Curso de Formação Profissional Aprendizagem
Industrial em Instalação Elétrica Predial – Módulo I
Senai Arcos-MG
CFP Eliezer Vitorino Costa
Raphael Roberto Ribeiro Silva
Técnico em eletroeletrônica pelo INPA – Arcos
Estudante de Engenharia Elétrica do IFMG - Formiga
Interpretação de Projetos
Elétricos Prediais
Conteúdo Programático
• Conceitos das normas Técnicas (NBR 5410 e normas de Distribuição –
concessionárias locais);
• Função dos dispositivos de instalações elétricas e suas simbologias (NBR
5444 e 5410):
• Representação de dutos e condutores;
• Dispositivos de manobra;
• Lâmpadas;
• Utilização de planta baixa;
• Diagramas (Unifilar e Multifilar);
Conteúdo Programático
• Noções de projeto elétrico;
• Levantamento de cargas:
• Tipos de tomadas TUG e TUE;
• Dimensionamento de: potência, tipo e quantidade de tomadas;
• Conceitos de luminotécnica;
• Dimensionamento de: potência, tipo e quantidade de lâmpadas;
• Divisão de circuitos terminais;
• Dimensionamento de condutores a partir da queda de tensão nos circuitos
terminais.
Conteúdo Programático
• Dimensionamento dos dutos de passagem;
• Dimensionamento de condutores a partir da queda de tensão nos circuitos
terminais.
• Dispositivos de proteção;
• Dimensionamento de disjuntores;
• Dimensionamento de diferencial residual;
• Dimensionamento de proteção de surtos;
• Cálculo de queda de tensão nos circuitos terminais;
• Cálculo de demanda no projeto;
• Dimensionamento do quadro de cargas;
Forma de Avaliação
10 pontos para participação, comportamento, disciplina, cumprimento de
regras, etc.
60 pontos para avaliações individuais.
1ª Prova – 23/05
2ª Prova – 07/06
30 pontos para exercícios práticos individuais ou em grupo.
O que é Sistema Elétrico Predial?
É um conjunto de condutores elétricos, proteções, controles e acessórios
especialmente instalados com a finalidade de fazer uso da energia elétrica e
que são regidos por normas técnicas especificas, principalmente a NR-10
(Segurança em instalações e serviços em eletricidade) e a NBR-5410
(Instalações elétricas em baixa tensão), entre outras não menos importantes.
É a este conjunto de componentes elétricos, dispositivos de segurança,
condutores e normas técnicas especificas que chamamos de “Instalações
Elétricas Prediais”.
O que é um Projeto?
Segundo a NBR 5679/77 o termo projeto é apresentado como definição
qualitativa e quantitativa dos atributos técnicos, econômicos e financeiros de
uma obra de engenharia e arquitetura, com base em dados, elementos,
informações, estudos, discriminações técnicas, cálculos, desenhos, normas,
projeções e disposições especiais.
Em sentido mais abrangente “Projetar”, significa apresentar soluções
possíveis de serem implementadas para a resolução de determinados
problemas visando um objetivo comum.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.5 SEGURANÇA EM INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DESENERGIZADAS
10.5.1 Somente serão consideradas desenergizada as instalações elétricas
liberadas para trabalho, mediante os procedimentos apropriados, obedecida a
sequência abaixo:
a) seccionamento;
b) impedimento de reenergização;
c) constatação da ausência de tensão;
d) instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos
condutores dos circuitos;
e) proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada;
f) instalação da sinalização de impedimento de reenergização.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.5.2 O estado de instalação desenergizada deve ser mantido até a
autorização para reenergização, devendo ser reenergizada respeitando a
sequência de procedimentos abaixo:
a) retirada das ferramentas, utensílios e equipamentos;
b) retirada da zona controlada de todos os trabalhadores não envolvidos no
processo de reenergização;
c) remoção do aterramento temporário, da equipotencialização e das proteções
adicionais;
d) remoção da sinalização de impedimento de reenergização;
e) destravamento, se houver, e religação dos dispositivos de seccionamento.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.5.3 As medidas constantes das alíneas apresentadas nos itens 10.5.1 e
10.5.2 podem ser alteradas, substituídas, ampliadas ou eliminadas, em função
das peculiaridades de cada situação, por profissional legalmente habilitado,
autorizado e mediante justificativa técnica previamente formalizada, desde que
seja mantido o mesmo nível de segurança originalmente preconizado.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.10 – SINALIZAÇÃO DE SEGURANÇA
10.10.1 Nas instalações e serviços em eletricidade deve ser adotada
sinalização adequada de segurança, destinada à advertência e à identificação,
obedecendo ao disposto na NR-26 – Sinalização de Segurança, de forma a
atender, dentre outras, as situações a seguir:
a) identificação de circuitos elétricos;
b) travamentos e bloqueios de dispositivos e sistemas de manobra e
comandos;
c) restrições e impedimentos de acesso;
d) delimitações de áreas;
e) sinalização de áreas de circulação, de vias públicas, de veículos e de
movimentação de cargas;
f) sinalização de impedimento de energização;
g) identificação de equipamento ou circuito impedido.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.13 – RESPONSABILIDADES
10.13.1 As responsabilidades quanto ao cumprimento desta NR são solidárias
aos contratantes e contratados envolvidos.
