projeto elétrico - teoria

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PAR

INSTITUTO DE TECNOLOGIA

FACULDADE DE ENGENHARIA ELTRICA

DISCIPLINA: PROJETOS ELTRICOS (TE 05228)

Professores: Carminda Carvalho

Rosemiro Pamplona

JESUS CRISTO o nico que devemos crer, no h outro alm DELE Pgina 1

1.1 Viso geral do sistema eltrico

A energia eltrica fornecida pelas concessionrias a ltima etapa de um processo que

se inicia com a produo de energia pelas usinas geradoras, passa pelos sistemas de

transmisso e de distribuio e chega ao seu destino final: os consumidores (figura 1.1):

Na etapa de gerao, energia no eltrica transformada em energia eltrica, utilizando-

se, por exemplo:

Usinas hidroeltricas: utilizam energia potencial e de presso da gua;

Usinas termeltricas: utilizam energia trmica proveniente da queima de

combustveis fsseis (carvo mineral e leo diesel), no fsseis (madeira, bagao de

cana) ou outros combustveis, como o gs natural e o urnio enriquecido (usinas

nucleares).

O sistema de transmisso o responsvel pelo transporte da energia, em tenses

elevadas (69 kV; 138 kV), desde a gerao at o sistema de distribuio. Existem

consumidores, no entanto, que so alimentados a partir dessas linhas (grandes consumidores).

Nesse caso, as etapas posteriores de abaixamento da tenso so efetuadas pelo prprio

consumidor.

A rede de distribuio urbana constituda pelas linhas de distribuio primria e

secundria (figura 1.2) e inicia nas subestaes abaixadoras, onde a tenso da linha de

transmisso baixada para valores padronizados da rede primria (13,8 kV; 34,5 kV).

Fig.1.1: Esquema simplificado de um sistema

eltrico

Gerao

G

Transmisso

Distribuio

(13,8 kV)

(132 ou 230 kV) (13,8 kV)


As linhas de distribuio primria alimentam diretamente as indstrias e os prdios de

grande porte (comerciais, institucionais e residenciais), que possuem subestao abaixadora

prpria. As linhas de distribuio secundria possuem tenses mais reduzidas (127/220 V ou

220/380 V) e alimentam os pequenos consumidores residenciais e as pequenas indstrias e

oficinas, entre outros.

1.2 - Nveis de tenso

Os nveis de tenso utilizada nas redes pblica de alimentao podem ser de trs tipos:

Extra-Baixa Tenso: so tenses de at 50 V CA ou 120 V CC. So instaladas em locais

onde o usurio corre grande risco de sofrer choque eltrico. Exemplo: Iluminao

subaqutica de piscinas.

Baixa Tenso: so tenses de at 1000 V CA ou 1500 V CC. No Brasil, as redes de

distribuio das concessionrias operam com as seguintes tenses em corrente

alternada:

Fig. 1.2: Estrutura urbana com circuito primrio e

secundrio


1. Para sistemas trifsicos a 3 ou 4 condutores: 115/230; 120/280; 127/220;

220/380; 220 (consumidores residenciais) 254/440; 440; 460 (uso industrial,

oficinas ou casos particulares)

2. Em redes monofsicas a 3 condutores: 110/220; 115/230 ou 127/254

Alta Tenso: so as tenses maiores que 1000 V CA ou 1500 V CC. No Brasil, as

tenses CA podem ser de 13,8 kV; 34,5 kV; 69 kV; 138 kV; 230 kV e 500 kV.

1.3 Modalidades de ligaes dos consumidores

As modalidades so:

Circuitos monofsicos: so aqueles que so alimentados por fase e neutro, por

exemplo: circuitos para iluminao e tomadas comuns.

Circuitos bifsicos: so aqueles em que a alimentao feita utilizando-se duas fases

e neutro. Exemplo: Alimentao para ar condicionado e chuveiro eltrico.

Circuitos trifsicos: so aqueles que recebem como alimentao trs fases, com ou

sem neutro. Exemplo: Circuito de um motor trifsico, alimentao de bombas.

Em resumo, tem-se (figura 1.4):

Observaes:

Nas ligaes monofsicas a dois condutores (F-N) a corrente eltrica percorre o

condutor fase e retorna pelo condutor neutro, por isso, essas ligaes so consideradas com

dois condutores vivos.

Nas ligaes monofsicas a trs condutores (F-F-N) existem trs condutores vivos.

N F1 F2 F3

220 V

220 V 220 V

220 V

127 V

Fig. 1.4- Exemplo de ligaes monofsica, bifsica e

trifsica


Nas ligaes bifsicas a trs condutores (F-F-N) existem trs condutores vivos.

Nas ligaes trifsicas a trs condutores (F-F-F) existem trs condutores vivos.

Nas ligaes trifsicas a quatro condutores (F-F-F-N) existem quatro condutores

vivos. Se o circuito for equilibrado, so considerados apenas trs condutores vivos.

Os circuitos de corrente contnua podem possuir dois ou trs condutores vivos.

1.4 - Alimentao monofsica, bifsica e trifsica de consumidores.

A alimentao de um consumidor determinada de acordo com o tipo de carga que o

mesmo possui e pela sua carga total instalada, que a soma de todas as potncias nominais

dos equipamentos (lmpadas, motores), incluindo as tomadas. Os consumidores podem,

ento, ser classificados segundo o seguinte critrio:

Consumidores monofsicos (F-N): carga total instalada de at 7,5 kW.

Consumidores bifsicos (F-F-N): carga total instalada de at 20 kW.

Consumidores trifsicos (F-F-F-N): carga total instalada de at 50 kW.

Consumidores com carga total instalada superior a 50 kW devem ser alimentados pela

rede de alta tenso e possuir subestao abaixadora.


2.1- LMPADAS

2.1.1- CLASSIFICAO

As lmpadas podem ser:

Incandescentes: para iluminao geral; para utilizao especfica; com bulbo de quartzo ou halgenas.

De descarga: fluorescentes; vapor de mercrio; luz mista; vapor de sdio.

2.1.2- LMPADAS INCANDESCENTES

Possuem um bulbo de vidro em cujo interior existe um filamento de tungstnio que

aquecido pela passagem da corrente eltrica at a incandescncia. Para evitar a oxidao do

filamento, realizado vcuo no interior do bulbo ou substitui-se o oxignio por um gs inerte

(nitrognio ou argnio).

Base

Tubo de

rarefao

Condutores

Filamento

Gs inerte

Arames de

suportes

bulbo


2.1.2.1- LMPADAS INCANDESCENTES PARA ILUMINAO GERAL

Podem ser de bulbo transparente, translcido ou opalizado. So fabricadas com

potncias que variam de 25 a 500 W. Podem ser utilizadas na iluminao de residncias, lojas

e indstrias.

2.1.2.2- LMPADAS INCANDESCENTES PARA ILUMINAO ESPECFICA

Nessa classificao esto as lmpadas coloridas ornamentais, as lmpadas empregadas

em faris de veculos, as miniaturas, as lmpadas de luz negra e as germicidas, entre outras.

Pode-se destacar tambm:

As lmpadas infravermelhas: empregadas no aquecimento de estufas, em fisioterapia e na criao de animais, entre outras utilidades. Emitem radiao na faixa de ondas

calorficas, no podendo ser utilizadas na iluminao geral.

As lmpadas refletoras: possuem o bulbo de formatos especiais e um revestimento interno de alumnio em parte da sua superfcie, com o objetivo de concentrar e orientar

o facho de luz. Seu rendimento luminoso alto e as dimenses so reduzidas.

Indicadas na iluminao de lojas, residncias, galerias de arte, etc.

2.1.2.3- LMPADA COM BULBO DE QUARTZO OU HALGENA

um tipo aperfeioado de lmpada incandescente, constitudas por um bulbo tubular

de quartzo onde colocado um filamento de tungstnio e partculas de iodo ou bromo

(halognio). Possui alta eficincia luminosa, maior durabilidade que as lmpadas

incandescentes comuns, dimenses reduzidas e tima reproduo de cores. Podem ser

utilizados na iluminao de praas de esportes, em ptios de armazenamento de mercadorias,

em museus, estdios de TV e na iluminao externa em geral. So fabricadas com potncias

de 300 a 2000 W.

2.1.3- LMPADAS DE DESCARGA

Nesse tipo de lmpada a energia emitida sob forma de radiao, provocando uma

excitao de gases ou vapores metlicos, devido a tenso existente entre os seus eletrodos. A

radiao emitida depende da presso interna da lmpada, da natureza do gs ou da presena

de partculas metlicas ou halgenas no interior do tubo.

2.1.3.1- LMPADAS FLUORESCENTES

So constitudas por um bulbo tubular de vidro em cujas paredes internas fixado um

material fluorescente. Nas extremidades do bulbo encontram-se eletrodos de tungstnio

(catodos) e no seu interior existe vapor de mercrio ou argnio a baixa presso. A descarga

eltrica provocada no interior da lmpada produz uma radiao ultravioleta que, em presena

do material fluorescente existente nas paredes do bulbo (cristais de fsforo), transforma-se em

luz visvel. As lmpadas fluorescentes utilizam os seguintes acessrios:


Starter ou disparador: utilizado na partida das lmpadas e destina-se a provocar uma sobretenso entre as extremidades do reator.

Reator: bobina com ncleo de ferro que tem o objetivo de provocar um aumento de tenso durante a partida e limitar a corrente durante o funcionamento da lmpada.

