruptor diferencial Residual – IDR

Este tipo de DR não protege os condutores contra sobrecorrentes e por istodevem ser associados em série com os DTM. Eles apenas evitam choqueselétricos e incêndios.

A sensibilidade do interruptor varia de 30 mA a 500 mA e deve serdimensionada com cuidado, pois existem perdas para a terra inerentes àprópria qualidade da instalação.


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Disjuntor Diferencial Residual - DDR

Os DDR’s são disjuntores com proteção diferencial,onde estão incorporados em um únicoproduto as funções do DR e do DTM.

Por isto estes componentes possuem proteção diferencial contra contatosdiretos e indiretos e proteção contra sobrecarga e curto-circuito.

De acordo com o fabricante GE, eles estão disponíveis nas correntes de 4 até40 A, nas curvas B e C, nas sensibilidades de 30 mA e 500 mA e apenas naversão bipolar (1 polo + neutro).

Os valores IN disponíveis são: 6 A – 10 A – 16 A – 20 A – 25 A – 32 A – 40 A.

Dimensionamento

O dimensionamento do disjuntor para proteção de um circuito deve existir coordenação entreele e o condutor. As condições para que isto ocorra são:

a) ≤ ≤

b) 2 = 1,45

IB = corrente de projeto;IN = corrente nominal do disjuntor;

IZ = capacidade de condução de corrente docondutor;

I2 = corrente que assegura efetivamente aatuação do disjuntor.

A coordenação entre condutor e disjuntor como prescrito anteriormente pode ser visto no

desenho acima.Deve-se levar em conta a temperatura de padronização do disjuntor, isto é, a temperaturacom que o disjuntor foi calibrado. A temperatura na qual o disparador térmico é calibradousualmente são: 20 oC, 30oC e 40oC. Por exemplo, os disjuntores UNIC entre 10 A e 60 A sãocalibrados em temperatura de 20 oC e de 70 A a 100 A, são referidos a 40oC.

Este conhecimento é importante no dimensionamento do disjuntor. A temperatura a serconsiderada para o disjuntor deve ser somada mais 10 oC à temperatura que foi considerada nodimensionamento dos condutores:

= + 10


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Exemplo

Considere um circuito com corrente de projeto igual a 27 A, instalado em eletroduto embutidoem alvenaria, temperatura ambiente 30 oC e circuito único no eletroduto. Utilizar disjuntor

UNIC. Segundo o fabricante, o disjuntor possui a seguinte informação: 40 = 0,9 20 .

O condutor dimensionado pela máxima capacidade de condução de corrente: S = 4 mm² (I Z =32 A).

Como o condutor foi calculado para a temperatura de 30 oC, o disjuntor deverá serdimensionado com a temperatura de 40 oC (tcondutor + 10oC).

a) Primeira condição: 27 ≤ 40 ≤ 32 Usando o de 30 A, 40 = 0,9 30 = 27 . Condição satisfeita.

27 ≤ 27 ≤ 32 b) Segunda condição: O disjuntor utilizado possui I2 = 1,35IN40 = 1,35x27

= 36,45 A. Então: 2 ≤ 1,45 32 . Também satisfaz.36,45 ≤ 46,40

(Melhorar e acrescentar mais exemplos).

Proteção Contra Sobretensões Transitórias

(Falta Fazer).

Proteção Contra Quedas e Faltas de Tensão

(Falta Fazer).

Exemplos

(Falta Fazer).

Proteção Contra Descargas Atmosféricas

(Falta Fazer).


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Características das Cargas

Para determinar o tipo de fornecimento e para o dimensionamento da entrada de serviço dasunidades consumidoras é necessário conhecer a demanda elétrica desta unidadeconsumidora.

Especificação da Carga

Demanda

Representa em uma instalação elétrica, a potência média ativa, reativa ou aparente consumidaem um intervalo de tempo. A curva de demanda pode ser levantada para qualquer intervalo,

ou seja, diário, mensal ou anual.Demanda Máxima

Representa em uma instalação elétrica a maior de todas as potências consumidas que ocorreem um período especificado de tempo.

Fator de Demanda

Definimos como sendo:

= á

O conhecimento do fator de demanda é básico para o dimensionamento dos condutores deuma instalação porque ele é realizado a partir da demanda máxima e não da potênciainstalada.

