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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Felipe Nunes de Farias METODOLOGIA PARA PROJETOS DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS. ESTUDO DE CASO: QUARTEL DA POLÍCIA MILITAR Fortaleza Junho de 2010

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEAR

    CENTRO DE TECNOLOGIA

    DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA

    CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA

    Felipe Nunes de Farias

    METODOLOGIA PARA PROJETOS DE INSTALAES ELTRICAS.

    ESTUDO DE CASO: QUARTEL DA POLCIA MILITAR

    Fortaleza

    Junho de 2010

  • FELIPE NUNES DE FARIAS

    METODOLOGIA PARA PROJETOS DE INSTALAES ELTRICAS.

    ESTUDO DE CASO: QUARTEL DA POLCIA MILITAR

    Monografia apresentada junto ao Curso de Engenharia

    Eltrica da Universidade Federal do Cear, na rea de

    concentrao de Instalaes Eltricas Prediais, como

    requisito parcial obteno do ttulo de Engenheiro

    Eletricista.

    Orientador: Prof. Carlos Gustavo Castelo Branco, Msc.

    Fortaleza

    Junho de 2010

  • DEDICATRIA

    Dedico este trabalho primeiramente a

    Deus, que me d a graa, inspirao e

    fora para viver todos os dias.

    Aos meus pais Sebastio e Rosimar

    que sempre me apoiaram durante toda

    a minha vida.

  • v

    AGRADECIMENTOS A Deus por ser minha fonte de vida. Por ter me dado fora para superar os

    momentos mais difceis e nunca ter me abandonado. Agradeo a Ele por todas as graas

    realizadas.

    Aos meus pais que so exemplos de pessoas honestas e trabalhadoras que sempre

    investiram e apoiaram na minha educao. A toda minha famlia pelo amor e ateno.

    A todos os professores do curso de Engenharia Eltrica que fizeram parte da minha

    formao acadmica. Ao meu orientador, Professor Carlos Gustavo Castelo Branco, pela

    disponibilidade e ateno em me orientar nesta monografia.

    A todos os funcionrios da Clula de Projetos em Edificaes (CEPRE) do

    Departamento de Edificaes e Rodovias (DER), em especial aos engenheiros Francisco

    Itaimb Matias de Oliveira, Francisco Bencio de Oliveira Filho e Francisco Gilclio de

    Assuno Moreira, que me ensinaram muitas coisas e contriburam com meu trabalho.

    Aos meus colegas de faculdade pelo companheirismo e ajuda em vrios momentos

    deste curso. Aos meus amigos pela ajuda nos bons e maus momentos e compreenso.

  • vi

    Farias, F. N. de Metodologia para Projetos de Instalao Eltrica, Universidade Federal

    do Cear- UFC, 2010, 91p.

    Esta monografia apresenta uma sequncia de passos na elaborao de projetos de

    instalaes eltricas prediais. Tem como objetivo auxiliar o projetista a fazer um

    planejamento bsico para tornar um projeto eltrico mais objetivo e prtico. So

    apresentados as principais partes bsicas de uma projeto eltrico predial. So propostas

    solues baseadas na experincia profissional visando uma otimizao nos clculos de

    dimensionamento. feito um estudo de caso onde mostrado todos os passos adotados

    durante a sua elaborao, a fim de ilustrar a metodologia.

    Palavras-chave: Instalaes Eltricas Prediais, Eletrotcnica, Subestao.

  • vii

    Farias, F. N. de Metodologia para Projetos de Instalao Eltrica, Universidade Federal

    do Cear- UFC, 2010, 91p.

    This monograph presents a sequence of steps in the drafting of wiring buildings. Aims to

    help the designer to make a basic planning to make an electric bill more objective and

    practical. It presents the main basic parts of a electrical design building. Solutions are

    proposed based on professional experience in order to optimize a measured one. It made a

    case study where it is shown all the steps taken during its preparation in order to illustrate

    the methodology.

    Keywords: Buildings Electrical Installations, Electotechnical, Sub-station.

  • viii

    SUMRIO

    LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... XIII

    LISTA DE TABELAS ....................................................................................................... XV

    ABREVIATURAS E SIGLAS ......................................................................................... XVII

    1. INTRODUO .............................................................................................................. 1

    1.1. O SISTEMA ELTRICO E AS INSTALAES .................................................. 1

    1.2. MOTIVAO ........................................................................................................ 2

    1.3. APRESENTAO DO PROJETO ........................................................................ 4

    2. ETAPAS DO PROJETO ................................................................................................ 5

    3. FATORES DE PROJETO .............................................................................................. 7

    3.1. ANLISE DAS INFLUNCIAS EXTERNAS ...................................................... 7

    3.2. ANLISE DAS INFLUNCIAS INTERNAS ....................................................... 9

    4. PROJETO DE ILUMINAO E TOMADAS ............................................................ 13

    4.1. PROJETO DE ILUMINAO ............................................................................ 13

    4.1.1. PROJETO DE ILUMINAO INTERNA ..................................................... 13

    4.1.1.1. Seleo da Iluminncia ............................................................................. 13

    4.1.1.2. Seleo das lmpadas e luminrias ........................................................... 15

    4.1.1.3. Escolha do reator ...................................................................................... 18

    4.1.1.4. Clculo Luminotcnico............................................................................. 18

    4.1.2. PROJETO DE ILUMINAO EXTERNA .................................................... 22

    4.2. PROJETO DE TOMADAS DE USO GERAL (TUG) .......................................... 23

    4.3. CRITRIO PARA DIVISO DOS CIRCUITOS ................................................ 24

    4.4. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ..................................................... 24

    4.4.1. CORRENTE NOMINAL DO CIRCUITO ...................................................... 24

    4.4.2. CRITRIO DA CAPACIDADE DE CORRENTE .......................................... 25

  • ix

    4.4.3. CRITRIO DA QUEDA DE TENSO ........................................................... 26

    4.4.4. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO E DE PROTEO ... 27

    4.5. DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE PROTEO ...................... 27

    4.5.1. DISJUNTORES ................................................................................................ 28

    4.5.2. DISPOSITIVOS A CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DR) ............ 28

    4.5.3. DISPOSITIVO DE PROTEO CONTRA SURTOS (DPS) ........................ 29

    4.5.3.1. Definio e Classificao ......................................................................... 29

    4.5.3.2. Instalao .................................................................................................. 29

    4.5.3.3. Seleo dos DPSs .................................................................................... 31

    4.5.3.4. Disjuntor de Proteo contra sobrecorrentes (DP) ................................... 33

    4.5.3.5. Especificao Tcnica .............................................................................. 34

    4.6. SIMPLIFICAES: ............................................................................................. 34

    4.7. ELABORAO DOS QUADROS DE CARGA (QDL) ..................................... 35

    4.7.1. ELEMENTOS DO QUADRO ......................................................................... 35

    4.8. ESPECIFICAO DE CONDUTORES E CONDUTOS .................................... 37

    4.8.1. ESPECIFICAO DE CONDUTORES ......................................................... 37

    4.8.2. ESPECIFICAES DE CONDUTOS ............................................................ 37

    4.9. DIAGRAMA UNIFILAR (QDL) ......................................................................... 39

    4.10. EXEMPLO DE APLICAO 1 ........................................................................... 40

    4.10.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ....................................................................... 40

    4.10.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E DISJUNTORES ............. 42

    4.10.2.1. Corrente nominal ...................................................................................... 42

    4.10.2.2. Capacidade de corrente ............................................................................. 43

    4.10.2.3. Critrio da queda de tenso ...................................................................... 44

    4.10.2.4. Condutor de Neutro e de Proteo ............................................................ 44

    4.10.2.5. Dimensionamento do disjuntor ................................................................. 45

    4.10.3. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOS ................................................. 45

    4.11. CONSIDERAES ............................................................................................. 46

    5. PROJETOS PARA TOMADAS DE COMPUTADORES .......................................... 47

  • x

    5.1. LEVANTAMENTO DE CARGAS ...................................................................... 47

    5.2. DIVISO DOS CIRCUITOS ............................................................................... 48

    5.3. QUADROS DE CARGA (QFC) ........................................................................... 48

    5.4. DETERMINAO DE CONDUTORES E CONDUTOS ................................... 49

    5.5. DIAGRAMA UNIFILAR (QFC) ......................................................................... 50

    5.6. EXEMPLO DE APLICAO 2 ........................................................................... 50

    5.6.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ........................................................................... 50

    5.6.2. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES E DISJUNTORES ............... 52

    5.6.2.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 52

    5.6.2.2. Critrio da capacidade de corrente e de proteo ..................................... 52

    5.6.2.3. Critrio da Queda de Tenso .................................................................... 52

    5.6.2.4. Dimensionamento do condutor neutro e de proteo ............................... 53

    5.6.2.5. Dimensionamento do disjuntor ................................................................. 53

    5.6.2.6. Dimensionamento de condutos ................................................................. 53

    5.7. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 54

    6. PROJETO PARA MQUINAS DE AR-CONDICIONADO ..................................... 55

    6.1. CONDICIONADORES DE AR DO TIPO SPLIT................................................ 55

    6.2. LEVANTAMENTO DE CARGAS ...................................................................... 56

    6.3. DIVISO DOS CIRCUITOS ............................................................................... 57

    6.4. QUADRO DE CARGAS (QFAC) ........................................................................ 57

    6.5. DIAGRAMA UNIFILAR (QFAC) ....................................................................... 58

    6.6. EXEMPLO DE APLICAO 3 ........................................................................... 58

    6.6.1. DIVISO DOS CIRCUITOS ........................................................................... 58

    6.6.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ................................................ 59

    6.6.2.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 59

    6.6.2.2. Critrio da Capacidade de Corrente.......................................................... 60

    6.6.2.3. Critrio da Queda de Tenso .................................................................... 60

    6.6.2.4. Dimensionamento do condutor neutro e de proteo ............................... 60

    6.6.2.5. Dimensionamento do Disjuntor ................................................................ 60

  • xi

    6.7. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 61

    7. CIRCUITOS DE FORA MOTRIZ ............................................................................ 62

    7.1. ELEVADOR ......................................................................................................... 62