10.13.2 É de responsabilidade dos contratantes manter os trabalhadores
informados sobre os riscos a que estão expostos, instruindo-os quanto aos
procedimentos e medidas de controle contra os riscos elétricos a serem
adotados.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.13.3 Cabe à empresa, na ocorrência de acidentes de trabalho envolvendo
instalações e serviços em eletricidade, propor e adotar medidas preventivas e
corretivas.
Cabe aos trabalhadores:
a) zelar pela sua segurança e saúde e a de outras pessoas que possam ser
afetadas por suas ações ou omissões no trabalho;
b) responsabilizar-se junto com a empresa pelo cumprimento das disposições
legais e regulamentares, inclusive quanto aos procedimentos internos de
segurança e saúde; e
c) comunicar, de imediato, ao responsável pela execução do serviço as
situações que considerar de risco para sua segurança e saúde e a de outras
pessoas.
NR 10 – Segurança em Instalações e Serviços
em Eletricidade10.14 – DISPOSIÇÕES FINAIS
10.14.2 As empresas devem promover ações de controle de riscos originados
por outrem em suas instalações elétricas e oferecer, de imediato, quando
cabível, denúncia aos órgãos competentes.
10.14.3 Na ocorrência do não cumprimento das normas constantes nesta NR,
o MTE adotará as providências estabelecidas na NR 3.
10.14.4 A documentação prevista nesta NR deve estar permanentemente à
disposição dos trabalhadores que atuam em serviços e instalações elétricas,
respeitadas as abrangências, limitações e interferências nas tarefas.
10.14.5 A documentação prevista nesta NR deve estar, permanentemente, à
disposição das autoridades competentes.
NBR 5410
A NBR-5410 é a norma que estipula as condições adequadas para o
funcionamento usual e seguro das instalações elétricas de baixa tensão, ou
seja, até 1000V em tensão alternada e 1500V em tensão contínua. Esta norma
é aplicada principalmente em instalações prediais, públicas, comerciais, etc.
No geral, esta norma estabelece as condições a que devem satisfazer as
instalações elétricas de baixa tensão a fim de garantir a segurança de pessoas
e animais, o funcionamento adequado da instalação e conservação dos bens.
Ou seja, segurança das pessoas e animais que habitam a instalação,
funcionamento e conservação dos bens.
A NBR 5410 não se aplica
• Instalações de tração elétrica;
• Instalações elétricas de veículos motores, carros elétricos, por exemplo;
• Instalações de embarcações e aeronaves;
• Equipamentos para supressão de perturbações radioelétricas, na medida
em que não comprometa a segurança das instalações;
• Iluminação pública;
• Redes públicas de distribuição elétrica
• Instalações de proteção contra quedas diretas de raios, porém esta norma
considera as consequências dos fenômenos atmosféricos sobre as
instalações, por exemplo, seleção dos dispositivos de proteção contra sobre
tensão;
• Instalações em minas;
• Instalações em cercas elétricas;
Iluminação
De acordo com a NBR 5410, os critérios para a determinação da potência
mínima de iluminação em um ambiente é de:
• Para locais com área de ate 6m², atribuir um ponto de iluminação de 100
VA.
• Para locais com área superior a 6m², atribuir um ponto de iluminação de 100
VA para os primeiros 6m², acrescidos de 60 VA para cada aumento de 4m²
inteiros.
Iluminação
Ainda de acordo com a NBR 5410, os critérios para determinar a
quantidade mínima de luz são:
• 1 ponto de luz no teto para cada recinto, comandado por um interruptor de
parede;
• Arandelas no banheiro devem ter distancia mínima de 60cm do boxe onde
fica o chuveiro.
Iluminação
Outras recomendações da NBR 5410 são:
• O contato lateral dos porta-lâmpadas com rosca deve ser ligado ao condutor
neutro, quando existente;
• Os equipamentos de iluminação devem ser firmemente fixados. Em
particular, a fixação de equipamentos de iluminação pendentes deve ser tal
que rotações repetidas no mesmo sentido não causem danos aos meios de
sustentação;
• Os porta-lâmpadas devem ser selecionados levando-se em conta tanto a
corrente quanto a potencia absorvida pelas lâmpadas previstas.
Tomadas
De acordo com a NBR 5410, existem duas classificações para tomadas,
são elas: tomadas de uso geral TUG e tomadas de uso especifico TUE.
Os critérios para a determinação da quantidade de TUG’s são:
• Recinto com área inferior a 6 m², no mínimo 1 tomada;
• Recintos com área superior a 6 m², no mínimo uma tomada para cada 5m
ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível.
• Cozinhas e copas, 1 tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro,
independente da área, acima de bancadas com largura acima de 30 cm,
prever no mínimo uma tomada.