Existem dois tipos de reatores: comuns ou convencionais e de partida rpida, que no

necessitam de starter.

O starter formado por lminas bimetlicas atravs das quais se fecha, inicialmente, o

circuito para acender a lmpada. Aps alguns segundos, o esfriamento das lminas provoca

uma sobretenso entre as extremidades do reator, provocando o fechamento do circuito

atravs do interior da lmpada e no mais pelo starter. Os eltrons deslocando-se de um

filamento a outro se chocam com os tomos de vapor de mercrio, fazendo com que energia

luminosa no visvel seja liberada. Essa radiao entra em contato com o material

fluorescente das paredes do bulbo, transformando-se em luz visvel.

As lmpadas fluorescentes possuem um timo rendimento, porm no permitem o

destaque perfeito das cores. Essa desvantagem corrigida atravs da fabricao de lmpadas

com indicaes especficas, que destacam as cores mais importantes para determinados

ambientes. As lmpadas fluorescentes branca natural, por exemplo, (da Philips), so indicadas para ambientes onde se necessita de excelente reproduo de cores, como museus e

ambientes de pesquisa e de exames mdicos. Por outro lado, as lmpadas suave de luxo (da Philips) podem ser utilizadas na iluminao residencial em geral.

2.1.3.2- LMPADAS DE VAPOR DE MERCRIO

Possuem um bulbo de vidro duro no interior do qual colocado um tubo de arco, onde

se produzir o efeito luminoso. Dentro do tubo de arco existe mercrio e uma pequena

quantidade de argnio, que so vaporizados a alta presso. O vapor de mercrio possibilita o

deslocamento de eltrons entre os eletrodos da lmpada. O choque entre os eltrons e os

tomos de mercrio libera energia luminosa. Aps a ligao, a lmpada pode levar de 3 a 8

Reator

Capacitor

Lminas bimetlicas

Lmpada


minutos at atingir a totalidade do fluxo luminoso. O tubo pode ser revestido internamente

com material fluorescente para melhorar a reproduo das cores.

As lmpadas de vapor de mercrio utilizam reator para auxiliar na partida, possuem

vida longa e alta eficincia. So geralmente fabricadas com potncias que variam entre 100 e

1000 W. Sua utilizao indicada na iluminao de vias pblicas, estacionamentos, reas

industriais internas (galpes) e externas, depsitos e fachadas.

2.1.3.3- LMPADAS DE LUZ MISTA

Possuem, ao mesmo tempo, caractersticas das lmpadas incandescente, fluorescente e

vapor de mercrio. So mais eficientes que as lmpadas incandescentes e menos que as

lmpadas fluorescentes. No necessitam de equipamento auxiliar, porm a tenso da rede

deve ser de 220 V. Podem ser utilizadas quando se deseja melhorar o fluxo luminoso, que

cerca de 20 a 35% maior que o das lmpadas incandescentes. So utilizadas na iluminao de

interiores, em indstrias, galpes, postos de gasolina e na iluminao externa.

2.1.3.4- LMPADAS DE VAPOR DE SDIO

So constitudas por um vidro tubular, coberto internamente por xido de ndio, onde

feito vcuo. O tubo de descarga constitudo de sdio e uma mistura de gases inertes (nenio

e argnio) a baixa ou alta presso.

Resistor de partida

Eletrodos principais

Eletrodo auxiliar

Reator

Tubo de arco

Sdio


As lmpadas de vapor de sdio a alta presso so as que apresentam melhor eficincia

luminosa e vida til mais longa, entre todos os tipos de lmpadas. Utilizam reator e ignitor

para auxiliar na partida e levam de 5 a 6 minutos para atingir 80% do fluxo luminoso total.

So utilizadas na iluminao de ruas e reas externas.

Observaes:

1- A operao das lmpadas com sobretenses resulta em: alto rendimento, alto

iluminamento, vida curta.

2- A operao das lmpadas com subtenses resulta em: baixo rendimento, baixo

iluminamento, vida longa.

2.2- CONCEITOS FUNDAMENTAIS DA LUMINOTCNICA

1. Luz: aspecto da energia radiante que um observador humano constata pela sensao visual, determinado pelo estmulo da retina ocular.

2. Intensidade Luminosa (Candela - cd): a potncia da radiao luminosa numa dada direo.

3. Fluxo Luminoso (Lmem - lm): a potncia de radiao total emitida por uma fonte de luz percebida pelo olho humano.

4. Iluminamento (Lux - E): a relao entre o fluxo luminoso que incide sobre uma determinada superfcie e a superfcie sobre a qual incide.

5. Luminncia (cd/m2): a intensidade luminosa de uma superfcie dividida pela rea da superfcie iluminada.

6. Eficincia Luminosa (lm/W): a eficincia luminosa de uma fonte que dissipa 1 Watt para cada lmem emitido.

2.3- PROJETO DE ILUMINAO

O projeto de iluminao de um estabelecimento envolve algumas decises

preliminares relativas a:

Reator Ignitor de

alta tenso


1. Escolha do tipo de lmpada para os ambientes: incandescente, fluorescente, etc. . . 2. Escolha do tipo de iluminao: direta, indireta, semidireta, semi-indireta, semiconcentrante

direta ou concentrante direta.

3. Determinao ou conhecimento das dimenses do local e das cores do piso, parede e teto. 4. Determinao ou conhecimento da altura das mesas, bancadas de trabalho ou mquinas a

serem operadas, conforme o caso.

5. Conhecimento sobre a possibilidade de fcil manuteno das luminrias.

2.3.1- SELEO DA ILUMINNCIA

a) ndices de iluminamento de interiores: ver tabela correspondente aos ndices de

iluminamento requeridos para diferentes atividades, classificadas em trs grupos: A, B e C.

b) Seleo da iluminncia: baseado na tabela referente a escolha da iluminncia, procede-se a escolha da mesma da seguinte maneira:

Analisa-se a caracterstica da tarefa e escolhe-se o peso relativo a idade do observador, a velocidade e preciso exigidas na operao e a refletncia da

superfcie onde se desenvolve a tarefa.

Somam-se os valores encontrados na etapa anterior considerando-se o sinal algbrico.

Quando o valor final for -2 ou -3 utiliza-se a iluminncia mais baixa do grupo; quando o valor final for +2 ou +3 utiliza-se a iluminncia mais alta;

nos outros casos, o valor central utilizado.

2.3.2- MTODO DOS LMENS PARA CLCULOS DE ILUMINAO

Fluxo Total Necessrio: (lmens)

E: iluminamento desejado, em lux

S: rea do compartimento, em m2

u: fator de utilizao

d: fator de depreciao

O Fator de Utilizao determinado em funo:

Do tipo de lmpada a ser utilizado, sua potncia e o modelo da luminria.

Do ndice do local, tabelado em funo das dimenses do compartimento e do tipo de iluminao ( indireta e semi-indireta ou direta e semidireta), de acordo com o mtodo

da GENERAL ELECTRIC.


Do fator do local (K), dado por: (mtodo da PHILIPS), onde:

C: comprimento

L: largura

A: altura da luminria ao plano de trabalho (0,8 m: trabalho sentado; 1,2 m: trabalho

em p)

Do fator de reflexo, definido em funo das cores da parede e do teto (mtodo da G.E.) ou das cores da parede, teto e piso (mtodo da PHILIPS).

Fator de Depreciao: um fator que leva em considerao a diminuio do fluxo luminoso

de um aparelho provocado pela utilizao das lmpadas, pela poeira e sujeira que se

depositam sobre os aparelhos e pelo escurecimento progressivo das paredes e teto.

TABELAS DE FATORES DE REFLEXO:

Utilizadas pelo mtodo da G.E.:

Branco 75 a 85 %

Marfim 63 a 80 %

Creme 56 a 72 %

Amarelo

claro

65 a 75 %

Marrom 17 a 41 %

Verde claro 50 a 65 %

Verde

escuro

10 a 22 %

Azul claro 50 a 60 %

Rosa 50 a 58 %

Vermelho 10 a 20 %

Cinzento 40 a 50 %

Teto branco 75%

Teto claro 50%

Paredes brancas 50%

Paredes claras 30%

Paredes medianamente

claras

10%

Utilizada pelo mtodo da PHILIPS:


Superfcies brancas 70%

Superfcies claras 50%

Superfcies medianamente

claras

30%

Superfcies escuras 10%

Absoro total 0%

Nmero de Luminrias:

: fluxo de cada luminria (produto do fluxo de uma lmpada pelo nmero de lmpadas da luminria).

3.1 - Definies gerais

Condutor eltrico: corpo constitudo de material bom condutor,

destinado transmisso da eletricidade.


Isolao: conjunto de materiais isolantes aplicados sobre o condutor com o objetivo de mant-

lo isolado eletricamente do ambiente que o circunda.

Exemplos de materiais empregados na isolao de condutores: cloreto de polivinila (PVC),

polietileno (PE), polietileno reticulado (XLPE), borracha etileno - propileno (EPR).

Isolamento: o termo empregado para definir a isolao quantitativamente. Por exemplo:

Tenso de isolamento de 750 V.

Cobertura: invlucro externo, no metlico e contnuo, sem funo de isolao, destinado a

proteger o condutor contra influncias externas.

Exemplos de materiais utilizados na cobertura dos condutores: neoprene, polietileno, borracha

de silicone, PVC.