    7.2. BOMBAS DE RECALQUE E DE INCNDIO .................................................... 63

    8. ALIMENTADORES .................................................................................................... 64

    8.1. CARACTERSCAS DOS ALIMENTADORES .................................................. 64

    8.1.1. CRITRIO DE CURTO-CIRCUITO ............................................................... 65

    8.1.1.1. Impedncia Reduzida do Sistema (ZUS) ................................................... 66

    8.1.1.2. Impedncia dos Transformadores da Subestao (ZT) ............................. 66

    8.1.1.3. Impedncia do circuito que conecta o transformador ao QGBT .............. 67

    8.1.1.4. Impedncia do Barramento do QGBT ...................................................... 68

    8.2. ALIMENTAO DOS QUADROS .................................................................... 68

    8.2.1. SOLUO 1 .................................................................................................... 69

    8.2.2. SOLUO 2 .................................................................................................... 71

    8.2.3. SOLUO 3 .................................................................................................... 73

    8.3. EXEMPLO DE APLICAO 4 ........................................................................... 75

    8.3.1. DETERMINAO DOS ALIMENTADORES E DISJUNTORES ............... 75

    8.3.1.1. Determinao da Corrente Nominal ......................................................... 75

    8.3.1.2. Critrio da capacidade de corrente ........................................................... 75

    8.3.1.3. Critrio da queda de tenso ...................................................................... 76

    8.3.1.4. Critrio do curto-circuito .......................................................................... 76

    8.3.1.5. Dimensionamento do Condutor Neutro e de Proteo ............................. 80

    8.3.1.6. Dimensionamento do Disjuntores ............................................................ 80

    A corrente nominal do CPG-COMP. de 152,1A e a corrente mxima admissvel

    em um cabo de 120 de 203A. Ento o disjuntor utilizado ser o de 175A. ........... 80

    8.3.2. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTOS ................................................... 80

    8.4. CONSIDERAES FINAIS ............................................................................... 81

    9. SUBESTAO ............................................................................................................ 82

  • xii

    9.1. CARGA EXISTENTE .......................................................................................... 82

    9.2. CLCULO DA DEMANDA ............................................................................... 84

    9.2.1. PARCELA a ..................................................................................................... 84

    9.2.2. PARCELA b ..................................................................................................... 85

    9.2.3. PARCELA c ..................................................................................................... 85

    9.2.4. PARCELA d ..................................................................................................... 86

    9.2.5. PARCELA e ..................................................................................................... 86

    9.2.6. PARCELAS f e g .............................................................................................. 86

    9.3. ESPECIFICAO DOS EQUIPAMENTOS ELTRICOS ................................ 87

    9.4. ATERRAMENTO ................................................................................................ 90

    10. CONCLUSO .............................................................................................................. 91

    REFERNCIAS ................................................................................................................... 92

    ANEXOS .............................................................................................................................. 95

  • xiii

    LISTA DE FIGURAS

    Figura 1: Fachada do prdio Existente ................................................................................... 7

    Figura 2: Prdio Existente ...................................................................................................... 8

    Figura 3: Esboo da planta de situao .................................................................................. 9

    Figura 4: Setor 1 dos pavimentos. ........................................................................................ 11

    Figura 5: Setor 2 dos pavimentos. ........................................................................................ 12

    Figura 6: Setor 3 dos pavimentos. ........................................................................................ 12

    Figura 7: Luminria com aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. ................ 16

    Figura 8: Luminria sem aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. ................. 17

    Figura 9: Luminria de (2x23W) e sua curva de distribuio luminosa. ............................. 17

    Figura 10: Luminria hermtica para 2 lmpadas de 32W. .................................................. 18

    Figura 11: Resultado final da simulao do clculo luminotcnico. .................................... 19

    Figura 12: Luminria com lmpada de 250W. ..................................................................... 22

    Figura 13: Luminria com lmpada de 70W. ....................................................................... 22

    Figura 14:Fluxograma para instalao de DPS's. ................................................................. 30

    Figura 15: Posicionamento do DPS no quadro. .................................................................... 33

    Figura 16: Cabo Superastic Flex da Prysmian (Condutor isolado 750V) ...................... 37

    Figura 17: Eletrocalha. ......................................................................................................... 38

    Figura 18: Eletroduto em PVC Rgido. ................................................................................ 38

    Figura 19: Simbologia adotada. ............................................................................................ 39

    Figura 20: Diagrama unifilar QDL-1.3................................................................................. 39

    Figura 21: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 22..... 43

    Figura 22: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 24..... 43

    Figura 23: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 7....... 43

    Figura 24: Parte da tabela 36 da NBR 5410/2004. ............................................................... 44

    Figura 25: Perfilado. ............................................................................................................. 49

    Figura 26: Diagrama unifilar QFC-2.1 ................................................................................. 50

    Figura 27: Sistema de dutos de um condicionador de ar. ..................................................... 55

  • xiv

    Figura 28: Partes integrantes de um condicionador split. .................................................... 56

    Figura 29: Diagrama unifilar QFAC- 2.1 ............................................................................. 58

    Figura 30: Cabo Sintenax Flex da Prysmian (Condutor unipolar 0,6/1kV) .................. 64

    Figura 31: Mtodo de instalao dos alimentadores. ........................................................... 75

    Figura 32: Subestao existente. .......................................................................................... 82

    Figura 33: Transformador de 150kVA existente. ................................................................. 82

    Figura 34: QGBT Existente. ................................................................................................. 83

    Figura 35: Estrutura de medio com display (Entrada subterrnea). .................................. 88

    Figura 36: Subestao abrigada. ........................................................................................... 89

    Figura 37: Detalhe da ligao da subestao em corte. ........................................................ 89

    Figura 38: Aterramento da Subestao. ................................................................................ 90

  • xv

    LISTA DE TABELAS

    Tabela 1: Etapas do Projeto. ................................................................................................... 5

    Tabela 2: Iluminncias por classes de tarefas visuais........................................................... 14

    Tabela 3: Seleo de lmpadas conforme a altura de instalao .......................................... 15

    Tabela 4: Tipos de instalao e suas aplicaes. .................................................................. 16

    Tabela 5: Nmero de luminrias projetadas para o trreo. ................................................... 20

    Tabela 6: Nmero de luminrias projetadas para o 1 pavimento. ....................................... 21

    Tabela 7: Nmero de luminrias projetadas para o 2 pavimento. ....................................... 21

    Tabela 8: Determinao da altura das tomadas. ................................................................... 23

    Tabela 9: Coeficiente de queda de tenso para condutores isolados 70C em V.A/km. ...... 26

    Tabela 10: Seo dos condutores de proteo ...................................................................... 27

    Tabela 11: Suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao .................. 31

    Tabela 12: Valor mnimo de nvel de proteo do DPS.[19] ............................................... 32

    Tabela 13: Quadros de Cargas QDL-1.3 .............................................................................. 36

    Tabela 14: Dimenses dos condutores isolados. [20]........................................................... 37

    Tabela 15: Dimenses dos Eletrodutos. [22] ........................................................................ 38

    Tabela 17: Quadro de cargas QFC-2.1 ................................................................................. 49

    Tabela 18: Potncias dos condicionadores de ar. ................................................................. 56

    Tabela 19: Quadro de cargas QFAC-2.1 .............................................................................. 57

    Tabela 21: Dimenses dos condutores unipolares. [21] ....................................................... 64

    Tabela 22: Coeficiente de queda de tenso para condutores unipolares 70C em V.A/km. 65

    Tabela 23: QGBT para a primeira situao. ......................................................................... 69

    Tabela 24: Custo da implementao da primeira soluo. ................................................... 70

    Tabela 25: CPG para a segunda situao.............................................................................. 71

    Tabela 26: Custo de implementao da segunda soluo. ................................................... 72

    Tabela 27: CPG-ILUM. ........................................................................................................ 73

    Tabela 28: CPG-COMP. ....................................................................................................... 73

    Tabela 29: CPG-AC. ............................................................................................................ 73

  • xvi

    Tabela 30: Custo de implementao da terceira soluo. ..................................................... 74

    Tabela 31: Levantamento da carga de iluminao ............................................................... 84

    Tabela 32: Levantamento da carga de tomadas. ................................................................... 84

    Tabela 33: Levantamento dos condicionadores de ar. .......................................................... 85

    Tabela 34: Levantamento das bombas do prdio. ................................................................ 86

  • xvii

    ABREVIATURAS E SIGLAS

    Coelce: Companhia de Energtica do Cear;

    ANEEL: Agncia Nacional de Energia Eltrica;

    SPDA: Sistema de Proteo contra Descargas Atmosfricas;

    QGLF: Quadro geral de Luz e Fora;

    CPG: Centro de Proteo Geral;

    QGBT: Quadro Geral de Baixa Tenso;

    TUG: Tomada de Uso Geral;

    QDL: Quadro de Distribuio de Luz;

    QFC: Quadro de Fora para Computadores;

    QFAC: Quadro de Fora para Mquinas de Ar-Condicionado

  • 1

    1. INTRODUO

    1.1. O SISTEMA ELTRICO E AS INSTALAES

    A Eletricidade um elemento fundamental em todos os ramos de atividades. Em

    casas, comrcios, indstrias, hospitais e em outras edificaes a energia eltrica est

    presente. A preferncia pelo seu uso est baseada pela facilidade na sua converso em

    outras formas de energia, como em energia luminosa no uso das lmpadas, energia

    mecnica no uso de motores e alimentao de vrios equipamentos eletro - eletrnicos de

    suma importncia (televiso, geladeira, computadores). A descoberta da eletricidade ajudou

    a acelerar o desenvolvimento do homem.

    O desenvolvimento tecnolgico tem evoludo de forma cada vez mais ascendente.

    Mas no adianta focar os estudos no projeto de novos equipamentos e esquecer-se do

    sistema de alimentao destes. O estudo das instalaes tem como objetivo dispor a

    eletricidade fornecida pela concessionria ao usurio de forma mais adequada e eficiente.

    Para que a energia chegue ao seu local de consumo passa por diversas etapas. Para que todo

    esse processo tenha finalidade, indispensvel que se tenham instalaes projetadas de

    maneira correta e eficiente.

    As instalaes eltricas so divididas com base na sua aplicao final e nas

    caractersticas dos equipamentos a serem alimentados. A seguir so enumerados alguns tipo

    de instalaes eltricas mais comuns.

    Instalaes Residenciais;

    Instalaes Prediais;

    Instalaes Industriais;

    Instalaes Hospitalares.

    As instalaes residenciais so o exemplo mais comum e mais simples. As cargas

    tm uma caracterstica resistiva predominante e destina alimentao de equipamentos

    eltricos e eletrnicos do cotidiano e a iluminao artificial.

    As instalaes prediais tm uma semelhana bsica com as instalaes residenciais.

