ESCOLA DE ENGENHARIA ELETROMECÂNICA DA BAHIA

PROJETOS ELÉTRICOS EDJ 102

Prof. Marise Santos

2011

1ª. Rev.

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Conteúdo 1. NORMAS, CONCESSIONÁRIAS E SIMBOLOGIA: ................................................................................... 7

1.2 CONCESSIONÁRIAS: ....................................................................................................................... 8

1.3 SIMBOLOGIA: .................................................................................................................................... 8

1.4 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA: ......................................................................................................... 8

2. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS:.............................................................................................12

3. PROTEÇÃO E CONTROLE DOS CIRCUITOS .........................................................................................25

3.1 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS: ........................................................................25

3.2 DISPOSITIVOS DE CONTROLE DOS CIRCUITOS .........................................................................30

4. LUMINOTÉCNICA .....................................................................................................................................35

5. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PARA FORÇA MOTRIZ ........................................................................51

6. PROTEÇÃO CONTRA SURTOS E DESCARGAS ATMOSFÉRICAS ......................................................61

7. PROJETOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ...................66

8. PROJETO DE PEQUENAS SUBESTAÇÕES ...........................................................................................74

9. ROTEIRO DE UM PROJETO PREDIAL EM BAIXA TENSÃO ..................................................................79

10. ROTEIRO DE UM PROJETO INDUSTRIAL..............................................................................................80

11. ANEXO I - Tabelas ....................................................................................................................................82

12. ANEXO II - Coeficientes de utilização .....................................................................................................100

13. ANEXO III - Símbolos de eletricidade predial ..........................................................................................105

14. ANEXO IV – Simbologia de redes ...........................................................................................................106

15. ANEXO V – Planta de edificação residencial ..........................................................................................113

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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 1. NORMAS, SIMBOLOGIA E CONCESSIONÁRIAS 1.1-Símbolos utilizados nos projetos elétricos 2. PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS 2.1-Cargas dos pontos de utilização 2.2-Tomadas de corrente 2.3-Divisão de instalações 2.4-Condutores utilizados 2.5-Quedas de tensão admissíveis 2.6-Dimensionamento de condutores 2.6.1-Critério da queda de tensão admissível 2.6.2-Critério da capacidade de corrente 2.7-Fator de Demanda 2.8-Fator de diversidade 2.9-Sistemas de aterramento 3. PROTEÇÃO E CONTROLE DOS CIRCUITOS 3.1-Dispositivos de proteção dos circuitos 3.1.1-Disjuntores e chaves 3.2-Dispositivos de controle dos circuitos 3.2.1-Interruptores 3.2.2-Comando de iluminação por célula fotoelétrica 3.2.3-Minuteria 3.2.4-Controle de intensidade luminosa de lâmpadas 4. LUMINOTÉCNICA 4.1-Lâmpadas e luminárias 4.2-Grandezas fundamentais da luminotécnica 4.3-Cálculos de iluminação 4.3.1-Método de lúmens 4.3.2-Método das cavidades zonais 4.3.3-Método de ponto a ponto 4.4-Iluminação de ruas 4.4.1-Curvas isolux 5. PROJETO DE INSTALAÇÕES PARA FORÇA MOTRIZ 5.1-Circuitos alimentadores 5.2-Proteção contra sobrecarga e curto-circuito 5.3-Projeto comercial de força motriz 6. PROTEÇÃO CONTRA SURTOS DE ORIGEM ATMOSFÉRICA 6.1-Tipos de pára-raios 6.2-Instalação de pára-raios predial 6.3-Zona de proteção 6.4-Pára-raios valvulares

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7. PROJETO DE LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO E TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 7.1-Sistemas de distribuição de energia elétrica 7.2-Dimensionamento de condutores 7.3-Centro de carga: localização de transformadores 8. PROJETO DE PEQUENAS SUBESTAÇÕES 8.1-Dimensionamento do transformador 8.2-Dimensionamento de disjuntores e chaves de média tensão 8.3-Dimensionamento do aterramento 8.4-Dimensionamento do barramento 8.5-Quadro de medição, instrumentos de medição

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BIBLIOGRAFIA: - Instalações Elétricas - Hélio Creder - 15ª Edição – Editora LTC - Manual do Instalador Eletricista – Hélio Creder – 2ª Edição - Editora LTC - Instalações Elétricas Prediais – Geraldo Cavalin e Severino Cervelin – Editora Érica - Instalações Elétricas – Manoel E.M. Negrisoli – Editora Edgard Blucher - Eletrotécnica Geral – Mário Pagliaricci – CEN - Instalações Elétricas Industriais – João Mamede Filho – 2ª Edição – Editora LTC - Como Projetar Sistemas Elétricos – Joseph F. McPartland e autores – Editora McGraw-Hill - Instruções de Serviço da Concessionária Coelba - Manual de Fornecimento da Concessionária Coelba - Manuais e Procedimentos da Concessionária Coelba - Materiais de Divulgação do Procobre e Prysmian - Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica – Resolução ANEEL Nº 456 – 29.11.2000 - NBR-5410 – Segunda Edição 30.09.2004 - Válida a partir de 31.03.2005

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ESCALA: É a razão entre as dimensões do objeto na sua representação gráfica (desenho) e suas dimensões naturais. É expressa por uma fração que chamamos de escala numérica e sua representação gráfica de escala gráfica.

𝐸 = 𝑑

𝐷 𝑜𝑢

𝑑

𝐷 𝑜𝑢 𝑎𝑖𝑛𝑑𝑎 𝑑: 𝐷

Onde: d = distancia gráfica D = distancia do objeto ou natural E = escala do desenho Escala de REDUÇÃO – Quando as dimensões do objeto são maiores que as do desenho. Assim o numerador é sempre a unidade (base 1 metro) e o denominador o numero de vezes que o objeto será reduzido.

Ex.: 1

50 ,

1

100 ,

1

1000 , 𝑒𝑡𝑐. ou também, 1:50, 1:100, 1:1000, etc.

Escala de AMPLIAÇÃO – Quando as dimensões do objeto são menores que as dimensões do desenho. Nesta o numerador corresponde ao número de vezes que será ampliado o objeto e o denominador é sempre a unidade.

Ex.: 2

1 ,

50

1 , 𝑒𝑡𝑐. ou também, 2:1, 50:1, etc.

Exemplos: Escala numérica: 1:200 = 0,005 – cada 5 mm no desenho corresponde a 1 metro no objeto. 1:50 = 0,02 - cada 2 cm no desenho corresponde a 1 metro no objeto. Escala gráfica: Exemplo:

0 2 1 3

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PROJETO ELÉTRICO:

- É a representação gráfica de uma instalação elétrica com os seus detalhes, localização de pontos, trajeto dos condutores, etc..

- Para executar um projeto de instalações elétricas, o projetista precisa de: uma planta baixa e cortes de arquitetura, saber a que se destina, a localização da rede mais próxima.

- Pode ser apresentado em papel nos formatos:

A0 841 x 1189 mm

A1 594 x 841 mm de área útil

A2 420 x 594 mm de área útil

A3 297 x 420 mm de área útil

A4 210 x 297 mm de área útil - Ou em meio digital: AUTOCAD ou MICROSTATION. - Apresenta legenda, notas, memorial descritivo, características técnicas, escala, informações do

proprietário, endereço da instalação, data, tipo de instalação, nome e CREA do projetista, etc.

1. NORMAS, CONCESSIONÁRIAS E SIMBOLOGIA: ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, órgão que regulamenta todas as normas técnicas. Basicamente estudaremos:

- NBR-5410 (Norma de Instalações elétricas de Baixa tensão predial) Usada para edificações residenciais, comerciais, estruturas de uso público, industrial, de serviços, canteiro de obras, feiras, instalações temporárias, incluindo as edificações pré-fabricadas. Esta norma fixa as condições que devem satisfazer as instalações elétricas, a fim de garantir seu funcionamento adequado, a segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação dos bens. Aplicada a instalações elétricas alimentadas sob tensão nominal igual ou inferior a 1000 V em corrente alternada e freqüência inferior a 400 Hz ou a 1500 V em corrente contínua.

- NBR-5433 (Norma de Instalações elétricas em rede)

Esta norma padroniza as estruturas para redes de distribuição aérea, rural, dos sistemas monofásico, bifásico e trifásico com tensões nominais primárias de 13,8 KV e 34,5 KV a tensões secundárias usuais de distribuição.

- NBR-5422 (Projeto de linhas aéreas de transmissão e distribuição de energia elétrica)

- NBR-5413 (Iluminação de interiores - Procedimentos)

- NBR-5361 (Disjuntores de Baixa Tensão)

- NBR-5419 (Proteção de estruturas contra Descargas Atmosféricas)

- NBR-5101 (Iluminação Pública)

- NBR-6150 (Eletrodutos de PVC rígido – Especificações)

- Outras

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1.2 CONCESSIONÁRIAS: Empresas que têm a concessão dada pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), para gerar, transmitir e distribuir energia elétrica. Exemplos: 1- Gerar e transportar aos grandes centros na região nordeste do Brasil - CHESF 2- Distribuir no Estado da Bahia – COELBA 3- Gerar e distribuir “uso próprio” – Shopping Iguatemi, Refinaria Landulfo Alves 4- Gerar e distribuir em mercado limitado Pólo Petroquímico – BRASKEN 1.3 SIMBOLOGIA: 1.4 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA: Ponto de Luz incandescente no teto Ponto de Luz incandescente na parede Interruptor Deve ser representado na parte interna de cada dependência, com afastamento de 15 a 20 cm da porta.

100 VA

1 a Número do Circuito

Potência de Iluminação

Comando do Ponto

Uma Seção S

Duas Seções S2

Três Seções S3

Paralelo S3W

Intermediário S4W

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Tomadas Devem ser uniformemente espaçadas. Em cozinhas, copas, banheiros, áreas de serviço não devem ser previstas tomadas baixas.

Baixa - 30 cm do piso acabado - Média – 1.30 cm do piso acabado - Alta - 2,0- m do piso acabado -

Eletrodutos Evitar cruzamento de eletrodutos. O número ideal de circuitos por eletroduto são 3 e no máximo 4. Evitar colocar mais de 5 eletrodutos em um único ponto de luz. São do tipo aço-carbono ou rígido de PVC rosqueável. Dimensionamento do eletroduto: É determinar o tamanho nominal do eletroduto para cada trecho da instalação. Precisa conhecer o número de condutores no eletroduto e a maior seção deles.

Embutido no piso

Embutido em parede

Sobre lage

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TABELA CÁLCULO 1

DEPENDENCIA

DIMENSÕES POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO

(VA)

TOMADAS DE CORRENTE

TOMADAS ESPECIAIS

ÁREA (m2)

PERÍMETRO (m)

QTD. POTÊNCIA

(VA) DISCRIMI-

NAÇÃO POTÊNCIA

(W)

TOTAL

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TABELA CÁLCULO 2

CIRCUITO TENSÃO

(V) LOCAL

POTÊNCIA CORRENTE

(A) f

CORRENTE CORRIGIDA

SEÇÃO COND. (mm2)

PROTEÇÃO

Nº TIPO QT. X POT.

(VA) TOTAL

(VA) TIPO

Nº DE PÓLOS

CORRENTE NOMINAL

1

2

3

4

5

6

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Distribuição

Quadro Distribuição

Quadro do

Medidor

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2. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS:

Potência Aparente (VA)

𝑃 = 𝑈 𝑉 × 𝐼 𝐴 Potência Aparente (VA) pode ser:

1- POTENCIA ATIVA (W) É a parcela efetivamente transformada em potência: - Mecânica (liqüidificador, motores, etc.) - Térmica (chuveiro, forno, microondas, etc.) - Luminosa ( Iluminação)

2- POTENCIA REATIVA (VAr) É a parcela transformada em campo magnético necessário ao funcionamento de motores, reatores, transformadores, etc. Nos projetos elétricos residenciais são utilizadas as potências aparente e ativa. Como a potência ativa é uma parcela da potência aparente, esta porcentagem chama-se de FATOR DE POTÊNCIA. FATOR DE POTÊNCIA

Para iluminação, chuveiro elétrico, fogão elétrico, aquecedor central, torneira elétrica (cargas resistivas) FP = 1

Para tomadas de corrente (cargas não resistivas) FP = 0,8 CARGA INSTALADA: Soma das potências nominais dos equipamentos e iluminação em (KW) de uma unidade consumidora. (ver tabela 1 - Coelba) DEMANDA: É a potência elétrica em (KVA) solicitada por uma unidade consumidora, durante um período de tempo específico. FATOR DE DEMANDA: É a relação entre a demanda máxima e a carga instalada correspondente. Em qualquer instalação elétrica, raramente se utilizam todos os pontos de luz e tomadas ao mesmo tempo.

𝐹𝐷 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑢𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑑𝑎

𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑛𝑠𝑡𝑎𝑙𝑎𝑑𝑎 × 100

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FATOR DE DIVERSIDADE: Em várias unidades de um mesmo conjunto de energia vindo da mesma fonte (transformador, subestação, circuito), há uma diversificação que representa economia. Fator de Diversidade é a relação entre a soma das demandas máximas individuais de um determinado grupo de consumidores e a demanda máxima real de todo o grupo. Ex.: Um conjunto residencial com 100 unidades, cada unidade com demanda de 4.000W e no quadro geral (na entrada do condomínio) 200.000W de demanda.

𝐹𝑎𝑡𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝐷𝑖𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 4.000𝑊 × 100 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠

200.000= 𝟐

A partir da potência ativa total, podemos determinar:

Tipo de fornecimento (mono, bi ou trifásico)

A tensão de alimentação (127/220V, 380/220, etc.)

Padrão de entrada A Coelba liga: (ver tabela 8)

Até 10.000 W Monofásico

De 10.001 a 20.000 W Bifásico

De 20.001 a 38.000 W Trifásico

Acima 38.001 W até 75 KW Com TC

PADRÃO DE ENTRADA – é o conjunto de poste, isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, feito conforme as normas da concessionária. QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO – é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica. Recebe os fios/cabos que vêm do medidor, onde se encontram os dispositivos de proteção e de onde partem os circuitos terminais. Deve ser localizado em local de fácil acesso e o mais próximo possível do medidor (porque são os fios mais caros, evitando assim gastos desnecessários). LEVANTAMENTO DOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO: NBR 5410 – SEGUNDA EDIÇÃO - VÁLIDA A PARTIR DE 31.03.2005 Criou-se a subseção de LOCAIS de HABITAÇÃO: Locais utilizados como habitação fixa ou temporária, compreendendo as unidades residenciais como um todo e, no caso de hotéis, motéis, flats, apart-hotéis, casas de repouso, condomínios, alojamentos e similares, as acomodações destinadas aos hóspedes, aos internos e a servir de moradia a trabalhadores do estabelecimento.

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PREVISÃO DE CARGA 1-Geral A carga a considerar para um equipamento de utilização é a POTÊNCIA NOMINAL por ele absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência. 2- Iluminação Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor. Em hotéis, motéis e similares, pode–se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comanda por interruptor de parede. Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que sejam de “pequenas dimensões” e onde a colocação do ponto no teto seja de “difícil execução” ou não conveniente.

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

Em cômodos ou dependências com área superior a 6m² , deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA

para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4m² inteiros. Para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. 3- Pontos de tomada Em Halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casa de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, devem ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral. TUG‟s e TUE‟s PONTOS DE TOMADA (Tomada de corrente) Um ponto de tomada pode conter uma ou mais tomadas de corrente. A idéia neste caso é estimular a presença de um número adequado de tomadas de corrente, reduzindo ao máximo a utilização de benjamins e tês. Banheiros – deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório. Copas, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos - No mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro. A novidade é que acima de bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos. Varandas – deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, admitindo-se que este ponto de tomada não seja instalada na própria varanda, mais próximo ao seu acesso, quando:

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- a varanda, por razões construtivas, não comportar o ponto de tomada - quando sua área for inferior a 2 m² - quando sua profundidade for inferior a 80 cm

Salas e Dormitórios – deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro. (não importa mais a área mínima de 6 m²). Sala de estar – geralmente abriga muitos eletrônicos, portanto, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá-lo. Deixa a cargo do profissional. Demais cômodos:

- Área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m², deve prever um ponto de tomada posicionado externamente do cômodo e até no máximo 80 cm de sua porta de acesso.

- Área do cômodo ou dependência for superior a 2,25 m² e igual ou inferior a 6 m² atribuir um ponto de tomada.

- Área do cômodo ou dependência for superior a 6 m², atribuir um ponto de tomada para cada 5 m ou fração de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.

POTÊNCIAS ATRIBUIDAS: A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é em função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos valores: Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até três pontos e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas, no conjunto desses ambientes, for superior a 6 pontos, admite-se que o critério de atribuição de potência seja de no mínimo, 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente. Exemplo: Cozinha 1 – previsão de 5 pontos de tomadas. Considera para esta cozinha uma potência mínima de 600 + 600 + 600 + 100 + 100 = 2.000 VA PORTANTO ATÉ 6 PONTOS Cozinha 2 – previsão de 7 pontos de tomadas. Considera para esta cozinha uma potência mínima de 600 + 600 + 100 + 100 + 100 + 100 + 100 = 1.700 VA Demais cômodos ou dependências – no mínimo um ponto de tomada de 100 VA. Esses valores 600 VA e 100 VA são valores de demandas previstas para pontos de tomadas e não potências instaladas naqueles pontos, até porque quase nunca se conhece exata e previamente a potência dos aparelhos a serem ligados nas tomadas.