3.2 - Tipos de condutores

Os condutores de baixa tenso podem ser classificados de acordo com o seu

comportamento quando submetidos ao do fogo, em funo dos materiais empregados na

cobertura e na isolao, podendo ser:

Um condutor slido, macio,

com ou sem isolao, constitui um

fio eltrico. O conjunto de fios

encordoados, no isolados entre

si, constitui um cabo, podendo o

conjunto ser isolado ou no.

Os cabos podem ser:

Unipolares: quando so constitudos por um condutor de fios tranados, com cobertura isolante.

Multipolares: quando so constitudos por dois ou mais condutores isolados, envolvidos por uma camada de proteo ou cobertura comum. Os cabos multipolares constitudos por dois, trs ou quatro condutores isolados entre si so denominados de cabos bipolares, tripolares ou tetrapolares, respectivamente. Os condutores internos so chamados de veias.


Propagadores da chama: so aqueles que entram em combusto sob presena direta da chama

e a mantm, mesmo aps a retirada da chama. O polietileno reticulado (XLPE) e o etileno

propileno (EPR) so materiais propagadores da chama.

No - propagadores da chama: so aqueles nos quais a chama se auto - extingue quando a

causa ativadora da mesma removida. Essa propriedade, no entanto, depende da intensidade e

do tempo de exposio do condutor chama e da quantidade de cabos agrupados.

Consideram-se o cloreto de polivinila (PVC) e o neoprene como materiais no - propagadores

da chama.

Resistentes chama: so aqueles nos quais a chama no se propaga ao longo do material

isolante, mesmo em casos de exposio prolongada. O PVC aditivado empregado nesses

tipos de condutores.

Resistentes ao fogo: so aqueles revestidos de materiais incombustveis, capazes de manter o

funcionamento do circuito mesmo na presena de um incndio. So utilizados em circuitos de

segurana e sinalizaes de emergncia.

EXEMPLO: FIOS E CABOS DA PIRELLI1

A linha de produtos para uso em baixa tenso (at 1000 Volts) da Pirelli composta por fios e

cabos isolados em PVC, em EPR e em XLPE, com ou sem cobertura. So ideais para

utilizao em todos os tipos de instalaes previstas na norma NBR 5410 - Instalaes

Eltricas de Baixa Tenso.

As aplicaes tpicas desses produtos incluem as instalaes internas fixas de luz e fora em

prdios residenciais, comerciais e industriais, em circuitos de distribuio e terminais, em

redes areas internas e tambm em redes subterrneas de distribuio.

A maioria dos produtos de baixa tenso faz parte da Linha Ecolgica Pirelli, que se

caracteriza pela ausncia de chumbo (um grande agressor da natureza) nos compostos de

isolao e cobertura dos cabos.

CABOS SlNTENAX FLEX:

Caractersticas:

Os compostos de PVC isentos de chumbo utilizados na isolao e cobertura, conferem aos

CABOS SlNTENAX FLEX caractersticas especiais quanto a no propagao e auto -

1 Fonte: Site da PIRELLI disponvel via INTERNET


extino do fogo, constatadas atravs dos ensaios de ndice de oxignio e queima vertical

(fogueira).

Os CABOS SlNTENAX FLEX so recomendados para instalaes fixas de luz e fora em

prdios residenciais, comerciais, industriais, etc., em circuitos de distribuio e circuitos

terminais e para linhas subterrneas de energia em baixa tenso.

A grande novidade do CABO SINTENAX FLEX a sua excelente flexibilidade, garantida

pelo condutor com classe de encordoamento 5. Isso facilita o manuseio, reduzindo o tempo e

o custo de instalao.

CABOS EPROTENAX FLEX:

Caractersticas:

Os compostos de PVC isentos de chumbo utilizados na cobertura conferem aos CABOS

EPROTENAX FLEX caractersticas especiais quanto resistncia chama e auto - extino

da chama na cobertura, constatada atravs do ensaio de bico de Bunsen (NBR 6244).

Os CABOS EPROTENAX FLEX so recomendados para instalaes fixas de luz e fora em

prdios residenciais, comerciais, industriais, etc., em circuitos de distribuio e circuitos

terminais e para linhas subterrneas de energia em baixa tenso.

DESCRIO

1) CONDUTOR:

Metal: fio de cobre nu, tmpera mole.

Encordoamento: classe 5.

(2) ISOLAO:

Composto termoplstico de PVC

SEM CHUMBO anti - chama.

(3) ENCHIMENTO:


SEM CHUMBO.

(4) COBERTURA:


SEM CHUMBO anti - chama.


A grande novidade do CABO EPROTENAX FLEX a sua excelente flexibilidade, garantida

pelo condutor com classe de encordoamento 5. Isso facilita o manuseio, reduzindo o tempo e

o custo de instalao.

Observaes:

Seo nominal: a rea aproximada da seo transversal do fio ou a soma das sees dos fios

componentes de um cabo, sem incluir a isolao e a cobertura, se houver. A seo nominal de

um cabo multipolar igual ao produto da seo do condutor de cada veia pelo nmero de

veias que constituem o cabo. Os condutores eltricos devem ser especificados pela sua seo

em mm2.

CABO MULTIPLEXADO: aquele formado por dois ou mais condutor isolado, ou cabos

unipolares, dispostos helicoidalmente, sem cobertura.

O cobre e o alumnio so os metais mais utilizados na fabricao de condutores eltricos,

porque possuem boas propriedades eltricas e baixo custo.

DESCRIO

(1) CONDUTOR:

Metal: fio de cobre nu, tmpera mole.

Encordoamento: classe 5.

(2) ISOLAO:

Composto termofixo de borracha

HEPR (EPR/B - Alto mdulo).

(3) ENCHIMENTO:

Composto termoplstico de

PVC SEM CHUMBO.

(4) COBERTURA:


SEM CHUMBO resistente chama.


Em instalaes residenciais s podem ser empregados condutores de cobre, com exceo dos

condutores de aterramento e proteo.

Em instalaes comerciais permitido o uso de condutores de alumnio para sees dos

condutores iguais ou superiores a 50 mm2.

Em instalaes industriais podem ser utilizados condutores de alumnio desde que ocorram

simultaneamente as trs condies abaixo:

Condutores com seo nominal igual ou superior a 10 mm2.

Potncia instalada igual ou superior a 50 KW.

Instalao e manuteno realizadas por pessoas qualificadas.

3.3 - Dimensionamento dos condutores pelo critrio da capacidade de conduo de

corrente

3.3.1 - Corrente nominal ou corrente de projeto

Circuitos Monofsicos (alimentados por fase e neutro. Por exemplo: circuitos para

iluminao e tomadas comuns):

cosv

PI np

Ip: corrente de projeto (A)

Pn: potncia nominal do circuito (W)

: tenso fase - neutro (V)

cos: fator de potncia

: rendimento

Circuitos Bifsicos (a alimentao feita utilizando-se duas fases com ou sem neutro.

Exemplo: alimentao para ar condicionado e chuveiro eltrico).

cos V

PI np

V: tenso entre fases

Circuitos Trifsicos (recebem como alimentao trs fases, com ou sem neutro.

Exemplo: Circuito de um motor trifsico, alimentao de bombas).

Trs fases e neutro:


cos 3 v

PI np

Trs fases (circuitos trifsicos equilibrados):

cosV 3n

p

PI

3.3.2- Fatores que devem ser levados em considerao na determinao da seo

nominal de um condutor

Esses fatores so:

Tipo de isolao e de cobertura

Nmero de condutores carregados

Maneira de instalar

Proximidade com outros condutores

Temperatura ambiente ou do solo (para condutores enterrados diretamente no solo)

TIPO DE ISOLAO: Determina a temperatura mxima a qual os condutores

podero ser submetidos em regime permanente, em curto-circuito ou em condio de

sobrecarga (tabela 3.1).

Fig. 3.4- Ligaes monofsicas, bifsicas e trifsicas.

N F1 F2 F3

220 V

220 V 220 V

220 V

127 V


Tabela 3.1: Temperaturas Caractersticas dos Condutores

Tipo de isolao Temperatura mxima

em regime permanente

(oC)

Temperatura limite

de sobrecarga (oC)

Temperatura limite de

curto-circuito (oC)

Cloreto de polivinila

(PVC)

70 100 160

Polietileno (PE)

70 90 150

Polietileno reticulado

(XLPE)

90 130 250

Borracha etileno propileno

(EPR)

90 130 250

NMERO DE CONDUTORES CARREGADOS:

Nas ligaes monofsicas a dois condutores (F-N) a corrente eltrica percorre o condutor fase

e retorna pelo condutor neutro, por isso, essas ligaes so consideradas com dois condutores

vivos.

Nas ligaes monofsicas a trs condutores (F-F-N) so considerados trs condutores vivos.

Nas ligaes bifsicas a trs condutores (F-F-N) so considerados trs condutores vivos.

Nas ligaes bifsicas a dois condutores (F-F) so considerados dois condutores vivos.

Nas ligaes trifsicas a trs condutores (F-F-F) so considerados trs condutores vivos.

Nas ligaes trifsicas a quatro condutores (F-F-F-N) existem quatro condutores vivos. Se o

circuito for equilibrado, so considerados apenas trs condutores vivos.

MANEIRA DE INSTALAR:

Influencia na capacidade de conduo de corrente dos condutores e pode ser definida de

diversas formas (tabela 3.2):

Tabela 3.2: Maneiras de instalar ou tipos de linhas eltricas

Referncia Descrio

A 1 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em parede


termicamente isolante.