A potência instalada tem sua importância. Algumas empresas de distribuição elétrica tomampor base a potência instalada para definir o padrão de entrada.

Fator de Utilização

Este é um fator interessante para previsão de futuras instalações. Com ele é possível perceberaté quanto a carga do circuito ou sistema pode ser aumentada. Definimos por:

= á

C é a capacidade nominal.


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Por exemplo, em um circuito utilizando condutor de 2,5 mm², ele poderá ter capacidade iguala 24 A. Caso ele alimente um circuito, que na demanda máxima, solicite 10 A, o fator deutilização será:

=10

24= 0,42

Na demanda máxima o condutor esta sendo utilizado em 42% de sua capacidade.

Dimensionando o Alimentador

O condutor que alimenta todas as cargas do circuito não deve, necessariamente, ter acapacidade de alimentar todas as cargas, mas sim de ser capaz de alimentar as cargas nademanda máxima.

Para o caso de residências individuais (casas e apartamentos) o fator de potência paratomadas de uso geral e iluminação pode ser determinado pela tabela abaixo:

Potência de iluminação etomadas de uso geral

Fator de demanda

0 < P ≤ 1 0,881 < P ≤2 0,752 < P ≤3 0,663 < P ≤4 0,594 < P ≤5 0,525 < P ≤6 0,45

6 < P ≤7 0,407 < P ≤ 8 0,358 < P ≤ 9 0,319 < P ≤ 10 0,27

10 < P 0,24

Exemplo

Uma residência que possua:

Iluminação: 800 VA;Tomadas de Uso geral: 2500 VA;Chuveiro elétrico de 4500 W.

Considerando um fator de potência 0,9, então P = 800x0,9 + 2500x0,9 = 2970 W.

Observando a tabela acima, ficamos com o valor = 2970x0,66 = 1960,2 W.

Somando com a carga do chuveiro: Ptotal = 6460,2 W.

A corrente será: = 6460,2127 0,95

= 53,54 . O condutor a ser utilizado S = 10 mm².

Considerando a extensão do alimentador como 10 m, pela queda de tensão:


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∆ = 4,23 53,54 10 10 −3 = 2,26

Em termos percentuais: ∆ = 2,26 100127

= 1,78% . O condutor é adequado.

(Melhorar).


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Dimensionamento dos Quadros

A Siemens nos fornece um exemplo da montagem de Quadro de distribuição padrão IEC. Nesteexemplo ela esclarece que a montagem foi simulada para uma rede bifásica e considera que junto ao medidor existe uma proteção realizada por meio de disjuntor IEC ou fusível. Por istofoi possível realizar o exemplo de montagem sem utilizar um disjuntor geral no Quadro deDistribuição, realizando a entrada pelo dispositivo DR. Nos casos onde não houver proteçãoprévia coordenada é recomendável a utilização de um disjuntor geral no Quadro deDistribuição.

1) Dispositivo DR tetrapolar de 30 mA;2) Circuitos de saída protegidos pordisjuntores;3A) Dispositivo de proteção contra surtos-

DPS instalados entre fase (F) e terra (PE);3B) Dispositivo de proteção contra surtos-DPS, instalados entre neutro (N) e terra(PE). Nos casos onde a separação docondutor neutro (N) e terra (PE) ocorredentro do Quadro de Distribuição, não énecessário a aplicação desse módulo;4) Barramento para condutores deproteção – terra (PE);5) Barramento para condutores neutro;6) Barramento bifásico isolado para

alimentação dos circuitos;7) Terminal para derivação;8) Trilho de fixação rápida;9) Isolador terminal (reserva);10) Circuito de saída dos cabos terra;11) Circuito de saída dos cabos neutro;12) Cabos de entrada;13) Cabos de interligação interna do quadro.

Terminar.


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Exemplos de Quadros usando DTM e IDR

(Falta Fazer).


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Elaborando um Projeto Elétrico

A seguir temos os passos básicos na elaboração de um projeto elétrico.

O Projeto elétrico não é apenas um trabalho mecânico de consulta atabelas e fórmulas. O projetista deve conhecer as normas,preocupando-se com a segurança, afuncionalidade e a conservação daenergia.

Informações preliminares

Planta para elaboração do projeto elétrico.

