Universidade Federal do ParanSetor de TecnologiaDepartamento de Engenharia EltricaDisciplina de Eletrontcnica

Projeto Eltrico de uma Residncia

Curitiba, novembro de 2011

Sumrio

1. Seleo da planta da residncia e suas dimenses32. Projeto Eltrico42. Mtodos para determinao de iluminao e tomadas de uso geral e especfico no projeto 42.2 Uso dos dispositivos DR72.3 Caixa de distribuio interna com disjuntores73. Listagem dos Circuitos83.1 Clculo da potncia total de entrada e dos circuitos83.2 Clculo da corrente do circuito de entrada e dos circuitos de distribuio para escolha do disjuntor103.3 Mtodos e seleo dos condutores de corrente para os circuitos114. Simbologia adotada no desenho do projeto eltrico135. Material e aparelhagem utilizada146. Referncias Bibliogrficas14

1. Seleo da planta da residncia e suas dimenses

A planta da residncia selecionada simples, porm relativamente grande, possuindo uma rea de aproximadamente 198m. O projeto, portanto apresentar um nmero razovel de circuitos e casos especficos para o sistema eltrico, visto que a residncia representar bem um caso real de projeto.So 8 cmodos e uma rea externa. As especificaes de dimenses e reas do espao definida a seguir, conforme a Figura 1.

Figura 1 Planta de Residncia para execuo de projeto Eltrico.

Tabela 1 - Dimenses dos Cmodos

Permetro (m)rea (m)

Quarto 116,9022,40

Quarto 219,8016,90

Sute19,8022,40

Salo22,3540,8

Banho Sute13,5010,60

Banho12,508,40

Cozinha16,9017,84

Lavanderia13,0010,50

Varanda42,0038,00

2. Projeto Eltrico2.1 Mtodos para determinao de iluminao e tomadas de uso geral e especfico no projeto

Para a determinao da iluminao, a potncia a ser considerada dever incluir a potncia das lmpadas, as perdas e o fator de potncia dos equipamentos auxiliares. Na determinao da carga de iluminao, adotam-se os seguintes critrios:- Em cada cmodo ou dependncia de unidade residencial, dever ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potncia mnima de 100 W.- Em cmodos ou dependncias com rea igual ou inferior a 6 m2 dever ser prevista uma carga de pelo menos 100 W, e com rea superior a 6 m2 dever ser prevista uma carga mnima de 100 W para os primeiros 6 m2, acrescida casos em de 60 W para cada aumento de 4 m2 inteiros. Houve casos em que foram adicionadas cargas de 100 W para cada 8m adicionais ou at mesmo 6m, caso fosse cabvel esta escolha.Os valores apurados correspondem potncia destinada iluminao para efeito de dimensionamento dos circuitos, e no necessariamente potncia nominal das lmpadas.Quanto aos pontos de tomada de uso geral, nas unidades residenciais, o nmero de pontos de tomada de uso geral deve ser fixado de acordo com o critrio:- Em banheiros, pelo menos um ponto de tomada junto ao lavatrio;- Em cozinhas, copas, reas de servio, lavanderias e locais anlogos, no mnimo um ponto de tomada para cada 3,5 m (mtodo 3,5), ou frao de permetro, sendo que, acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;- Em subsolos, garagens, sto e varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada;- Nos demais cmodos ou dependncias, se a rea for inferior a 6 m2, pelo menos um ponto de tomada; se a rea dor maior que 6 m2, pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m (mtodo 5), ou frao de permetro, espaadas to uniformemente quanto possvel.As tomadas devem estar altura de 1,0 m no caso da cozinha e dos banheiros, nos demais casos sua altura dever ser de 0,5 m.Nas unidades residenciais, pontos de tomada de uso geral devem ser atribudos s seguintes potncias:- Em banheiros, cozinhas, copas, reas de servio, lavanderias e locais anlogos, no mnimo 600 W por ponto de tomada, at trs pontos de tomada, e 100 W por ponto de tomada, para os excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente;- Nos demais cmodos ou dependncias, no mnimo 100 W por ponto de tomada.Aos pontos de tomada de uso especfico dever ser atribuda uma potncia igual potncia nominal do equipamento a ser alimentado. Quando no for conhecida a potncia do equipamento a ser alimentado, dever se atribuir ao ponto de tomada uma potncia igual potncia nominal do equipamento mais potente com possibilidade de ser ligado, ou potncia determinada a partir da corrente nominal da tomada e da tenso do respectivo circuito.Os pontos de tomada de uso especfico devem ser instalados no mximo a 1,5 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado. Todas as tomadas instaladas devem seguir o novo padro brasileiro, com 3 pinos, sendo um deles, o terra.Chama-se de circuito o conjunto de pontos de consumo, alimentados pelos mesmos condutores e ligados ao mesmo dispositivo de proteo (chave ou disjuntor). Nos sistemas polifsicos, os circuitos devem ser distribudos de modo a assegurar o melhor equilbrio de cargas entre as fases.Em instalaes de alto padro tcnico deve haver circuitos normais e circuitos de segurana. Os circuitos normais esto ligados apenas a uma fonte, em geral, concessionria local. Em caso de falha da rede, haver interrupo no abastecimento. Estes circuitos so muitas vezes chamados de no essenciais.Os circuitos de segurana so aqueles que garantiro o abastecimento, mesmo quando houver falha da concessionria. Circuitos de segurana so os circuitos de alarme, proteo contra incndio, etc. Os circuitos de segurana so muitas vezes chamados de essenciais.Os circuitos de iluminao devem ser separados dos circuitos de tomadas. Em unidades residenciais, so permitidos pontos de iluminao e tomadas em um mesmo circuito, exceto nas cozinhas, copas e reas de servio, que devem constituir um ou mais circuitos independentes.Existem algumas restries em unidades residenciais:- Circuitos independentes devem ser previstos para os aparelhos de potncia igual ou superior a 1500 W, como aquecedores de gua, foges e fornos eltricos, mquinas de lavar, etc, ou para aparelhos de ar-condicionado, sendo permitida a alimentao de mais de um aparelho de mesmo tipo atravs de um s circuito;- As protees dos circuitos de aquecimento ou condicionamento de ar de uma residncia podem ser agrupadas no quadro de distribuio da instalao eltrica geral ou num quadro separado;- Quando um mesmo alimentador abastece vrios aparelhos individuais de ar-condicionado, deve haver uma proteo para o alimentador geral e uma proteo junto a cada aparelho, caso este no possua proteo interna prpria.Cada circuito deve ter seu prprio condutor neutro. Em residncias, os circuitos de distribuio devem obedecer a uma prescrio mnima, que corresponde a 1 circuito para cada 60 m2 ou frao de rea.