2 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em parede isolante.

3 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto contido em canaleta

fechada.

B 1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente.

2 Condutores isolados ou cabos unipolares em calha.

3 Condutores isolados ou cabos unipolares em moldura.

4 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares em eletroduto contido em

canaleta aberta ou ventilada.

5 Condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em

alvenaria.

6 Cabos unipolares ou cabo multipolar contido(s) em blocos alveolados.

C 1 Cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente fixados em parede ou teto.

2 Cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em alvenaria.

3 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta aberta ou ventilada.

4 Cabo multipolar em eletroduto aparente.

5 Cabo multipolar em calha.

D 1 Cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo.

2 Cabos unipolares ou cabo multipolar enterrado(s) (diretamente) no solo.

3 Cabos unipolares ou cabo multipolar em canaleta fechada.

E - Cabo multipolar ao ar livre.

F - Condutores isolados e cabos unipolares agrupados ao ar livre.

G - Condutores isolados e cabos unipolares espaados ao ar livre.

H - Cabos multipolares em bandejas no perfuradas ou em prateleiras.

J - Cabos multipolares em bandejas perfuradas.

K - Cabos multipolares em bandejas verticais perfuradas.

L - Cabos multipolares em escadas para cabos ou em suportes.

M - Cabos unipolares em bandejas no perfuradas ou em prateleiras.

N - Cabos unipolares em bandejas perfuradas.

P - Cabos unipolares em bandejas verticais perfuradas.

Q - Cabos unipolares em escadas para cabos ou em suportes.

Observao: Se um determinado circuito apresentar, ao longo de seus diversos trechos, mais

de uma maneira de instalar, deve-se considerar, para efeito de dimensionamento, aquela que

apresentar a condio mais desfavorvel de troca trmica com o meio ambiente.

Fatores de correo para o dimensionamento de condutores:


Fator de Correo de Temperatura (FCT) K1 - : aplicvel para temperaturas diferentes de

30oC para cabos no enterrados e de 20

oC (temperatura do solo) para cabos enterrados (tabela

3.3).

Tabela 3.3: Fatores de correo para temperaturas ambientes diferentes de 30oC para cabos

no enterrados e de 20oC (temperatura do solo) para cabos enterrados

Temperatura

oC

ISOLAO

PVC EPR ou XLPE PVC EPR ou XLPE

Ambiente Do Solo

10 1,22 1,15 1,10 1,07

15 1,17 1,12 1,05 1,04

20 1,12 1,08 1,00 1,00

25 1,06 1,04 0,95 0,96

30 1,00 1,00 0,89 0,93

35 0,94 0,96 0,84 0,89

40 0,87 0,91 0,77 0,85

45 0,79 0,87 0,71 0,80

50 0,71 0,82 0,63 0,76

55 0,61 0,76 0,55 0,71

60 0,50 0,71 0,45 0,65

65 - 0,65 - 0,60

70 - 0,58 - 0,53

75 - 0,50 - 0,46

80 - 0,41 - 0,38

Fator de Correo de Agrupamento de Condutores (FCA) K2 -: aplicvel quando houver

mais de trs condutores carregados em um conduto (tabela 5.4).

Fator de Correo de Agrupamento de Circuitos (FCA) K3: aplicvel para circuitos que

estejam instalados em conjunto com outros circuitos em um mesmo eletroduto, calha, bloco

alveolado, bandeja ou agrupados sobre uma superfcie; para cabos em eletrodutos enterrados

ou para cabos enterrados diretamente no solo. Para o caso de eletrodutos prximos uns dos

outros, deve-se utilizar a tabela 3.5 eletrodutos ao ar livre dispostos horizontal ou

verticalmente ou a tabela 3.6 eletrodutos embutidos ou enterrados.

Tabela 3.4: Fator de correo da capacidade de conduo de corrente (K2) para mais de trs cabos isolados no-multipolares

Tipo de cabo e

condies de instalao

Camada nica, sem

espaamento entre cabos


Vrias camadas, sem espaamento entre cabos da mesma camada ou outros

agrupamentos


Cabos isolados

no - multipolares e dentro de

eletrodutos, dutos ou calhas.

Fator a aplicar aos valores para

dois condutores carregados nas

tabelas

de capacidade de conduo de

corrente.

Cabos isolados

No - multipolares sobre

bandejas ou prateleiras.

Disposio horizontal.

Fator a aplicar aos

valores para dois

condutores carregados nas

tabelas


corrente.

Disposio vertical.

4 6 9 12 >12

_ _ _ _ _

0,82 0,76 0,70 0,67 0,65

4 6 8 10 12 16 20 24 28 32 36 40

0,80 0,69 0,62 0,59 0,55 0,51 0,46 0,43 0,41 0,39 0,38 0,36


Fator a aplicar aos

valores para dois condutores

carregados

nas tabelas


corrente.

0,80 0,72 0,66 0,63 0,60

Tabela 3.5: Fator de correo em funo do nmero de eletrodutos ao ar livre

Nmero de

eletrodutos

dispostos

horizontalmente

Nmero de

eletrodutos

dispostos

verticalmente

1

2

3

4

5

6

1 1,00 0,94 0,91 0,88 0,87 0,86

2 0,92 0,87 0,84 0,81 0,80 0,79

3 0,85 0,81 0,78 0,76 0,75 0,74

4 0,82 0,78 0,78 0,73 0,72 0,72

5 0,80 0,76 0,72 0,71 0,70 0,70

6 0,79 0,75 0,71 0,70 0,69 0,68

Tabela 3.6: Fator de correo em funo do nmero de eletrodutos enterrados ou embutidos

Nmero de

eletrodutos

dispostos

horizontalmente

Nmero de

eletrodutos

dispostos

verticalmente

1

2

3

4

5

6

1 1,00 0,87 0,77 0,72 0,68 0,65

2 0,87 0,71 0,62 0,57 0,53 0,50

3 0,77 0,62 0,53 0,48 0,45 0,42

4 0,72 0,57 0,48 0,44 0,40 0,38

5 0,68 0,53 0,45 0,44 0,37 0,35

6 0,65 0,50 0,42 0,38 0,75 0,32

A corrente de projeto corrigida , ento:

321

'

KKK

II

p

p

25

Com esse valor, entra-se na tabela que contm o tipo de condutor e a maneira de

instalar escolhida e escolhe-se um condutor cuja corrente nominal seja maior que Ip (tabela

3.7).

Tabela 3.7: Determinao da bitola dos condutores de acordo com a maneira de instalar definida na tabela 3.2

Sees

Nominais

(mm2)

Maneiras de Instalar Definidas na Tabela 3.2

A B C D

2

condutores

carregados

3

condutores

carregados

2

condutores

carregados

3

condutores

carregados

2

condutores

carregados

3

condutores

carregados

2

condutores

carregados

3

condutores

carregados

1,0 11 10,5 13,5 12 15 13,5 17,5 14,5

1,5 14,5 13 17,5 15,5 19,5 17,5 22 18

2,5 19,5 18 24 21 26 24 29 24

4 26 24 32 28 35 32 38 31

6 34 31 41 36 46 41 47 39

10 46 42 57 50 63 57 63 52

16 61 56 76 68 85 76 81 67

25 80 73 101 89 112 96 104 86

35 99 89 125 111 138 119 125 103

50 119 108 151 134 168 144 148 122

70 151 136 192 171 213 184 183 151

95 182 164 232 207 258 223 216 179

120 210 188 269 239 299 259 246 203

150 240 216 309 275 344 294 278 230

185 273 248 353 314 392 341 312 257

240 320 286 415 369 461 403 360 297

300 367 328 472 420 530 464 407 336

Condutores ou cabos isolados de PVC, cobre ou alumnio.

28

Temperatura no condutor: 70 oC.

2 e 3 condutores carregados.

Temperatura ambiente: 30 oC para instalao no - enterrada e 20

oC para instalao enterrada.

3.4 - Dimensionamento dos condutores pelo critrio da queda de tenso admissvel

Ao longo de um circuito, desde o ponto de alimentao at a carga, ocorre uma queda

na tenso. necessrio, ento, dimensionar os condutores para que essa reduo de tenso

no ultrapasse os limites estabelecidos pelas normas, que garantem o funcionamento normal

dos aparelhos, equipamentos e motores. Esses limites, determinados em valores percentuais

da tenso nominal, so os seguintes:

Em instalaes alimentadas a partir da rede de baixa - tenso (Figura 3.5):

Iluminao e tomadas: 4%

Outras utilizaes: 4%

Em instalaes alimentadas por uma subestao de transformao, a partir da rede de alta-

tenso ou que possuam fonte prpria (Figura 3.6):



Observao: Em qualquer dos casos, a queda de tenso parcial nos circuitos terminais

devero ser no mximo de 4%, sendo que para iluminao, deve ser igual ou inferior a 2%.

Figura 3.5: Queda de tenso mxima admissvel para circuitos

alimentados a partir da rede de baixa tenso

Figura 3.6: Queda de tenso mxima admissvel para circuitos

alimentados a partir da rede de alta tenso

Quadro

Geral

Quadro

Terminal

Quadro

Terminal ~

Alimentao

em BT

Circuitos de

distribuio

Circuitos Terminais

Iluminao

Outras

utilizaes

4%

2%

4%

Iluminao

Subestao Quadro

Geral

Quadro

Terminal

Quadro

Terminal ~

Alimentao

em AT

7%

2% Circuitos de

distribuio

4%

Circuitos Terminais

Outras

utilizaes

7%

30

Para o dimensionamento do condutor pelo critrio da queda de tenso deve-se

conhecer:

O material do eletroduto (magntico ou no magntico);

O tipo de circuito (monofsico ou trifsico);

A corrente de projeto;

O tipo de isolao do condutor;

A tenso de alimentao do circuito;

A queda de tenso admissvel;

O fator de potncia mdio considerado;

O comprimento do circuito.