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Aquecimento elétrico de água – a conexão do aquecedor elétrico de água ao ponto de utilização deve ser direta, sem uso de tomada de corrente. DIVISÃO DA INSTALAÇÃO: Toda instalação deve ser dividida em vários circuitos para limitar defeitos, facilitar a verificação, manutenção e evitar perigos. Os critérios estabelecidos pela NBR-5410 prevêem:

- Ponto de utilização para atender equipamento com corrente nominal superior a 10 A, deve ter 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 à alimentação de tomadas desses locais. A norma não determina que cada área destas tenha que ter um circuito só para si, ficando a critério do projetista. A regra tem como objetivo não misturar circuitos de pontos de tomadas dessas áreas com os de outros cômodos: salas, dormitórios, banheiros.

- Tem que ter no mínimo dois circuitos de tomadas.

- O número mínimo de circuitos é três.

- Deve ser previsto circuitos terminais separados para iluminação e tomadas.

- Em locais de habitação, admite-se como exceção, que pontos de iluminação e tomadas possam pertencer ao mesmo circuito (exceto nas áreas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos) observando as seguintes condições:

A corrente de projeto (IB) do circuito comum (iluminação + tomadas) não seja superior a 16 A.

Os pontos de iluminação não sejam alimentados totalmente por um só circuito, caso este circuito seja comum (iluminação + tomadas).

Os pontos de tomadas (áreas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos), não sejam alimentados em sua totalidade por um só circuito, caso este circuito seja comum (iluminação + tomadas).

- Circuitos independentes devem ser previstos para os aparelhos de potência igual ou superior a 1.500

VA ou aparelhos de ar condicionado, podendo ser alimentados 1 ou mais aparelhos do mesmo tipo num só circuito.

- As proteções dos circuitos de aquecimento ou condicionamento de ar podem ser agrupados no

mesmo quadro de distribuição ou num quadro separado.

- Quando é utilizado o mesmo circuito para vários aparelhos de ar condicionado, deve ter uma proteção geral e uma para cada aparelho junto ao aparelho.

- Circuitos independentes, exclusivos para Tomadas de corrente especiais (fixa).

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- Cada circuito deverá ter seu próprio condutor neutro.

- Em residenciais – um circuito para cada 60 m ou fração.

- Em lojas e escritórios – um circuito para cada 50 m ou fração.

- Cada circuito tenha no máximo 2.500 VA (127V) e 4.300 VA (220V).

- Nos casos de circuitos polifásicos não colocar o circuito do chuveiro na mesma fase dos circuitos de iluminação, a fim de evitar quedas de tensão.

CONDUTORES UTILIZADOS: São de cobre ou alumínio com isolamento em PVC (cloreto de polivinila), EPR (borracha etileno-propileno) ou XLPE (polietileno-reticulado). Após conhecer a potência dos pontos de utilização, devemos calcular a corrente e escolher a bitola do condutor. A NBR-5410 prevê a seção mínima dos condutores, a seção do condutor neutro e a seção mínima do condutor de proteção, como também a escolha do tipo de condutor em função do tipo da instalação e maneira de instalar. Devemos calcular a corrente por capacidade de condução de corrente e também pelo critério de queda de tensão. O condutor a ser escolhido deverá ser sempre o de maior seção. Cores:

Condutor fase: preto, branco, vermelho ou cinza

Condutor neutro: azul-claro

Condutor de proteção: verde ou verde e marelo

Condutor retorno: preto Os fabricantes de condutores fornecem suas respectivas tabelas de capacidade de condução de corrente. REPRESENTAÇÃO DOS CONDUTORES: ESQUEMAS DE CONDUTORES VIVOS: O número de condutores a considerar num circuito é o dos condutores efetivamente percorridos por correntes. a) Circuitos de corrente alternada

- circuito trifásico sem neutro = 3 condutores carregados - circuito trifásico com neutro = 4 condutores carregados - circuito monofásico a 2 condutores = 2 condutores carregados

FASE NEUTRO

RETORNO

PROTEÇÃO

(TERRA)

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- circuito monofásico a 3 condutores = 3 condutores carregados - circuito bifásico a 2 condutores = 2 condutores carregados - circuito bifásico a 3 condutores = 3 condutores carregados

b) Circuitos de corrente contínua: 2 ou 3 condutores OBSERVAÇÕES: 1- Quando um circuito trifásico com neutro as correntes são consideradas equilibradas, o condutor neutro

não deve ser considerado. 2- Quando for prevista a circulação de corrente harmônica no condutor neutro de um circuito trifásico, este

condutor será sempre computado, tendo-se, portanto, quatro condutores carregados. 3- Os condutores utilizados como condutores de proteção não são considerados; os condutores PEN são

considerados neutros. 4- O condutor neutro não pode ser comum a mais de um circuito QUEDA DE TENSÃO ADMISSÍVEL: Os aparelhos de utilização de energia elétrica são projetados para trabalharem a determinadas tensões, com uma pequena tolerância. A NBR-5410 admite queda de tensão: a) Para instalações alimentadas por ramal de baixa tensão, a partir da rede de distribuição.

- Iluminação – 4% Outras utilizações – 4%

𝑒 % = 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 − 𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑛𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎

𝑇𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 × 100

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c) Para instalações alimentadas diretamente por SE, a partir de uma instalação de alta tensão ou que possua fonte própria.

- Iluminação – 7% Outras utilizações – 7%

Em qualquer um dos casos, a queda de tensão parcial de iluminação deve ser igual ou inferior a 2%. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO QUEDA DE TENSÃO Para circuitos monofásicos com FP = 1 Onde:

S = Seção do condutor em mm p = Potência consumida em W

= Resistividade do cobre = 1 (ohms × mm 2

58 (m) Alumínio =

1 ( ohms × mm 2

32 (m)

L = Comprimento em metros e% = Queda de tensão percentual U = Tensão 110 V ou 220 V Ver tabelas 16 e 17

Nos circuitos trifásicos equilibrados, usa-se tabela desde que multiplique as distancias por 0,57 (√3/3)

𝑆 = 2𝜌 1

𝑒% × 𝑈2 × (𝑝1 × 𝐿1 × 𝑝2 × 𝐿2 + ⋯ )

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Nos circuitos bifásicos ou trifásicos, divide-se a carga pelo número de fases e aplica-se a tabela.

A queda de tensão nos circuitos terminais pode ser obtida na expressão: Onde:

∆U = Queda de tensão em V/A . Km

∆U = Queda de tensão em V L = Distancia do quadro de distribuição à carga em Km I = Corrente de projeto em A DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO DE CAPACIDADE DE CORRENTE (AMPACIDADE) Fórmula que fornece a corrente em ámperes em função da tensão, da potência e do fator de potência. Onde: I = Corrente na linha em ámperes (exceto neutro) P = Potência em W U = Tensão em fase-neutro (F-N) e se não há neutro, entre fase-fase (F-F) K = 1 - para circuitos corrente contínua ou monofásicos a 2 fios K = 1,73 - para circuitos trifásicos a 3 fios

∆𝑈 = ∆𝑈 (2% 𝑑𝑒 127𝑉)

𝐿 𝑘𝑚 × 𝐼(𝐴)

𝐼 = 𝑃

𝐾 × 𝑈 × 𝐹𝑃

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K = 2 - para circuitos trifásicos 2 fases e neutro K = 3 - para circuitos trifásicos a 4 fios Ver tabela 13 1ª ETAPA: Corrigir o valor da corrente calculada pelo fator de agrupamento a que este circuito está submetido. O fator de agrupamento deve ser aplicado para evitar um aquecimento excessivo dos fios, quando se agruparem vários circuitos num mesmo eletroduto. (Ver tabela 3) 2ª ETAPA: Comparar o valor da corrente corrigida de cada circuito com a capacidade de corrente para fios de cobre. Verificar qual o valor da seção mínima em função do tipo de circuito. Comparar a seção adequada e a seção mínima. Prevalece sempre o de maior seção. ATERRAMENTO Nos sistemas elétricos quando designamos as tensões, geralmente elas são referidas à terra. A terra representa um ponto de referência ou seja um ponto de potencial ZERO, ao qual todas as outras tensões são referidas. Portanto, a superfície da terra é o caminho natural de escoamento de cargas elétricas indesejáveis. Objetivos do aterramento: - Proteger as pessoas e o patrimônio contra um curto circuito na instalação. - Oferecer um caminho seguro, controlado e de baixa impedância em direção à terra para as correntes

induzidas por descargas atmosféricas (raios, relâmpagos). Tipos de aterramento: - Funcional – consiste na ligação à terra de um dos condutores (geralmente o neutro). - De proteção – consiste na ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos às

instalações, visando proteção contra choques por contato direto. O eletrodo de terra é normalmente de cobre e deve ter dimensão mínima (Coelba = 2,40 m), de acordo com o ramal de entrada. O valor da resistência do eletrodo de terra fica na ordem de 5 a 20 Ω (Coelba) e não deve ultrapassar 25 Ω (NBR-5410). Na Coelba, potência instalada igual ou superior a 1.000 KVA é obrigatória a apresentação de projeto completo de aterramento. Em prédios, no ponto de alimentação de energia deverá ter um eletrodo de terra para ligação do condutor de proteção (PE). Chuveiros elétricos devem ser obrigatoriamente ligados à terra.

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Componentes: - Eletrodo de aterramento – constitui a parte colocada em contato com o solo, com o objetivo de dispersar

a corrente (haste, em anel ou malha). - Condutor de aterramento – que liga o eletrodo de aterramento ao terminal de aterramento principal. - Condutor de equipotencialidade principal – são os que ligam ou interligam as canalizações metálicas

não elétricas de abastecimento do prédio (água, gás, ar condicionado, etc.) e os elementos metálicos acessíveis da construção.

- Condutor de equipotencialidade suplementar – que interligam massas e/ou elementos condutores estranhos à ligação.

- Condutor de proteção principal – são ligados diretamente ou através de terminais de aterramento, os condutores de proteção das massas, condutor de aterramento e eventualmente condutores de equipotencialidade.

- Condutor de proteção das massas – acompanha os circuitos terminais promovendo o aterramento das massas dos equipamentos de utilização.

- Terminal de aterramento principal – que reúne o condutor de aterramento, o de proteção principal e condutor de equipotencialidade principal.

No caso de haste, a parte superior deve situar-se numa profundidade mínima de 50 cm. No caso de malha, as distancias entre as hastes fica entre 6 a 7 vezes o comprimento e as hastes devem ser interligadas através de condutores de cobre ou aço cobreado de bitola no mínimo 35 mm². A caixa de inspeção em alvenaria, com paredes internas rebocadas, tampa de inspeção, dimensões internas mínimas 30 cm x 20 cm, opcionalmente pode ser utilizada manilha de barro de área equivalente. No fundo deve conter brita e deve ser localizada fora dos cubículos dos equipamentos. Os condutores de aterramento devem ser contínuos, isto é, não deve ter em série nenhuma parte metálica da instalação. Os condutores de aterramento devem ser protegidos em sua descida (ao longo de paredes ou postes) por eletrodutos PVC rígido e nunca por produtos metálicos. A ligação entre pára-raios e o sistema de aterramento deve ser feita através de solda do tipo Exotérmica. Os eletrodos devem ser enterrados e efetuada a medição da terra. Cada terreno tem uma resistência diferente. Os terrenos mais úmidos são os que dão melhor terra. Os terrenos pedregosos/rochosos são os piores. Valores médios para resistividade do solo:

- solos aráveis férteis, aterros compactados úmidos = 50 ohms-metro

- solos aráveis pouco férteis, saibro, aterro grosseiro = 500 ohms-metro

- solos pedregosos nús, areia seca, rochas impermeáveis = 3.000 ohms-metro Os eletrodos de terra mais usados: - barra de cooperweld de ¾ de polegadas x 2 m de comprimento - cano de aço galvanizado de 2 polegadas x 3 m de comprimento - cabo de cobre de bitola 35 mm² enterrado na horizontal e a 0,6 m de profundidade

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Caso a resistência de 10 ohms não seja atingida só com um eletrodo, acrescenta-se eletrodos até que alcance o valor desejado. SISTEMAS DE ATERRAMENTO Primeira letra – situação da alimentação em relação à terra.

- T = um ponto diretamente aterrado - I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra

Segunda letra – situação das massas em relação à terra.

- T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto de alimentação

- N = massas ligadas diretamente ao ponto de alimentação aterrado (em CA este ponto é neutro) Outras letras eventuais – disposição do condutor neutro e do condutor de proteção.

- S = funções de neutro e de proteção asseguradas por condutores distintos - C = funções do neutro e de proteção combinadas em um único condutor (PEN)

Conforme a maneira como o sistema é aterrado e qual o dispositivo de proteção utilizado, há 3 esquemas de aterramento em BT. Sistema TN – o neutro da fonte é ligado diretamente à terra, estando as massas da instalação ligadas a esse ponto por meio de condutores metálicos. Pode ser:

- TN-S o condutor neutro e de proteção são separados (distintos) - TN-C o condutor neutro e de proteção são combinados em um único condutor por todo o

sistema. - TNC-S o condutor neutro e de proteção são combinados em um único condutor numa parte do

sistema. No Brasil, é usado mais esse esquema TN. Até a entrada é do tipo TN-C, aí o neutro é aterrado e segue para o interior da instalação separado do condutor de proteção (TN-S). No caso da perda do neutro da Coelba (um caminhão romper, por exemplo), o sistema é convertido em TT. Por isso, devemos utilizar DR para garantir a proteção das pessoas. Sistema TT – o neutro da fonte é ligado diretamente à terra, estando as massas da instalação ligadas a um eletrodo de aterramento independente do eletrodo da fonte. Sistema IT – não há ponto de alimentação diretamente aterrado, estando as massas aterradas. O aterramento da fonte é realizado através da inserção de uma impedância de valor elevado (resistência ou indutância) com isso, limita-se a corrente de falta a um valor desejado de forma a não permitir que uma primeira falta de energia desligue o sistema. Deve ser utilizados dispositivos que monitorem a isolação dos condutores.

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Este sistema é restrito aos casos onde uma primeira falha não pode desligar imediatamente a alimentação interrompendo o processo. Ex. sala de cirurgia, alguns processos metalúrgicos, etc.

DIMENSIONAMENTO DA PROTEÇÃO Cada circuito terminal é ligado a um dispositivo de proteção. Para a escolha do tipo de proteção adequada a cada circuito, a NBR-5410 recomenda: A utilização de proteção DR (Disjuntor Diferencial Residual) para:

- Tomadas de corrente em cozinhas, lavanderias, locais com piso e/ou revestimentos não isolantes e áreas externas.

- Tomadas de corrente que embora instaladas em áreas internas, possam alimentar equipamento de uso em áreas externas.

- Aparelhos de iluminação instalados em áreas externas.

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A NBR-5410 exige: A utilização de DR em: - Instalações alimentadas por rede de distribuição em BT, onde não puder ser garantida a integridade do

condutor PEN (proteção + neutro). - Em circuitos de tomadas de corrente em banheiros. Na proteção com DR deve-se tomar cuidado com o tipo do aparelho a ser instalado: Chuveiros, torneiras elétricas e aquecedores de passagem com carcaça metálica e resistência nua apresentam fugas de corrente muito elevadas, que não permitem que o DR fique ligado. Isto significa que estes aparelhos representam um risco à segurança das pessoas, devendo ser substituídos por outros com carcaça plástica ou com resistência blindada. Podemos optar por DR ou interruptor DR na proteção geral (quadro de distribuição ou quadro medidor), a proteção de todos os circuitos terminais tem que ser disjuntor termomagnético (DTM). Dimensionar a proteção é determinar o valor da corrente nominal do disjuntor, de tal forma que se garanta que os fios da instalação não sofram danos por aquecimento excessivo, provocado por sobrecarga ou curto-circuito. A corrente nominal do disjuntor é o valor padronizado por norma para a sua fabricação, portanto para dimensionar a proteção dos circuitos, precisamos conhecer a seção dos condutores e o número de circuitos que estão agrupados a ele. 3. PROTEÇÃO E CONTROLE DOS CIRCUITOS

3.1 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS:

Os condutores e equipamentos são freqüentemente, solicitados por corrente e tensões acima dos valores previstos para operação ou os quais foram projetados. Normalmente estas solicitações vêm em forma de sobrecargas, corrente de curto-circuito, sobretensões e subtensões. Todas estas grandezas anormais devem ser limitadas no tempo de duração e módulo. Portanto, os dispositivos de proteção devem permitir o desligamento dos circuitos nesses casos. 1- FUSÍVEIS São dispositivos construídos de um material capaz de fundir quando através dele circula uma corrente acima dos valores estabelecidos. Normalmente utilizam-se fusíveis feitos de ligas de chumbo, que é um material de baixo ponto de fusão.