Tabela 2 - Especificao de iluminao e tomadas (TUG E TUE)

Potncia de Iluminao (W)Lmpadas (W)TomadasMtodo

Quarto 12201x100 + 2x6053,5

Quarto 23203x100 + 1x6063,5

Sute3203x100 + 1x6063,5

Salo3202x100 + 2x6055

Banho Sute1601x100 + 1x603 + 1 esp.5

Banho1601x100 + 1x603 + 1 esp.5

Cozinha3202x100 + 2x603 + 3 esp.3,5

Lavanderia1601x100 + 1x601 + 2 esp.5

Corredor1202x60 (s. mtodo)--

Varanda2602x100 + 1x601-

2.2 Uso dos dispositivos DR

O dispositivo DR um interruptor automtico que desliga correntes eltricas de pequena intensidade (da ordem de centsimos de ampre), que um disjuntor comum no consegue detectar mas que podem ser fatais se percorrerem o corpo humano. Assim, um completo sistema de aterramento que proteja as pessoas de um modo eficaz deve conter, alm do fio terra, o dispositivo DR.A NBR 5410 exige a utilizao de proteo diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam -Tomadas de corrente em cozinhas, copas-cozinha, lavanderias, reas de servio, garagens e em todo local interno molhado ou sujeito lavagens.-Tomadas de corrente em reas externas.-Tomadas de corrente em reas internas que sirvam equipamentos em reas externas.-Pontos situados em locais contendo banheira e chuveiros.Ou seja, deve-se usar o dispositivo nas tomadas da cozinha, lavanderia, banheiro da sute, banheiro social,e em duas tomadas do salo (s quais podem ser usadas para alimentar equipamentos usados na varanda.Os demais sero protegidos apenas por disjuntores eletromagnticos (DTM).2.3 Caixa de distribuio interna com disjuntores

A caixa e distribuio ser localizada na parede entre a cozinha e o salo, dessa forma servindo como um ponto estratgico para a distribuio dos eletro dutos. 3. Listagem dos Circuitos

Os circuitos, conforme j determinado pelas especificaes e recomendaes de projetos eltricos, sero separados em iluminao e de tomadas de uso geral e especfico. No total foram especificados 15 circuitos no:

-1-, -2- e -3- Circuitos de Iluminao;-4-, TUGs rea de servio;-5- TUGs cozinha;-6- TUEs para aparelhos Geladeira e Freezer;-7- TUEs para aparelhos Lava-loua;-8- TUGs Banhos;-9- TUE para Chuveiro ;-10- TUE para Chuveiro;-11- TUGs Salo e Varanda;-12- TUE para aparelho Lava-Roupas;-13- TUGs Quarto 1 e corredor;-14- TUGs Quarto 2 e Sute;-15- TUE para aparelho Microondas;

Os circuitos 9 e 10 dos chuveiros e o circuito 12 da mquina de lavar roupa devero ser de 220V.