Tomadas
• Banheiros devem ter no mínimo uma tomada junto ao lavatório, a uma
distancia mínima de 60 cm do boxe, independente da área;
• Subsolos, varandas, garagens, sótãos devem ter no mínimo 1 tomada,
independente da área.
Os critérios quanto a potencia mínima são:
• Banheiros, cozinhas, copas, área de serviço, lavanderias e assemelhados
deve-se atribuir 600 VA por tomada, para as 3 primeiras tomadas e 100 VA
para as demais;
• Subsolos, varandas, garagens, sótãos, atribuir 1000 VA;
• Demais recintos, atribuir 100 VA por tomada.
Tomadas
O critério para a determinação da quantidade mínima de TUE’s é:
• A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o numero de
aparelhos de utilização, devendo ser instaladas a no máximo 1,5 m do local
previsto para o equipamento a ser alimentado.
O critério para a determinação da potencia de uma TUE é:
• Atribuir para cada TUE a potencia nominal do equipamento a ser
alimentado.
Obs: Todas as tomadas deverão estar aterradas!
Exercício1 – Dada a planta
baixa, calcule
quantas tomadas e
pontos de iluminação
são necessários por
cômodo bem como a
sua potência.
Diagramas Elétricos
É a representação de uma instalação, ou parte dela, por meio de símbolos
gráficos. Todo ou qualquer projeto será desenvolvido através de símbolos, e
para tanto, serão utilizados os esquemas unifilar, multifilar e funcional.
Esquema Multifilar
Este esquema representa
todo o sistema elétrico, em seus
detalhes, com todos os
condutores. Cada traço é um fio
que será utilizado na ligação dos
componentes.
Este esquema é mais
utilizado para representar
circuitos de comando e proteção
e circuitos de força para
acionamentos industriais.
Esquema Unifilar
O esquema unifilar representa um sistema elétrico simplificado que
identifica o numero de condutores e representa seus trajetos por um único
traço.
Geralmente, representa a posição física dos componentes da instalação,
porem não representa com clareza o funcionamento e sequencia funcional dos
circuitos.
Nos projetos elétricos representados em planta baixa, utiliza-se o diagrama
unifilar, devido a facilidade de interpretação do posicionamento dos
componentes e ligações entre caixas de passagem através de eletrodutos.
Esquema Funcional
Apresenta todo o sistema elétrico e permite interpretar, com clareza e
rapidez, o funcionamento ou sequencia funcional dos circuitos. Não se
preocupa com a posição física dos componentes da instalação, pois os
caminhos das correntes são representados por meio de retas, sem cruzamento
ou inclinação na vertical ou horizontal. Neste esquema, mostra-se o
equipamento exatamente como ele é encontrado a venda no mercado, ou
como ele é industrialmente fabricado.
Componentes de Acionamento
1 – Interruptor de uma seção (simples).
É um dispositivo de manobra, de corpo termoplástico com furos para
fixação, dois bornes de ligação dos condutores, uma tecla que fecha e abre o
circuito elétrico. No corpo estão indicadas, normalmente, a intensidade de
corrente, 10ª, e a tensão, 250 V.
Componentes de Acionamento
2 – Interruptor de duas seções.
É um dispositivo de manobra, fabricado em material termoplástico, para
suportar intensidade de 10 A, sob tensão de 250 V. é uma peça composta de
um corpo com furos para fixação, quatro bornes de ligação dos condutores e
duas teclas ou alavancas que fecham e abrem os circuitos elétricos.
Componentes de Acionamento
3 – Interruptor de três seções.
É um dispositivo de manobra, fabricado em material termoplástico, para
suportar intensidade de 10 A, sob tensão de 250 V. é uma peça composta de
um corpo com furos para fixação, seis bornes de ligação dos condutores e três
teclas ou alavancas que fecham e abrem os circuitos elétricos.
Componentes de Acionamento
4 – Interruptor Paralelo (three-way)
Já se tornou bastante comum a utilização de um sistema que permite ao
usuário acender e apagar a luz de locais diferentes. O dispositivo que
possibilita, por exemplo, acender a luz junto à porta e apagá-la junto à cama ou
vice- -versa é o interruptor paralelo.
Esse tipo de interruptor caracteriza-se por possuir três bornes de ligação,
sendo também conhecido como THREE-WAY. Possui uma alavanca ou tecla
que, quando acionada, estabelece a ligação do contato fixo com um dos
contatos móveis. Podemos deduzir que serão instalados sempre dois
interruptores paralelos para acender ou apagar a luz de dois pontos diferentes.
Este é um interruptor muito utilizado em corredores e escadas.
Componentes de Acionamento
5 – Interruptor Intermediário (four-way)
É utilizado quando desejamos comandar a luz de mais de dois locais
diferentes. Ele será ligado sempre entre dois interruptores paralelos.
Exercícios
1 – Faça o diagrama unifilar e multifilar para acionar uma lâmpada em 5 pontos
distintos de uma sala.
2 – Faça o diagrama unifilar e multifilar para acionar 3 lâmpadas, por teclas
diferentes, em dois pontos distintos.