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TIPOS:

a) Tipo Rolha Apresentam corpo de porcelana, elemento fusível de liga de Sn-Pb (estanho-chumbo), janela vedada por uma lâmina de mica que detém o material no instante da fusão. São construídos para corrente de fusão de 6 a 30 A. Tem baixa corrente de ruptura e corrente de fusão pouco precisa b) Tipo Virola Apresenta corpo de fibra, elemento fusível de liga Sn-Pb, seus vazios são preenchidos com areia de quartzo cuja finalidade é expulsar o ar a fim de diminuir a onda de choque. São construídos para correntes de 5 a 60 A. Tem baixo valor de corrente de ruptura e corrente de fusão imprecisa. c) Tipo Faca Apresenta corrente de fusão de 60 a 600 A e são análogos ao tipo de cartucho. d) Tipo Diazed Apresenta maior precisão no valor da corrente de fusão, são do tipo instantâneo ou retardado, possue elevado valor de corrente de ruptura, preço elevado, dimensões reduzidas, valores de corrente de fusão entre 2 e 100 A. E quando o elo for interrompido, um indicador acusa que foi acionado. CARACTERÍSTICAS:

- Baixa confiabilidade - Baixo preço - O valor da corrente de fusão depende das condições ambientais (temperatura e ventilação)

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- Geralmente são lentos Um fusível é caracterizado por dois valores de corrente:

- Corrente de fusão – mínimo valor de corrente suficiente para provocar a fusão - Corrente de ruptura - máxima corrente a qual o fusível é capaz de interromper

Os fusíveis operam dentro de suas características próprias de tempo x corrente. Se, por exemplo, possuímos numa instalação um fusível de 15 A, isto significa que podem circular correntes até este valor. Se, por qualquer anomalia, esta corrente for aumentada rapidamente, o fusível se queimará, evitando um curto-circuito na instalação e a possibilidade de incêndio. Esta é a razão pela qual os fusíveis jamais devem ser substituídos por outro material (moedas, fios mais grossos, etc.) e sim por outro de mesma capacidade. A ABNT estabelece que para proteção dos condutores, o fusível corretamente especificado deverá ter um valor no máximo igual à capacidade de corrente do condutor.

Ex.: Se estamos usando o fio 1,5 mm, cuja capacidade de corrente em eletrodutos é de 15 A, o fusível

máximo a ser aplicado no circuito é de 15 A; para o fio de 2,5 mm, será de 20 A; para o fio de 4 mm, será de 30 A e assim por diante. Conforme o emprego dos fusíveis, podemos ter uma instalação de fusíveis rápidos e fusíveis de ação retardada, ou seja, que leva certo tempo para se fundirem. Em certas aplicações como, por exemplo, instalação de motores, a corrente de partida pode ser muito elevada durante poucos segundos, decaindo logo depois. Portanto um fusível dimensionado para a corrente de partida não ofereceria a proteção adequada. CURVAS DE DESLIGAMENTO: Temos dois tipos de fusíveis da marca Diazed, sendo um deles rápido e outro retardado, ambos de 20 A . Vemos:

Que o fusível A, para 40 A fundirá em 1 segundo e o fusível B em 5 segundos. Que o fusível A, para 100 A fundirá em 0,1 segundo e o fusível B em 1 segundo. Que o fusível A, para 200 A fundirá em 0,001 segundo e o fusível B em 0,1 segundo.

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DISJUNTORES E CHAVES São dispositivos de proteção largamente usados nas instalações, agindo de modo diferente do fusível.

- quando há uma sobrecarga, produz-se aquecimento em uma lâmina bimetálica, desligando-se o disjuntor;

- quando há um curto-circuito, age um dispositivo magnético, operando instantaneamente o disjuntor. Os disjuntores têm sobre os fusíveis a vantagem de não necessitarem de substituição quando disparam, e sim apenas de um religamento, como se fossem um interruptor. Se o defeito permanecer, o disjuntor desarmará novamente, neste caso não deverá mais ser rearmado, deverá procurar a causa do defeito. A escolha adequada do disjuntor:

- - A corrente máxima do circuito a proteger deve estar a 80% de sua capacidade nominal. Ex: Disjuntores de 15 A devem ser usados para circuitos de, no máximo, 12 A. Disjuntores de 20 A devem ser usados para circuitos de, no máximo, 16 A. Os disjuntores devem também ser especificados de acordo com suas curvas de desligamento. Temos uma curva corrente x tempo de um disjuntor monopolar. A sua corrente nominal (In) é de 16 A porque não desliga para esta corrente.

TIPOS: - Termomagnéticos (DTM) - DR (Diferencial Residual) - Em caixa moldada para correntes nominais de 5 a 100 A

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- Disjuntor Unipolar (QUICKLAG) - Disjuntor Tripolar (NOFUSE) - Disjuntor de potência DISJUNTOR TERMOMAGNÉTICO (DTM) - Oferece proteção aos fios do circuito desligando automáticamente quando ocorre uma sobrecorrente

provocada por um curto circuito ou sobrecarga. - Permite manobra manual operando como interruptor. - Somente devem ser ligados aos condutores fase dos circuitos. - Secciona somente o circuito necessário. DISJUNTOR DR (DIFERENCIAL RESIDUAL) - É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um diferencial residual. Conjuga

duas funções: a) Protege os fios dos circuitos contra sobrecarga e curto circuito b) Protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contato direto ou indireto

- Devem ser ligados aos condutores fase e neutro dos circuitos, sendo que o neutro não pode ser aterrado após o DR

Disjuntores mono, bi e trifásicos muito usados em instalações prediais

Há disjuntores para grandes instalações que, pela alta potência do circuito a interromper, possuem dispositivos desligadores imersos em óleo, para poderem apagar com rapidez os arcos elétricos que se formam por ocasião do desligamento do circuito, chamados de disjuntor de potência. Estes disjuntores estão sempre associados a relés, sem os quais não passariam de simples chaves com alto poder de interrupção. Os mais conhecidos: disjuntores a grande volume de óleo; disjuntores a pequeno volume de óleo e a hexafluoreto de enxofre (SF6). 3-CHAVES DE FACA COM PORTAS FUSÍVEIS São dispositivos de proteção e interrupção simultânea de circuitos com 1, 2 ou 3 pólos.

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Deve instalar de modo que o peso das lâminas não tendam a fechá-las e os fusíveis fiquem sempre do lado da carga. Deverão ser instalados sempre em locais protegidos com portas para evitar o contato acidental em suas partes vivas.

3.2 DISPOSITIVOS DE CONTROLE DOS CIRCUITOS 1. INTERRUPTORES Os interruptores são os dispositivos de controle dos circuitos de iluminação. Os interruptores devem ter capacidade suficiente, em ampères, para suportar por tempo indeterminado as correntes que transportam. Por exemplo, um interruptor de 5 A deverá ser escolhido até a seguinte carga em 110 V:

𝑃 = 110 × 5 = 550 𝑊 Ou seja, podemos interromper 5 lâmpadas de 100 W ou 9 lâmpadas de 60 W ou ainda 13 lâmpadas de 40 W, todas incandescentes. Para lâmpada fluorescente, pelo fato de haver corrente reativa, a ABNT especifica que a capacidade em ampères do interruptor seja no mínimo o dobro. No exemplo anterior, utilizando lâmpadas fluorescentes, a carga máxima a interromper deverá ser de 225 W, ou seja, 5 lâmpadas de 40 W ou 11 lâmpadas de 20 W. Os interruptores unipolares, paralelos ou intermediários, devem interromper unicamente o condutor-fase e nunca o neutro. Isso possibilita reparar e substituir lâmpadas sem risco de choque, basta desligar o interruptor.

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TIPOS: a) Interruptores Comuns

b) Interruptores Three-Way ( ou paralelo) É um interruptor de 3 caminhos para a corrente. O aspecto externo é semelhante aos outros interruptores, mas as ligações que permite são diferentes. São muito utilizados em escadas de prédios, onde ao subir ou descer, a pessoa acende a luz e, quando atinge o outro pavimento, pode apagá-la.

c) Interruptor Four-Way (S4w) ou intermediário Utilizado para comandar o circuito em vários pontos diferentes, porque seu esquema são 2 condutores de entrada e 2 de saída ou seja, exige interruptores three-way tanto junto à fonte quanto junto à lâmpada. d) Interruptor controlador de luz ou variador

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Utilizado para controlar o iluminamento das lâmpadas, desde a intensidade máxima até o apagamento completo. Só aplicados para lâmpadas incandescentes. Podem ser do tipo potenciômetro ou dimmer.

e) Interruptores temporizados São interruptores que acendem a um leve toque e apagam depois de certo tempo, resultando em economia de energia. Substituem, com vantagem, as minuterias porque podem ser instalados nos halls dos andares do edifício, próximo a elevadores, permite instalação em caixas comuns de 4 x 2” e possuem um indicador luminoso para serem facilmente localizados na escuridão.

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f) Pulsadores São interruptores usados quando se deseja somente um ”pulso” de energia. Exemplo: campanhia, cigarras, sirenes de alarme, etc.

g) Interruptores remotos São interruptores capazes de apagar e acender lâmpadas incandescentes ou fluorescentes a distância, também pode variar a intensidade das lâmpadas incandescentes como o dimmer.

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2. MINUTERIAS São dispositivos que controlam o desligamento dos circuitos mediante um certo intervalo de tempo. São de amplo emprego em edifícios onde, após as 22 horas, diminui o fluxo de pessoas no prédio; deste modo, economiza energia. Há tipos de minuterias com contatos de mercúrio, mecanismo de relógio e outros em que o mecanismo de relojoaria é substituído por motor elétrico.

3. COMANDO DE ILUMINAÇÃO POR CÉLULAS FOTOELÉTRICAS Em circuitos de iluminação de exteriores (ruas, caixas d‟água, pátios, etc.) é comum o comando de ligação e desligamento ser automático por elementos fotossensíveis. Estes dispositivos são muito úteis porque eliminam o fio-piloto para o comando das lâmpadas, bem como o operador para apagar e acender. 4. CONTROLE DA INTENSIDADE LUMINOSA DA LÂMPADA Para iluminação incandescente podemos usar 2 recursos: intercalando um reostato ao circuito ou utilizando equipamento eletrônico (dimmer). Para iluminação fluorescente podemos usar por meio de circuito eletrônico (dimmer) e por meio de circuito com reatância variável.

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5. CONTACTORES E CHAVES MAGNÉTICAS Os circuitos de força são normalmente comandados por chaves magnéticas que, além de comandar o desligamento e a parada, servem como proteção contra sobrecargas e curtos-circuitos. Nas chaves magnéticas há 2 circuitos básicos: circuito de controle e circuito de força. O circuito de controle age com pequenas correntes, apenas o suficiente para que a bobina feche e abra os contatos principais. É operado por botoeiras, chaves-bóia, pressostato, termostatos, etc. Para a escolha de uma chave magnética, devemos levar em conta os seguintes itens: potência, tensão da rede, freqüência e regulagem do elemento térmico.

4. LUMINOTÉCNICA

As lâmpadas fornecem a energia luminosa que lhes é inerente com auxílio das luminárias, que são os seus sustentáculos, através dos quais se obtêm melhor rendimento luminoso, melhor proteção contra as intempéries, ligação à rede, além do aspecto visual agradável e estético. Basicamente as lâmpadas usadas em luminárias pertencem a um dos dois tipos: Incandescente e Descargas. 1 - LÂMPADAS INCADESCENTES Produz energia luminosa a partir da incandescência de um filamento de tungstênio, o material que mais se adaptou às elevadas temperaturas verificadas no interior das lâmpadas onde existe vácuo ou um gás inerte (nitrogênio e argônio). As partes principais de uma lâmpada incandescente são: base, bulbo e filamento. As bases podem ser do tipo rosca (E), pino (T) ou baioneta (B), cada qual com finalidades específicas. Os bulbos podem ser do tipo globular comum, pêra, parabólico, etc. Há lâmpadas infravermelhas, germicidas, incandescente espalhadas (comptalux, facho médio, bulbo prateado, etc.), lâmpadas de luz negra, lâmpadas Quartzo-Halógenas (Dicróicas), etc.

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2- LÂMPADAS DE DESCARGA Baseia-se na condução de corrente elétrica em um meio gasoso, quando em seus eletrodos se forma uma tensão elevada capaz de vencer a rigidez dielétrica do meio. Os meios gasosos mais utilizados são o vapor de mercúrio, o argônio ou o vapor de sódio (alta e baixa pressão). TIPOS: a) LÂMPADAS FLUORESCENTES Por ter ótimo desempenho, são mais indicadas para iluminação de interiores, como escritórios, lojas, indústrias. É uma lâmpada que não permite o destaque perfeito das cores, exceto a lâmpada branca fria ou morna que permite uma razoável visualização do espectro de cores. Em residências podem ser usadas em cozinhas, banheiros, garagens, etc. Dentre as lâmpadas fluorescentes a que tem grande aplicação em escritórios, mercados, lojas, por sua alta eficiência luminosa, é a do tipo HO (hig. output), que é indicada por razões de economia. Os equipamentos auxiliares das lâmpadas fluorescentes são o reator e o starter. Os reatores podem ser simples ou duplos, de alto ou baixo fator de potência, e aumentam a carga das lâmpadas em cerca de 25%.

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b) LÂMPADAS À VAPOR DE MERCÚRIO Estas lâmpadas não possuem starter, a partida é dada por meio de um resistor. O tempo de partida de uma lâmpada a vapor de mercúrio é de aproximadamente oito minutos, enquanto que uma lâmpada fluorescente comum é de poucos segundos. É utilizada em larga escala na iluminação de ruas, jardins, postos de gasolina, em galpões de pé direito alto, etc., por sua vida longa e alta eficiência. Potências que normalmente são fabricadas: 100, 175, 250, 400, 700 e 1.000W Quanto a cor emitida podem ser: Clara – para aplicação em que não haja necessidade de destinguir detalhe (ruas, posto de gasolina, etc.).

Seu aspecto é azul-esverdeado. Corrigida – para aplicações industriais e comerciais, quando há necessidade de corrigir a cor. O bulbo

externo é recoberto com pintura fluorescente (phosphor).

c) LÂMPADAS MISTAS Estas lâmpadas, ao mesmo tempo incandescentes e a vapor de mercúrio, são constituídas de um tubo de descarga de mercúrio, ligado em série com um filamento de tungstênio. Este filamento além de funcionar como fonte de luz, age como resistência, limitando a corrente da lâmpada. Têm duas grandes vantagens sobre as lâmpadas a vapor de mercúrio comum: não necessitam de reator e podem ser usadas simplesmente em substituição à lâmpada incandescente. É aplicada em iluminação de ruas, jardins, armazéns, garagens, postos de gasolina, etc. Sua cor é branca azulada e agradável à vista.

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d) LÂMPADAS A VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO São as lâmpadas que apresentam a melhor eficiência luminosa, por isso, para o mesmo nível de iluminamento podemos economizar mais energia do que em qualquer outro tipo. Apresentam o aspecto de luz branco-dourada, porém permitem a visualização de todas as cores, porque produzem todo o espectro. São utilizadas na iluminação de ruas, áreas externas, indústrias cobertas, etc.. Têm alta eficiência luminosa, possuem vida longa, baixa depreciação do fluxo luminoso e operação estável. e) LÂMPADAS A VAPOR METÁLICO DE ALTA PRESSÃO São adequadas para aplicação em áreas externas e internas. Possuem alta eficiência, alto índice de reprodução de cor, baixa depreciação, vida longa e alta confiabilidade. f) LÂMPADAS PL É uma lâmpada fluorescente compacta, possui starter incorporada à sua base, o que permite substituir lâmpadas incandescentes facilmente. Possuem durabilidade em torno de 10 vezes mais que as incandescentes, além de ser 80% mais econômica. É ideal para residências e lojas comerciais.

g) LÂMPADAS FLUORESCENTES CIRCLINE São fluorescentes circulares, empregadas em aplicações domésticas, como em cozinhas e banheiros, onde se deseja iluminação uniforme e com bom nível. Projetadas para circuitos de partida rápida, mas operam também em circuitos com starter.

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O diodo emissor de luz também é conhecido pela sigla em inglês LED (Light Emitting Diode). Sua funcionalidade básica é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de semáforos. Também é muito utilizado em painéis de led, cortinas de led e pistas de led. TABELA COMPARATIVA ENTRE OS DIVERSOS TIPOS DE LÂMPADAS

Faixa Potência Pos. Útil

Lâmpada Incandescente

Aplicação

Interno Externo

Residenc. Comercial

Industrial Áreas Comuns

Vias Públicas

Estacio nament.

Jardins Fachada Monum.