    Suas cargas tm uma pequena parcela indutiva devido introduo de motores, como

    elevadores e bombas.

  • 2

    Outra diferena consiste no tipo de fornecimento. Tipicamente uma instalao

    residencial possui fornecimento monofsico devido quantidade de potncia instalada. J

    uma instalao predial possui fornecimento trifsico devido a uma potncia instalada maior

    a fim de haver um melhor balanceamento das fases do sistema de distribuio. Outra razo

    est na ligao de motores trifsicos ou outros equipamentos que possam existir.

    Em uma instalao industrial, as cargas so representadas principalmente por

    motores dando uma caracterstica fortemente indutiva. Em conseqncia necessita-se de um

    projeto de banco de capacitores para compensar o baixo fator de potncia. Outro destaque a

    se fazer o fornecimento em tenso primria de distribuio (13,8kV), devido quantidade

    de potncia instalada. Este limite de potncia definido pela resoluo 456/2000 da

    ANEEL.

    Nestes necessrio o projeto de uma subestao (area ou abrigada) que consiste

    resumidamente em um transformador que faz o abaixamento da tenso primria pra a

    tenso secundria (380/220V). Estes valores de tenso so referentes aos sistemas usados

    no Cear abrangido pela concessionria local Coelce.

    As instalaes hospitalares tm uma caracterstica bem peculiar em relao s

    demais. Trata-se de um tipo de instalao complexo, possuindo normas prprias. Os

    equipamentos hospitalares so bastante precisos necessitando de uma instalao com uma

    proteo de altssima eficincia. Outro ponto a continuidade de servio, sendo

    indispensvel o uso de geradores em caso de falhas no fornecimento. [3]

    vlido afirmar que as caractersticas descritas acima no so exclusivas a cada

    tipo de instalao. Estas foram atribudas a cada tipo de instalao segundo uma anlise da

    maioria dos casos. Cabe ao projetista fazer um perfil que a instalao ter de acordo com o

    tipo de aplicao a ser feita.

    1.2. MOTIVAO

    O projeto eltrico de uma edificao complexo e bastante detalhado. Um grande

    problema dos projetistas consiste em conciliar a elaborao de um bom projeto dentro de

    um tempo adequado.

  • 3

    O mercado muito exigente neste ponto, exigindo que profissional seja prtico e

    objetivo na fase de elaborao do projeto. Isto requer um planejamento organizado que

    facilite seu trabalho.

    Esse trabalho demonstra uma metodologia para a criao de projeto de edificaes

    de Instalaes Eltricas. Foi elaborada uma sequncia de passos a serem seguidos neste

    processo. Essa sequncia usada no campo profissional para uma otimizao do processo

    de elaborao de projetos. Para ilustrar essa metodologia mostrado o projeto eltrico feito

    para a Ampliao do Quartel General da Polcia Militar do Cear, localizado na Avenida

    Aguanambi em Fortaleza.

    O projeto de uma edificao envolve vrias etapas: do projeto arquitetnico

    juntamente com o Clculo Estrutural s Instalaes (Eltrica, Hidrulica, Sanitrio,

    Climatizao, Circuito Fechado de TV, Telefnico, Lgica). Os projetistas dessas vrias

    reas devero ter um contato durante a elaborao dos projetos, a fim de discutirem as

    melhores solues a serem aplicadas, encontrando a melhor forma possvel de

    compatibilizar todos os projetos.

    Os projetos so entregues aos clientes em vrias folhas de tamanho A0 ou A1, com

    a planta dos pavimentos, tabelas de cargas, diagramas unifilares, legenda da simbologia,

    orientaes aos eletricistas e ao setor de oramento, esquema vertical, padro de

    fornecimento, dimensionamento e detalhamento da subestao (se houver).

    importante ressaltar que essa metodologia envolve alguns passos bastante

    subjetivos, ou seja, que no se aplicam a todos os projetos. Cada projeto tem suas

    peculiaridades que devem ser respeitadas a fim de se obter uma boa execuo do mesmo.

    So mostradas as particularidades do projeto com as suas justificativas.

    Vale lembrar que os passos, clculos, dimensionamentos e principalmente as

    decises do projetista so totalmente embasadas e justificadas. Este embasamento foi feito

    atravs da Literatura Tcnica juntamente com as normas. As normas utilizadas foram a

    NBR 5410/2004 (Instalaes Eltricas de Baixa Tenso) da ABNT e a NT 002/2010 -

    Reviso 2 da Coelce (Fornecimento de Energia Eltrica em Tenso Primria de

    Distribuio).

  • 4

    1.3. APRESENTAO DO PROJETO

    O estudo de caso consiste na ampliao do Quartel General da Polcia Militar do

    Estado do Cear, localizado na Avenida Aguanambi na cidade de Fortaleza. Este projeto foi

    escolhido devido a sua complexidade e riqueza de detalhes.

    O quartel composto de duas edificaes existentes. A edificao consta de trs

    pavimentos: Trreo, 1 pavimento e 2 pavimento. O edifcio de uso administrativo. Para

    cada pavimento feito:

    Projeto de Iluminao e Tomadas de Uso Geral (TUG);

    Projeto para Tomadas de Computadores;

    Projeto de pontos de fora para Condicionadores de ar;

    Projetos para equipamentos de Fora- Motriz.

    Essa diviso feita para separar cargas com diferentes caractersticas. Outra razo

    a melhor organizao do projeto que auxilia o eletricista na hora da execuo.

    O captulo 2 faz uma explicao sumria das etapas que sero descritas ao longo do

    estudo. O captulo 3 fala dos fatores externos e internos de um projeto. O captulo 4 mostra

    os passos de um Projeto de Iluminao e Tomadas. O captulo 5 fala dos passos do projeto

    para tomadas de computadores. O captulo 6 mostra os passos do projeto para mquinas de

    ar-condicionado. O captulo 7 mostra as caractersticas dos circuitos de fora-motriz. O

    captulo 8 mostra as caractersticas dos alimentadores. O captulo 9 mostra o detalhamento

    da subestao encerrando com a concluso no captulo 10.

  • 5

    2. ETAPAS DO PROJETO

    Para todo o projeto eltrico deve ser obedecida uma sequncia de passos que ajuda o

    projetista a se organizar. Cada passo depende um do outro. O projeto eltrico composto

    pela execuo de cada passo na ordem em que apresentada. A tabela 1 mostra um resumo

    das etapas a serem seguidas na elaborao de um projeto eltrico.

    Tabela 1: Etapas do Projeto.

    Esta sequncia de etapas abrange a maioria dos casos. O projetista deve comear o

    trabalho analisando os fatores que influenciam diretamente e indiretamente detalhes

    posteriores. Nessa etapa reside o principal ponto de subjetividade do projeto. Cada projeto

    possui sua individualidade no existindo um totalmente padro.

    Nesta etapa necessria a visita ao local com a planta de situao fornecida pelo

    setor da arquitetura e uma anlise do projeto arquitetnico interno por inteiro: plantas

    baixas, fachadas, cortes e detalhes. Estes fatores so importantes como ferramentas para a

    definio de detalhes construtivos de instalao.

    Depois feito o projeto de iluminao ou projeto luminotcnico. O principal

    objetivo deste projeto o dimensionamento e especificao de lmpadas e luminrias para

    uma iluminao confortvel e eficiente.

  • 6

    Este projeto feito de acordo com o tipo de atividade e com possveis sugestes da

    arquitetura. Faz-se uso de softwares de clculo luminotcnico que o auxiliam a tomar

    decises com uma idia dos resultados.

    O projeto para tomadas de uso geral consiste no dimensionamento dos condutores

    de alimentao dos pontos de utilizao dos equipamentos (tomadas). Depende da possvel

    posio dos equipamentos a serem utilizados. Esta informao obtida com o mobilirio

    (layout) do projeto arquitetnico. Neste caso o bom senso e experincia do projetista fazem

    a diferena.

    O projeto para tomadas de computadores tem caractersticas semelhantes etapa

    anterior. Consiste na alimentao dos computadores que so previstos no projeto de

    arquitetura atravs do mobilirio (layout), no qual esto a quantidade e a posio dos

    computadores.

    O projeto para mquinas de ar-condicionado consiste em levar a alimentao

    eltrica para os equipamentos. O dimensionamento e posio so locados no projeto de

    climatizao feito pelo setor da Engenharia Mecnica.

    O projeto de circuitos para fora motriz visa a alimentao de equipamentos que

    utilizem motores.

    Os alimentadores de cada quadro so dimensionados a fim de ter uma noo melhor

    da dimenso total das cargas. De acordo com a carga instalada necessita o projeto de uma

    subestao.

  • 7

    3. FATORES DE PROJETO

    So apresentadas as anlises dos fatores que influenciam em alguns detalhes da

    instalao. Estes fatores devem ser vistos de forma minuciosa pelo projetista a fim de evitar

    incompatibilidades futuras. So divididas basicamente em influncias internas e influncias

    externas.

    3.1. ANLISE DAS INFLUNCIAS EXTERNAS

    Ao iniciar um projeto deve-se haver um estudo prvio da edificao em questo. A

    primeira questo a ser feita quanto ao tipo da obra. Basicamente h trs tipos de obra:

    reforma, ampliao e projeto novo. Essa diferena quanto ao tipo de obra causa uma

    divergncia no incio da elaborao do projeto.

    As primeiras informaes devem ser obtidas atravs de uma visita ao local ou

    relatrio de uma visita. Nesta visita ou relatrio de visita feito um levantamento de dados

    com as seguintes informaes: local, condio e distanciamento do fornecimento de energia

    da concessionria ao local da obra. As figuras 1 e 2 mostram o prdio existente.

    Figura 1: Fachada do prdio Existente

  • 8

    Figura 2: Prdio Existente

    Em pequenas ampliaes comum a anlise dos quadros existentes para saber se

    existe a possibilidade de incluso de novos circuitos. Em maiores ampliaes necessria a

    avaliao do alimentador do QGLF, CPG ou QGBT existentes para um novo

    dimensionamento, contemplando essa adio de novos quadros.

    necessria tambm uma avaliao da subestao existente para saber se os

    disjuntores e o transformador existentes iro atender para a nova carga a ser adicionada. E

    outros casos, o redimensionamento da subestao existente impossibilitado sendo

    necessria a implantao de uma nova subestao para suprir as cargas existentes e de

    ampliao.

    interessante que o projetista faa esta visita tcnica munido com as plantas de

    arquitetura, sobretudo a planta de situao para locar nestas plantas as caractersticas

    importantes. A figura 3 mostra um esboo da planta de situao.