Tomadas
São dispositivos destinados às ligações de aparelhos eletrodomésticos e
industriais e servem para fazer e desfazer as conexões com segurança e
facilidade. Elas podem ser fixadas nas paredes ou no piso e são
constantemente energizadas. Diferem pela forma de sua aplicação, pela forma
e quantidade de seus contatos e por sua capacidade elétrica.
A quantidade dos contatos determina a função da tomada, ou seja, limita o
tipo de circuito em que a tomada pode ser instalada. Ela aguenta correntes
elétricas apenas até um certo valor. Se esse limite for ultrapassado, haverá
perigo e os contatos podem-se queimar ou se fundir.
Quadro de Distribuição
Em qualquer instalação elétrica, devemos saber como realizar os
procedimentos correspondentes à execução de um projeto elaborado
previamente, em conformidade com as especificações previstas na NBR 5410
e NR-10. A energia que chega até nossas residências provém da rede de
distribuição da concessionária, que seria a companhia de eletricidade
responsável pelo fornecimento desse serviço.
No caminho até os interruptores e tomadas, essa energia passa pelo
quadro de medição que está associado a um equipamento o qual mede o
consumo mensal (medidor) e daí então chega através de um ramal de entrada
ao chamado quadro de distribuição de onde partirão os circuitos que irão
alimentar pontos de luz (ou lâmpadas), interruptores para acionamento das
lâmpadas (comandos), tomadas que fornecerão energia aos aparelhos
eletroeletrônicos a elas plugados, além de cargas cuja potência é considerada
elevada como chuveiros elétricos, máquinas de lavar, forno micro-ondas, etc.
Quadro de Distribuição
Para efetuar a montagem de um quadro de distribuição ou QD como é
usualmente conhecido, precisa-se saber quais dispositivos o constituem e
compreender a função de cada um desses componentes. Lembrando que uma
instalação deve ser adequada à sua função e prover de modo seguro e
confiável a energia requerida pelos circuitos terminais de carga.
Em primeiro lugar as instalações podem ser classificadas de acordo com o
tipo de alimentação do elemento de proteção geral chamado disjuntor. Esse
dispositivo é responsável por evitar danos aos circuitos a serem energizados,
possuindo uma chave que desliga quando a corrente nominal permitida pela
carga for ultrapassada. Nesse caso por questões de segurança a chave
desarma protegendo assim as instalações quanto a avarias provocadas por um
curto-circuito ou sobrecarga. Abaixo, vemos três tipos de QD (quadro de
distribuição) para circuitos monofásicos, bifásicos e trifásicos respectivamente.
Quadro de Distribuição
Montagem de um QD.
1 – Divisão de Circuitos: Qualquer instalação elétrica eficiente deve possuir,
de acordo com cada necessidade apresentada, a divisão de circuitos e, de
acordo com a norma, devem estar identificados para a segurança de quem for
fazer uma manutenção, ensaios, inspeções e para se evitar defeitos no
circuito.
2 – Previsões: Todo e qualquer circuito de distribuição distinto deve ser
previsto, afim de pensar nas futuras necessidades de controle especifico, não
deixando esses circuitos serem afetados por falhas de outros circuitos. Deve
ser analisado também a possibilidade de ampliações, que também afeta no
grau de ocupação dos condutores e nos quadros de distribuição.
Quadro de Distribuição
3 – Circuitos Individuais: Nesta etapa, deve ser observada as funções dos
equipamentos de utilização a serem alimentados. Algumas maquinas
necessitam de circuitos individuais, sendo distintos dos circuitos de tomadas e
de iluminação.
4 – Equilíbrio de Cargas: As cargas devem ser distribuídas de tal forma nas
instalações alimentadas com 2 ou 3 fases, de modo a se obter o maior nível de
equilíbrio possível entre elas.
Quadro de Distribuição
5 – Dimensionamento: Para que não ocorram falhas de queda de energia,
curtos-circuitos, queima de equipamentos e outros problemas mais, se faz
necessário o dimensionamento das cargas a serem instaladas no circuito de
acordo com todos os equipamentos a serem utilizados.
É obrigatório prevermos uma capacidade de reserva nos QD, de acordo
com o seguinte critério:
• QD com ate 6 circuitos, espaço reserva pra 2 circuitos adicionais
• QD com 7 a 12 circuitos, espaço reserva para 3 circuitos adicionais.
• QD com 13 a 30 circuitos, espaço reserva para 4 circuitos adicionais.
• QD com mais de 30 circuitos, espaço reserva para 15% dos circuitos.
Divisão de Circuitos
A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários,
devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem
risco de realimentação inadvertida através de outro circuito.