Calcula-se, ento, a queda de tenso unitria, atravs da seguinte equao:

(V/A x Km)

Onde:

U: queda de tenso unitria, em V/A x Km.

e: queda de tenso admissvel sobre a tenso de alimentao, em %.

V: tenso de alimentao, em Volts.

L: distncia entre o ponto de alimentao e a carga, em Km.

Ip: corrente de projeto, em Ampre.

Em seguida, entra-se em uma tabela de queda de tenso para condutores (tabela 5.8) e

adota-se a seo do condutor que corresponde ao valor igual ou imediatamente inferior ao de

U.

Tabela 3.8: Queda de tenso em V / A x km

Seo

Nominal

(mm2)

Eletroduto e calha(1)

(material magntico)

Eletroduto e calha(1)

(material no magntico)

Instalao ao ar livre

Pirastic Super,

Pirastic Flex Super(2)

Pirastic Super,

Pirastic Flex Super(2)

Duplast AF Triplast AF

Circuito trifsico Circuito monofsico e

trifsico

Circuito monofsico Circuito trifsico

FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95 FP = 0,8 FP = 0,95

1,5 23 27,40 23,30 27,60 20,20 23,90 23,30 27,60 20,80 24,20

2,5 14 16,80 14,30 16,90 12,40 14,70 14,30 16,90 12,90 14,90

4 9,00 10,50 8,96 10,60 7,79 9,15 8,96 10,55 8,37 9,45

6 5,87 7,00 6,03 7,07 5,25 6,14 6,02 7,07 5,64 6,34

10 3,54 4,20 3,63 4,23 3,17 3,67 - - - -

16 2,27 2,70 2,32 2,68 2,03 2,33 - - - -

25 1,50 1,72 1,51 1,71 1,33 1,49 - - - -

35 1,12 1,25 1,12 1,25 0,98 1,09 - - - -

50 0,86 0,95 0,85 0,94 0,76 0,82 - - - -

70 0,64 0,67 0,62 0,67 0,55 0,59 - - - -

95 0,50 0,51 0,48 0,50 0,43 0,44 - - - -

120 0,42 0,42 0,40 0,41 0,36 0,36 - - - -

150 0,37 0,35 0,35 0,34 0,31 0,30 - - - -

185 0,32 0,30 0,30 0,29 0,27 0,25 - - - -

240 0,29 0,25 0,26 0,24 0,23 0,21 - - - -

300 0,27 0,22 0,23 0,20 0,21 0,18 - - - -

400 0,24 0,20 0,21 0,17 0,19 0,15 - - - -

500 0,23 0,19 0,19 0,16 0,17 0,14 - - - -

(1)As dimenses do eletroduto e da calha adotados so tais que a rea do cabo no ultrapassa 40% da rea interna dos mesmos.

(2)Temperatura do condutor: 70o

32

Observaes:

A equao anterior vlida para clculo da queda de tenso em circuitos de

distribuio e em circuitos terminais que alimentam uma nica carga.

Em circuitos com vrias cargas distribudas deve-se calcular a queda de tenso

trecho a trecho ou aplicar o mtodo descrito a seguir (para circuitos com

pequenas cargas).

Mtodo Simplificado Watts x Metros Tabelas 3.9 e 3.10

1. Considera apenas a resistncia hmica dos condutores (no considera o efeito

da reatncia indutiva na queda de tenso).

2. No considera o efeito pelicular criado pelo campo magntico da corrente que

atravessa o condutor (considera a corrente eltrica distribuda de forma

homognea pelo condutor).

3. Pode ser aplicado a circuitos terminais de instalaes de casas e apartamentos,

que possuem diversas cargas distribudas de lmpadas e tomadas.

Tabela 3.9: Soma dos produtos W x m para V = 127 Volts (circuitos a dois

condutores)

Condutor (mm2)

% de queda de tenso

1% 2% 3% 4%

P (Watts) x L (m)

1,5 5263 10526 15789 21052

2,5 8773 17546 26319 35092

4,0 14036 28072 42108 56144

6,0 21054 42108 63162 84216

10,0 35090 70100 105270 140360

16,0 56144 112288 168432 224576

25,0 87725 175450 263175 350900

33

Tabela 3.10: Soma dos produtos W x m para V = 220 Volts (circuitos a dois

condutores)

Condutor (mm2)

% de queda de tenso

1% 2% 3% 4%

P (Watts) x L (m)

1,5 21054 42108 63163 84216

2,5 35090 70180 105270 140360

4,0 56144 112288 168432 224576

6,0 84216 168432 253648 336864

10,0 140360 280720 421080 561440

16,0 224576 449152 673728 898304

25,0 350900 701800 1052700 1403600

Observaes:

1. Aps o clculo das sees possveis para os condutores, calculados de acordo

com os mtodos descritos anteriormente, se o resultado de cada um dos mtodos

indicar uma seo diferente, adota-se aquela de maior valor.

2. Em circuitos de distribuio de residncias e apartamentos em geral, suficiente

o clculo da bitola dos condutores pelo mtodo da capacidade de conduo de

corrente.

3. Em circuitos que alimentam grandes reas industriais, comerciais ou de

escritrios, deve-se calcular a seo dos condutores utilizando-se os mtodos da

capacidade de conduo de corrente e de queda de tenso admissvel.

4. Nos alimentadores principais e secundrios de elevada carga ou tenso, deve-se

verificar tambm a seo mnima do condutor que atende s correntes de

sobrecarga e de curto-circuito.

3.5 - Seo mnima do condutor neutro

Deve ser a mesma que o condutor fase:

Em circuitos monofsicos a 2 ou 3 condutores e bifsicos a 3 condutores,

qualquer que seja a seo;

Em circuitos trifsicos, quando a seo do condutor fase for inferior ou igual a

25 mm2, em cobre ou em alumnio.

Em circuitos trifsicos, quando for prevista a presena de harmnicos, qualquer

que seja a seo.

34

Tabela 3.11: Seo do condutor neutro

Seo dos condutores fase (mm2) Seo mnima do condutor neutro (mm2)

1,5 a 25 A mesma seo do condutor fase

35 25

50 25

70 35

95 50

120 70

150 70

185 95

240 120

300 150

400 185

3.6 - Dimensionamento de eletrodutos

3.6.1 - Definies gerais

1- Conduto Eltrico: a canalizao destinada a conter os condutores eltricos. Existem

vrios tipos de condutos, entre os quais: eletrodutos, calhas, canaletas, bandejas,

molduras e blocos alveolados.

1.1- Eletrodutos: so canalizaes metlicas (ao, alumnio) ou de material isolante

(PVC, polietileno, fibro-cimento e outros) utilizadas em instalaes eltricas embutidas

ou aparentes. Os eletrodutos podem ainda ser magnticos ou no - magnticos (em

funo do material utilizado na sua confeco); rgidos ou flexveis; roscveis ou

soldveis; leves, semipesados ou pesados.

1.2- Calhas: so condutos fechados utilizados em instalaes aparentes. Podem ser de

material metlico (ao, alumnio) ou isolante (plstico), com paredes macias ou

perfuradas. As tampas so desmontveis, podendo ser simplesmente encaixadas ou

fixadas com auxlio de ferramentas.

1.3- Canaletas: condutos com tampas removveis, ventiladas ou macias, instalados ao

nvel do solo. Os condutores podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos.

1.4- Bandejas: suporte de cabos sem cobertura, podendo ser perfuradas ou no. So

constitudas, geralmente, de material metlico.

Observaes:

Recomenda-se que todos os condutores pertencentes a um mesmo circuito sejam

agrupados em um mesmo conduto.

35

Eletrodutos e calhas devem conter somente condutores de um nico circuito,

com exceo para:

1. Os casos em que as quatro condies abaixo forem atendidas:

Todos os condutores sejam isolados para a mesma tenso.

Cada circuito possua sua prpria proteo de sobrecorrente.

Todos os circuitos se originem do mesmo dispositivo geral de

comando e proteo, sem a interposio de equipamentos que

transformem a corrente eltrica (transformadores, conversores,

retificadores ou outros).

As sees dos condutores fase estejam dentro de um intervalo de

trs valores normalizados sucessivos de seo nominal (Ex.: 4

mm2, 6 mm

2 e 10 mm

2).

2 Diferentes circuitos alimentando um mesmo equipamento e as duas

primeiras condies da regra anterior forem atendidas.

3.6.2 - Taxa mxima de ocupao dos eletrodutos

A taxa mxima de ocupao dos eletrodutos definida em relao a rea da

seo transversal dos mesmos, no devendo ser superior a:

53% no caso de um condutor ou cabo

31% no caso de dois condutores ou cabos

40% no caso de trs ou mais condutores ou cabos

Para dimensionar os eletrodutos determina-se a seo total ocupada pelos

condutores utilizando as dimenses fornecidas pelos fabricantes e entrando com o valor

total nas tabelas fornecidas pelos fabricantes de eletrodutos.