    No caso em questo o projeto trata-se da ampliao de um quartel localizado em

    uma rea urbana. O tipo de fornecimento em Tenso Primria de distribuio, sendo

    necessrio o projeto de uma subestao, devido ao tamanho do local e a quantidade de

    cargas a serem instaladas.

  • 9

    Figura 3: Esboo da planta de situao

    Nesta visita feita uma avaliao da carga existente, da disponibilidade de rede

    eltrica no local. Em caso de solicitao da concessionria faz-se a locao dos postes de

    ramal de entrega de energia da distribuidora.

    3.2. ANLISE DAS INFLUNCIAS INTERNAS

    Depois de analisar as caractersticas externas instalao, analisam-se as

    caractersticas internas, mostradas nas plantas de arquitetura. Nesta anlise prevalecem

    certos pontos: tipo de teto (forro, laje), tipo de paredes (alvenaria, divisrias em PVC ou em

    vidro, em concreto) e se possvel ter o acesso ao projeto estrutural com a locao de pilares

    e vigas.

  • 10

    O tipo de teto ir influir na forma de instalao dos eletrodutos e condutores. Em

    caso de reforma comum a colocao de forro (gesso ou PVC) para os condutos passarem

    por cima deste, j que no se pode embutir eletrodutos em uma laje existente.

    Em caso de projeto novo, os eletrodutos so embutidos na laje, fazendo-se as

    derivaes em caixas octogonais. Quando no for possvel embutir os eletrodutos, as

    derivaes so feitas em caixas quadradas 4x4 ou 20x20x12cm dependendo da

    quantidade de condutores.

    Da mesma forma, o tipo de teto influi na instalao das luminrias. Para instalaes

    sem forro, as luminrias devero ser de sobrepor. Para instalaes com forro as luminrias

    devem ser de embutir. Em caso de um teto com estrutura metlica os condutos so fixados

    estrutura metlica, fazendo as derivaes em conduletes.

    Para paredes em alvenaria os eletrodutos so embutidos. Para divisrias em PVC os

    condutores so colocados em canaletas fixadas a essa divisria. Para paredes em concreto

    os condutos so instalados de forma aparente.

    bom o acesso ao projeto estrutural para conhecer a localizao de vigas e pilares a

    fim de evitar incompatibilidades de projeto.

    Observa-se que foram descritas diversas alternativas dependendo de fatores

    internos. Cabe ao projetista analisar minuciosamente o projeto arquitetnico para que no

    inicie o projeto com dvida ou informaes erradas das caractersticas construtivas da

    edificao. Ao existir incompatibilidades do projeto arquitetnico com o projeto eltrico

    faz-se necessrio uma negociao entre os projetistas das duas reas para a elaborao de

    uma nova alternativa adequada as duas situaes.

    Nesta anlise inicial interna interessante que o projetista tenha uma noo do local

    de instalao dos quadros de distribuio. Como ser descrito a seguir, os quadros de

    distribuio no devem ser locados em qualquer lugar da edificao.

    A primeira vista isto parece ser desnecessrio, mas convm lembrar que o projeto

    eltrico no deve ser considerado isolado. O projeto de uma instalao eltrica deve ter uma

    interdependncia com os outros projetos de outras reas.

    O quartel possui um comprimento de aproximadamente 100m sendo projetada uma

    laje do tipo nervurada. Este tipo de laje justificado para os grandes vos existentes entre

  • 11

    os pilares, o que garante uma sustentao mecnica favorvel. Ser colocado forro abaixo

    da nervura da laje (aproximadamente 50cm entre a laje e o forro).

    Os condutores devero ser instalados em eletrocalhas ou perfilados (distribuio

    principal) devido ao comprimento do quartel e pela quantidade de circuitos a serem

    instalados. Isto garante uma sustentao mecnica adequada para a quantidade de

    condutores a serem dispostos o que no aconteceria com eletrodutos.

    Desta distribuio principal saem derivaes de eletrodutos at os pontos de

    utilizao. A eletrocalha (ou perfilado) ser presa atravs de tirantes na laje.

    Analisando as paredes do quartel nota-se que a maioria ser composta por divisrias

    em PVC. Com isso os condutores sero instalados em canaletas aparentes nas divisrias.

    Nos locais com alvenaria os eletrodutos so instalados de forma mais comum (embutido).

    Devido ao comprimento do quartel, cada pavimento foi dividido em trs setores, no

    que diz respeito s instalaes, para dar uma melhor organizao e visualizao ao projeto,

    como pode ser visto nas plantas no Anexo. As figuras 4, 6 e 6 mostram a delimitao dos

    setores nos pavimentos.

    Figura 4: Setor 1 dos pavimentos.

  • 12

    Figura 5: Setor 2 dos pavimentos.

    Figura 6: Setor 3 dos pavimentos.

    Estas informaes so de extrema importncia pois ditam o caminho que o projeto

    vai tomar. Estas fornecem a informao das caractersticas que a instalao ter. Muitas

    vezes o projetista inicia o projeto sem o conhecimento destas informaes essenciais por

    falta de informaes. Isto um grave erro que pode acarretar em problemas futuros.

  • 13

    4. PROJETO DE ILUMINAO E TOMADAS

    Nesta etapa inicia-se o projeto eltrico propriamente dito. Esta etapa consiste no

    dimensionamento de luminrias e lmpadas por ambiente, a fim de proporcionar uma

    iluminao artificial eficiente. Logo aps ocorre o dimensionamento do nmero de tomadas

    de uso geral (para ligao de equipamentos eltricos e eletrnicos mais comuns),

    dimensionamento de condutores e dispositivos de proteo. Nesta parte ser explicado o

    dimensionamento dos quadros de carga e diagramas unifilares, que sero aplicados em

    todas as outras etapas do projeto.

    4.1. PROJETO DE ILUMINAO

    dividida basicamente em projeto de iluminao interna e projeto de iluminao

    externa.

    4.1.1. PROJETO DE ILUMINAO INTERNA

    4.1.1.1. Seleo da Iluminncia

    Como j foi dito, este projeto consiste basicamente no dimensionamento e a locao

    de lmpadas adequando a necessidade do ambiente. O projetista deve levar em conta as

    caractersticas das lmpadas, assim como os dados tcnicos do fabricante.

    No item 9.5.2.1 de [19] (Previso de carga de Iluminao) os seguintes parmetros.

    Em cada cmodo ou dependncia deve ser previsto pelo menos um ponto de luz

    fixo no teto, comandado por interruptor;

    Nas alneas a) e b) do item 9.5.2.1.2 de [19] adota o seguinte critrio para a previso

    de cargas de iluminao:

    Em cmodos ou dependncias com rea igual ou inferior a 6m, deve ser prevista

    uma carga mnima de 100 VA;

  • 14

    Em cmodo ou dependncias com rea superior a 6 m2, deve ser prevista uma carga

    mnima de 100 VA para os primeiros 6 m2, acrescida de 60 VA para cada aumento

    de 4 m2 inteiros.

    Estes critrios apresentados pela norma foram expostos apenas para efeito

    ilustrativo. A norma faz restries quanto ao uso destes. No item 9.5.2.1.2 de [19] h uma

    nota de observao que fala que estas potncias so para efeito do dimensionamento da

    seo dos condutores.

    Alm estes critrios so utilizados apenas para locais de habitao. Para o

    dimensionamento da carga de iluminao feito segundo a NBR 5413/1992 (Iluminao de

    Interiores). Esta norma fixa os nveis de iluminao de cada ambiente e de cada tipo de

    atividade. A tabela 2 mostra os nveis de iluminncia por classes de tarefas visuais.

    Tabela 2: Iluminncias por classes de tarefas visuais. [15]

    Assim como diz o item 5.2.3 de [13] a maioria das tarefas visuais tem mdia

    preciso, ou seja, geralmente d-se preferncia aos valores do meio da segunda coluna.

  • 15

    4.1.1.2. Seleo das lmpadas e luminrias

    Aps a escolha da iluminncia de cada ambiente, o projetista tem que escolher que

    tipo de lmpada e luminria dever ser instalada em cada ambiente. O tipo de lmpada, a

    potncia e a luminria dependem da rea do local, do p-direito (altura do piso ao teto), da

    atividade a ser desenvolvida. A tabela 3 mostra uma sugesto de lmpadas conforme o p-

    direito.

    Tabela 3: Seleo de lmpadas conforme a altura de instalao. [13]

    Para o projeto em questo foi escolhida na maioria dos ambientes lmpadas de 16W

    e 32W, j que o p-direito de aproximadamente 3m. Como foi dito anteriormente essa

    tabela apenas uma sugesto. Cabe ao projetista a escolha das lmpadas de acordo com a

    rea, disponibilidade de mercado ou solicitao do cliente.

    Com relao s luminrias, o projetista deve estar munido de catlogos dos

    fabricantes onde dispe de uma gama de tipos. Para critrio de escolha o projetista dever

    atentar para o tipo de instalao. A tabela 4 mostra a aplicao de cada tipo de instalao.

  • 16

    Tabela 4: Tipos de instalao e suas aplicaes.

    No geral foram usadas lmpadas fluorescentes tubulares de 32W e 16W, sendo 2

    lmpadas por luminria. importante que tenham refletor parablico a fim de melhorar o

    aproveitamento luminoso. Na figura 7 mostrada uma luminria com aletas que usada em

    locais em que haja trabalhos visuais como trabalhos com computadores ou leitura. A forma

    de instalao de embutir j que na instalao possui forro.

    Figura 7: Luminria com aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa. [16]

    Na figura 8 mostrada uma luminria na qual no tem aletas. usada em reas em

    que o controle de ofuscamento no necessrio, como circulaes, copas.

  • 17

    Figura 8: Luminria sem aletas (2x32W) e sua curva de distribuio luminosa.[16]

    Para um alojamento (repouso) foi escolhida uma luminria circular para duas

    lmpadas fluorescentes compactas (2x23W) com baixa temperatura de cor ( 2700K), a fim

    de proporcionar um melhor conforto. A luminria possui um refletor em alumnio para

    aumentar a eficincia da iluminao. A figura 9 mostra essa luminria e seu diagrama de

    fotometria.

    Figura 9: Luminria de (2x23W) e sua curva de distribuio luminosa.[17]

    Para a subestao foram projetadas luminrias hermticas em razo do ambiente da

    subestao ser bastante agressivo, levando em conta a tabela 34 de [19]. Esta luminria tem

    grau de proteo IP66, prova de vapores, gua e poeira. A figura 10 mostra esta lmpada.