A divisão da instalação em circuitos deve ser de modo a atender, entre
outras, as seguintes exigências:
• Segurança: por exemplo, evitando que a falha em um circuito prive de
alimentação toda uma área;
• Conservação de energia: por exemplo, possibilitando que cargas de
iluminação e/ou de climatização sejam acionadas na justa medida das
necessidades;
Divisão de Circuitos
• Funcionais: por exemplo, viabilizando a criação de diferentes ambientes,
como os necessários em auditórios, salas de reuniões, espaços de
demonstração, recintos de lazer, etc;
• De produção: por exemplo, minimizando as paralisações resultantes de
uma ocorrência;
• De manutenção: por exemplo, facilitando ou possibilitando ações de
inspeção e de reparo.
Divisão de Circuitos
Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que
requeiram controle especifico, de tal forma que estes circuitos não sejam
afetados pelas falhas de outros.
Na divisão da instalação devem ser consideradas também as
necessidades futuras.
Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos
equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos
circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de
tomada.
As cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o
maior equilíbrio possível.
Divisão de Circuitos
Todo ponto de utilização previsto para alimentar, de modo exclusivo ou
virtualmente dedicado, equipamento com corrente nominal superior a 10 A
deve constituir um circuito independente.
Os pontos de tomadas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de
serviço, lavanderias e locais análogos devem ser atendidos por circuitos
exclusivamente destinados a alimentação de tomadas desses locais.
De acordo com a NBR 5410, o valor de corrente máximo para o disjuntor
em um circuito de iluminação deverá ser de 10 A e em circuitos de tomadas o
valor deve ser de 20 A.
Divisão de Circuitos
Em locais de habitação, admite-se, como exceção a regra geral que pontos
de tomada e pontos de iluminação possam ser alimentados por circuito
comum, desde que as seguintes condições sejam simultaneamente atendidas:
a) A corrente de projeto do circuito comum (iluminação mais tomadas) não
deve ser superior a 16 A;
b) Os pontos de iluminação não sejam alimentados, em sua totalidade, por
um só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas);
c) Os pontos de tomadas, não sejam alimentados, em sua totalidade, por um
só circuito, caso esse circuito seja comum (iluminação mais tomadas).
Sobre Corrente
A norma considera dois tipos de sobre correntes:
• As correntes de sobrecarga;
• As correntes de curto-circuito.
Definições
Corrente nominal: é o valor eficaz da corrente de regime contínuo (ou
permanente) que o dispositivo é capaz de conduzir indefinidamente, sem que a
elevação da temperatura de suas diferentes partes exceda os valores
especificados em norma
Sobre Corrente
Sobrecorrente: são correntes elétricas cujos valores excedem o valor da
corrente nominal. As sobrecorrentes podem ser originadas por solicitação do
circuito acima de suas características de projeto (sobrecargas) ou por falta
elétrica (curto-circuito)
Sobrecarga: produzem a elevação da corrente do circuito a valores, em geral,
de alguma percentual acima do valor nominal até o máximo de dez vezes a
corrente nominal, e trazem efeitos térmicos prejudiciais ao sistema.
Condutores
O diâmetro (bitola) mínimo dos condutores deverá ser especificada de
acordo com as referencias abaixo:
Condutores
Tipos de condutores
• Prata: Utilizado em pastilhas de contato de contatores e relés.
• Cobre: Utilizado na fabricação de fios em geral e equipamentos elétricos
(chaves, interruptores, tomadas).
• Bronze: Liga de cobre e estanho, utilizada em equipamentos elétricos e
linha de tração elétrica (bondes).
• Latão: Liga de cobre e zinco, utilizada em aparelhagem elétrica.
• Alumínio: Utilizado na fabricação de condutores para linhas e redes por ser
mais leve e de custo mais baixo. Os fios e cabos de alumínio podem se
apresentar na forma de alumínio puro e alumínio enrolado sobre um cabo
de aço.
Condutores
Construtivamente os condutores podem ser formados por um único fio
solido, nas seções menores, ou por um encordoamento de fios sólidos,
formando um cabo. Sobre o condutor assim formado é aplicada uma camada
de isolação, seja por termoplástico como PVC e o PE seja por termofixos
(vulcanização) como o EPR e XLPE.
Essa camada de isolação pode ser simples ou dupla.
Emenda de Condutores
Uma emenda quando não executada de forma correta, pode provocar
dissipação de potencia na forma de calor e, consequentemente, quedas de
tensão no circuito, aquecimento da emenda, ruptura do condutor ou incêndio.
Portanto, fazer uma boa emenda é de fundamental importância em uma
instalação elétrica.
Emendas, Derivações e Conexões
As emendas e derivações são utilizadas para unir condutores de
eletricidade. Elas são essenciais para a montagem dos circuitos elétricos e
itens de segurança, comunicação e controle, necessárias a instalação predial.
Para que uma emenda seja considerada correta, ela deve:
a) Assegurar a resistência mecânica adequada, ou seja, não pode ficar
frouxa.
b) Garantir um contato elétrico perfeito a fim de facilitar passagem de corrente
elétrica.
Esses cuidados evitam o mau contato e o sobreaquecimento da emenda.
Disjuntor
O disjuntor termomagnético é um dispositivo responsável por monitorar
e controlar a corrente elétrica, interrompendo o fluxo de energia sempre que
identificar um pico que ultrapasse o considerado adequado. Com isso,
o disjuntor protege a instalação elétrica de curto-circuito e outros problemas
relacionados à sobrecarga elétrica.