Área Esporte

Comuns - uso geral 15 – 100 W Univ X

Comuns - decorativa 15 – 60 W Univ X

Comuns - dirigida 40 – 100 W Univ X

Comuns - específica 60 –200 W Univ X X X X X

Halógenas uso geral 300 – 2.000 W Univ X X X X X

Halógenas decorativa 15 – 60 W Univ X

Halógenas dirigida 20 – 150 W Univ X

Halógenas específica 40 – 250 W Univ X X X X X X

Dicróicas 50 W Univ X

Faixa Potência Pos. Útil

Lâmpada de Descarga

Aplicação

Interno Externo

Residenc. Comercial

Industrial Áreas Comuns

Vias Públicas

Estacio nament.

Jardins Fachada Monum.

Área Esporte

Fluorescente 15 – 110 W Univ X

PL 5 – 23 W Univ X

Vapor de Mercúrio 80 – 1.000 W Univ X X X X X X

Vapor Metálico 400 – 2.000 W Restr. X X

Luz Mista 125 – 500 W Restr. X X X X X

Vapor de Sódio 70 – 1.000 W Univ X X X X

Lâmpada de LED (Diodo emissor de luz)

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TABELA VIDA ÚTIL E O RENDIMENTO EM LÚMEN

Vida útil (horas) Rendimento (lm/W)

Incandescente 1.000 a 6.000 10 a 20

Fluorescente 7.500 a 12.000 43 a 84

Vapor de Mercúrio 12.000 a 24.000 44 a 63

Vapor Metálico 10.000 a 20.000 69 a 115

Luz Mista 6.000 a 8.000 17 a 25

Vapor de Sódio 12.000 a 16.000 75 a 105

Sódio de Alta Pressão Acima de 24.000 68 a 140

GRANDEZAS E FUNDAMENTOS DA LUMINOTÉCNICA Para que possamos fazer os cálculos luminotécnicos, devemos conhecer as grandezas fundamentais. a) LUZ É o aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela sensação visual, determinado pelo estímulo da retina ocular. A faixa de radiação percebível pelo olho humano fica entre os comprimentos de onda 3.800 a 7.600 Å (angstroms). b) COR A cor da luz é determinada pelo comprimento de onda. A luz violeta é a de menor comprimento de onda visível do espectro. A luz vermelha é a de maior comprimento de onda visível. O amarelo é a cor que dá maior sensibilidade visual. c) INTENSIDADE LUMINOSA – Candela (cd) É definida como a intensidade luminosa baseada na luminância do corpo negro na temperatura de solidificação da platina. d) FLUXO LUMINOSO – Lúmen (lm) O fluxo luminoso que uma fonte de uma vela colocada no centro de uma esfera de 1 m de raio irradia através

de uma abertura de 1 m na sua superfície. e) LUMINÂNCIA – cd/m2

É a luminância, em uma determinada direção, de uma fonte de área emissiva igual a 1 m, com intensidade luminosa, na mesma direção de 1 candela. f) QUANTIDADE DE LUZ – lm/s É a quantidade de luz, durante 1 segundo, de um fluxo uniforme e igual a 1 lm. g) EMITÂNCIA LUMINOSA – lm/m2

É a emitância luminosa de um fonte superficial que emite o fluxo de 1 lm por m de área. h) EFICIÊNCIA LUMINOSA – lm/W É a eficiência luminosa de uma fonte que dissipa 1 w para cada lúmen emitido.

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i) CURVA DE DISTRIBUIÇÃO LUMINOSA É a maneira pela qual os fabricantes de luminárias representam a distribuição da intensidade luminosa nas diferentes direções. j) ILUMINÂNCIA – lux (lx) OU ILUMINAMENTO É o fluxo recebido por metro quadrado em uma superfície. MÉTODOS DE CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO Pode-se determinar o número de luminárias necessárias para produzir determinado iluminamento das seguintes maneiras: 1- CARGA POR METRO QUADRADO Este processo é um tanto impreciso, pois nos cálculos não se consideram certos fatores muito importantes. Só deve ser usado em locais que dispensem cálculos aprimorados. Exemplo: Salas 20 W/m2 Quartos 15 W/m2 Banheiros 10 W/m2 Cozinhas 10 W/m2 Depósitos 5 W/m2 Lojas 30 W/m2 Obs.: estes valores se aplicam à iluminação incandescente Queremos iluminar uma casa com sala, três quartos, banheiro e cozinha. Qual a carga elétrica para iluminação, se as dimensões são as seguintes: Sala: 20 m2 Quartos: 12 m2 Banheiro: 6 m2 Cozinha: 12 m2 Solução: Sala - 20 x 20 = 400 W Quartos - 3 x 12 x 15 = 540 W Banheiro - 6 x 10 = 60 W Cozinha - 12 x 10 = 120 W

1.120 W As lâmpadas empregadas poderão ser as seguintes: Sala – 2 lâmpadas de 200 W no teto ou 4 abajures de 100 W

𝑙𝑢𝑥 = 𝑙ú𝑚𝑒𝑛

𝑚2

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Quartos – 1 lâmpada de 100 W no teto e 2 abajures de 40 W Banheiro – 1 lâmpada de 60 W Cozinha – 1 lâmpada de 150 W 2- MÉTODO DOS LÚMENS Iluminação direta – é aquela em que a luminária irradia luz diretamente sobre o plano de trabalho. Iluminação indireta – é aquela em que a luz é lançada sobre o teto ou paredes, e destes indiretamente sobre o plano de trabalho. Iluminação semidireta – é aquela em que parte da luz é lançada diretamente sobre a superfície e parte sobre o teto ou parede. Difusores - são os anteparos colocados nas luminárias para distribuírem melhor a luz, sem ofuscar a vista. 1ª ETAPA Seleção da Iluminância ou nível de iluminamento desejado (E). As iluminâncias médias recomendadas pela NBR-5413 (ver tabelas 27 e 28) Para se determinar a iluminância, verifica-se o valor relativo ao tipo de atividade (superior, médio ou inferior). A seleção da iluminância específica é feita de acordo com os “pesos”, do seguinte modo:

Analisar as características da tarefa e do observador;

Somar os três valores encontrados, algebricamente;

Quando o valor total for – 2 ou – 3, usar a iluminância de valor inferior.

Quando o valor total for + 2 ou + 3, usar o valor superior;

Nos outros casos usar a faixa média. Usar a tabela Fatores Determinantes da Iluminância adequada 2ª ETAPA Determinação do Índice do Local (K) Este índice relaciona as dimensões do recinto, comprimento, largura e altura de montagem, ou seja, altura da luminária em relação ao plano de trabalho de acordo com o tipo de iluminação. Onde: c = comprimento do local l = largura do local hm = altura de montagem da luminária (distância da fonte de luz ao plano de trabalho)

𝐾 = 𝑐 × 𝑙

ℎ𝑚 (𝑐 + 𝑙)

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3ª ETAPA Escolha da luminária Esta etapa depende de diversos fatores, tais como: objetivo da instalação (comercial, industrial, domiciliar, etc.), fatores econômicos, razões de decoração, facilidade de manutenção, etc. Torna-se indispensável a consulta de catálogos dos fabricantes. 4ª ETAPA Determinação do Coeficiente de Utilização (u) É o fator que relaciona o fluxo total inicial emitido e o fluxo real recebido no plano de trabalho. Este fator depende do tipo de iluminação, da cor do teto, das paredes e do piso, das dimensões do recinto e da luminária escolhida. Utiliza a tabela de refletância.

ÍNDICE REFLEXÃO SIGNIFICADO

1 10% Superfície escura

3 30% Superfície média

5 50% Superfície clara

7 70% Superfície branca

Exemplo: A refletância 571 significa: o teto tem superfície clara, a parede branca e o piso escuro. 5ª ETAPA Determinação do Fator de Depreciação (d) Relaciona o fluxo inicial emitido e o fluxo emitido ao fim de um período de manutenção, ou seja, quando as lâmpadas serão substituídas. Este fator depende do tipo de ambiente: sujo, médio ou limpo. Pode-se tomar como valores médios: d = 0,60 – 0,70

TIPO DE AMBIENTE PERÍODO DE MANUTENÇÃO (h)

2.500 5.000 7.500

Limpo 0,95 0,91 0,88

Normal 0,91 0,85 0,80

Sujo 0,80 0,66 0,57

6ª ETAPA

Fluxo Total () É o fluxo médio para todo o ambiente a ser iluminado. Φ =

𝑆 × 𝐸

𝑢 × 𝑑

44

EEEMBA

Onde:

= Fluxo total em lúmens S = Área em metros quadrados E = Iluminância em luxes u = Fator de utilização d = Fator de depreciação 7ª ETAPA Número de luminárias (n) Onde: n = número de luminárias

= fluxo total ω = fluxo emitido pela luminária em lúmens 8ª ETAPA Disposição das luminárias Devem-se observar os seguintes princípios: - a distância da luminária à parede deve ser, no máximo, a metade da distância entre luminárias; - o espaçamento máximo entre as luminárias deve ser igual à altura de montagem, para haver

uniformidade na distribuição de luz. 3- MÉTODO DAS CAVIDADES ZONAIS Este método de cálculo de iluminação se baseia na “teoria de transferência de fluxo” e só se justifica quando aplicado a instalação de alto padrão técnico. Um recinto a iluminar é constituído por paredes, teto e chão, que atuam como superfícies refletoras do fluxo emitido pela fonte luminosa; estas superfícies recebem o nome de cavidades zonais. - cavidade do teto (CT) - cavidade do recinto (CR) - cavidade do chão (CC) Onde: RCR = razão da cavidade do recinto (a depender do que se está calculando, substituir a letra: T, R ou C) hR = altura da cavidade do recinto em metros c = comprimento do recinto em metros l = largura do recinto em metros Caso o recinto tenha forma irregular:

𝑛 =

𝜔

𝑅𝐶𝑅 = 5 ℎ𝑅 (𝑐 + 𝑙)

𝑐 + 𝑙

45

EEEMBA

Aplicável à cavidade do teto, do recinto e do chão Para este método é preciso conhecer fatores parciais que são computados para fornecer o Fator de Perdas de Luz (FPL), são eles:

- Temperatura Ambiente (TA); - Voltagem de Serviço (VS); - Fator de Reator (FR); - Fator de depreciação da superfície da luminária (FSL); - Fator de depreciação devido à sujeira (FDS)

4- MÉTODO DE PONTO POR PONTO Baseia-se na quantidade de luz que incidirá em determinado ponto da área. É necessário o conhecimento da distribuição da luz de diferentes fontes:

- Fonte Puntiforme - Fonte Linear Infinita - Fonte Superficial da Área Infinita - Feixe Paralelo de Luz

Onde: Ep = iluminamento em P em lúmens por metro quadrado (lux)

I(𝜐) = intensidade luminosa da fonte na direção de P em candelas D = distância do centro da fonte de luz ao ponto P em metros

𝜐 = ângulo entre a vertical à superfície receptora e D LUMINÁRIAS Denomina-se luminária ao conjunto de lâmpadas, difusores, calhas, dispositivos de fixação, reatores, receptáculos, etc. As luminárias podem ser destinadas a lâmpadas incandescentes, fluorescentes, mistas, a vapor de mercúrio, a vapor de sódio. Para cada aplicação existem tipos adequados de luminárias, devendo o projetista de iluminação escolher por meio de dados do fabricante a iluminária que mais se adapte ao local, à estética, que apresente melhor rendimento e as condições econômicas do investidor. Os difusores das lâmpadas são os acabamentos externos e se destinam a “difundir” a luz, ou seja, diluir de tal maneira o fluxo luminoso que o ofuscamento seja evitado. Nos cálculos de iluminação, uma vez determinado o número de luminárias, será importante para o projetista saber o tipo de difusor que será usado, pois em alguns casos será necessário aumentar o número de pontos luminosos.

𝑅𝐶𝑅 = 2,5 × 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 × (𝑝𝑒𝑟í𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒)

á𝑟𝑒𝑎 𝑑𝑎 𝑐𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑠𝑒

𝐸𝑝 = 𝐼 (𝜐)

𝐷2cos 𝜐 (ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙) 𝐸𝑝 =

𝐼 (𝜐)

𝐷2 𝑠𝑒𝑛 𝜐(𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙)

46

EEEMBA

ILUMINAÇÃO DE RUAS A iluminação de ruas, em especial ruas de grande tráfego de veículos e pedestres, merece um estudo luminotécnico apurado, no qual são considerados vários fatores. 1- CURVAS DE ISOLUX Já aprendemos o significado do nível de iluminamento ou iluminância (E) em lux, ou seja, o quociente do fluxo luminoso, recebido no plano de trabalho, dividido pela área considerada. Chamam-se curvas de isolux, as curvas que representam para uma mesma luminária, os pontos que possuem o mesmo iluminamento. As curvas isolux da figura abaixo representam no plano da rua para cada 1.000 lumens de fluxo emitido pela luminária em percentual do nível de iluminamento máximo. Assim, para um ponto P qualquer, temos que o nível é de 20% do nível máximo. Os valores h representam a altura de montagem da luminária. Exemplo: Queremos saber qual o iluminamento que será obtido num ponto P da figura abaixo, utilizando-se uma luminária a 10 m de altura, com lâmpada HPL-N 400 da Philips.

47

EEEMBA

Dados do Fabricante:

Fluxo da lâmpada HPL-N 400 - = 23.000 lumens Iluminamento máximo:

𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,128 × Ф

ℎ2

𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,128 × 23.000

100 = 28,4 𝑙𝑢𝑥𝑒𝑠

O iluminamento em P será:

𝐸 = 0,20 × 𝐸𝑚𝑎𝑥 = 0,20 × 28,4 = 5,6 𝑙𝑢𝑥𝑒𝑠 2. NÍVEL MÉDIO DE ILUMINAMENTO NA RUA E NA CALÇADA

Nos cálculos de iluminação de ruas e calçadas, nos interessamos pelos níveis médios e não pela iluminação em um ponto. Deste modo, precisamos conhecer o fator ou o coeficiente de iluminação para a calçada e para a rua, em função da altura de montagem h da luminária. O coeficiente de utilização na figura abaixo representa a percentagem do fluxo da lâmpada que a luminária emite a uma determinada faixa do solo, produzindo um iluminamento E.

Calculando a iluminação na rua: Calculando a iluminação na calçada:

𝐸𝑟 = Φ × 𝑈𝑟

𝑆 × 𝐿 𝐸𝑐 =

Φ × 𝑈𝑐

𝑆 × 𝑒

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EEEMBA

Onde: Er = iluminação na rua em luxes

= fluxo da lâmpada em lumens Ur = fator de utilização do lado da rua S = espaçamento entre postes em metros L = largura da rua em metros Ec = iluminação na calçada em luxes e = largura da calçada Uc = fator de utilização do lado da calçada Exemplo: Desejamos saber, utilizando luminária a 10 metros de altura com lâmpada HPL-N 400 da Philips, quais os níveis médios de iluminamento do lado da rua e do lado da calçada, sabendo que a largura da rua é de 10 m, a largura da calçada é de 5 m e o espaçamento entre postes é de 25 m.

Pelo gráfico temos: Ur = 0,24 e Uc = 0,12 A iluminação do lado da rua será: A iluminação do lado da calçada será:

𝐸𝑟 = 23.000 × 0,24

25 × 10= 22 𝑙𝑢𝑥𝑒𝑠 𝐸𝑐 =

23.000 × 0,12

25 × 5= 22 𝑙𝑢𝑥𝑒𝑠

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EEEMBA

ILUMINAÇÃO DE QUADRAS DE ESPORTE 1- CAMPOS DE FUTEBOL A iluminação dos campos de futebol, para fins recreativos ou de treinamento, pode ser feita de modo razoável utilizando-se seis postes com 15 m de altura cada um, afastados 5 m do campo. Em cada poste serão montadas oito luminárias NLH-476, da Philips ou similar, com lâmpadas a vapor de mercúrio do tipo HPL-N 700, tensão de 220 V e reator.

Para o fornecimento de energia elétrica poderemos usar um quadro com disjuntor geral de 80 A e mais seis disjuntores de 25 A, sendo que cada poste representa um circuito trifásico. A fiação de cada circuito será, no mínimo, 4 mm2, dependendo da distância de cada poste ao quadro.

QUADRO DE CARGAS

Circuito Lâmpada HPL-N

700 W Reator 29 W Total Watts Fio Disjuntor A

1 8 8 5.832 4 mm2 25

2 8 8 5.832 4 mm2 25

3 8 8 5.832 4 mm2 25

4 8 8 5.832 4 mm2 25

5 8 8 5.832 4 mm2 25

6 8 8 5.832 4 mm2 25

Soma 48 48 34.992 16 mm2 80

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O cabo da alimentação do quadro será 16 mm2. 2- QUADRAS DE BASQUETE AO TEMPO Para iluminação de quadras de basquete com fins recreativos e abertas (ao tempo), podemos utilizar 3 tipos diferentes de luminárias e lâmpadas, montadas em 4 postes de 10 m de altura. 1ª opção: 3 projetores NVF-478 Philips ou similar com lâmpadas halógenas HA-1.000 por poste 2ª opção: 3 projetores NVF-480 Philips ou similar com lâmpadas HPI/T 375 por poste 3ª opção: 3 projetores HLF-427 Philips ou similar com lâmpadas HPI/T 375 por poste Se a quadra se destina a fins competitivos, o número adequado de projetores será de 6 por poste.