  • 18

    Figura 10: Luminria hermtica para 2 lmpadas de 32W.[32]

    4.1.1.3. Escolha do reator

    Recomenda-se o uso de reatores eletrnicos, pois possuem uma perda pequena (de 1

    W para luminrias 2x16W e 3W para luminrias 2x32W), alto fator de potncia ( 0,98) e

    possuem tecnologia de filtragem de harmnicos, resultando num baixo THD (menor que

    10%). [18] Lembrando que nas lmpadas fluorescentes compactas eletrnicas o reator tem

    uma perda insignificante.

    4.1.1.4. Clculo Luminotcnico

    Existem mtodos de dimensionamento do nmero de lmpadas conforme a potncia

    e caractersticas do ambiente. So compostos por vrios clculos, consultas a tabelas dos

    fabricantes de luminrias. Para solues mais prticas recorre-se aos softwares de clculos

    luminotcnicos. So fceis de usar, disponveis na maioria dos grandes fabricantes. No

    projeto do quartel foi usado para o clculo luminotcnico o Softlux 2.2 da Itaim. O

    programa encontra-se disponvel para download no site do fabricante.

    Atravs da insero dos dados relativos s caractersticas fsicas do ambiente

    (dimenses, refletncia das superfcies internas, tipo de atividade e condies de uso) e da

    escolha da luminria que se deseja empregar possvel obter a quantidade de luminrias

    necessrias para que o nvel de iluminncia mdia necessria seja atingido.

    Para facilitar a escolha da luminria a ser empregado no ambiente, o Softlux

    disponibiliza a visualizao das principais informaes tcnicas relativas s luminrias:

    foto, desenho, curva de distribuio luminosa, luminncia, fator de utilizao e fluxo zonal.

  • 19

    O clculo pode ser realizado para um dado nvel de iluminncia mdio, ou para uma

    determinada quantidade de luminrias. Os resultados podem ser visualizados rapidamente,

    possibilitando a realizao de diversos testes para comparar diferentes solues. Para fazer

    o projeto de uma sala de espera foram realizados os seguintes passos:

    Passo 1 (Dados do ambiente):

    Comprimento (m) = 7,35

    Largura (m) = 5,12

    P-direito (m) = 3,15

    Plano de trabalho = 0,75m

    Cores/Refletncias = 70%-50%-10%

    Condies do ambiente = 0,8

    Tipo de atividade = Escolhe um ramo com iluminncia semelhante desejada.

    Passo 2 (Seleo das Luminrias):

    Luminria escolhida: Luminria de embutir em forro de gesso para 2 lmpadas

    fluorescentes tubulares de 32W. Corpo, refletor e aletas planas em chapa de ao

    tratada com acabamento em pintura eletrosttica epxi-p na cor branca. [16]

    Passo 3 (Distribuio das luminrias):

    Neste passo o programa d uma sugesto de distribuio de luminrias de acordo

    com a iluminncia informada. Seno houver sido informada nenhuma iluminncia o

    programa indica por default a iluminncia de 500lux.

    O mais adequado o usurio indicar um nmero de luminrias e sua rotao e

    simular as iluminncias do ambiente com base nestes parmetros. Foi sugerida uma

    distribuio de 4 luminrias (2 linhas e 2 colunas ) e o resultado mostrado na figura 11.

    Figura 11: Resultado final da simulao do clculo luminotcnico.

  • 20

    Passo 4 (Resultados):

    mostrada uma distribuio do fluxo como a da figura 11. O usurio pode

    acompanhar ponto a ponto o valor da iluminncia. Os seguintes valores so dados como

    resultados.

    Iluminncia mdia calculada pelo mtodo das cavidades zonais (EMCZ): 234 lux;

    Iluminncia mdia calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 209 lux;

    Iluminncia mxima calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 282 lux;

    Iluminncia mnima calculada pelo mtodo Ponto a Ponto (EMDIO): 82 lux;

    Distncia entre colunas: 3,67m;

    Distncia entre linhas: 2,56m;

    Distncia parede-coluna: 3,67m;

    Distncia parede-linha: 1,28m;

    Analisando os resultados v-se que so valores plausveis comparando as

    iluminncias de ambientes de semelhantes utilizaes no item 5.3 de [15]. Convm lembrar

    que este procedimento foi repetido para as outras dependncias. As tabelas 5,6 e 7 mostram

    o resultado desse projeto para o trreo, 1 pavimento e 2 pavimento respectivamente.

    Tabela 5: Nmero de luminrias projetadas para o trreo.

  • 21

    Tabela 6: Nmero de luminrias projetadas para o 1 pavimento.

    Tabela 7: Nmero de luminrias projetadas para o 2 pavimento.

  • 22

    4.1.2. PROJETO DE ILUMINAO EXTERNA

    Em alguns projetos necessria a elaborao do projeto de iluminao externa. Um

    projeto de iluminao externa pode ser a iluminao de uma fachada ou a iluminao

    pontual de uma rea comum. difcil a definio de um padro para o projeto de

    iluminao deste tipo. Na maioria dos casos faz-se um dimensionamento visando uma

    iluminao de certa rea, j que os nveis de iluminao externa so baixos.

    No projeto abordado, h uma passarela que liga a edificao nova existente. Essa

    passarela possui aproximadamente 76m. Para a sua iluminao foram projetados trs postes

    de concreto, com 10,2m de altura til, cada um com duas luminrias 250W de multivapores

    metlicos em cada ptala. A figura 12 mostra essa luminria.

    Esse circuito ligado ao quadro do setor 1 do trreo. um circuito trifsico levando

    uma fase para cada poste. Como a corrente do circuito muito pequena, sendo minimizada

    ainda mais por ser um circuito trifsico, a queda de tenso insignificante.

    Figura 12: Luminria com lmpada de 250W. [30]

    Para o trreo foram projetados quatro postes metlicos, com altura til de 3m, com

    uma luminria de 70W multivapores com duas ptalas. So dois postes para iluminao dos

    setores. A figura 13 mostra esta luminria.

    Os reatores usados nestas luminrias tambm so eletrnicos com alto fator de

    potncia ( 0,95) e baixa taxa de distoro harmnica. Para as luminrias de 2x250W o

    reator tem uma perda de 25W e para as luminrias de 1x70W o reator tem uma perda de

    10W.

    Figura 13: Luminria com lmpada de 70W. [31]

  • 23

    4.2. PROJETO DE TOMADAS DE USO GERAL (TUG)

    Esta etapa consiste no dimensionamento do nmero de tomadas para uso geral. So

    tomadas destinadas a alimentao de equipamentos comuns.

    Segundo o item 9.5.2.2.1 de [19], o nmero de tomadas deve ser dimensionado de

    acordo com os equipamentos a serem ligados. Para isso necessrio que o projetista tenha

    acesso informao tcnica destes. Esta informao obtida durante a etapa de anlise de

    influncias internas que foi comentada no item 2.1.

    Com relao potncia de cada tomada tambm feita de acordo com os

    equipamentos a serem ligados, respeitando o item 9.5.2.2.2 e o 4.2.1.2.3 de [19].

    A altura das tomadas determinada de acordo com a dependncia e a altura de

    instalao do equipamento. A tabela 8 sugere a altura de instalao das tomadas de acordo

    com a sua aplicao.

    Tabela 8: Determinao da altura das tomadas.

    Foram instaladas tomadas mdias nas copas (3 primeiras tomadas 600W e as demais

    100W). Nas demais dependncias foram instaladas tomadas baixas (100W ou outra

    potncia especificada). Foi estimado um fator de potncia de 0,8 indutivo. Esse valor

    atribudo, pois no se sabe o fator de potncia dos equipamentos a serem ligados. A locao

    de tomadas deve ser feita prevendo a mudana do mobilirio.

    importante salientar que a maioria das tomadas e interruptores sero instaladas em

    suporte aparentes para canaletas j que a diviso dos compartimentos feita por divisrias.

    Quando possvel h a instalao convencional (embutido em alvenaria).

  • 24

    Outro aspecto a se destacar a especificao de tomadas (2P+T), padro

    brasileiro, baseadas na norma NBR 14.136 (novo padro de plugues e tomadas

    brasileiras).

    4.3. CRITRIO PARA DIVISO DOS CIRCUITOS

    Essa diviso feita segundo o item 4.2.5 de [19]. Alm disso, foram adotados os

    seguintes critrios:

    Prever no mnimo dois circuitos de iluminao;

    Prever um circuito exclusivo para tomadas de copas, cozinhas, reas de servio ou

    semelhantes;

    Foi previsto circuitos de iluminao com no mximo 1.200W (aproximadamente);

    Circuitos de tomadas de uso geral com no mximo 2.400 W(aproximadamente).

    Estes limites de potncia foram estipulados para limitar o valor da corrente de

    circuito, a fim de obter sees dos condutores adequadas para a ligao nos equipamentos

    de tomadas e interruptores.

    Para grandes sees de condutores h uma incompatibilidade nos terminais de

    tomadas e interruptores assim como problemas na colocao dos condutores nos condutos,

    gerando problemas para os eletricistas. Atentar para ser feita uma diviso levado em conta a

    rea afetada em caso de falta do circuito correspondente.

    4.4. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES

    4.4.1. CORRENTE NOMINAL DO CIRCUITO

    Depois de ser feita a diviso dos circuitos, contabiliza-se a potncia de cada circuito.

    A corrente nominal de cada circuito atravs de (1) para circuitos monofsicos e de (2) para

    circuitos trifsicos:

    N(1 )C

    PI =

    FP.FS.U. (1)

  • 25

    N(3 )C

    PI =

    3.FP.FS.U . (2)

    Onde:

    - P: Potncia do circuito, dado em Watts.

    - I1: Corrente nominal do circuito monofsico;

    - I3: Corrente nominal do circuito trifsico.

    FP: Fator de Potncia. Representa a relao da potncia ativa e a potncia total. Para

    circuitos de iluminao interna de 0,98 (dado pelo fabricante), iluminao externa

    de 0,95 (dado pelo fabricante), para circuitos de tomadas de 0,80 (estimado). [18]

    FS: Fator de Segurana. um fator subjetivo, nele esto includos outros fatores que

    influenciam no dimensionamento dos condutores. Garante um correto

    dimensionamento dos condutores prevendo certa folga. Para este projeto foi adotado

    como 0,7.