Disjuntor
Esse tipo de disjuntor possui três funções:
• Manobra (abertura ou fechamento voluntário do circuito);
• Proteção contra curto-circuito – Essa função é desempenhada por um
atuador magnético (solenóide), que efetua a abertura do disjuntor com o
aumento instantâneo da corrente elétrica no circuito protegido;
• Proteção contra sobrecarga – É realizada através de um atuador bimetálico,
que é sensível ao calor e provoca a abertura quando a corrente elétrica
permanece, por um determinado período, acima da corrente nominal do
disjuntor.
Disjuntor
Para dimensionar o disjuntor por circuitos, devemos adotar os seguintes
critérios:
• Iluminação residencial básica: Os disjuntores não devem ser superiores a
10 A e os cabos condutores devem ser de no minimo 1,5 mm².
• TUG’s: Disjuntores não devem ser superior a 20 A e os cabos condutores
devem ser de 2,5 mm². Em circuitos com tensão de 127 V a soma da
potencia não deve ultrapassar a 2540 W e em 220 V 4400 W
• TUE’s: Nesse caso no manual dos equipamentos é descrito o disjuntor
correto para proteção do mesmo, sendo assim, é recomendado um circuito
separado para cada equipamento e um disjuntor para cada circuito.
Disjuntor
Recomenda-se que para o disjuntor do circuito não ficar sobrecarregado,
dimensionar o mesmo de forma com que a corrente que circule pelo mesmo
fique em uma faixa de 15% a 30% menor que a corrente nominal do mesmo.
OBS: Todo equipamento que possuir uma corrente superior a 10 A, o mesmo
deverá ter um circuito exclusivo para ele.
Disjuntor
• Disjuntor Unipolar: É indicado para circuitos com uma fase única. Ex:
Circuitos de iluminação e tomadas em sistemas fase/neutro.
Disjuntor
• Disjuntor Bipolar: É indicado para circuitos com duas fases. Ex: Circuitos
com chuveiros e torneiras elétricas em sistemas bifásicos fase/fase.
Disjuntor
• Disjuntor Tripolar: É indicado para circuitos com três fases. Ex: Circuitos
com motores em sistemas trifásicos.
Disjuntor
Outras características de um disjuntor termomagnético referente a sua
aplicação, são as suas curvas de operação:
• Os disjuntores de curva B são indicados para cargas resistivas com
pequena corrente de partida, por exemplo, aquecedores elétricos, fornos
elétricos, lâmpadas incandescentes e atuam em correntes de curto de 3 a 5
vezes a corrente nominal.
• Os disjuntores de curva C são indicados para cargas de média corrente de
partida, por exemplo, motores elétricos, lâmpadas fluorescentes e maquinas
de lavar roupas e eles atuam em corrente de curto de 5 a 10 vezes a
corrente nominal.
• Os disjuntores de curva D são indicados para cargas de grande corrente de
partida, por exemplo, transformadores e eles atuam com corrente de curto
de 10 a 20 vezes a nominal.
Disjuntor
Para dimensionar o disjuntor ideal para cada circuito o calculo básico a ser
usado é o da lei de Ohm:
𝐼 =𝑃
𝑉
Onde:
I – É a corrente nominal calculada do circuito (A);
P – É a soma das potencias do circuito (W);
V – É a tensão nominal da rede (V).
Disjuntor DR (Diferencia Residual)
O disjuntor DR possui como função básica acusar e desamar o circuito
em que está empregado caso ocorra uma fuga de corrente seja por curto
circuito e ocasionando sobrecarga ou também caso um simples cabo
decapado esteja dando massa em algum lugar da edificação e/ou uma pessoa
levar um choque nesse local.
Disjuntor DR (Diferencia Residual)
Esses dispositivos de proteção são recentes, e possuem um Núcleo
Toroidal em seu interior, ou seja, um anel de ferrite, então são enrolados os
cabos a serem monitorados, sendo assim quando a quantidade de corrente
elétrica que entra for igual a corrente que sai o dispositivo permanece no
mesmo estado, armado, porém quando a corrente que sair for menor do que a
grandeza que entrou, o dispositivo entende que há uma fuga elétrica, então
outro ponto do dispositivo amplifica o sinal e realiza uma comparação do valor
da fuga, onde, se o valor for acima do projeto do DR ele irá desarmar e cessar
a passagem de corrente em todo circuito, essa corrente projetada em DR
geralmente é próximo de 30 mA.
Disjuntor DR (Diferencia Residual)
Na norma NBR 5410 existe um item (5.1.3.2.2) que fala exatamente sobre
os DR’s e suas aplicações em residenciais, vejamos as características dos
locais que devem receber essa proteção:
• Circuitos que possui pontos de utilização em locais que contenham
chuveiros, banheiras, torneiras, etc;
• Circuitos que contemplem tomadas em áreas externas;
• Circuitos que tenham tomadas internas porém que possam alimentar
aparelhos na área externa;
• Circuitos com tomadas em áreas como cozinhas, copas, lavanderias, áreas
de serviço, garagens e áreas que possam ser submetidas a lavagens ou
normalmente molhadas.