Caso os condutores instalados em um eletroduto sejam do mesmo tipo e tenham

a mesma seo nominal, pode-se determinar o dimetro externo nominal dos eletrodutos

diretamente em tabelas especficas, em funo da quantidade e seo dos condutores

(tabelas 3.12 e 3.13).

36

Tabela 3.12: Nmero mximo de condutores isolados com PVC em eletrodutos de

PVC

Seo

Nominal

(mm2)

Nmero de Condutores no Eletroduto

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tamanho Nominal do Eletroduto

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

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

4,0 16 16 20 20 20 25 25 25 25

6,0 16 20 20 25 25 25 25 32 32

10,0 20 20 25 25 32 32 32 40 40

16,0 20 25 25 32 32 40 40 40 40

25,0 25 32 32 40 40 40 50 50 50

35,0 25 32 40 40 50 50 50 50 60

50,0 32 40 40 50 50 60 60 60 75

70,0 40 40 50 50 60 60 75 75 75

95,0 40 50 60 60 75 75 75 85 85

120,0 40 50 60 75 75 75 85 85 -

150,0 50 60 75 75 85 85 - - -

185,0 50 75 75 85 85 - - - -

Tabela 3.13: Nmero mximo de condutores isolados com PVC em eletrodutos de

Ao

Seo

Nominal

(mm2)

Nmero de Condutores no Eletroduto

2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tamanho Nominal do Eletroduto

1,5 15 15 15 15 15 15 20 20 20

2,5 15 15 15 20 20 20 20 25 25

4,0 15 15 20 20 20 25 25 25 25

6,0 15 20 20 25 25 25 25 31 31

10,0 20 20 25 25 31 31 31 31 41

16,0 20 25 25 31 31 41 41 41 41

25,0 25 31 31 41 41 41 47 47 47

35,0 25 31 41 41 41 47 59 59 59

50,0 31 41 41 47 59 59 59 75 75

70,0 41 41 47 59 59 59 75 75 75

95,0 41 47 59 59 75 75 75 88 88

120,0 41 59 59 75 75 75 88 88 88

37

150,0 47 59 75 75 88 88 100 100 100

185,0 59 75 75 88 88 100 100 113 113

Se os condutores instalados em um eletroduto possurem sees transversais

diferentes, pode-se utilizar a equao a seguir para calcular a seo ocupada pelos

condutores:

SN N N

condcf cf cn cn cp cpx x x x

x x

. D D D 2 2

2

4 4 4

Onde:

Scon: seo ocupada pelos condutores (mm2)

Ncf ; Ncn ; Ncp: nmero de condutores fase, neutro e de proteo, respectivamente.

Dcf ; Dcn ; Dcp: dimetro dos condutores fase, neutro e de proteo, respectivamente.

Determina-se, ento, o tamanho do eletroduto a ser utilizado entrando-se com o

valor de Scond na tabela a seguir (tabela 5.14 onde, para efeitos prticos, foram

consideradas iguais as reas teis dos eletrodutos rgidos metlicos e de PVC), para o

nmero de condutores pretendidos.

Tabela 3.14: Seo nominal dos eletrodutos em funo da rea ocupada pelos condutores

Dimenso do Eletroduto Cabos sem Cobertura de Chumbo

Tamanho Nominal

mm pol.

rea til

mm2

1 cabo

53%

2 cabos

31%

3 cabos

ou mais

40%

16 3/8 126,6 67 39 50

20 1/2 203,6 107 63 81

25 3/4 346,3 183 107 138

32 1 564,1 298 175 225

40 1 1/4 962,1 510 298 385

50 1 1/2 1244,1 659 385 497

60 2 1979,2 1.049 613 791

75 2 1/2 3327,0 1.763 1.031 1.330

85 3 4488,8 2.379 1.391 1.795

100 3 1/2 7043,5 2.183 2.183 2.817

Deve-se frisar, no entanto, que quando a rea ocupada pelos condutores for igual

ou inferior a 33% da rea til do eletroduto no necessrio aplicar nenhum fator de

correo de agrupamento.

38

3.7 - Caixas de derivao

Objetivos:

Abrigar equipamentos.

Abrigar emendas de condutores.

Limitar o comprimento de trechos da tubulao.

Limitar o comprimento de curvas entre os trechos da tubulao.

Recomendaes estabelecidas pela NBR-5410:

Os trechos contnuos retilneos de tubulao (sem interposio de caixas ou

equipamentos) no devem exceder 15 metros. Nos trechos com curvas, a

distncia deve ser reduzida de 3 metros para cada curva de 900.

Obs.: Caso o ramal de eletrodutos seja obrigado a passar por locais onde no

possvel o emprego de caixas de derivao, a distncia prescrita no item anterior

pode ser aumentada desde que:

Seja calculada a distncia mxima permissvel (levando-se em conta o nmero

de curvas de 900 necessrias).

Para cada 6 metros ou frao de aumento da distncia seja utilizado um

eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior ao do eletroduto que

seria empregado normalmente.

Em cada trecho de tubulao, entre duas caixas, entre extremidades ou entre

extremidade e caixa, podem ser previstas, no mximo, trs curvas de 900 ou

equivalente at, no mximo, 2700. Em nenhuma hiptese podem ser previstas

curvas com deflexo superior a 900.

Devem se previstas caixas de derivao:

1. Em todos os pontos de entrada ou de sada da tubulao, com exceo

para os pontos de transio ou de passagem de linhas abertas para linhas

em eletrodutos, que devem ser arrematados com buchas.

2. Em todos os pontos de emenda ou de derivao de condutores.

3. Para dividir a tubulao em trechos no maiores que os especificados

anteriormente.

39

4.1- DEFINIES GERAIS

1. Conduto Eltrico: a canalizao destinada a conter os condutores eltricos. Existem vrios tipos de condutos, entre os quais: eletrodutos, calhas, canaletas,

bandejas, molduras e blocos alveolados.

1.1- Eletrodutos: so canalizaes metlicas (ao, alumnio) ou de material isolante

(PVC, polietileno, fibrocimento e outros) utilizadas em instalaes eltricas embutidas

ou aparentes. Em funo do material utilizado na sua confeco, os eletrodutos podem

ainda ser magnticos ou no-magnticos.

1.2- Calhas: condutos fechados utilizados em instalaes aparentes. Podem ser de

material metlico (ao, alumnio) ou isolante (plstico), com paredes macias ou

perfuradas. As tampas so desmontveis, podendo ser simplesmente encaixadas ou

fixadas com auxlio de ferramentas.

1.3- Canaletas: condutos com tampas removveis, ventiladas ou macias, instalados ao

nvel do solo. Os condutores podem ser instalados diretamente ou em eletrodutos.

1.4- Bandejas: suporte de cabos sem cobertura, podendo ser perfuradas ou no. So

constitudas, geralmente, de material metlico.

Observaes:

Recomenda-se que todos os condutores pertencentes a um mesmo circuito sejam agrupados em um mesmo conduto.

Eletrodutos ou calhas devem conter somente condutores de um nico circuito, com exceo para:

1. Os casos em que as quatro condies abaixo forem atendidas:

Todos os condutores sejam isolados para a mesma tenso.

Cada circuito possua sua prpria proteo de sobre corrente.

Todos os circuitos se originem do mesmo dispositivo geral de comando e proteo, sem a interposio de equipamentos que transformem a corrente

eltrica (transformadores, conversores, retificadores ou outros).

As sees dos condutores fase estejam dentro de um intervalo de trs valores normalizados sucessivos de seo nominal (Ex.: 4 mm

2, 6 mm

2 e 10 mm

2).

2. Diferentes circuitos alimentando um mesmo equipamento e as duas primeiras condies da regra anterior forem atendidos.

4.2 - TIPOS DE INSTALAES

So mostrados em uma tabela que apresenta as principais modalidades de

instalaes e os tipos de condutores que podem ser utilizados nas mesmas.

40

4.3 - CAIXAS DE DERIVAO

As caixas de derivao so utilizadas com vrias finalidades, entre as quais:

Caixa de passagem;

Caixa de interruptor ou tomada;

Caixa para centro de luz no teto;

Caixa para boto de campainha ou ponto de telefone;

Caixa para tomadas e plugs no piso. Observao: Conduletes so caixas de derivao para circuitos aparentes, dotadas de

tampa prpria.

4.4- ESQUEMAS DE LIGAES

4.4.1- ELEMENTOS COMPONENTES DE UMA INSTALAO ELTRICA

Ponto: termo geral de designao de centros de luz, tomadas, arandelas, interruptores, botes de campainha e aparelhos fixos de consumo;

Ponto til ou ativo: dispositivo onde a corrente eltrica realmente utilizada ou produzir efeito. Exemplo: Local onde instalada uma lmpada; tomada na qual

se liga um aparelho eletrodomstico;

Ponto de comando: dispositivo por meio do qual se governa um ponto ativo. Exemplo: Interruptores, disjuntores.

EXEMPLOS DE PONTOS ATIVOS:

Ponto simples: chuveiro eltrico; lmpada ou grupo de lmpadas funcionando em conjunto (lustres).

Ponto de duas sees: duas lmpadas ou dois grupos de lmpadas ligados independentemente.

Tomada simples: quando se pode ligar somente um aparelho. Em geral, so de 15 A 250 V. Existem tambm tomadas para uso industrial de 30 A 440 V.

Tomada com terra: tomada de corrente com ligao auxiliar para aterramento.