3- QUADRAS DE TÊNIS AO TEMPO Pode-se utilizar 4 postes de 12 m de altura, usando lâmpadas halógenas HA-1.000, 3 projetores HLF-427 ou NVF-478 por poste, o que dá uma carga elétrica de 12 KW. Para fins competitivos, podemos usar os mesmos projetores, porém em número de 6 por poste, o que representa uma carga elétrica de 24 KW.

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4- GINÁSIO DE ESPORTES Para ginásios cobertos destinados à prática de futebol de salão, basquete ou vôlei, pode ser utilizada a disposição de luminárias, montadas de 10 a 12 m de altura e fixadas na estrutura de cobertura. As luminárias indicadas são de alumínio anodizado tipo HDK 462, com equipamento auxiliar incorporado, ou HDK 458, com equipamento auxiliar, colocada em outro local, ambas utilizando lâmpadas a vapor de mercúrio HLP-N de 400 W. Deve ser prevista uma tela de proteção para as lâmpadas.

5. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PARA FORÇA MOTRIZ Os circuitos de distribuição para instalações de motores, aquecimento, solda elétrica ou equipamentos industriais diversos deverão ser separados dos circuitos de iluminação, podendo os circuitos alimentadores ser comuns. 1- INSTALAÇÕES DE MOTORES A potência mecânica no eixo de motores é expressa em hp (horse-power) ou cv (cavalo-vapor). A potência elétrica de entrada é igual aos hp ou cv do motor divididos pelo rendimento, que é da ordem de 80% para os motores médios e ainda maior para os grandes motores. Cálculo da corrente nominal do motor:

𝐼 = ℎ𝑝∗ × 746

𝑈 × cos 𝜑 × 𝜂 𝐼 =

𝑐𝑣∗∗ × 736

𝑈 × cos 𝜑 × 𝜂

52

EEEMBA

Onde: U = volts entre fases

cos = fator de potência

= rendimento

Se o motor for trifásico, aparece o fator 3 no denominador

* PkW = PHP x 0,746 ** PkW = PCV x 0,736

CLASSIFICAÇÃO DOS MOTORES: A) Corrente contínua, que de acordo com o campo, podem ser:

- Motor Shunt (paralelo) - Motor série

B) Corrente alternada, que de acordo com a rotação, podem ser:

- Síncronos – acompanham a velocidade síncrona - Assíncronos (de indução) – giram abaixo do sincronismo - Diassíncronos – giram ora abaixo, ora acima do sincronismo

APLICAÇÃO DOS MOTORES: a) Contínua – são aplicados em locais em que a fonte de suprimento de energia elétrica é a corrente de

corrente contínua (bondes, ônibus, trens, etc.), especialmente os motores-série pelas vantagens que oferece.

b) Alternada – são os mais encontrados, por ser de corrente alternada a quase totalidade das fontes de suprimento (concessionárias).

Para potências pequenas e médias e em aplicações em que não haja variação da velocidade, é quase exclusivo uso do motor assíncrono (de indução), por ser mais robusto, de fácil fabricação e menor custo (ventiladores, compressores, elevadores, bombas, etc.) – Motor em gaiola. Para grandes potências, usam-se mais freqüentemente os motores síncronos. Os motores Diassíncronos, também chamados de universais, funcionam com corrente contínua ou alternada. Sua melhor aplicação é nos aparelhos domésticos. IDENTIFICAÇÃO DOS MOTORES: Os motores elétricos possuem uma placa identificadora colocada pelo fabricante, a qual pelas normas, deve ser fixada em locais de fácil acesso. Dados: marca comercial e tipo, modelo, número, tensão nominal, número de fases, tipo de corrente (contínua ou alternada), freqüência, potência nominal, corrente nominal, rotação nominal, regime de trabalho, número de carcaça (frame), aquecimento permissível ou classe de isolação, letra-código, fator de serviço.

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EEEMBA

FATOR DE SERVIÇO (FS) É o fator pelo qual pode ser multiplicado a potência nominal, sem aquecimento prejudicial, porém com queda do fator de potência e do rendimento. O fator de serviço é aplicado a motores de uso não permanente. Deve ser considerado no dimensionamento dos condutores. Exemplo: Um motor de 15 cv (1 KW) com corrente nominal de 40 A, o fator de serviço 1,25 poderá sofrer a seguinte sobrecarga: 1,25 x 40 = 50 A ou 1,25 x 15 = 18,75 cv (13,98 KW).

CDF = Centro de Distribuição de Força PA = Proteção do Alimentador PR = Proteção do Ramal S = Separadora PM = Proteção do motor CM = Controle do Motor M = Motor CS = Controle Secundário RP = Reostato de Partida

CDF PA ALIMENTADOR

M

PR

S

PM

CM

CS

RP

M

PR

S

PM

CM

CS

RP

RAMAIS

1 - Alimentação Linear Comum

Este esquema é usado quando os motores são dispostos linearmente no terreno e suas potencias são próximas.

M

M

M

CDF

RAMAL

2 - Alimentação Radial Individual

Este esquema é usado quando as posições dos motores no terreno

são muito afastadas ou quando as potências são muito diferentes.

54

EEEMBA

CDF

S S

ALIMENTADOR

PM PM

3- Alimentação linear com ramais curtos

M M

Usado quando os ramais podem ser curtos (menores que 8 metros). Sob certas condições, pode-se suprimir a proteção do ramal.

CDF

M M

PA

S S

PM PM

4- Alimentação Linear sem Ramal de Motor

Usado quando os motores ficam junto ao alimentador. Não há necessidade de proteção do ramal.

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EEEMBA

CIRCUITOS ALIMENTADORES 1- Dimensionamento pela Capacidade de Corrente O limite de condução de corrente dos circuitos alimentadores de motores elétricos, não deverá ser menor que 125% da corrente nominal do maior motor mais a soma das correntes nominais dos motores restantes servido pelo alimentador. 2- Dimensionamento pela Queda de Tensão Pela NBR-5410, a queda de tensão admissível para circuitos de força é de 5%. Sendo que 4% podem ser perdidas nos alimentadores e 1% nos ramais. a) Para circuitos monofásicos ou para corrente contínua b) Para circuitos trifásicos Onde: S = seção em mm2 I = corrente aparente u = queda de tensão absoluta

ℓ = comprimento (m)

= somatório

𝐼 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 ≥ 1,25 𝐼𝑛 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 + Σ 𝐼𝑛 (𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠)

𝑆 = 2𝜌 Σ 𝐼 ℓ

𝑢

𝑆 = √3 𝜌 Σ 𝐼 ℓ

𝑢

M M

CDL Proteção

Liquidificador Ventilador Ferro de passar Lâmpada

5 - Alimentação de Pequenos Motores no Circuito de Luz

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EEEMBA

PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS ALIMENTADORES CONTRA CURTO-CIRCUITOS A capacidade nominal dos dispositivos de proteção dos circuitos alimentadores de motores, não deverá ser maior do que a adequada ao ramal, que exige proteção de maior capacidade mais a soma das correntes nominais dos motores restantes. CIRCUITOS DOS RAMAIS 1- Dimensionamento pela Capacidade de Corrente O limite de condução de corrente dos condutores dos ramais para motores elétricos deverá ser pelo menos igual a 125% da corrente nominal do motor para serviço contínuo. 2- Dimensionamento pela Queda de tensão Usa-se a mesma expressão dos alimentadores, porém, toma-se a queda admissível de 1%. PROTEÇÃO DOS RAMAIS CONTRA CURTOS CIRCUITOS A capacidade de proteção dos dispositivos de proteção dos ramais dos motores deverá ficar compreendida entre 150 e 300% da corrente nominal do motor, conforme o tipo do motor. Usar tabela 21-Proteção dos ramais dos motores. OBS.:

- - Essa capacidade poderá ser aumentada até 400% em condições de partida muito severa. - - Poderá ser dispensada esta proteção, nas mesmas condições descritas para os ramais de

iluminação e também quando o ramal for menor que 8 metros. PROTEÇÃO CONTRA SOBRECARGA E CURTO CIRCUITO DOS MOTORES Dispositivos usados: 1- Fusíveis de ação retardada em todos os condutores do ramal não ligados à terra. Podem ser fusíveis

comuns, desde que o motor parta com tensão reduzida e os porta fusíveis fiquem fora do circuito na partida.

𝜌 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 1

58 𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑚𝑚2

𝑚

𝜌 = 𝑟𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑖𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑎𝑙𝑢𝑚𝑖𝑛𝑖𝑜 1

32 𝑜ℎ𝑚𝑠 𝑚𝑚2

𝑚

𝐼 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜 𝑎𝑙𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟 ≤ 𝐼 𝑝𝑟𝑜𝑡𝑒çã𝑜 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙 𝑚𝑎𝑖𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 + Σ 𝐼 (𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠)

𝐼 𝑟𝑎𝑚𝑎𝑙 ≥ 1,25 𝐼𝑛 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

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EEEMBA

2- Chaves Magnéticas com relés térmicos (disjuntores), usados na partida e proteção dos motores. Os relés são instalados nos condutores fase dos circuitos monofásicos ou em duas fases de um ramal trifásico.

3- Relés térmicos não-ajustáveis.

Para motores cuja elevação de temperatura seja de 40C ou com Fator de Serviço (FS) maior ou igual a 1,15, a capacidade nominal dos dispositivos de proteção deverá ser de 125% da corrente nominal do motor e de 115% nos demais casos. Para motores até 1cv com partida normal, o dispositivo de proteção do ramal é suficiente. DISPOSITIVOS DE SECCIONAMENTO E CONTROLE DOS MOTORES Cada motor deverá ser dotado da chave separadora individual colocada antes do seu dispositivo de proteção, exceto no caso de vários motores acionando as diversas partes de uma mesma máquina, se usa uma única chave para o conjunto. Os dispositivos de controle dos motores devem ser capazes de partir e parar os motores mesmo que o motor esteja travado. CAPACIDADE DAS CHAVES SEPARADORAS: a) Para motores fixos em geral, a capacidade da chave deverá ser, pelo menos, 115% da corrente nominal

do motor. b) Para motores de potência igual ou inferior a 1,5 KW (2 cv) e tensão inferior a 300 V, o controle pode ser

feito por interruptores de uso geral mas, com capacidade de corrente igual ou superior ao dobro da corrente nominal do motor.

PROJETO COMERCIAL DE FORÇA MOTRIZ Em circuitos de alto padrão técnico deve haver circuitos normais, circuitos de segurança e de reserva. Circuitos de Segurança: - não essenciais - essenciais SERVIÇOS DE SEGURANÇA: Serviços essenciais numa edificação para: - A segurança das pessoas; - Evitar danos ao ambiente ou aos bens; Ex.: sistemas de alarmes como: incêndio, fumaça, CO e intrusão, proteção contra incêndio, elevadores para brigada de incêndio e bombeiros, bombas de incêndio, iluminação de emergência, sistemas de exaustão de fumaça, etc.

𝐼𝑝𝑚 = 1,15 𝑎 1,25 𝐼𝑛 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟

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São abastecidos simultaneamente pela concessionária ou por fonte própria (baterias ou acumuladores, geradores independentes da fonte normal, NO-BREACK, alimentação derivada da rede de distribuição e efetivamente independente da fonte normal). Os circuitos dos serviços de segurança devem ser independentes de outros circuitos. Sua alimentação pode ser classificada em: - Automática – quando sua entrada em serviço não depende da ação de um operador - Não-automática – quando sua entrada em serviço depende da ação de um operador Em função do tempo de comutação, uma alimentação automática se classifica em: - com interrupção muito breve – disponível em 0,15 s - com interrupção breve – disponível em até 0,5 s - com interrupção média – disponível em até 15 s - com interrupção longa – disponível em mais de 15 s INSTALAÇÕES DE SEGURANÇA (OU DE SUBSTITUIÇÃO) A NBR-5410 denomina as instalações elétricas que não podem sofrer interrupções, seja por razões de segurança, seja por razões econômicas ou administrativas, de INSTALAÇÕES DE SEGURANÇA. São classificadas em 04 tipos: 1- SEM SECCIONAMENTO As cargas que estão ligadas às instalações de segurança estão PERMANENTEMENTE alimentadas pela fonte de segurança. Tanto em serviço normal (fornecimento da concessionária) como em caso de falha da concessionária. É o caso do NO-BREAK (sem interrupção). Utilizado em: Instalações de computadores Salas de cirurgia e UTI de hospitais Dispositivos de segurança (contra incêndio, roubo e etc.) Existem NO-BREAKS: a) Estáticos Usam componentes eletrônicos (retificadores e inversos) que transformam a corrente alternada em contínua e vice-versa, sem usar máquinas rotativas. EXEMPLOS: Esquema de uma instalação de um NO-BREAK estático, no qual a carga de segurança pode operar em corrente contínua.

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Esquema de um NO-BREAK estático, cuja carga só opera em corrente alternada; daí a necessidade de converter a corrente contínua das baterias e retificadores em corrente alternada usando um inverso.

b) Dinâmicos Usam máquinas rotativas para as transformações de energia. Normalmente as baterias dão uma autonomia à carga de 20 a 30 minutos. Quando a falha da fonte normal ultrapassa esse tempo, é necessário utilizar um grupo motor-gerador para substituir a fonte.

Em instalações mais sofisticadas, onde exige maior confiabilidade, podem-se usar dois NO-BREAKS em paralelo ou com by-pass simples ou ainda intercalar-se grupo motor-gerador. UM NO-BREAK ESTÁTICO EM BY PASS OPERADO POR CHAVE DE TRANSFERÊNCIA ESTÁTICA

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DOIS NO-BREAKS EM PARALELO OPERANDO COM CHAVE DE TRANSFERÊNCIA ESTÁTICA

2- PERMANENTE COM SECCIONAMENTO Nesta instalação, ocorrendo falha da concessionária, a fonte de segurança é automaticamente ligada restabelecendo a alimentação dos circuitos de segurança (iluminação e elevadores). Leva 2 a 10 segundos. É o caso de gerador de emergência com partida e transferência automática. Deve ser usado em locais com grande aglomeração de pessoas: teatro, cinema, shopping, etc.

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3- NÃO PERMANENTES Neste tipo de instalação, o circuito de segurança só entra em caso de falha da concessionária. É de menor confiabilidade, por isso, é utilizado em locais de pequena aglomeração de pessoas: hotéis, museus, salas de aula, iluminação de emergência de escadas, caixas de banco, etc. Com fonte de bateria e carregador (retificador) sempre ligados, de modo que, ocorrendo uma falha da concessionária, somente acenda as lâmpadas ligadas aos circuitos de segurança. 4- NÃO AUTOMÁTICAS Este tipo é o menos sofisticado, em caso de falha da concessionária a fonte de segurança é ligada manualmente. Usado em hotéis simples, restaurantes, condomínios, etc.

6. PROTEÇÃO CONTRA SURTOS E DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

Estruturas especiais com riscos de explosão, tais como aquelas que contêm gases ou líquidos inflamáveis, requerem um alto nível de proteção contra descargas atmosféricas (NBR-5419).

Para os demais tipos de estruturas, deve ser determinada a exigência de um SPDA (Sistema de Proteção Contra Descargas Atmosféricas).

Deve-se usar em: - Locais de grande influência de público - Onde se prestam serviços públicos essenciais - Áreas com alta densidade de descargas atmosféricas - Estruturas isoladas com altura superior a 25 m - Estruturas de valor histórico ou cultural

USANDO GERADOR DE EMERGÊNCIA

USANDO BATERIA

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TIPOS: 1- Pára-raios de haste Podem ser do tipo: Franklin (comum) Radioativo ionizante. A diferença está no captor. 2- Pára-raios tipo válvula (contra sobre tensão nas linhas e redes elétricas) Cuidados especiais devem ser tomados para que o cabo de descida não toque em nenhuma parte metálica da instalação, por isso deve ser afastado do prédio, no mínimo 10 cm, e os suportes terão isoladores do tipo roldana no meio dos quais passa o cabo. ASPECTOS PRINCIPAIS PARA INSTALAÇÃO DE PÁRA-RAIOS 1- ZONA DE PROTEÇÃO A área protegida é de aproximadamente um círculo cujo o raio é o dobro da altura da montagem. Ex.: Um pára-raio instalado a 30 m de altura, deve proteger uma área que é um círculo e que tem 60 m de raio. Esta garantia não é absoluta. O mais eficiente é um conjunto de pára-raios interligados, cujos cones de proteção se interpenetram (custo elevado). A NBR-5419 obriga este sistema para tipos de instalação perigosa. A NBR-5429 estabelece uma área equivalente (Ae) de proteção em metro quadrado: Onde: L = Comprimento W = Largura H = Altura

= 3,1416

𝐴𝑒 = 𝐿 × 𝑊 + 2𝐿 × 𝐻 + 2𝑊 × 𝐻 + 𝜋 × 𝐻2

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MÉTODO DE FRANKLIN Onde: Rb = raio de base do cone de proteção (m) Hc = altura da extremidade do captor (m)

= ângulo de proteção com a vertical dada pela tabela, se houver mais de 1 captor pode acrescer 10 A interligação dos captores é feita através de um condutor ao longo de toda a borda na parte mais alta da instalação.