Dispositivo de Proteção Contra Surtos (DPS)
DPS (Dispositivo de Proteção contra Surtos) são dispositivos capazes de
evitar qualquer tipo de dano, descarregando para a terra os pulsos de alta-
tensão causados pelos raios.
Definições
Carga: É a soma de todas as potencias nominais de todos os aparelhos
elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema.
Demanda: É a potencia elétrica realmente absorvida em um determinado
instante por um aparelho ou por um sistema.
Demanda Média de um Consumidor ou Sistema: É a potencia elétrica
media absorvida durante um intervalo de tempo determinado.
Demanda Máxima de um Consumidor ou Sistema: É a maior de todas as
demandas ocorridas em um período de tempo determinado, representa a maior
média de todas as demandas verificadas em um dado período (1 dia, 1
semana, 1 mês, 1 ano).
Definições
Potência de Alimentação, Potência de Demanda ou Provável Demanda: É
a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para o
dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos dispositivos
de proteção, será utilizado também para classificar o tipo de consumidor e seu
padrão de atendimento pela concessionária local.
Fator de Demanda: É a razão entre a Demanda Máxima e a Potência
Instalada.
𝑭𝑫 =𝑫𝒎á𝒙
𝑷𝒊𝒏𝒔𝒕
Tipos de Condutores Elétricos
O condutor elétrico pode ser constituído por um ou vários fios. Quando é
constituído de apenas um fio, recebe o nome de fio rígido. Quando é
constituído de vários fios, é chamado de cabo.
Os cabos podem ser do tipo unipolar ou multipolar. O cabo unipolar é
constituído de um único condutor isolado e dotado de uma cobertura que
protege a isolação do condutor. Já o cabo multipolar pode ser constituído de
dois ou mais condutores isolados e dotado também de uma cobertura extra
para proteção da isolação desses condutores.
Isolação dos Condutores
A isolação deve suportar a maior tensão a que sera sujeito o cabo e
proteger o condutor contra choques mecânicos, umidade e substancias
corrosivas.
Classes de Condutores
A principal diferença que existe entre fios e cabos é a flexibilidade, pois um
fio e um cabo de mesma seção nominal possuem a mesma capacidade de
condução de corrente. O que define a classe do condutor a ser utilizado é a
aplicação e/ou a preferencia do profissional.
São seis classes de condutores, de acordo com a NBR NM 280-2011. Os
condutores das classes 1 e 2 são mais utilizados em instalações fixas por
terem baixa flexibilidade. A classe 1 é referente aos fios, e a classe 2 se refere
aos cabos encordoados, conhecidos como cabos rígidos.
As classes 4, 5 e 6 são referentes aos cabos flexíveis. Quanto maior o
numero, mais flexível é o cabo.
Condutores de
Sinais
Os cabos de
transmissão de sinais
são utilizados para a
transmissão de dados,
como os utilizados para
internet, que quando
distribuídos de modo
especial chamamos de
cabeamento
estruturado.
Dimensionamento de Condutores Elétricos
De acordo com a NBR 5410, para fazer o dimensionamento de condutores
devemos atender a pelo menos três dos seis critérios, que são eles:
• Capacidade de condução de corrente;
• Máxima queda de tensão;
• Mínima seção normalizada.
Capacidade de Condução de Corrente
A capacidade de condução de corrente de um condutor elétrico é indicada
por meio de tabelas especificas contidas na NBR 5410 ou tabelas fornecidas
por fabricantes, e é determinada de acordo com as características do condutor
e seu método de instalação.
Para dimensionar os condutores pelo critério da capacidade de condução
de corrente, deve-se verificar se o condutor suporta, com segurança, a
corrente prevista para o circuito (corrente de projeto, 𝐼𝐵).
Capacidade de Condução de Corrente
Exemplo: Um chuveiro possui uma potencia de 5,7 KW em uma tensão de 220
V a uma distancia de 20 m, um projetista recomendará a utilização de
condutores isolados, considerando que estes estão agrupados com mais dois
circuitos que possuem condutores semelhantes e igualmente carregados, e
que a temperatura do ambiente é 40ºC instalados em eletroduto aparente. O
cabo deverá ser de PVC. Calcule a sua corrente de projeto.
𝐼𝐵 =𝑃
𝑉=5700
220= 25,91 𝐴
Capacidade de Condução de Corrente
Para calcular a corrente corrigida do projeto (𝐼𝐵′), devem se levar em conta
os fatores de correção, que são valores identificados como 𝐹𝐶𝑇 (Fator de
Correção para Temperatura) e 𝐹𝐶𝐴 (Fator de Correção para Agrupamento).