    UC: Tenso de alimentao do circuito. Para circuitos monofsicos a tenso de fase

    (220V) e para circuitos trifsicos a tenso de linha (380V).

    A determinao da seo dos condutores feita atravs de trs critrios:

    Critrio da capacidade de corrente;

    Critrio da queda de tenso;

    O que apresentar uma seo maior escolhido para o dimensionamento.

    4.4.2. CRITRIO DA CAPACIDADE DE CORRENTE

    Neste critrio o nico fator influente a corrente nominal do circuito. A seo ser

    determinada pela corrente mxima que percorrer o condutor. O procedimento para

    dimensionar a seo dos condutores o seguinte:

    Consulta a tabela 33 de [19], contendo o mtodo de instalao e o mtodo de

    referncia.

    Consulta a tabela 36 de [19] que informa a seo do condutor fase de acordo com o

    mtodo de referncia e a corrente nominal.

  • 26

    Assim, a corrente nominal do circuito deve ter um valor menor que a ampacidade

    mxima do condutor escolhido.

    4.4.3. CRITRIO DA QUEDA DE TENSO

    A seo do condutor depende alm da corrente nominal do circuito, depende da

    resistncia do condutor, no sentido de limitar a queda de tenso devido s perdas hmicas.

    A queda de tenso dada por (3):

    N

    C

    I .a.LDV(%) =

    10.U . (3)

    Onde:

    IN: Corrente Nominal do Circuito, como j foi definida no item 4.2.3.1.;

    a: Coeficiente de queda de tenso, de acordo com os valores da tabela 9 ;

    L: Distncia do quadro ao ponto de utilizao;

    UC: Tenso de alimentao, como j foi definida no item 4.2.3.1.;

    Tabela 9: Coeficiente de queda de tenso para condutores isolados 70C em V.A/km. [29]

  • 27

    A queda de tenso mxima adotada de 2%. Assim analisa-se a queda de tenso

    para o condutor resultante do critrio da capacidade de corrente. Se a queda de tenso para

    este valor for menor que 2%, calcula-se a queda de tenso para a seo posterior, at

    encontrar um valor menor que o limite de 2%.

    Geralmente o critrio de queda de tenso supera os resultados dos outros critrios

    quando a distncia do circuito ao ponto de utilizao for maior que 40m aproximadamente.

    Por essa razo fez a diviso dos pavimentos em setores e a diviso dos circuitos da forma

    que foi apresentada a fim de que as distncias dos quadros aos pontos de utilizao fiquem

    dentro destes limites.

    4.4.4. DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO E DE

    PROTEO

    Para circuitos monofsicos o condutor neutro e de proteo possuem a mesma seo

    do condutor fase, segundo o item 6.2.6.2.2. de [19]. Para circuitos trifsicos, a seo do

    condutor neutro adotada como igual a da fase, prevendo circuitos com taxas de

    harmnicos acima de 33%. A seo do condutor de proteo (terra) obtida atravs da

    tabela 10.

    Tabela 10: Seo dos condutores de proteo. [19]

    4.5. DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE

    PROTEO

    Os dispositivos de proteo no projeto de instalaes eltricas podem ser

    classificados em trs tipos:

    Dispositivos de proteo aos condutores (disjuntores);

    Dispositivos de proteo s pessoas (dispositivo a corrente diferencial-residual);

    Dispositivos de proteo de equipamentos (dispositivo de proteo contra surtos).

  • 28

    4.5.1. DISJUNTORES

    Os disjuntores so equipamentos que protegem os condutores da instalao. So

    dimensionados de acordo com a corrente nominal e a capacidade de curtocircuito.

    Segundo o item 5.3.4.1 de [19] o dimensionamento da corrente nominal de proteo

    dado segundo (4) e (5).

    N D CI I I< < (4)

    I2 1,45IC (5)

    Onde:

    IN: a corrente de projeto ou corrente nominal do circuito, como foi demonstrado

    no item 4.2.3.1.;

    ID: a corrente nominal do disjuntor;

    IC: a corrente mxima do condutor dimensionado, dado pela tabela 36 de [19];

    I2: corrente convencional de atuao de proteo;

    A expresso (4) significa que o disjuntor ter de disparar quando a corrente do

    circuito for maior que a corrente nominal, antes de atingir o limite de capacidade do

    condutor. Geralmente a expresso (4) cobre o dimensionamento da expresso (5), que

    mais adequada para protees com fusveis.

    Todos os disjuntores tero capacidade de curto-circuito de 10kA, segundo

    recomendaes da prpria concessionria. Esse valor capaz de proteger para todos os

    nveis de curto-circuito da instalao, j que o nvel de curto-circuito tpico do ponto de

    entrega de aproximadamente de 3,5kA.

    4.5.2. DISPOSITIVOS A CORRENTE DIFERENCIAL-RESIDUAL (DR)

    Segundo o item 3.2.5. de [19], o DR um dispositivo de seccionamento mecnico

    destinado a provocar a abertura dos prprios contatos quando ocorrer uma corrente de fuga

    terra. O circuito protegido por este dispositivo necessita ainda de uma proteo contra

    sobrecarga e curto circuito que pode ser realizada por disjuntor ou fusvel, devidamente

    coordenado com o Dispositivo DR.

  • 29

    Segundo item 5.1.3.2.1.1., o DR utilizado como proteo adicional dos circuitos

    visando casos de falhas de outros meios de proteo e de descuido ou imprudncia do

    usurio. A utilizao do dispositivo no dispensa o uso de outras medidas de proteo.

    O DR dimensionado para uma corrente nominal igual a do disjuntor do circuito. A

    corrente diferencial-residual definida como 30mA. Seu uso destinado a copas, cozinhas,

    banheiros, reas externas ou reas molhadas.

    No quartel foi projetado o uso de DRs nos circuitos da copa no setor 2 dos

    pavimentos, com corrente nominal igual a dos disjuntores e corrente diferencial-residual de

    30mA.

    4.5.3. DISPOSITIVO DE PROTEO CONTRA SURTOS (DPS)

    4.5.3.1. Definio e Classificao

    Este dispositivo usado para prover proteo contra sobretenses transitrias nas

    instalaes de edificaes. Seu uso exigido por [19] no item 5.4.2.1.1. H trs classes de

    DPSs que dependem do seu objeto de aplicao:

    Classe I (CL.I): Tem a funo de proteo principal da instalao, tendo sua

    localizao na linha externa de alimentao ou no quadro de distribuio, como

    descreve a alnea a) do item 6.3.5.2.1 de [19]. Neste caso ser instalado no QGBT.

    Classe II (CL.II): Tem a funo de uma proteo suplementar, a fim de atenuar

    alguma pertubao que tenha passado pela proteo principal. So instalados nos

    quadros secundrios, com coordenao em relao ao DPS classe I.

    Classe III (CL.III): So equipamentos avulsos ligados diretamente nas tomadas.

    ligado de maneira intermediria entre a tomada e o equipamento.

    4.5.3.2. Instalao

    O esquema de instalao dos DPSs feito conforme o fluxograma mostrado na

    figura 14. Acompanhando o fluxograma define-se a maneira que os DPSs sero instalados.

  • 30

    Figura 14: Fluxograma para instalao de DPS's. [19]

    A Linha eltrica de energia que chega instalao inclui neutro?

    Resposta: Sim. A Coelce dispe do seu sistema de distribuio primria de energia em trs

    condutores a um nvel de tenso de 13,8kV. E nos transformadores de distribuio ou

    transformadores de subestao a ligao dos enrolamentos em delta estrela-aterrado,

    surgindo um neutro no secundrio do transformador. Portanto, h a incluso do neutro na

    entrada de energia.

    O neutro ser aterrado no barramento de equipotencializao principal da

    edificao?

  • 31

    Resposta: No. Como foi dito na resposta anterior, o secundrio do transformador tem uma

    ligao estrela aterrado, ou seja, o neutro (PEN) entra combinado com o terra (TN-C) e h

    sua separao em condutor neutro e condutor PE, feita no quadro de distribuio principal.

    Globalmente, trata-se de um esquema TN-C-S, segundo a nota b) do item 6.3.5.2.2 de [19].

    Segundo o item 6.3.5.2.3 de [19], este fluxograma feito tanto para forma de

    instalao do DPS classe I, instalado no quadro de distribuio geral como para os DPSs

    instalados ao longo da instalao. No caso ao longo da instalao temos um esquema TN-S

    caracterizando um esquema 3 da figura. No quadro principal adotado o esquema 2, j que

    neste ponto o neutro ainda est combinado com o condutor de proteo.

    4.5.3.3. Seleo dos DPSs

    Segundo o item 6.3.5.2.4 de [19] a seleo dos DPSs ocorre de acordo com os

    seguintes parmetros:

    Nvel de proteo (UP)

    Segundo a alnea a) do item 6.3.5.2.4 de [19], o nvel de proteo do DPS deve ser

    compatvel com a categoria II de suportabilidade a impulsos indicada na tabela 11.

    Tabela 11: Suportabilidade a impulso exigvel dos componentes da instalao. [19]

    No exemplo, a tenso nominal da instalao 220/380V. Para a coluna da categoria

    II, o nvel de proteo de 2,5kV. Segundo [23], mesmo numa instalao com tenso

    380/220V (onde o nvel de proteo de 2,5kV) apenas em modo comum e quando o

    DPS nico. Os DPSs adicionais e, em particular, aqueles destinados proteo de

  • 32

    equipamentos alimentados entre fase e neutro (proteo diferencial), devem ter um nvel de

    proteo menor (ou seja, 1,5kV).

    Mxima tenso de operao contnua (UC)

    Segundo a alnea b) do item 6.3.5.2.4 de [19], este valor deve ser igual ou superior

    aos valores da tabela 12.

    Tabela 12: Valor mnimo de nvel de proteo do DPS. [19]

    No exemplo dado, o DPS ser conectado entre Fase e PE e Neutro e PE para um

    esquema de ligao TN-S, como visto no item 3.6.2. Ento para as duas conexes o nvel

    de proteo mnimo de 1,1U0, onde U0 a tenso entre fase e neutro (220V). Portanto, o

    valor mnimo de UC de 242V.

    Corrente nominal de descarga (IN) e corrente de impulso (IIMP)

    Segundo a alnea d) do item 6.3.5.2.4 de [19], quando o DPS for destinado

    proteo contra sobretenses de origem atmosfrica transmitidas pela linha externa de

    alimentao e contra sobretenses de manobra, sua corrente nominal de descarga IN no

    deve ser inferior a 5 kA (8/20 s) para cada modo de proteo.