Ângulo de proteção em função da altura e do nível de proteção

Nível de Proteção

Altura da construção (m)

20 30 45 60

I 25 Não Permitida Método pelo de Franklin

II 35 25

III 45 35 25

IV 55 45 35 25

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EEEMBA

MÉTODO DE FARADAY Consiste em cobrir a parte superior da construção com uma malha captora de condutores nus. A distância entre eles é em função do nível de proteção que se deseja (conforme tabela).

Nível de proteção Distância entre cabos (m)

I 5

II 10

III 10

IV 20

𝑁 = (𝐷/𝐷𝑐) + 1 Onde: N = número de condutores D = dimensão da área plana captora no sentido da largura ou comprimento Dc = distância entre os condutores em metro

2- NÚMERO DE CONDUTORES DE DESCIDA Os cabos de descida devem ser do tipo cordoalha de cobre com diâmetro de 6,5 mm, equivalente ao cabo de

25 mm. O número de cabos depende da área e da altura da instalação. a) Em função da área coberta Onde: S= área coberta da construção b) Em função do perímetro

𝑁 = 𝑆 + 100

300

𝑁 = 𝑃 + 10

60

65

EEEMBA

Onde: P = perímetro da construção (m)

c) Em função da altura Onde: H = altura da construção (m) PÁRA-RAIOS RADIOATIVOS IONOZANTES

Funcionam através da emissão de partículas produzidas pelo material radioativo aplicado nos pratos do captor, criando uma hemisférica circundante ao pára-raios suficientemente ionizada que facilita o desenvolvimento da descarga elétrica nesta região. Suas principais partes: - captor radioativo - suporte do captor radioativo

PÁRA-RAIOS TIPO VÁLVULA Utilizados para proteção contra sobretensões nas linhas e redes sendo instalados em pontos adequados e de características compatíveis com o sistema. A tensão nominal do pára-raios deve ser superior à máxima tensão a que o mesmo pode ser submetido no local de sua instalação, devendo ter uma corrente nominal de 5 KA.

𝑁 = 𝐻

20

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EEEMBA

São instalados em todas as estruturas que contenham equipamentos dos dois lados da linha (fonte-carga), bem como em todo final de linha. Se após um fim de linha trifásica seguir uma fase, deve ser instalados pára-raios em todas as fases da linha trifásica e no final da linha monofásica.

7. PROJETOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA Onde: G = Gerador síncrono (turbina hidráulica ou vapor) T1 = Transformador elevador LT = Linha de Transmissão (transporta tensões de 500, 400, 230, 69 KV até próximo dos centros consumidores) T2 = Transformador abaixador DP = Distribuição Primária LD = Linha de Distribuição (tensões 13,8 KV, 13,2 KV, 34,5 KV, 11,9 KV, 11,4 KV) T3 = Transformador abaixador DS = Distribuição Secundária (tensões 220/127 V, 220/380 V) TRANSMISSÃO (NBR-5422) Quanto mais elevada fôr a tensão, menor pode ser a corrente em amperes. Logo uma vazão de corrente elétrica menor possibilita a utilização de condutores mais finos (menor bitola) tornando o projeto menos caro. Quanto mais distante a geração maiores são as tensões utilizadas na transmissão de energia para compensar a queda de tensão. Tensões acima de 500 KV, somente um estudo econômico pode decidir se deve usar tensão alternada ou contínua. Ex.: Itaipú (600 KV em corrente contínua). Necessita de uma SE retificadora que transforma a tensão alternada em contínua, transmitindo e ao chegar no centro consumidor, necessita de uma estação inversora para transformar a tensão contínua em alternada. Quanto mais alta a tensão, maiores os perigos e as perdas nos condutores, por isso as torres têm que ser muito altas e os isoladores mais eficientes.

G

PRODUÇÃO

LT

TRANSMISSÃO

T2 T1

T3

LD

DISTRIBUIÇÃO

220/127 – RESIDENCIA E COMÉRCIOS

220/380 - INDÚSTRIAS

DS

DP 13,8 KV

67

EEEMBA

Normalmente as linhas de transmissão têm reserva por motivo de segurança. Faixa: 15 metros. Caso a linha seja de 230 KV a faixa será de 20 metros. SUPORTES: - Poste de concreto - Torre de ferro em treliça ESTRUTURAS: - Ancoragem - Suspensão TIPOS: - “SP”, “Y-AM”, “T-AG”, “H”, Canadense e etc. CONDUTORES: Normalmente cabos de bitola 636, 336 DISTRIBUIÇÃO Os projetos das redes primárias e secundárias de distribuição devem ser elaborados a partir de mapas planimétricos (representação das áreas urbanas dos centros populacionais): Mapa Chave Urbano Planimétrico e Mapa Planimétrico e Semi-Cadastral (escala 1:5000 ou 1:1000). O dimensionamento dos circuitos deve ser efetuado com base no levantamento de carga e estimativa de demanda. A rede primária deve ser projetada por ruas e avenidas traçadas pelas Prefeituras. Deve ser escolhido o lado não arborizado para instalação de postes e estruturas. Deve evitar proximidades de marquises, janelas e sacadas. Quando existir só rede primária os vãos não devem ultrapassar 80 m. Quando existir rede primária e secundária os vãos não devem ultrapassar 40 m. Para instalação de condutores devem ser obedecidas as tabelas de flechas e trações de montagem. A distancia vertical mínima entre redes de tensões diferentes é de 2 m. A distancia mínima entre condutores é 50 cm. As derivações devem ser em estrutura N3, com estai e a próxima estrutura deve ser N4 com vão inferior a 80 m. Deve ser utilizado poste de no mínimo 9 m para redes secundárias e 11 m para redes primárias. Pode ser usado poste duplo T até a resistência nominal de 600 daN. Acima disto deve ser usado poste circular. Para postes com esforço nominal superior a 600 daN, deve usar fundação especial. Faixa: 15 metros (7,5 m para cada lado)

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EEEMBA

TIPOS DE POSTES: - Concreto ( circular („R”) ou Duplo „T” (DT) - Madeira - Aço TIPOS DE ESTRUTURAS: Para redes aéreas (cabo nú): Ancoragem: N3, N4, B3, B4, M3, M4 Suspensão: N1, N2, B1, B2, M1, M2 Para redes compactas (cabo isolado):

- Com espaçador (poste circular): CE1, CE1-A, CE2, CE3, CE3-A, CE4, N3S-CE e derivadas - Sem espaçador (poste DT): PL1, PL3, PLE e PL3-3 - Multiplexada BT: S1-M (mudança de seção), S1-T (Tangência e ângulos) e S1-F (Fim de linha).

TIPOS DE ESTAI:

- Âncora - Poste a poste - Contra-poste

ESFORÇO DOS POSTES CONCRETO: 200 Kgf, 400 Kgf, 600 Kgf, 800 Kgf, 1000 Kgf, 1.200 Kgf, 1.500 Kgf ENGASTAMENTO: Onde: L = comprimento do poste DIMENSIONAMENTO DE TRANSFORMADORES: - Em áreas predominantemente residenciais devem ser utilizados transformadores de 30 e 45 KVA - Transformadores de 75, 112,5, 150 e 225 KVA só devem ser utilizados em áreas tipicamente comerciais,

industriais ou nos casos de atendimento a edificações de uso coletivo. - Para instalações monofásicas e bifásicas – 5, 10, 15, 25 e 37,5 KVA

Comprimento (L) (m)

Altura útil (H) (m)

Engastamento (e) (m)

9 7,50 1,50

11 9,30 1,70

12 10,20 1,80

13 11,10 1,90

14 12,00 2,00

𝑒 = 𝐿 × 0,10 + 60 𝑐𝑚

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EEEMBA

- Para instalações trifásicas – 15, 30, 45, 75, 112,5, 150, 225 e 500 KVA - O transformador deve ser localizado sempre no centro de carga DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES: - Rede em geral é utilizado condutores nús, exceto onde haja impedimentos. - Rede com condutores de cobre deve ser utilizada em áreas com agressividade, salina ou industrial. - Rede compacta deve ser utilizada em áreas arborizadas, regiões com alta densidade de circuitos e

saídas de subestações. - Rede multiplexada deve ser utilizada em ruas com calçadas estreitas, onde estejam comprometidos os

afastamentos de segurança. COMPONENTES DE UMA LD - Transformador - Banco Regulador de Tensão - Chave seccionalizadora - Disjuntor/Religador - Auto-Trafo - Chave Tripolar - Pára-raio - Posto Transformador - Chaves fusíveis - Religador - Chaves Facas - Seccionalizador - Banco Capacitor - Chave a óleo

TIPO DE REDE TIPO DE

CONDUTOR MATERIAL DESCRIÇÃO

Rede Primária Nús Alumínio 4CAA, 1/0 CA, 4/0 CA e 336,4 CA

Rede Primária Nús Cobre 35, 70 e 120 mm

Primária compacta Protegidos Alumínio 35, 70 e 185 mm

Primária multiplexada Isolados Alumínio 35, 70 e 185 mm

Primária Subterrânea Isolado 12/20 KV Cobre 50 mm

Isolado 12/20 KV Alumínio 240 e 400 mm

Secundária multiplexada Isolado 1 KV Alumínio 35, 70 e 120 mm

Secundária Subterrânea Isolado 1 KV Cobre 35, 70, 95 e 120 mm

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8. PROJETO DE PEQUENAS SUBESTAÇÕES

TIPOS: 1- ABRIGADA (em cubículo) 2- AÉREA 3- EM BANCO 1 ABRIGADAS: A partir de 75,01 KW é exigida a instalação de subestação (SE) abaixadora, sendo a tensão de entrada 13,8 KV, 11,4 KV ou 11,9 KV. De 75 KW até 225 KVA a COELBA liga com SE abrigada do consumidor e a medição em BT. Acima de 225 KVA a COELBA liga com SE do consumidor e a medição em AT com TP e TC. Utilizadas para instalações de grande porte como: prédios residenciais, hospitais, shoppings, indústrias, etc. 2 ESTUDO DAS CARGAS Após desenvolver o projeto de BT, procede ao estudo das cargas para definir a entrada de energia e o tipo de fornecimento que poderá ser em AT ou BT. No caso de prédios de um único consumidor, normalmente a medição é em AT e no caso de vários consumidores instalados no prédio, a medição poderá ser em BT. 3 DEMANDA PROVÁVEL a) Consumidor não industrial - É a soma das diversas parcelas de acordo com o tipo de carga em KW e KVA. Onde: d1 = demanda das potências de iluminação e TUG`s em KW d2 = demanda dos aparelhos de aquecimento (chuveiros, aquecedores, fornos, fogões, etc.) em KW d3 = demanda dos aparelhos de ar condicionado d4 = demanda de unidades de centrais de ar condicionado. Calculada a partir das correntes máximas totais fornecidas pelos fabricantes e com fator de demanda 100% d5 = demanda de todos os motores elétricos e máquinas de solda tipo motor gerador d6 = demanda individual das máquinas de solda tipo transformador OBS.: todos os itens são encontrados em tabelas

𝐷 𝑘𝑉𝐴 = 𝑑1 + 𝑑2 + 1,5𝑑3 + 𝑑4 + 𝑑5 + 𝑑6

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EEEMBA

b) Consumidor Industrial Multiplicar a potência instalada pelos fatores aplicáveis a cada tipo de indústria. (tabela específica da concessionária). 4 CRITÉRIO PARA LIGAÇÃO EM AT

a) Ramal aéreo - Não cortar terrenos de terceiros - Não passar sobre área construída - Respeitar as posturas municipais - Não passar a menos de 2 m de janelas, sacadas, telhados, escadas, etc. - Altura mínima de 6 m em relação ao solo com trânsito de veículos e 5,5 m com trânsito de pedestres - Entrar de preferencia pela frente do prédio

b) Ramal subterrâneo - Respeitar as posturas municipais quanto à travessia de vias públicas - A descida do poste até a caixa de passagem deve ser em eletroduto de aço zincado - Os cabos unipolares devem ser protegidos por eletrodutos de aço zincado ou cimento amianto com

envelope de concreto ou PVC rígido - Profundidade mínima do eletroduto é de 50 cm - É obrigatório o uso de muflas terminais, tanto na derivação externa quanto internamente

- O condutor permitido deve ser monopolar em cobre, isolado para 12/20 KV, seção mínima de 50 mm 5 DADOS PARA O PROJETO: - Tipo de prédio: residencial, comercial, industrial, etc. - Cargas demandadas da instalação em KVA - Decisão do número e potência dos transformadores - Previsão do local no subsolo ou pavimento térreo do prédio, com os requisitos indispensáveis à

segurança, longe de instalações de gás, não Ter tubulações de água ou esgoto dentro do cubículo, aberturas para ventilação, portas de entrada amplas e abrindo para fora.

- Planta da SE - Planta de situação do prédio e localização da SE - Localização do poste da concessionária - Nível de curto-circuito no local (fornecido pela concessionária) 6 COMPONENTES DE UMA SE ABRIGADA: - Mufla - Chaves facas corte em carga - Barramento - Isoladores Pedestal - Transformador - Disjuntor

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EEEMBA

- Transformador de Potência (TP) - Transformador de Corrente (TC) - Medição MEDIDORES DE ENERGIA Já sabemos que a energia é a potência dissipada ao longo do tempo, ou seja, W = P x t Se o tempo considerado fôr de uma hora, a energia será expressa em watts x hora. Como esta é uma unidade muito pequena, na prática usa-se a potência em quilowatts e a energia será em quilowatts-hora (kWh). Ex.: Se em um circuito a tensão é de 110 V, a corrente medida é de 10 A, o FP é igual a 1 (somente resistência), em oito horas, qual a energia consumida? W = 110 x 10 x 8 = 8.800 watt-hora ou 8,8 kWh

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9. ROTEIRO DE UM PROJETO PREDIAL EM BAIXA TENSÃO

1) Calcular a área dos cômodos; 2) Calcular o perímetro; 3) Conhecendo a área, calcula-se a potencia de iluminação (VA), conforme critérios da NBR-5410 4) Conhecendo a área e o perímetro, calcula-se a quantidade mínima e a potencia mínima dos

pontos de tomada, conforme critérios da NBR 5410; 5) Verifica a necessidade de Tomadas de Uso Especial – a quantidade e a potencia depende do

número de aparelhos; 6) Calcular a potencia ativa de iluminação e tomadas aplicando o fator de potencia 1,0 para

iluminação e 0,8 para as tomadas; 7) Calcular a potencia ativa total; 8) Conhecendo a potencia ativa total, pode-se definir o tipo de fornecimento, a tensão de

alimentação e o padrão de entrada; 9) Dividir os circuitos terminais conforme critérios da NBR 5410; 10) Totalizar a potencia de cada circuito (QT x Potencia = Total (VA); 11) Locar os pontos de utilização na planta baixa e a legenda; 12) Representar os eletrodutos (procurar sempre o melhor caminho) e depois os condutores dos

respectivos circuitos; 13) Calcular a corrente dos circuitos terminais; 14) Calcular a potencia do circuito de distribuição:

a) Somar os valores das potencias de iluminação + tomadas b) Multiplicar este valor pelo Fator de Demanda (FD) correspondente (ver Tab. 6) c) Multiplicar as potencias das tomadas de uso especial pelo FD correspondente (ver Tab.6) d) Totalizar e) Dividir o valor obtido pelo FD médio (0,95)

15) Calcular a corrente do circuito de distribuição; 16) Dimensionar os condutores dos circuitos;

a) Corrigir o valor da corrente calculada para o circuito pelo Fator de Agrupamento (f) ao qual este circuito está submetido (ver Tab. 3) – não esquecer que é dividido;

b) Determinar a seção adequada para cada circuito (ver Tab.13); c) Verificar na Tab. 9 a seção mínima dos condutores; d) Comparar – prevalece sempre a maior seção; e) Consultar na Tab. 10 e 11 a seção dos condutores, neutro e de proteção;

17) Determinar o tipo de proteção (DTM ou DR) conforme critérios da NBR 5410; 18) Definir os disjuntores indicados (ver Tab. 14); 19) Definir os eletrodutos (ver Tab. 5); 20) Listar os materiais.