3.1 Clculo da potncia total de entrada e dos circuitos

Para determinao da potncia de cada um dos circuitos de distribuio, necessrio saber a potncia de cada componente desse circuito. Alm disso, fatores de adaptao so relacionados conforme o tipo de aplicao do circuito (Iluminao, TUG ou TUE). H recomendaes e uma metodologia existente na literatura para tal clculo, o qual ser exemplificado a seguir:Somam-se os valores das potncias ativas de iluminao e Tomadas de uso geral (TUGs).Multiplica-se este valor calculado pelo fator de demanda tabelado conforme variao de valores desta soma de potncia. Tal fator representa uma porcentagem da quantidade das potncias previstas sero utilizadas simultaneamente no momento de maior demanda da instalao eltrica.Somam-se os valores das potncias ativas de Tomadas de uso especfico (TUEs).Multiplica-se este valor calculado pelo fator de demanda tabelado conforme o nmero existente de tomadas de uso especfico (TUEs)Somam-se os valores das potncias ativas de iluminao, TUGs e TUEs j corrigidos pelos respectivos fatores de demanda. Divide-se o valor obtido pelo fator de potncia mdia (0,95 para o caso), o que determina a potncia do circuito da distribuio.

A partir destes valores, a potncia total do circuito de distribuio deste projeto eltrico ser determinada pelo somatrio da potncia de todos os circuitos.

Em que: a potncia total de todos os circuitos de distribuio do projeto. a potncia ativa do circuito de distribuio i.

Tabela 3 - Potncias finais dos circuitos de distribuio

P. Ilum. (W)Qt. TUG'sP. TUG's (W)P Ilum. + P TUG'S (W)FDP. Ilum. TUG's Corrigida (W)N. TUE'SFDPot. TUE'S (W)P. TUE's CorrigidaP. tot. (W)FPMP. Final (W)

1800008000,8668800006880,95653,6

2640006400,86550,40000550,40,95522,88

3700007000,8660200006020,95571,9

403180018000,751350000013500,951282,5

502120012000,759000160060015000,951425

602000,750211200120012000,951140

701000,750111400140014000,951330

804140014000,751050000010500,95997,5

901000,750114400440044000,954180

1001000,750115100510051000,954845

1106160016000,751200000012000,951140

1201000,750118008008000,95760

1309160016000,751200000012000,951140,00

1409160016000,751200000012000,951140,00

1501000,750112000200020000,951900

3.2 Clculo da corrente do circuito de entrada e dos circuitos de distribuio para escolha do disjuntorTendo determinado as potncias total e dos circuitos de distribuio, a corrente desenvolvida por um dispositivo de dois terminais o quociente da Potncia instantnea do circuito entre a tenso do circuito.Isto ,

Em que: a potncia do circuito de distribuio i. a corrente do circuito de distribuio i. a tenso do circuito de distribuio i.

A corrente total calculada da mesma forma, tendo a potncia total dos circuitos de distribuio do projeto. A Seleo do disjuntor baseada na corrente de cada circuito,visto que a corrente nominal dele ser importante para assegurar que a fiao do sistema no sofra danos por aquecimento excessivo provocado por sobre-corrente ou curto circuito. Dessa forma, a corrente nominal dos disjuntores selecionados foi determinada por arredondamento da corrente calculada do circuito. A Tabela 4 a seguir mostra as correntes dos circuitos do projeto, bem como os disjuntores selecionados.Tabela 4 - Correntes calculadas e Disjuntores