EXEMPLOS DE PONTOS DE COMANDO

Interruptor simples ou unipolar: acende e apaga uma s lmpada ou um grupo de lmpadas funcionando em conjunto. Em geral, so de 10 A 250 V.

Interruptor de duas sees: acende ou apaga separadamente duas lmpadas ou dois grupos de lmpadas funcionando em conjunto.

Interruptor de trs sees: acende ou apaga separadamente trs lmpadas ou trs grupos de lmpadas funcionando em conjunto.

Interruptor paralelo (Three-Way): quando operado com outro da mesma espcie acende ou apaga, de pontos diferentes, o mesmo ponto til. Em geral,

de 10 A 250 V.

Interruptor intermedirio (Four-Way): colocado entre interruptores paralelos e acende ou apaga de qualquer ponto, o mesmo ponto ativo.

41

4.4.2- EXEMPLOS DE ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAES

LEGENDA:

: interruptor de duas sees

: interruptor Three-Way

: interruptor Four-Way

1- Ponto de luz e interruptor simples (uma seo):

2- Ponto de luz, interruptor de uma seo e tomada:

: luz incandescente no teto

: luz incandescente na parede (arandela)

: eletroduto embutido no teto ou parede

: condutor fase no eletroduto

: condutor neutro no eletroduto

: condutor de retorno no eletroduto

: tomada baixa na parede (30 cm do piso acabado)

: interruptor de uma seo

Fase

Neutro

Retorno

Esquema Planta

Planta

42

3- Ponto de luz no teto, arandela e interruptor de duas sees:

4- Ligao de uma lmpada com interruptores Three-Way:

5- Ligao de uma lmpada com dois Three-Way e um Four-Way:

Fase

Fase

Neutro

Neutro

R1

Esquema

Esquema

Planta

Planta

Planta

R2

R3

R1

R2

R3

43

Observao:

Minuteria: sistema que permite, com o acionamento de qualquer um dos interruptores

de um circuito, ligar simultaneamente todas as lmpadas do mesmo e deslig-las aps

um certo perodo de tempo. Podem possuir internamente dispositivos eletromecnicos

ou transistorizados e ser fabricadas para suportar 1250 W 125 V ou 2500 W 250 V. So tambm fabricadas minuterias eletrnicas temporizadas para 1 minuto e para carga

de 200 W 110 V ou para 500 W 110 V, com temporizao regulvel de 15 a 150 segundos. Esse tipo de minuteria pode ser utilizado para acender apenas a lmpada ou

as lmpadas do hall onde a mesma se encontra.

4.5 - INSTALAO DE CAMPAINHAS

Para as campainhas podem ser utilizados circuitos independentes com condutores

de 0,5 mm2 ou 1,0 mm

2 ou tambm pode ser usada a fase de uma tomada ou de um

interruptor prximos ao boto e o neutro de um ponto de luz ou tomada localizados

prximo campainha. Pode tambm ser utilizado o mesmo eletroduto de um circuito de

iluminao ou tomada para conduzir a alimentao da mesma.

Esquema de ligao:

Simbologia:

Por serem de carga muito pequena e de rpida utilizao, as campainhas no so

computadas durante o levantamento da carga total da instalao.

. .

boto de campainha

fonte campainha

fase retorno

neutro

fase ou neutro

retorno

44

5.1 - Consideraes iniciais

Aterramento a ligao intencional de um sistema ou de um equipamento a terra

visando:

Proporcionar um meio favorvel e seguro ao percurso de correntes eltricas de

falta e de fuga, protegendo os usurios contra contatos com partes metlicas da

instalao energizadas acidentalmente.

Garantir a segurana de atuao da proteo, atravs de uma maior sensibilidade

que proporcione uma rpida isolao da falta terra.

Proteger as instalaes contra descargas atmosfricas.

Alm da baixssima resistncia eltrica, todo sistema de aterramento deve ser

dimensionado para resistir s solicitaes trmicas, termomecnicas e eletromecnicas

provenientes da passagem das correntes de falta e deve ainda ser adequadamente

robusto, ou possuir proteo mecnica apropriada, para fazer face s condies de

influncias externas (temperatura, umidade, corroso, vibraes).

5.1.1 - Algumas definies

Parte viva de um componente ou de uma instalao: a parte condutora que

apresenta diferena de potencial em relao a terra.

Massa de um componente ou de uma instalao: a parte condutora que pode se

tornar viva em condies de faltas ou defeitos (Ex.: condutos metlicos; carcaas

metlicas dos motores; caixas dos transformadores).

Elemento condutor estranho instalao: elemento que, mesmo no fazendo

parte da instalao eltrica, pode, em caso de defeito, introduzir na mesma um potencial

(geralmente o da terra).

Ligao equipotencial: destina-se a colocar no mesmo potencial as massas e os

elementos condutores estranhos instalao.

Choque eltrico: mal estar provocado pela passagem de corrente eltrica pelo

corpo de uma pessoa ou de um animal.

Choque eltrico provocado por contato direto: quando existe contato direto com

partes vivas sob tenso do equipamento ou sistema.

45

Choque eltrico provocado por contato indireto: quando existe contato com a

massa do equipamento, que ficou sob tenso devido a uma falha de isolamento.

5.1.2 - Tipos de aterramento

Aterramento funcional: ligao a terra de um dos condutores do sistema -

geralmente o neutro - com o objetivo de garantir funcionamento correto dos

equipamentos ou para permitir o funcionamento seguro e confivel da instalao.

Aterramento de proteo: ligao das massas (carcaas metlicas de quadros de

distribuio, transformadores, motores e eletrodutos metlicos) e dos elementos

condutores estranhos instalao (estrutura do prdio, canalizaes metlicas de gua e

gs) a terra, visando a proteo contra choques eltricos provocados por contato

indireto.

5.2 - Componentes de um sistema de aterramento

O conjunto de todos os condutores e peas condutoras que constituem um

aterramento em um determinado local denominado de sistema de aterramento.

Considera-se a terra como uma superfcie de referncia de potencial nulo - para as

tenses eltricas.

A figura 5.1 identifica os principais componentes de um sistema de aterramento,

que so definidos a seguir:

Condutores de proteo das massas: responsveis pelo aterramento das massas dos

equipamentos desde a sua localizao at o condutor de proteo.

Condutor de proteo (PE): condutor que liga as massas e os elementos condutores

estranhos instalao entre si e/ou a um terminal de aterramento.

Condutor PEN: aquele que resulta da combinao do condutor de proteo (PE) e

do condutor neutro (N) em um nico condutor. No considerado um condutor vivo.

Condutores de equipotencialidade: so utilizados para interligar as massas e/ou os

elementos condutores estranhos instalao, para evitar diferenas de potencial entre os

mesmos. Classificam-se em:

Condutores de equipotencialidade principais: ligam ou interligam as canalizaes

metlicas no eltricas de abastecimento de um prdio (como gua, gs, ar

condicionado) e os elementos metlicos acessveis da construo.

Condutores de equipotencialidade suplementares: interligam ao terminal de

aterramento principal os eletrodos de aterramento da antena externa de TV e do sistema

46

de proteo contra descargas atmosfricas, quando os mesmos possurem sistemas de

aterramento separados.

Condutor de proteo principal: aquele ao qual so ligados, diretamente ou

atravs de terminais de aterramento, os condutores de proteo das massas, o condutor

de aterramento e, eventualmente, os condutores de equipotencialidade.

Terminal de aterramento principal: aquele ao qual so ligados o condutor de

aterramento, o condutor de proteo principal e os condutores de equipotencialidade

principais.

Eletrodo de aterramento: parte colocada diretamente em contato com o solo, com o

objetivo de dispersar a corrente.

Condutor de aterramento: aquele que interliga o terminal de aterramento

principal ao eletrodo de aterramento.

Dispositivo de verificao do sistema de aterramento: dispositivo situado em local

acessvel que tem por finalidade desligar o condutor de aterramento e permitir a

medio da resistncia de aterramento do sistema (resistncia eltrica total medida entre

o terminal de aterramento principal de uma instalao e a terra).

5.3 - Eletrodo de aterramento

Consiste em um condutor ou um conjunto de condutores em contato direto com a

terra.

Quando o eletrodo de aterramento constitudo por uma barra rgida, ele

denominado de haste de aterramento.

Um conjunto formado pela associao de hastes e condutores de aterramento

denominado de malha de terra.

Os eletrodos utilizados nas instalaes eltricas de baixa tenso podem ser (de

acordo com a NTD-01):

Tubos de ao zincado por imerso a quente de 25 mm de dimetro nominal.

Haste cantoneira de ao zincado por imerso a quente de 25x25x5 mm

Haste cobreada de 13 mm (5/8) de dimetro nominal.

O nmero mnimo de hastes para sistemas de aterramento dever ser 1.

O valor da resistncia de aterramento dever ser de 10 , no devendo ultrapassar

25 em qualquer poca do ano.

Caso os valores recomendados no sejam atingidos, devero ser dispostos em

paralelo tantos eletrodos quantos forem necessrios, interligados entre si com a mesma

47

bitola do condutor de aterramento ou dever ser efetuado tratamento adequado do solo,

at se obter a resistncia desejada.

Observaes:

Devero ser previstas para cada eletrodo de aterramento caixas para inspeo e

medio, em local de fcil acesso.

As hastes de aterramento devero ter comprimento mnimo de 2 m.

O afastamento mnimo permitido entre hastes em paralelo deve ser igual ao

comprimento da haste.