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EEEMBA

10. ROTEIRO DE UM PROJETO INDUSTRIAL NECESSÁRIO:

- Planta (lay-out) das máquinas - Planta de arquitetura das dependências administrativas e de produção e do corte da edificação

industrial

1) Discriminar as cargas por setor; 2) Conhecer as características dos motores; 3) Conhecer as características do sistema de alimentação da concessionária: tensão de fornecimento e

potencia de curto-circuito no ponto de entrega; 4) Divisão das cargas em blocos; 5) Localização dos quadros de distribuição (CCM – Centro de Controle de Motores); 6) Localização do quadro de distribuição geral (QGF – Quadro Geral de Força) preferencialmente na SE

ou em área próxima; 7) Localização da SE – A cabine de medição deve ser localizada próxima a via pública, vez que os

equipamentos de medição são de propriedade da concessionária, além de facilitar o acesso; 8) Definição do sistema de distribuição: Radial ou em Anel (com recurso); 9) Determinar a demanda prevista (iluminação, tomadas e motores);

MOTORES 𝐷𝑚 = 𝑃𝑚 ×𝐹𝑢𝑚

𝐹𝑃 × 0,736 𝑘𝑉𝐴

Onde: Pm = Potencia nominal do motor (cv) Fum = Fator de utilização do motor (tabela) FP = Fator de potencia (tabela)

10) Demanda dos CCM; 11) Demanda dos QDL; 12) Demanda total da instalação; 13) Determinara potencia nominal do(s) transformador(es) da SE; 14) Calcular a iluminação e tomadas por área; 15) Cálculo do fator de potencia (FP) por área;

a) Calcular a potencia ativa e reativa por setor de produção e depois totalizar b) FP previsto

𝐹𝑃 = 𝑃𝑎

𝑃𝑡 𝑃𝑡 = √𝑃𝑎2 + 𝑃𝑟2 𝑘𝑉𝐴

Onde: Pa = Potencia ativa Pt = Potencia total Pr = Potencia reativa

16) Correção do FP – Capacitores 17) Cálculo das correntes dos circuitos terminais (motores, iluminação e tomadas) - Determinar a seção

dos condutores; 18) Cálculo da corrente dos circuitos de distribuição – Determinar a seção dos condutores; 19) Dimensionar os condutores, neutro e de proteção; 20) Dimensionar os eletrodutos;

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EEEMBA

21) Determinar as impedâncias dos circuitos; 22) Calcular a corrente de curto-circuito:

a) No ponto de entrega; b) Nos barramentos do QGF, QDL e CCM

23) Verificar a condição de partida dos motores; 24) Dimensionar os dispositivos de proteção e comando nos circuitos terminais de distribuição; 25) Dimensionamento da malha de aterramento;

a) Determinar a resistividade aparente do solo; b) Determinar a seção mínima do condutor; c) Determinar o número de condutores principais; d) Determinar o comprimento dos condutores

26) Dimensionamento da SE.

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EEEMBA

11. ANEXO I - Tabelas

TAB. 1 - Potência Média de Aparelhos Eletrodomésticos e de Aquecimento

TIPO POTÊNCIA

(W) TIPO

POTÊNCIA (W)

Aquecedor de água por acumulação

Até 80 L 1.500 Geladeira 250

De 100 a 150 L 2.500 Geladeira duplex 500

De 200 a 400 L 4.000 Grill 1.200

Aquecedor de água por passagem 6.000 Hidromassagem 660

Aquecedor de ambiente 1.000 Impressora 150

Aspirador de pó 700 Liquidificador 350

Batedeira 100 Máquina de costura 100

Cafeteira Uso Doméstico 600 Máquina de lavar louças 1.500

Uso Comercial 1.200 Máquina de Lavar Roupas

c/aquecimento 1.500

Chuveiro Elétrico 127 V 4.200 s/aquecimento 400

220 V 6.000 Máquina de secar roupas 3.500

Equipamento de som 50 Micro computador 150

Ebulidor 1.000 Moedor de lixo 300 a 600

Enceradeira 300 Rádio gravador 50

Espremedor de frutas 200 Secador de cabelos 1.000

Exaustor/Coifa 100 Som modular (por módulo) 50

Ferro de passar automático 1.000 Torneira elétrica 2.500

Freezer 1 ou 2 portas 250 Torradeira 1.000

Freezer 3 ou 4 portas 500 TV 100

Fogão elétrico (por bôca) 1.500 Ventilador 10

Forno (de embutir) 4.500 Vídeo cassete 25

Forno microondas 1.200

Coelba

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EEEMBA

TAB.2

Nº DE CIRCUITOS DE TUE`'S

FD

1 1,00

2 1,00

3 0,84

4 0,76

5 0,70

6 0,65

7 0,60

8 0,57

9 0,54

10 0,52

11 0,49

12 0,48

13 0,46

14 0,45

15 0,44

16 0,43

17 0,40

18 0,41

19 0,40

20 0,40

21 0,39

22 0,39

23 0,39

24 0,38

25 0,38

NBR 5410

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EEEMBA

TAB.3

FATORES DE AGRUPAMENTO (f)

Nº DE CIRCUITOS AGRUPADOS

1 2 3 4 5 6 7

1,00 0,8 0,7 0,65 0,6 0,56 0,55

Pirelli

TAB. 4

SEÇÃO DOS CONDUTORES

(mm2)

CORRENTE NOMINAL (A)

1 CIRCUITO P/ELETRODUTO

2 OU MAIS CIRCUITOS AGRUPADOS

1,5 15 10

2,5 20 15

4 25 20

6 35 25

10 50 40

16 60 50

25 70 70

35 100 70

50 100 100

ABNT

TAB.5 - ELETRODUTOS

SEÇÃO NOMINAL

(mm2)

Nº DE CONDUTORES NO ELETRODUTO

2 3 4 5 6 7 8 9 10

TAMANHO NOMINAL DO ELETRODUTO (mm)

1,5 16 16 16 16 16 16 20 20 20

2,5 16 16 16 20 20 20 20 25 25

4 16 16 20 20 20 25 25 25 25

6 16 20 20 25 25 25 25 32 32

10 20 20 25 25 32 32 32 40 40

16 20 25 25 32 32 40 40 40 40

25 25 32 32 40 40 40 50 50 50

35 25 32 40 40 50 50 50 50 60

50 32 40 40 50 50 60 60 60 75

70 40 40 50 60 60 60 75 75 75

95 40 50 60 60 75 75 75 85 85

120 50 50 60 75 75 75 85 85 X

150 50 60 75 75 85 85 X X X

185 50 75 75 85 85 X X X X

240 60 75 85 X X X X X X

Pirelli

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EEEMBA

TAB. 6- FATOR DE DEMANDA PARA ILUMINAÇÃO E TUG’s RESIDENCIAL

POTÊNCIA (W) FATOR DE DEMANDA

0 a 1.000 0,86

1.001 a 2.000 0,81

2.001 a 3.000 0,76

3.001 a 4.000 0,72

4.001 a 5.000 0,68

5.001 a 6.000 0,64

6.001 a 7.000 0,60

7.001 a 8.000 0,57

8.001 a 9.000 0,54

9.001 a 10.000 0,52

Acima de 10.000 0,45

Coelba

TAB. 7 – FATOR DE DEMANDA PARA ILUMINAÇÃO E TUG’s NÃO RESIDENCIAIS

DESCRIÇÃO FATOR DE DEMANDA %

Auditório, salões para exposição e semelhantes

100

Bancos, Lojas e semelhantes 100

Barbearias, salões de beleza e semelhantes 100

Clubes e semelhantes 100

Escolas e semelhantes 100 para os primeiros 12 KVA

50 para o que exceder de 12 KVA

Escritórios 100 para os primeiros 20 KVA

70 para o que exceder de 20 KVA

Garagens comerciais e semelhantes 100

Hospitais e semelhantes 50 para os primeiros 20 KVA

Hotéis e semelhantes

50 para os primeiros 20 KVA

40 para os seguintes 80 KVA

30 para o que exceder de 100 KVA

Igrejas e semelhantes 100

Restaurantes e semelhantes 100

Coelba

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EEEMBA

TAB. 8 – DIMENSIONAMENTO DO RAMAL DE ENTRADA – SISTEMA ESTRELA COM NEUTRO – 127/220 V

CATEGORIA CARGA

INSTALADA (KW)

LIMITAÇÃO MOTORES

(cv)

CONDUTOR RAMAL DE

ENT. (mm2)

PROTEÇÃO ELETRODUTO (mm)

ATERRAMENTO

DISJ. TERM

.(A)

CHAVE (A)

FUSÍVEL (A)

CONDUTOR (mm2)

ELETRODUTO

FN FF FFFN PVC AÇO PVC AÇO

A1 Até 5 1 X X 6 40 30 30 25 20 6 20 15

A2 5 a 10 2 X X 16 70 100 70 25 20 10 20 15

B1 9 A 10 1 2 X 10 40 60 40 32 25 10 20 15

B2 10 A 15 2 3 X 16 60 60 60 32 25 10 20 15

B3 15 A 20 2 5 X 25 70 100 70 32 25 10 20 15

Coelba

TAB.9 – SEÇÕES MÍNIMAS DOS CONDUTORES

TIPO DE INSTALAÇÃO UTILIZAÇÃO DO CIRCUITO

SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR (mm2)

CU AL

INSTALAÇÕES FIXAS EM GERAL

CABOS ISOLADOS

CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO 1,5 16

CIRCUITOS DE FORÇA 2,5 16

CIRCUITOS DE SINALIZAÇÃO E CIRCUITOS DE CONTROLE

0,5 X

CONDUTORES NUS

CIRCUITOS DE FORÇA 10 16

CIRCUITOS DE SINALIZAÇÃO E CIRCUITOS DE CONTROLE

4 X

LIGAÇÕES FLEXIVEIS FEITAS EM CABOS ISOLADOS

PARA UM EQUIPAMENTO ESPECÍFICO

COMO ESPECIFICADO NA NORMA DO EQUIPAMENTO

PARA QUALQUER OUTRA APLICAÇÃO

0,75 X

CIRCUITOS A EXTRA BAIXA TENSÃO PARA APLICAÇÕES ESPECIAIS

0,75 X

REFERÊNCIA NBR-5410

87

EEEMBA

TAB.10 – SEÇÃO DO CONDUTOR NEUTRO

SEÇÃO DOS CONDUTORES-FASE (mm2)

SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR NEUTRO

(mm2)

S MENOR QUE 25 S

35 25

50 25

70 35

95 50

120 70

150 70

185 95

240 120

300 150

400 185

REFERÊNCIA NBR-5410

TAB.11 – SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO

SEÇÃO DOS CONDUTORES FASE DA INSTALAÇÃO

S (mm2)

SEÇÃO MÍNIMA DO CONDUTOR DE PROTEÇÃO CORRESPONDENTE

S (mm2)

S MENOR 16 S

16 A 35 16

MAIOR 35 S/2

REFERÊNCIA NBR-5410

TAB. 12 – LIMITES DE QUEDA DE TENSÃO

ILUMINAÇÃO OUTROS

A - Instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão, a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão.

4% 4%

B - Instalações alimentadas diretamente por subestação de transformação ou transformador, a partir de uma instalação de alta tensão.

7% 7%

C - Instalações que possuem fonte própria. 7% 7%

REFERÊNCIA NBR-5410

88

EEEMBA

TAB.13 – CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE PARA FIOS E CABOS DE COBRE ISOLADOS COM PVC / 70 TIPO NOFLAN BWF 750 V – TEMPERATURA AMBIENTE 30º C

SEÇÃO NOMINAL

(mm2)

CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE MÁXIMA (A)

2 CONDUTORES CARREGADOS

CORRENTE NOMINAL DO DISJUNTOR OU FUSÍVEL

ÁMPERES

CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE MÁXIMA (A)

3 CONDUTORES CARREGADOS

CORRENTE NOMINAL DO DISJUNTOR OU FUSÍVEL

ÁMPERES

1,0 13,5 10 12 10

1,5 17,5 16 15,5 16

2,5 24 20 21 20

4,0 32 25 28 25

6,0 41 35 36 25

10,0 57 50 50 50

16,0 76 63 68 63

25,0 101 80 89 80

35,0 125 100 111 100

50,0 151 125 134 125

70,0 192 160 171 160

95,0 232 200 207 160

120,0 269 250 239 224

150,0 309 250 272 250

185,0 353 315 310 250

240,0 415 355 364 315

300,0 473 425 419 355

400,0 566 500 502 425

500,0 651 500 578 500

CATÁLOGOS 17A E 17B MEI DA SIEMENS OBS.: Considerar 2 condutores carregados: circuito monofásico a 2 condutores; circuito bifásico a 2 condutores Considerar 3 condutores carregados: circuito trifásico sem neutro; circuito bifásico a 3 condutores

89

EEEMBA

TAB.14 – ESPECIFICAÇÃO DE DISJUNTORES E CABOS (POR FASE)

POTÊNCIA MÁXIMA UTILIZADA NO CIRCUITO VA

CORRENTE MÁXIMA

NO CIRCUITO

(A)

DISJUNTOR INDICADO

(A)

SEÇÃO DO CONDUTOR INDICADO (mm2)

2 CONDUTORES

NO MESMO ELETRODUTO

3 CONDUTORES

NO MESMO ELETRODUTO

4 CONDUTORES

NO MESMO ELETRODUTO

6 CONDUTORES

NO MESMO ELETRODUTO

127 V (F-N)

220 V (F-F) OU F-N

1.016 1.760 8 10 1,5 1,5 1,5 1,5

1.524 2.640 12 15 1,5 1,5 1,5 2,5

2.032 3.520 16 20 2,5 2,5 2,5 4

2.540 4.400 20 25 2,5 4 4 6

3.048 5.280 24 30 4 4 6 6

3.556 6.160 28 35 6 6 6 10

4.064 7.040 32 40 6 10 10 10

5.080 8.800 40 50 10 10 10 16

6.096 10.560 48 60 10 16 16 25

7.112 12.320 56 70 16 16 25 35

Coelba

TAB.15 – SEÇÃO DO CONDUTOR DE LIGAÇÃO À TERRA

CAPACIDADE DO CIRCUITO BITOLA DO CONDUTOR

(A) (mm2)

30 1,5

40 2,5

60 4

100 6

200 10

400 16

600 25

800 35

REFERENCIA NBR-5410

90

EEEMBA

TAB. 16 – SOMA DAS POTÊNCIAS EM WATTS X DISTÂNCIA EM METROS U=110 V

CONDUTOR SÉRIE MÉTRICA (mm2)

e%

1% 2% 3% 4%

1,5 5.263 10.526 15.789 21.052

2,5 8.773 17.546 26.319 35.092

4 14.036 28.072 42.108 56.144

6 21.054 42.108 63.162 84.216

10 35.090 70.180 105.270 140.360

16 56.144 112.288 168.432 224.576

25 87.725 175.450 263.175 350.900

35 122.815 245.630 368.445 491.260

50 175.450 350.900 526.350 701.800

70 245.630 491.260 736.890 982.520

95 333.355 666.710 1.000.065 1.333.420

120 421.080 842.160 1.263.240 1.684.320

150 526.350 1.052.700 1.579.050 2.105.400

185 649.165 1.298.330 1.947.495 25.966.660

240 842.160 1.684.320 2.526.480 3.368.640

300 1.052.700 2.105.400 3.158.100 4.210.800

400 1.403.600 2.807.200 4.210.800 5.614.400

500 1.754.500 3.509.000 5.263.500 7.018.000

REFERÊNCIA NBR-5410

TAB. 17– SOMA DAS POTÊNCIAS EM WATTS X DISTÂNCIA EM METROS U=220 V

CONDUTOR SÉRIE MÉTRICA (mm2)

e%

1% 2% 3% 4%

1,5 21.054 42.108 63.162 84.216

2,5 35.090 70.180 105.270 140.360

4 56.144 112.288 168.432 224.576

6 84.216 168.432 252.648 336.864

10 140.360 280.720 421.080 561.440

16 224.576 449.152 673.728 898.304

25 350.900 701.800 1.052.700 1.403.600

35 491.260 982.520 1.473.780 1.965.040

50 701.800 1.403.600 2.105.400 2.807.200

70 982.520 1.965.040 2.947.560 3.930.080

95 1.333.420 2.666.840 4.000.260 5.333.680

120 1.684.320 3.368.640 5.052.960 6.737.280

150 2.105.400 4.210.800 6.316.200 8.421.600

185 2.596.660 5.193.320 7.789.980 10.360.640

240 3.368.640 6.737.280 10.105.920 13.474.560

300 4.210.800 8.421.600 12.632.400 16.843.200

400 5.614.400 11.228.800 16.843.200 22.457.600

500 7.018.000 14.036.000 21.054.000 28.072.000

REFERÊNCIA NBR-5410

91

EEEMBA

TAB.18 – FATORES DE DEMANDA DE APARELHOS ELETRODOMÉSTICOS EM GERAL E AQUECIMENTO

Nº DE APARELHOS FD (%) Nº DE APARELHOS FD (%)

1 100 16 43

2 92 17 42

3 84 18 41

4 76 19 40

5 70 20 40

6 65 21 39

7 60 22 39

8 57 23 39

9 54 24 38

10 52 25 38

11 49 26 a 30 37

12 48 31 a 40 36

13 46 41 a 50 35

14 45 51 a 60 34

15 44 Acima de 60 33

COELBA

TAB. 19 – FATORES DE DEMANDA DE FOGÕES ELÉTRICOS

Nº DE APARELHOS

FATOR DE DEMANDA (%)

c/Potência de até 3,5 KW c/Potência de 3,5 KW ou mais

1 100 100

2 75 65

3 70 55

4 66 50

5 62 45

6 59 43

7 56 40

8 53 36

9 51 35

10 49 34

11 47 32

12 45 32

13 43 32

14 41 32

15 40 32

COELBA

92

EEEMBA

TAB. 20 - FATORES DE DEMANDA PARA MOTO BOMBA HIDROMASSAGEM

Nº DE APARELHOS FD (%)