    Segundo a alnea d) do item 6.3.5.2.4 de [19], quando o DPS for destinado

    proteo contra sobretenses provocadas por descargas atmosfricas diretas sobre a

    edificao ou em suas proximidades, IIMP no deve ser inferior a 12,5 kA para cada modo

    de proteo.

  • 33

    Suportabilidade corrente de curto-circuito.

    Segundo a alnea e) do item 6.3.5.2.4 de [19], o DPS deve ter um valor de

    suportabilidade de curto-circuito igual ou superior corrente de curto-circuito presumida

    no ponto da instalao do dispositivo.

    4.5.3.4. Disjuntor de Proteo contra sobrecorrentes (DP)

    Este dispositivo tem por finalidade proteger o circuito contra falhas no DPS e

    correntes de curto-circuito no ponto em que for instalado. Tem a funo de abertura para

    manuteno ou troca do DPS. [24] O posicionamento do DPS feito conforme a figura 15.

    Figura 15: Posicionamento do DPS no quadro. [24]

    Esta ligao permite uma continuidade do servio, mesmo com a falha do DPS, mas

    deixa a instalao desprotegida durante a falha. Como a continuidade de servio mais

    importante, este posicionamento escolhido.

    A corrente nominal do DP dos DPSs so dimensionados da seguinte forma [24]:

    DPS Classe I: Acompanha o mesmo valor do disjuntor geral, para disjuntores com

    corrente nominal at 63A. Para correntes nominais maiores fixa-se o disjuntor de

    63A. Para a seo dos condutores de conexo igual s sees dos alimentadores,

    at o valor de 16mm. Para sees maiores, fixa-se em condutores de 16mm.

    DPS Classe II: Disjuntor com corrente nominal de 25A e os condutores de 4mm.

  • 34

    4.5.3.5. Especificao Tcnica

    Essa especificao deve ser feita de acordo com todos os parmetros mostrados nos

    itens 3.6.2 a 3.6.4. Foram escolhidos os parmetros dos DPSs da Clamper. Segundo [25]

    as especificaes dos DPS so:

    DPS Classe I/II: VCL 275V 12,5/60kA Slim

    UP = 1,5kV

    UC = 275 V

    IIMP = 12,5kA

    IN = 30kA (mximo 60kA)

    ICC = 5kA

    DPS Classe II: VCL 275V 45kA Slim

    UP = 1,5kV

    UC = 275 V

    IN = 20kA (mximo 45kA)

    ICC = 5kA

    4.6. SIMPLIFICAES:

    Para um dimensionamento mais prtico e seguro foi adotado os seguintes critrios:

    Circuitos de iluminao: Condutores de 2,5mm e proteo com disjuntor de 16A;

    Circuitos de tomadas: Condutores de 2,5mm e proteo com disjuntor de 20A;

    Alimentadores (mnimo): Condutores de 4mm e disjuntor de 25A.

    Estes critrios alm de oferecer uma maior rapidez nos clculos, asseguram uma

    possvel ampliao nos circuitos, dependendo da potncia destes. Estes critrios atendem

    aos mtodos de referncia utilizados.

    Cada pavimento foi dividido em trs setores, como foi dito no item 1.2. Cada setor

    dever ter um quadro. Essa diviso feita para uma melhor seletividade em caso de falta.

  • 35

    4.7. ELABORAO DOS QUADROS DE CARGA (QDL)

    Neste item ser apresentado o quadro de cargas que contm todo o resumo dos

    dimensionamentos. Junto com o diagrama unifilar constitui as partes mais importantes do

    projeto de instalaes eltricas.

    Como foi dito a instalao foi dividida em trs setores. Os quadros foram nomeados

    da seguinte forma:

    QDL- 1.1: Quadro do setor 1 do trreo;

    QDL-1.2: Quadro do setor 2 do trreo;

    QDL-1.3: Quadro do setor 3 do trreo;

    QDL- 2.1: Quadro do setor 1 do 1 pavimento;

    QDL- 2.2: Quadro do setor 2 do 1 pavimento;

    QDL-2.3: Quadro do setor 3 do 1 pavimento;

    QDL-3.1: Quadro do setor 1 do 2 pavimento;

    QDL-3.2: Quadro do setor 2 do 2 pavimento;

    QDL-3.3: Quadro do setor 3 do 2 pavimento;

    QDL-COBERTA: Quadro da coberta (barrilete);

    4.7.1. ELEMENTOS DO QUADRO

    O quadro de cargas representa toda a quantificao da instalao eltrica. Deve conter

    todas as cargas diferindo em tipo e quantidade. Outro ponto a se destacar a locao dos

    quadros. Os quadros devem ser instalados em locais seguros, com acessibilidade. Os

    quadros foram locados na circulao nos setores 1 e 3. No setor 2, foi locado perto da copa.

    A tabela 13 mostra o quadro de cargas de um dos quadros do quartel.

  • 36

    Tabela 13: Quadros de Cargas QDL-1.3

    O quadro composto por vrias informaes:

    Quadro: Identificao do quadro;

    Circuito: Enumerao dos circuitos previamente divididos;

    Circuitos reserva: Seguindo o item 6.5.4.7 de [19]. Adota-se um nmero de circuitos

    de reserva com nmero divisvel por 3 para dividir igualmente entre as fases. Para

    quadros de iluminao e tomadas foi atribudo uma potncia de 200W para cada

    circuito de reserva.

    Iluminao: Contabilizam-se as cargas de iluminao (definidas no projeto

    luminotcnico) separadas de acordo com a potncia do conjunto de lmpadas;

    Tomadas: contabilizao das tomadas de acordo com sua potncia;

    Perdas: Refere-se s perdas no reator das lmpadas de descarga utilizadas;

    Total(W): Soma das potncias ativas do circuito;

    Tenso(V): Tenso de alimentao do circuito (220V (tenso de fase) para circuitos

    monofsicos e 380V (tenso de linha) para circuitos trifsicos);

    Fator de Potncia: Relao entre a potncia ativa e a potncia total, como foi

    mostrado no item 4.4.1.;

    Fator de Segurana: Destinado a um sobredimensionamento garantindo uma folga ao

    condutor, como foi mostrado no item 4.4.1.;

    Disjuntor: Valor da corrente nominal do disjuntor de proteo do circuito.

    Condutor (mm): Representa a seo do condutor do circuito. Sua representao

    AnB(C)TnD, onde A representa o nmero de fases (1 ou 3), B a seo do

    condutor fase, C a seo do condutor neutro e D a seo do condutor terra.

  • 37

    Fases (A, B e C): Colunas do balanceamento das fases.

    4.8. ESPECIFICAO DE CONDUTORES E CONDUTOS

    4.8.1. ESPECIFICAO DE CONDUTORES

    Neste item descrito caractersticas tcnicas dos condutores e condutos a serem

    utilizados. Para circuitos terminais sero utilizados condutores do tipo cabo isolados, com

    classe de isolamento 750V, isolamento em PVC 70C, encordoamento classe 5, anti-chama,

    atendendo as prescries dos itens 6.2.3.4 e 6.2.3.5 de [19]. A figura 16 mostra este

    condutor e a tabela 14 mostra as dimenses relevantes neste estudo.

    Figura 16: Cabo Superastic Flex da Prysmian (Condutor isolado 750V) [20]

    Tabela 14: Dimenses dos condutores isolados. [20]

    4.8.2. ESPECIFICAES DE CONDUTOS

    Foram usadas eletrocalhas para a distribuio principal, j que, mesmo com a

    diviso da edificao em setores, o comprimento da instalao continua elevado e o nmero

    de condutores e a proteo mecnica requerida justificam o uso deste conduto. A figura 17

    mostra uma eletrocalha.

  • 38

    Figura 17: Eletrocalha.[26]

    Para a distribuio secundria dos circuitos foram utilizados eletrodutos rgidos,

    roscveis, anti-chama. A taxa de ocupao mxima adotada foi de 33%. Segundo [4]

    adotando esta taxa de ocupao, dispensa-se o uso do fator de agrupamento.

    Ento com o valor da rea de cada eletroduto, e com o valor da rea de cada

    condutor, faz essa comparao. Este trabalho facilitado atravs do uso de planilhas

    eletrnicas. A respeito de condutores e condutos foram adotados os seguintes critrios:

    O menor eletroduto adotado de dimetro de polegadas, tendo em vista de

    oferecer uma proteo mecnica melhor e prevendo possveis ampliaes;

    A seo da eletrocalha adotada de 50x50cm, usando a mesma tava de ocupao;

    Foi adotado o uso de um condutor de terra a cada 4 circuitos no mximo. Em casos

    de termos 5 circuitos em um conduto, coloca-se um condutor terra para 2 circuitos e

    outro para 3 circuitos, ou seja, distribui-se o condutor de terra o mais homogneo

    possvel.

    A figura 18 mostra o eletroduto referido. Os valores das dimenses deste esto na

    tabela esto na tabela 15.

    Figura 18: Eletroduto em PVC Rgido. [22]

    Tabela 15: Dimenses dos Eletrodutos. [22]

  • 39

    4.9. DIAGRAMA UNIFILAR (QDL)

    Enquanto que o quadro de cargas representa um resumo da quantificao das cargas,

    o diagrama unifilar faz um resumo das ligaes dos quadros. No projeto so itens bastante

    importantes para a configurao do quadro eltrico.

    Neste projeto foi adotada uma simbologia diferente da ABNT. Existe um problema

    na compreenso dos eletricistas com a simbologia da ABNT. A simbologia proposta j

    conhecida pelos eletricistas, facilitando o trabalho deles. A figura 19 mostra essa

    simbologia.

    Figura 19: Simbologia adotada.

    Alm disso, a simbologia adotada para as sees dos condutores foi a seguinte:

    3nA(B)TnC-0,6/1kV-1D: Circuito trifsico trs fases de seo de A mm, seo

    do neutro de B mm e seo do condutor terra de C mm. Classe de isolamento

    0,6/1kV em 1 eletroduto de D polegadas.

    nE: Circuito monofsico com seo E, j que fase, neutro e terra possuem mesma

    seo).

    Na figura 20 mostrado o diagrama unifilar do quadro do setor 3 do trreo.

    Figura 20: Diagrama unifilar QDL-1.3.