CircuitoP. Final (W)Tenso (V)Corrente (A)DisjuntorSeo dos condutores (mm)*

1653,61105,910A1,5

2522,884,8

3571,95,2

41282,511,715A2,5

5142513,0

6114010,4

7133012,1

8997,59,115A1,5

11114010,42,5

13114010,415A2,5

14114010,41,5

15190017,320A2,5

9418022019,025A4,0

10484522,025A6,0

127603,55A1,5

*- Este item ser exemplificado no captulo 2.5

3.3 Mtodos e seleo dos condutores de corrente para os circuitos

Os condutores utilizados nas instalaes residenciais de baixa tenso podero ser de cobre ou de alumnio, com isolamento de PVC ou de outros materiais previstos por normas, como EPR ou XLPE.Conhecidas a potncia total do circuito e a corrente que passar no condutor, pode-se determinar a bitola ou rea de seo transversal do condutor. A norma NBR-5410 prev a seo mnima dos condutores conforme o tipo de instalao, a seo do condutor neutro e a seo mnima do condutor de proteo, que corresponde a 2,5 mm2 para circuitos de fora (tomadas) e 1,5 mm2 para circuitos de iluminao. Depois de escolhido o condutor pelos critrios anteriores, deve-se verificar se ele satisfaz quanto queda de tenso admissvel. O condutor escolhido o de maior seo.Dimensionar a fiao de um circuito determinar a seo padronizada (bitola) dos fios deste circuito, de forma a garantir que a corrente calculada para ele possa cicular pelos fios, por um tempo ilimitado, sem que ocorra superaquecimento.As etapas a serem seguidas para se efetuar o dimensionamento dos fios e dos disjuntores do circuito so:- 1a etapa: Consultar a planta com a representao grfica da fiao e seguir o caminho que cada circuito percorre, observando neste trajeto qual o maior nmero de circuitos que se agrupa com ele.- 2a etapa: Conhecidos o valor da corrente do circuito e o nmero de circuitos agrupados, entra-se com o valor na tabela padronizada de sees e se obtm o valor da seo do fio condutor e a corrente do disjuntor.

Tabela 5 - Tabela de Seo dos condutores

Seo dos condutores (mm2)Corrente nominal do disjuntor (A)

1 circuito por eletroduto2 circuitos por eletroduto3 circuitos por eletroduto4 circuitos por eletroduto

1,515101010

2,520151515

430252020

640302525

1050404035

1670605040

25100707060

351251007070

5015010010090

70150150125125

95225150150150

120250200150150

A tabela 5 demonstra a seo dos condutores conforme a norma NBR 5410.Tabela 6 - Correntes calculadas e Disjuntores

CircuitoP. Final (W)Tenso (V)Corrente (A)DisjuntorSeo dos condutores (mm)

1653,61105,910A1,5

2522,884,8

3571,95,2

41282,511,715A2,5

5142513,0

6114010,4

7133012,1

8997,59,115A2,5

11114010,42,5

127606,910A2,5

131211,2511,015A2,5

141068,759,72,5

15190017,320A2,5

9418022019,025A4,0

10484522,025A6,0

4. Simbologia adotada no desenho do projeto eltrico

Smbolo diagrama unifilarSignificado

Tomada de uso geral (TUG) de 100 W a 0,3m de altura.

Tomada de uso geral (TUG) de 100 W a 1,3m de altura.

Tomada de uso geral (TUG) de 600 W

Tomada de uso especfico (TUE) a 0,3m de altura.

Tomada de uso especfico (TUE) a 1,3m de altura.

Tomada de uso especfico (TUE) a 2,0 m de altura.

aInterruptor a

Ponto de luz:Regio 1: Potncia (W)Regio 2: Nmero de lmpadas

Condutor de fase no interior do eletroduto (R, S, ou T)

Condutor de neutro no interior do eletroduto (N)

Condutor de retorno no interior do eletroduto

Condutor de fio terra no interior do eletroduto

Eletroduto localizado no teto da construo

Eletroduto localizado na parede da construo

5. Material e aparelhagem utilizada

Tendo o projeto selecionado e os circuitos determinados conforme o dimensionamento feito anteriormente, h a necessidade, neste ponto, em uma situao real, da seleo de materiais e aparelhagem que ser instalada no projeto eltrico, conforme o padro da construo (alto nvel, caractersticas, etc.).As tomadas de uso geral (TUG) escolhidas so da marca Pial-Legrand, no novo padro brasileiro de tomads,que foram projetadas para impedir o contato acidental com os pinos do plugue quando estes esto energizados, evitando-se, assim, eventuais choques eltricos. Um rebaixo de segurana impede que os pinos sejam tocados acidentalmente quando da insero do plugue. Mesmo durante sua retirada, o contato com os pinos energizados fica impossibilitado. E, quando esse contato j for possvel, os pinos no mais se encontraro energizados. Tais tomadas seguem o padro brasileiro, do modelo 6150 40 para correntes de at 10 A, 6150 60 at 20 A.As tomadas de uso especfico (TUE) escolhidas so da marca Pial-Legrand, modelo 6150 79 para correntes de at 10 A com identificador de tenso para maior segurana. Os modelos 6150 99 so para correntes de at 20 A e os modelos 6150 109 para correntes de at 30 A.Os disjuntores escolhidos so da marca Siemens unipolares, com correntes nominais de 10, 20 e 30 A termomagnticos em caixa moldada.As lmpadas escolhidas so da marca Taschibra.

6. Referncias Bibliogrficas

CREDER H. Instalaes eltricas, 6 edio, Editora LTC- Livros Tcnicos e cientficos

MORENO, H. Instalaes eltricas residenciais Disponvel em: Acessado em 15 de novembro de 2011.

NISKIER J.; MACINTYRE A. J. Instalaes eltricas, 2 Edio, Editora LTC- Livros Tcnicos e cientficos

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