𝐼𝐵′ =𝐼𝐵
𝐹𝐶𝑇𝑥𝐹𝐶𝐴
Capacidade de Condução de Corrente
De posse da corrente de projeto já calculada, que é de 25,91 A, e dos
fatores de correção, calculamos a corrente corrigida de projeto de acordo com
a fórmula seguinte:
𝐼𝐵′ =𝐼𝐵
𝐹𝐶𝑇𝑥𝐹𝐶𝐴
𝐼𝐵′ =
25,91
0,87 𝑥 0,7= 42,54 𝐴
Assim o condutor escolhido deverá ter a capacidade de condução mínima
de 42,54 A.
Capacidade de Condução de Corrente
O próximo
passo é determinar
a seção do
condutor
necessário a
ligação do
chuveiro. Para
isso, precisamos
conhecer o modo
de instalação dos
condutores e
analisarmos a
tabela 33 da NBR
5410.
Máxima Queda de Tensão
A queda de tensão (∆𝑉), ocasionada pela impedância que os condutores
apresentam, também deve ser levada em consideração no momento do
dimensionamento dos condutores.
A NBR 5410 estabelece os limites máximos de queda de tensão em
instalações elétricas de baixa tensão.
Máxima Queda de Tensão
Por intermédio de formulas ou tabelas, existem alguns métodos de calculo
para se chegar a seção do condutor decorrente da queda de tensão admissível
de acordo com a NBR 5410. Para calcular essa queda de tensão, utiliza-se a
seguinte fórmula:
𝑉𝑢𝑛𝑖𝑡 =𝑉 % 𝑥𝑉
(𝐼𝐵𝑥𝐿)
Em que:
𝑉𝑢𝑛𝑖𝑡: queda de tensão unitária, volt por ampère x quilometro (V/AxKM);
V(%): percentagem da queda de tensão admissível;
V: tensão da linha;
𝐼𝐵: corrente de projeto;
L: comprimento do trecho do condutor em quilômetros.
Máxima Queda de Tensão
Aplicando ao exempli temos:
• Trecho do quadro de distribuição ate a carga: L = 0,002 km;
• V% = 0,04 (4%);
• Corrente de projeto já calculada: 42,54 A;
• Tensão de alimentação: 220 V;
• Condutor empregado: cabo de PVC.
Aplicando na fórmula temos:
𝑉𝑢𝑛𝑖𝑡 =𝑉 % 𝑥𝑉
(𝐼𝐵𝑥𝐿)=
0,04x220
42,54𝑥0,02= 10,34 𝑉
Mínima Seção Normalizada
A tabela 47 da NBR 5410 prescreve sobre a seção mínima dos condutores
isolados de cobre em uma instalação elétrica:
• 0,5 mm² para circuitos de sinalização e controle;
• 1,5 mm² para circuitos de iluminação;
• 2,5 mm² para circuitos de força.
Por esse critério, o cabo mínimo recomendado na instalação do chuveiro é
o de 2,5 mm².
Aterramento
A palavra aterramento se refere a terra porque esta é adotada como ponto
de referencia zero, uma vez que nos circunda por todos os lados. Quando
dizemos que algum equipamento esta aterrado, significa que sua massa esta
intencionalmente ligada a terra. Portanto, aterrar quer dizer colocar instalações
e equipamentos no mesmo potencial da terra. O objetivo mais ampolo de um
sistema de aterramento é obter uma diferença de potencial próxima de zero
entre os condutores de proteção é obter uma diferença de potencial próxima de
zero entre os condutores de proteção e as massas condutoras (de um
equipamento ou uma instalação), inclusive as ferragens e tubulações metálicas
da edificação.
Esquemas de Aterramento
A NBR 5410 estabelece os esquemas de aterramento utilizados em
instalações elétricas de baixa tensão. Nesses esquemas, são utilizados os
seguintes símbolos:
Esquemas de Aterramento
Os esquemas de aterramento possuem nomenclaturas segundo suas
classificações. A primeira letra representa a situação da alimentação em
relação a terra:
• T: ponto diretamente aterrado;
• I: isolação de todas as partes vivas em relação a terra ou aterramento de
um ponto através de impedância.
A segunda letra representa a situação das massas da instalação elétrica
em relação a terra:
• T: massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento
eventual de um ponto da alimentação;
• N: massas ligadas ao ponto da alimentação aterrado (em corrente
alternada, o ponto aterrado é normalmente o neutro).
Esquemas de Aterramento
Outras letras (eventuais) representam a disposição dos condutores neutro
e de proteção:
• S: funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos ou
separados;
• C: funções de neutro e de proteção combinadas em um único condutor
(PEN) ou conjugados.
Referências Bibliográficas
SENAI – Departamento Nacional. Projeto de Sistemas Elétricos
Prediais. São Paulo, 2014.
SENAI – RJ. Elementos de Instalações Elétricas Prediais, Rio de
Janeiro, 2003.
CAVALIN, Geraldo; CERVELIN, Severino. Instalações Elétricas
Prediais. Editora Érica, 14ª ed. São Paulo, 2006.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5410:
Instalações Elétricas de Baixa Tensão. 17 de Março de 2008.