1. Planta de situação: localização dosacessos, bem como da rede de energiaelétrica da concessionária;

2. Projeto arquitetônico: plantas, cortes,detalhes, fachadas, etc. Obtêm-se apartir daí todas as dimensões, inclusivepé-direito, de todos os recintos e áreas

externas, bem como a sua respectivautilização;


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3. Projetos complementares: projeto estrutural, projeto de instalações sanitárias, de águaspluviais, de combate a incêndio, de sonorização, etc. Neste ponto devem ser observadaspossíveis restrições e interferências de vigas, pilares, espessura de lajes, cruzamento detubulações, localização de prumadas e quadros. Devemos ter em mente que o projeto deinstalações elétricas deve ser elaborado em harmonia com os demais projetos de utilidadeda edificação;

4. Informações obtidas com o proprietário, arquiteto ou responsável: localização preferencialdos pontos de utilização conforme as necessidades do proprietário; previsão de cargas ouaparelhos especiais como ar-condicionado, aquecedores, etc. Previsão de utilização dedeterminadas linhas de materiais ou sistemas de instalações. Previsão para futurosacréscimos de cargas. Previsão para utilização de alimentação de segurança. Previsão ouutilização já de energia alternativa como aquecedores solares.

Quantificação do sistema

Previsão de iluminação

Previsão de tomadas

Previsão de cargas especiais

A fazer.


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Marcação dos Pontos de Luz


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Marcação dos Pontos de Tomadas


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Divisão das Cargas em Circuitos

Após a divisão ficamos com sete circuitos assim distribuídos:Circuito 1 – IluminaçãoCircuito 2 – IluminaçãoCircuito 3 – Tomada de Uso Específico (chuveiro)Circuito 4 – Tomadas de Uso Geral (quarto, sala)Circuito 5 – Tomadas de Uso Geral (banheiro, circulação, quarto)Circuto 6 – Tomadas de Uso Geral (cozinha)Circutio 7 – Tomadas de Uso Geral (área de serviço)

(por fazer)


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Indicação dos Circuitos Unifilares

(por fazer)


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Dimensionamentos

Dimensionamento dos condutores

(por fazer)

Dimensionamento das tubulações

(por fazer)


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Dimensionamento dos Dispositivos de Proteção

(por fazer)


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Dimensionamento dos Quadros

(por fazer)


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Bibliografia

1. ABNT, NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão, São Paulo, 2004;2. BRANDÃO Jr, Augusto F; DIAS, Eduardo M.; CARDOSO, José R., Eletrotécnica Básica, São

Paulo, Livraria Ciência e Tecnologia Editora;3. CAVALIN, Geraldo & CERVELIN, Severino, Instalações Elétricas Prediais, São Paulo, Editora

Érica, 1998;4. COTRIM, Ademaro, Manual de Instalações Elétricas, São Paulo, Editora McGraw Hill/Pirelli,

1985;5. COTRIM, Ademaro A. M. B., Instalações Elétricas, São Paulo, Editora McGraw-Hill do Brasil,

1977;6. GE, Catálogo de Mini disjuntores;7. GE, Proteção Diferencial: DR, DDR, DOC – informação técnica;

8.

LEITE, Duílio Moreira & Carlos Moreira, Proteção Contra Descargas Atmosféricas, SãoPaulo, Editora Officina de Mydia;9. NEGRISOLI, Manoel E. M., Instalações Elétricas: projetos prediais em baixa tensão, São

Paulo, Editora Edgard Blücher Ltda;10. NISKIER, J. & MACINTYRE, A. J., Instalações Elétricas, Rio de Janeiro, Editora Guanabara

Dois, 1986;11. MARTIGNONI, Alfonso, Instalações Elétricas Prediais, Rio de Janeiro, Editora Globo;12. PIRELLI, Jornal da Eletricidade;13. SCHNEIDER ELETRIC/PROCOBRE, Workshop Instalações elétricas de Baixa Tensão: Proteção

Contra Sobrecorrentes e Dimensionamento dos Condutores;

14. SIEMENS, Seminários Técnicos - Eletricistas e Técnicos, Módulo 3B, 2003;15. SIEMENS, Proteção de Instalações Elétricas de Baixa Tensão: Disjuntores 5SX1;16. VISACRO FILHO, Silvério, Aterramentos Elétricos, São Paulo, ArtLiber Editora.


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dimension amen to 1

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