  • 40

    Como visto logo acima da figura, este quadro alimentado por um CPG, que ser

    explicado posteriormente os motivos. Logo abaixo, segue a seo dos condutores do

    alimentador, classe de isolamento e o eletroduto.

    So mostrados os barramentos de neutro, de terra e das trs fases. Seu

    dimensionamento est baseado na mxima corrente de 144A. Este barramento usado para

    todos os quadros de distribuio de baixa tenso (380/220V), segundo [23].

    No diagrama mostrado o disjuntor geral do quadro. H trs barramentos, um para

    cada fase e cada circuito ligado a um barramento (a cada fase). Cada circuito possui sua

    numerao e as sees de seus condutores, seguindo o que j foi dimensionado no quadro

    de cargas.

    4.10. EXEMPLO DE APLICAO 1

    Este item faz um resumo de tudo que foi dito at ento. Ser tomado como base o

    dimensionamento dos circuitos terminais do QDL-1.3. Os outros dimensionamentos so

    feitos da mesma forma.

    4.10.1. DIVISO DOS CIRCUITOS

    A potncia de cada circuito foi feita com base em (6) e (7) para circuitos de

    iluminao e tomadas de uso geral, respectivamente:

    n

    N L Ri=1

    P = n.P + n.P . (6)

    Onde:

    PN: Potncia do circuito N;

    n: Nmero de luminrias e reatores;

    PL: Potncias das luminrias;

    PR: Perdas dos reatores;

    n

    N Ti=1

    P = n.P . (7)

    Onde:

    PT: Potncia atribuda s tomadas;

  • 41

    Para o quadro QDL-1.3 que corresponde ao setor 3 do trreo foi feita a seguinte

    diviso de circuitos:

    Circuito 1: Iluminao

    Aplica-se a expresso (6):

    12 luminrias de 2x32W;

    P1 = 12.(2.32) + 12.3 = 804W

    Circuito 2: Iluminao

    Aplica-se a expresso (6):

    3 luminrias de 2x16W e 9 luminrias de 2x32W;

    P2 = 3.(2.16) + 3.1 + 9.(2.32) + 9.3 = 702W

    Circuito 3: Iluminao

    Aplica-se a expresso (6):

    9 luminrias de 2x23W e 12 luminrias com 2x32W;

    P3 = 9.(2.23) + 12.(2.32) + 12.3 = 1227W

    Circuito 4: Iluminao

    Aplica-se a expresso (6):

    15 luminrias de 2x16W e 3 luminrias 2x32W

    P4 = 15.(2.16) + 3.(2.32) + 15.1 + 3.3 = 696W

    Circuito 5: Iluminao

    Aplica-se a expresso (6):

    8 luminrias de 2x32W

    P5 = 8.(2.32) + 8.3 = 536W

    Circuito 6: Tomadas

    Aplica-se a expresso (7):

    7 tomadas de 100W

    P6 = 7.100 = 700W

    Circuito 7: Tomadas

    Aplica-se a expresso (7):

    12 tomadas de 100W

    P7= 12.100 = 1200W

    Circuito 8: Tomadas

  • 42

    Aplica-se a expresso (7):

    8 tomadas de 100W

    P8 = 8.100 = 800W

    Circuito 9: Tomadas

    Aplica-se a expresso (7):

    5 tomadas de 100W e uma de 500W (previso de rack para instalao de lgica).

    P9 = 5.100 + 1.500 = 1000W

    Circuito 10: Iluminao Externa

    Aplica-se a expresso (7):

    2 luminrias para 1x70W

    Potncia (W) = 2. (1.70) + 2.10 = 160W

    Percebe-se que foi feita uma diviso de cinco circuitos para iluminao, mesmo no

    atingindo o limite de 1200 W, visando uma seletividade melhor da instalao em caso de

    faltas ou manuteno. Da mesma forma foram divididos os circuitos respeitando os limites,

    visando um zoneamento para que a instalao tenha um sistema de proteo e manuteno

    bem seletivo.

    4.10.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES E DISJUNTORES

    4.10.2.1. Corrente nominal

    Para o circuito 1 de iluminao do QDL-1.3 foi feito o seguinte clculo:

    P1 = 804W

    FP = 0,95

    UC = 220V

    FS = 0,7

    Corrente do Nominal: Substituindo os valores em (1)

    N(1 ) N(1 )

    804I I 5,33A

    220.0,95.0,7 = =

  • 43

    4.10.2.2. Capacidade de corrente

    Segundo a tabela 33 de [19], o mtodo de referncia em questo o mtodo 22

    (condutores isolados em eletroduto de seo circular em espao de construo). Conforme a

    nota 5 desta tabela os condutos formados por forros falsos so considerados espaos de

    construo). H uma restrio como visto na figura 21.

    Figura 21: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 22. [19]

    Conforme visto na figura 19, existem dois mtodos de referncia correspondentes a

    esse mtodo de instalao. O espao entre a laje e o forro falso de 40 cm, ou seja, V = 40

    cm. Essa informao foi obtida junto s plantas de arquitetura, conforme visto no item 1.2.

    A previso a utilizao de eletrodutos de dimetro de polegadas, ou seja, De = 1,905 cm

    e 20.De = 38,1cm. Portanto, V 20.De e o mtodo de referncia o B1.

    Para a distribuio principal so usadas eletrocalhas. A figura 22 mostra o mtodo

    de instalao e o mtodo de referncia para este caso.

    Figura 22: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 24. [19]

    Observa-se que para o mtodo de referncia o critrio o mesmo mostrado na figura

    23, resultando no mtodo B1.

    Para as descidas dos eletrodutos aos interruptores ou tomadas tem-se o mtodo de

    instalao 7 (condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seo circular

    embutido em alvenaria), que tambm corresponde ao mtodo de referncia B1. A figura 23

    mostra este mtodo de instalao.

    Figura 23: Parte da tabela 33 da NBR 5410/2004, contendo o mtodo de instalao 7. [19]

  • 44

    Consulta-se a tabela 36 de [19] e visto que segundo a capacidade de corrente, um

    condutor de 0,5mm, conforme visto na figura 24.

    Figura 24: Parte da tabela 36 da NBR 5410/2004. [19]

    Para circuitos de iluminao e tomadas de uso geral so adotados condutores

    mnimos de 2,5mm, prevendo futuras ampliaes e um dimensionamento mais seguro.

    4.10.2.3. Critrio da queda de tenso

    Aplica-se (3) com os seguintes valores:

    L: 35m

    a: 16,8 (tabela 9 - condutor de 2,5mm com fator de potncia 0,95 e material

    magntico);

    IN: 5,33A (calculado no item 4.9.2.1.);

    UC: 220V (circuito monofsico, tenso de fase);

    5,33.16,8.35DV% = DV% = 1,43%

    10.220

    Portanto o condutor atende a queda de tenso mnima.

    4.10.2.4. Condutor de Neutro e de Proteo

    Segundo o item 6.2.6.2.2 de [19] a seo do condutor neutro para circuitos

    monofsicos deve ter a mesma seo dos condutores fase. Para o condutor de proteo

    determinado, segundo o item 6.4.3.1.3 de [19]. A tabela 10 mostra a seo mnima para o

    condutor de proteo. Portanto por essa tabela, conclui-se que o condutor de proteo

    tambm de 2,5mm.

  • 45

    4.10.2.5. Dimensionamento do disjuntor

    Para o dimensionamento do disjuntor, analisa-se que a corrente mxima do condutor

    de 2,5mm, para dois condutores carregados, no mtodo de referncia B1 de 24A. A

    corrente nominal calculada foi de 5,33 A. Ento o disjuntor que ir proteger esse circuito

    o de 16A monofsico, com capacidade de curto-circuito de 10kA.

    4.10.3. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTOS

    Para a sada do quadro QDL-1.3 mostrado na tabela 13, existem dez circuitos

    terminais. Como foi dito anteriormente, foi adotado um condutor de terra para no mximo

    quatro circuitos. Ento se fixou um terra para os trs primeiros circuitos, outro terra para os

    trs circuitos seguintes e um terra para os quatro circuitos restantes.

    N de condutores = 10 condutores de fase + 10 condutores de neutro + 3 condutores

    de terra

    N de condutores = 23 condutores

    Como j foi dito todos os condutores so de 2,5mm (1n2,5(2,5)Tn2,5). Segundo a

    tabela 14 a rea de um condutor isolado de 2,5mm de 10,2mm.

    rea dos 23 condutores = 23.10,2 = 234,1mm

    A rea da eletrocalha 50x50mm de 2500mm. Aplicando a taxa de ocupao.

    rea de ocupao = 33% de 2500mm = 825 mm

    A dimenso da eletrocalha adequada para estes condutores. Para a sada do quadro

    so usados eletrodutos. Para eletrodutos de a rea, conforme a tabela 15 de 356mm.

    Aplicando a taxa de ocupao.

    rea de ocupao = 33% de 356mm = 118 mm

    Observa-se que estes condutores no cabem num eletroduto de . O eletroduto de

    1 tem uma rea de 594mm . Aplicando a taxa de ocupao.

    rea de ocupao = 33% de 594mm = 196 mm

    Conclui-se que o eletroduto 1 tambm no comporta estes condutores. Para quatro

    circuitos terminais (9 condutores) tem-se uma rea de 91,6mm. Ento ser colocado um

  • 46

    eletroduto de 1 para cada quatro circuitos e outros dois eletrodutos para cada conjunto de 3

    circuitos restantes, prevendo futuras ampliaes.

    4.11. CONSIDERAES

    Percebe-se que os critrios adotados servem para tornar o trabalho mais objetivo.

    Por exemplo, na diviso de circuitos foi adotado um limite de potncia de 1200W para

    circuitos de iluminao e 2400W para circuitos de TUGs, para que a corrente no acarrete

    num condutor de seo maior que 2,5mm.

    Na diviso de circuitos houve a preocupao de fazer um zoneamento, tanto para

    melhorar a seletividade como para limitar a distncia do quadro aos pontos de utilizao.

    Foi visto que estes critrios atenderam aos objetivos esperados.

    Os critrios utilizados para os condutos tambm tem como objetivo minimizar os

    clculos com segurana. Para circuitos terminais foi adotado o eletroduto de como

    mnimo prevendo ampliaes. Sua ocupao mxima de 9 condutores de 2,5mm. Para

    nmeros de condutores maiores, passa para outros eletrodutos maiores.

    Os disjuntores adotados tambm oferecem maior objetividade e segurana nos

    dimensionamentos. A capacidade de curto-circuito de 10kA, eliminando a necessida