1 100

2 56

3 47

4 39

5 35

6 A 10 25

11 A 20 20

21 A 30 18

Acima de 30 15

COELBA TAB. 21 – PROTEÇÃO DOS MOTORES

TIPO DO MOTOR MÉTODO DE PARTIDA MOTORES SEM LETRA

CÓDIGO (%)

MOTORES COM LETRA-CÓDIGO

LETRA %

Monofásicos, trifásicos de rotor em Gaiola e síncronos

A 150

A PLENA TENSÃO 300 B até E 250

F até V 300

Corrente nominal A 150

COM TENSÃO até 30 A - 250 % B até E 200

REDUZIDA Acima de 30 A - 200 % F até V 250

Trifásicos de anéis X 150 X

REFERENCIA NBR-5410

TAB. 22 – DEMANDA INDIVIDUAL DE MOTORES TRIFÁSICOS

VALORES NOMINAIS DO MOTOR DEMANDA POR MOTOR ABSORVIDA DA REDE

(kVA)

POTÊNCIA

F.P. RENDIMENTO CORRENTE

(220 V) 1 MOTOR 2 MOTORES

DE 3 A 5 MOTORES

MAIS DE 5 MOTORES

EIXO cv

ABSORVIDA REDE kW

1/6 0,25 0,67 0,49 0,9 0,37 0,30 0,26 0,22

1/4 0,33 0,69 0,55 1,2 0,48 0,38 0,34 0,29

1/3 0,41 0,74 0,60 1,5 0,56 0,45 0,39 0,34

1/2 0,57 0,79 0,65 1,9 0,72 0,58 0,34 0,29

3/4 0,82 0,76 0,67 2,8 1,08 0,86 0,76 0,65

1,0 1,13 0,82 0,65 3,7 1,38 1,10 0,97 0,83

1,5 1,58 0,78 70 5,3 2,03 1,62 1,42 1,22

2,0 1,94 0,81 0,76 6,3 2,40 1,92 1,68 1,44

3,0 2,91 0,80 0,6 9,5 3,64 2,91 2,55 2,18

4,0 3,82 0,77 0,77 13 4,69 3,97 3,47 2,98

5,0 4,78 0,85 0,77 15 5,62 4,50 3,93 3,37

6,0 5,45 0,84 0,1 17 6,49 5,19 4,54 3,89

7,5 6,90 0,85 0,80 21 8,12 6,50 5,68 4,87

10 9,68 0,90 0,76 26 10,76 8,61 7,53 6,46

Coelba

93

EEEMBA

TAB. 23 – CORRENTE NOMINAIS DOS MOTORES TRIFÁSICOS

POTÊNCIA DO MOTOR CORRENTE NOMINAL (A) CORRENTE NOMINAL (A)

1800 rpm-60 Hz-4 pólos 1200 rpm-60 Hz-6 pólos

CV KW 220 V 380 V 220 V 380V

1/3 0,25 1,60 0,93 1,80 1,04

1/2 0,37 2,10 1,22 2,60 1,50

3/4 0,56 3,00 1,74 3,40 ,96

1 0,74 3,80 2,20 4,00 2,30

1,5 1,1 5,00 2,90 5,60 3,20

2 1,5 6,50 3,80 6,80 3,90

3 2,2 9,00 5,20 10,00 5,80

4 3,0 12 6,9 13 7,5

5 3,7 15 8,7 15 8,7

6 4,5 17 9,8 18 10,4

7,5 5,5 21 12,1 22 12,7

10 7,4 28 16,2 30 17,3

12,5 9,2 34 20,2 36 20,8

15 11 42 24,2 43 24,8

20 14,7 50 28,9 56 32,3

25 18,4 62 35,8 64 37

30 22 75 43,3 75 43,3

40 30 98 57 100 58

50 37 120 69,5 130 75

60 45 145 83,7 155 89,4

75 55 180 103,9 190 109,6

100 74 250 144,3 260 150

125 92 305 176 315 182

150 110 360 208 380 219

175 129 420 242 445 257

200 147 480 277 495 286

REFERÊNCIA NBR-5410 Obtêm-se as correntes dos motores em 440 V, multiplicando-se os valores da coluna de 220 V por 0,5.

94

EEEMBA

TAB. 24 – LETRA-CÓDIGO

LETRA CÓDIGO kVA/ HP com rotor bloqueado

A 0 a 3,14

B 3,15 a 3,54

C 3,55 a 3,99

D 4,00 a 4,49

E 4,5 a 4,99

F 5,0 a 5,59

G 5,6 a 6,29

H 6,3 a 7,09

J 7,1 a 7,99

K 8,0 a 8,99

L 9,0 a 9,99

M 10 a 11,19

N 11,2 a 12,49

P 12,5 a 13,99

R 14,0 a 15,99

S 16,0 a 17,99

T 18,0 a 19,99

U 20,0 a 22,39

V 22,4 em diante

REFERÊNCIA NBR-5410

95

EEEMBA

TAB.25 – MOTORES TRIFÁSICOS COM ROTOR EM CURTO-CIRCUITO CARCAÇAS 71 A 132

POTÊNCIA MODELO

rpm CORRENTE NOMINAL

RENDIMENTO FATOR DE POTÊNCIA

CORRENTE PARTIDA

CV KW NOMINAL 220 V 380 V % cos IP/IN

2 PÓLOS - 3.600 rpm

0,75 0,55 71a2 3420 2,46 1,42 74 0,81 5,5

1 0,75 71b2 3440 3,34 1,93 76 0,76 6,2

1,5 1,1 80a2 3450 4,67 2,70 78 0,82 6,1

2 1,5 80b2 3455 6,51 3,76 78 0,76 6,3

3 2,2 90S2 3490 9,18 5,30 83 0,76 8,3

5 4 100L2 3490 13,7 7,90 84 0,83 9,0

7,5 5,5 112M2 3480 19,2 11,5 88 0,83 7,4

10 7,5 132S2 3475 28,6 16,2 81 0,85 6,7

15 11 132M2 3500 40,7 23,5 87 0,82 7,0

4 PÓLOS - 1.800 rpm

0,5 0,37 71a4 1680 1,94 1,12 71 0,70 4,2

0,75 0,55 71b4 1690 3,10 1,79 72 0,66 4,5

1 0,75 80a4 1715 3,84 2,22 76 0,65 5,7

1,5 1,1 80b4 1685 5,37 3,10 76 0,73 5,2

2 1,5 90S4 1720 5,95 3,44 87 0,74 6,6

3 2,2 90L4 1720 9,52 5,50 83 0,73 6,6

5 4 100L4 1720 13,7 7,90 84 0,83 7,0

7,5 5,5 112M4 1735 20,6 11,9 86 0,81 7,0

10 7,5 132S4 1740 26,6 15,4 86 0,85 6,6

15 11 132L4 1760 45,0 26,0 87 0,75 7,8

6 PÓLOS - 1.200 rpm

0,5 0,37 80a6 1160 2,30 1,33 67 0,62 4,6

0,75 0,55 80b6 1150 3,26 1,88 70 0,63 4,2

1 0,75 80c6 1130 3,65 2,11 72 0,73 3,8

1,5 1,1 90S6 1160 5,13 2,96 80 0,72 4,7

2 1,5 90L6 1150 7,45 4,30 75 0,70 5,1

3 2,2 100L6 1150 10,2 5,87 81 0,70 5,9

5 4 132S6 1160 14,9 8,60 85 0,77 6,0

7,5 5,5 132Ma6 1150 21,1 12,2 86 0,79 6,4

10 7,5 132L6 1165 31,0 18,0 85 0,72 6,7

8 PÓLOS - 900 rpm

0,5 0,37 80c8 860 2,80 1,60 61 0,57 3,4

0,75 0,55 90S8 865 4,70 2,70 66 0,50 3,5

1 0,75 90L8 865 5,00 2,90 68 0,56 4,0

1,5 1,1 100La8 860 7,10 4,10 74 0,54 4,5

2 1,5 100L8 845 7,00 4,00 77 0,72 4,1

3 2,2 112M8 860 13,5 7,73 77 0,60 3,8

5 4 132M8 860 18,8 10,9 78 0,67 5,1

REFERÊNCIA NBR-5410

96

EEEMBA

TAB. 26 - FATORES DETERMINANTES DA ILUMINÂNCIA ADEQUADA

CARACTERÍSTICA DA TAREFA E DO OBSERVADOR

PESO

-1 0 1

IDADE INFERIOR A 40 ANOS 40 A 55 ANOS SUPERIOR A 55 ANOS

VELOCIDADE E PRECISÃO SEM IMPORTÂNCIA IMPORTANTE CRÍTICA

REFLETÂNCIA DO FUNFO DA TAREFA SUPERIOR A 70% 30 A 70 % INFERIOR A 30%

REFERENCIA NBR-5413

TAB.27 – ILUMINÂNCIA (em lux) PARA CADA GRUPO DE TAREFAS VISUAIS

FAIXAS ILUMINÂNCIA TIPO DE ATIVIDADE

FAIXA A Iluminação geral para áreas usadas interruptamente ou com tarefas visuais simples

20 Áreas públicas, com arredores

escuros 30

50

50 Orientação simples para

permanência curta 75

100

100 Recintos não usados para

trabalhos contínuos: depósitos 150

200

FAIXA B Iluminação geral para áreas de trabalho

200 Tarefas com requisitos visuais limitados: trabalho bruto de

maquinaria, auditórios 300

500

500 Tarefas com requisitos visuais normais: trabalho médio de

maquinaria, escritórios 750

1.000

1.000 Tarefas com requisitos visuais especiais: gravação manual

inspeção industrial de roupas 1.500

2.000

FAIXA C Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis

2.000 Tarefas visuais exatas e prolongadas: relógios, eletrônica

de tamanho pequeno 3.000

5.000

5.000 Tarefas visuais muito exatas: montagem de microeletrônica

7.500

10.000

10.000 Tarefas visuais muito especiais:

cirurgia 15.000

20.000

REFERENCIA NBR-5413

97

EEEMBA

TAB.28 – ILUMINÂNCIA EM LUX, POR TIPO DE ATIVIDADE

ATIVIDADES ILUMINÂNCIA

ATIVIDADES ILUMINÂNCIA

BAIXA MÉDIA ALTA BAIXA MÉDIA ALTA

a) Auditórios e Anfiteatros f) Salão p/esportes

Tribuna 300 500 700 Ginástica 150 200 300

Platéia 100 150 200 Futebol de salão 150 200 300

Salas de espera 100 150 200 Locais recreativos 100 150 200

Bilheterias 300 150 750 Piscina 100 150 200

b) Bancos Pugilismo 750 1000 1500

Atendimento ao público 300 500 750 Tênis 300 500 750

Contabilidade 300 500 750 g) Garagens

Recepção 100 150 200 Oficinas 150 150 300

Guichês 300 500 750 Bancadas 300 300 750

Arquivos 200 300 500 Estacionamento 100 150 200

c) Bibliotecas h) Hospitais

Sala de leitura 300 500 750 Pronto socorro 300 500 750

Estantes 200 300 500 Sala de operação 300 500 750

Fichário 200 300 500 Dentista 150 200 300

d) Escolas Sala de partos 150 200 300

Sala de aula 200 300 500 berçario 75 100 150

Quadros-negros 300 500 750 i) Hotéis e restaurantes

Trabalhos manuais 200 300 500 Geral 100 150 200

Salas de desenho 300 500 750 Cozinha 150 200 300

Salas de Educ. Física 100 150 200 Quartos 100 150 200

Salão de conferência 100 150 200 Restaurante 100 150 200

e) Escritórios j) Residências

Registros, cartografia, etc 750 1000 1500 Geral 100 150 200

Desenho de engenharia 750 1000 1500 Cozinhas 200 300 500

Banheiros 100 150 200

REFERÊNCIA NBR-5413

98

EEEMBA

TAB.29 - FLUXO LUMINOSO INICIAL

A) LAMPADAS INCANDESCENTES

WATT LUMEN

120V 220V

60 810 660

75 1.060 900

100 1.450 1.300

200 3.400 3.000

300 5.600 4.900

500 9.700 8.800

1.000 20.200 18.700

1.500 32.400 29.200

B) LÂMPADAS DE DESCARGA

1) FLUORESCENTES

WATT BULBO BRANCA FRIA

LUMEN LUZ DO DIA

LUMEN

20 T-12 1.140 1.000

40 T-12 2.800 2.350

110 T-12 9.200 7.700

2) VAPOR DE MERCÚRIO

WATT BULBO ACABAMENTO LUMEN

125 A-25 Cor corrigida 6.250

250 BT-28 Cor corrigida 13.000

400 BT-37 Cor corrigida 23.000

700 BT-46 Cor corrigida 42.500

1.000 BT-56 Cor corrigida 57.000

3) VAPOR DE SÓDIO DE ALTA PRESSÃO (LUCALOX)

WATT BULBO ACABAMENTO LUMEN

250 E-18 Claro 25.500

400 E-18 Claro 50.000

1.000 E-18 Claro 140.000

4) LUZ MISTA

WATT BULBO ACABAMENTO LUMEN

160 PS-30 Cor corrigida 3.000

250 PS-35 Cor corrigida 5.500

500 E-37 Cor corrigida 12.500

M.R.GE.PETTERCO

TAB. 30 - FATORES DE DEMANDA DE CONDICIONADORES DE AR TIPO JANELA

NÚMERO DE APARELHOS FATOR DE DEMANDA (%)

1 a 10 100

11 a 20 86

21 a 30 80

31 a 40 78

41 a 50 75

51 a 75 70

76 a 100 65

ACIMA DE 100 60

COELBA

99

EEEMBA

NOTAS: Valores válidos para os aparelhos até 12000 BTU/h, ligados em 127V ou 220V e para os aparelhos acima 12000 BTU/h ligados em 220V. Quando a capacidade do sistema de refrigeração estiver indicada em TR (Tonelada de refrigeração), considerar o seguinte: - Sistemas até 50 TR em várias unidades pequenas (10 TR) distribuídas: 1 kVA/TR - Sistemas até 50 TR em uma unidade: 1,8 kVA/TR - Sistemas acima de 50 TR até 99 TR em uma unidade: 2,3 kVA/TR - Sistemas acima de 100 TR: 2,8 kVA/TR Dividir os valores das demandas calculadas acima pelo fator de rendimento do motor da central.

TAB. 31 – DEMANDA INDIVIDUAL DE MOTORES MONOFÁSICOS

VALORES NOMINAIS DO MOTOR DEMANDA INDIVIDUAL POTÊNCIA

F.P. RENDIMENTO CORRENTE

(220 V) 1

MOTOR 2

MOTORES 3 a 5

MOTORES MAIS DE 5 MOTORES EIXO

ABSORVIDA REDE (KW)

1/4 0,39 0,63 0,47 2,8 0,62 0,50 0,43 0,37

1/3 0,52 0,71 0,47 3,3 0,73 0,58 0,51 0,44

1/2 0,66 072 0,56 4,2 0,92 0,74 0,64 0,55

3/4 0,89 0,72 0,62 5,6 1,24 0,99 0,87 0,74

1,0 1,10 0,74 0,67 6,8 1,49 1,19 1,04 0,89

1,5 1,58 0,82 0,70 8,8 1,93 1,54 1,35 1,16

2,0 2,07 0,85 0,71 11 2,44 1,95 1,71 1,46

3,0 3,07 0,96 0,72 15 3,2 2,56 2,24 1,92

4,0 3,98 0,96 0,74 19 4,15 3,32 2,91 2,49

5,0 4,91 0,94 0,75 24 5,22 4,18 3,65 2,91

2,49 7,46 0,94 0,74 36 7,94 6,35 5,56 4,76

10,0 9,44 0,94 0,78 46 10,04 8,03 7,03 6,02

12,5 12,10 0,93 0,76 59 13,01 10,41 9,11 7,81

COELBA

TAB. 32 – POTENCIAS NOMINAIS DE CONDICIONADORES DE AR TIPO JANELA

CAPACIDADE POTENCIA NOMINAL

BTU/h Kcal/h W VA

7000 1750 1060 1207

7500 1975 1195 1270

9000 2375 1250 1330

10000 2500 1350 1397

12000 3000 1450 1474

15000 3750 100 1980

18000 4500 2700 2816

21000 5250 2400 2640

30000 7500 3520 3652

Fonte: Recommended Practice for Electric Power

100

EEEMBA

12. ANEXO II - Coeficientes de utilização TABELA 33

101

EEEMBA

102

EEEMBA

103

EEEMBA

104

EEEMBA

105

EEEMBA

13. ANEXO III - Símbolos de eletricidade predial

106

EEEMBA

14. ANEXO IV – Simbologia de redes

107

EEEMBA

108

EEEMBA

109

EEEMBA

110

EEEMBA

111

EEEMBA

112

EEEMBA

113

EEEMBA

15. ANEXO V – Planta de edificação residencial

114

EEEMBA