No permitida a colocao de eletrodos de terra sob revestimentos asflticos,

argamassa ou concreto, e em poos de abastecimento dgua e fossas spticas.

O condutor neutro deve sempre ser aterrado na origem da instalao do

consumidor.

Para melhorar a resistncia de terra pode-se:

Aumentar o nmero de eletrodos enterrados e interlig-los por condutor

(malha de terra).

Aumentar a profundidade dos eletrodos j enterrados.

Aumentar a espessura dos eletrodos.

Submeter o solo a tratamento qumico.

48

Figura 5.1 - Componentes de um sistema de aterramento.

Massa

Massa

Condutor de

equipotencialidade principal (estrutura do prdio)

Caixas de

inspeo

Eletrodos de

aterramento

Dispositivo de verificao

Condutor de equipotencialidade

principal (tubulao metlica)

Condutor de

aterramento

Terminal de aterramento principal

Condutores de

equipotencialidade

suplementares

Condutor de proteo

principal

Terminal de

aterramento

Condutores de

proteo

Elemento

condutor

49

5.4 - Seo mnima dos condutores de proteo

Tabela 5.2 - Seo mnima dos condutores de proteo

Seo dos condutores fase (S) (mm2) Seo do condutor de proteo (mm

2)

S 16 S

16 < S 35 16

S>35 S/2

Observao: A seo de qualquer condutor de proteo que no faa parte do mesmo

cabo ou do mesmo invlucro que os condutores vivos devem ser, em qualquer caso, no

inferiores a:

2,5mm2 se possuir proteo mecnica.

4,0mm2 se no possuir proteo mecnica.

5.5 - Seo mnima do condutor nu de aterramento

Condutor de cobre: 16 mm2 (solos cidos)

25 mm2 (solos alcalinos)

Condutor de ferro: 50 mm2

5.6 - Esquemas de aterramento

A NBR 5410 permite os esquemas de aterramento descritos a seguir. Em cada

esquema, a simbologia utilizada representa:

Primeira letra: situao da alimentao em relao terra:

T: um ponto diretamente aterrado

I: isolao de todas as partes vivas em relao terra ou aterramento de um ponto

atravs de uma impedncia.

Segunda letra: situao das massas da instalao em relao a terra:

T: massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de

um ponto da alimentao.

N: massas ligadas diretamente ao ponto de alimentao aterrado (em CA,

normalmente o neutro).

Outras letras: disposio do condutor neutro e do condutor de proteo:

S: funes de neutro e de proteo asseguradas por condutores distintos.

C: funes de neutro e de proteo combinadas em um nico condutor.

50

Esquema TN-S: condutor neutro e condutor de proteo separado ao longo de toda

a instalao (figura 5.2).

Figura 5.2 - Esquema TN-S

Esquema TN-C: condutor neutro e condutor de proteo combinados em um

nico condutor ao longo de toda a instalao (figura 5.3).

Figura 5.3 - Esquema TN-C

Esquema TN-C-S: condutor neutro e condutor de proteo combinados em uma

parte da instalao (figura 5.4).

Aterramento da

alimentao massa massa

L1

L2

L3

N

PE

Aterramento da


L1

L2

L3

PEN

51

Figura 5 4 - Esquema TN-C-S

Esquema TT: condutor neutro aterrado independentemente do aterramento das

massas (figura 5.5).

Figura 5.5: Esquema TT

Esquema IT: no existe nenhum ponto da instalao diretamente aterrado e as

massas possuem terra prpria (figura 5.6).

Aterramento da


L1

L2

L3

N

PE

Aterramento da

alimentao massa

L1

L2

L3

N

PE

52

Figura 65.6 - Esquema IT

Deve-se escolher o sistema de aterramento mais adequado instalao, levando-

se em considerao a natureza e o funcionamento do local e em atendimento s normas

tcnicas.

No entanto, as observaes a seguir devem ser levadas em considerao quando

da escolha do tipo de aterramento, visando a seleo mais adequada de um deles e a sua

correta aplicao:

Todo consumidor atendido em baixa tenso a partir da rede pblica de

alimentao deve ter o condutor neutro aterrado na origem da instalao, portanto, o

esquema IT no pode ser utilizado.

Em locais com riscos de incndios ou exploses (indstrias petroqumicas,

depsitos de materiais inflamveis, etc.) no recomendvel escolha de um dos

esquemas TN, devido ao elevado valor das correntes de falta.

Em locais onde a continuidade do servio fundamental, como em hospitais,

deve-se optar, quando possvel, pela utilizao do esquema IT, pois nesse, a corrente

resultante de uma nica falta fase - massa no possui intensidade suficiente para

provocar o surgimento de tenses perigosas, no havendo interrupo imediata da

energia.

Nos esquemas TN, toda corrente de falta direta fase massa uma corrente de

curto circuito, havendo interrupo imediata do circuito e no esquema TT as correntes

de falta fase - massa so inferiores a uma corrente de curto - circuito, podendo, todavia,

(provocar o surgimento de tenses perigosas).

Aterramento da

alimentao massa

L1

L2

L3

impedncia

PE

53

Deve-se evitar a escolha do esquema TT em instalaes com equipamentos que

apresentem correntes de fuga considerveis, devido a possibilidade de disparos

freqentes dos dispositivos de proteo contra correntes diferenciais residuais, quando

esses so utilizados.

5.7 - Medio da resistncia de aterramento

A resistncia de terra de um sistema de aterramento j existente deve ser

determinada em vrias pocas do ano, considerando-se as variaes que ocorrem no

ambiente.

Quando ocorre um curto-circuito envolvendo a terra, uma parte da corrente de

seqncia zero retorna pelo cabo de cobertura do sistema de transmisso ou pelo cabo

neutro do sistema de distribuio multi-aterrado. O restante da corrente retorna pela

terra (figura 5.7). Essa ltima limitada pela resistncia de aterramento do sistema.

Em um sistema eltrico cujo aterramento feito por meio de hastes, a densidade

de corrente junto as mesmas mxima. Aps certa distncia das hastes, a densidade de

corrente praticamente nula.

Considera-se, ento, que a resistncia de terra de uma haste corresponde somente

quela obtida na regio do solo onde as linhas de corrente convergem. Existe, no

entanto, uma determinada distncia, a partir da haste considerada (ou para qualquer tipo

de aterramento), em que a resistncia de terra constante, independentemente da

distncia. Esse valor corresponde, efetivamente, ao valor da resistncia de terra que se

queria determinar.

Para obter o valor da resistncia de terra pode-se utilizar um equipamento do

tipo MEGGER, conforme o esquema mostrado na figura 5.8.

Figura 5.7 - Caminho da corrente de curto-circuito

Icc Icc

Malha de

terra

54

Conforme mostra a figura 5.8, os terminais C1 e P1 devem ser conectados.

Deseja-se determinar a resistncia de terra relativa ao ponto A, sendo a haste B

uma haste auxiliar que possibilita o retorno da corrente I. O aparelho, ento, injeta no

solo, pelo terminal C1, uma corrente I, que retorna atravs da haste auxiliar B, pelo

terminal C2. A tenso correspondente ao ponto P da figura 5.8 (a uma determinada

distncia entre as hastes A e B) processada internamente e o valor da resistncia no

ponto A (resultante da relao entre a tenso medida entre A e P e a corrente injetada)

indicada.

Outra forma de medir a resistncia de terra mostrada na figura 5.9:

M E G G E R

C1 P1 P2 C2 I I

A B P

V

Figura 5.8: Esquema de medio utilizando o MEGGER

A

V

+ -

Eg

A B P

I I

Resistncia

distncia

Ra

Figura 5.9: Medio da resistncia de terra

55

De acordo com esse mtodo, utilizando-se uma fonte geradora de corrente,

injeta-se no solo uma corrente (da ordem de mperes, para tornar desprezveis as

interferncias de outras correntes na terra) que ir circular entre a haste principal de

aterramento (haste A) e a haste auxiliar (haste B). Deslocando-se uma terceira haste (P)

entre A e B, obtm-se a curva de resistncia de terra em relao ao aterramento

principal, produzido pela haste A - conforme mostra a figura 5.9.

Deve-se ressaltar que o deslocamento da haste P no ir alterar o valor da

corrente. Para cada posio dessa haste deve ser lido o valor da tenso no voltmetro e

calculado o valor da resistncia (V / I). A haste P deve ser deslocada at que se obtenha

um valor constante da resistncia de aterramento R.

56

6.1 - SMBOLOS E CONVENES

So utilizados para facilitar a execuo do projeto e a identificao dos elementos

que constituem os circuitos eltricos (ver tabela em anexo).

6.2 - CARGA DOS APARELHOS E PONTOS DE UTILIZAO

Consultar a tabela que, baseada em recomendaes de concessionrias e de

fabricantes, d uma indicao da potncia nominal de diversos aparelhos

eletrodomsticos.

As cargas de iluminao em unidades residenciais podem ser determinadas

utilizando-se o seguinte critrio:

Em cmodos ou dependncias com rea igual ou inferior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA.

Em cmodos ou dependncias com rea superior a 6 m2 deve ser prevista uma carga mnima de 100 VA para os primeiros 6 m

2 e um acrscimo de 60

VA para cada aumento de 4 m2 inteiros.

Exemplo: Para uma rea com 100 m2, deve-se considerar uma carga mnima de:

100 VA para os primeiros 6 m2

VA para os restantes 94 m2, considerando-se somente o

inteiro.

Ento, a carga total a ser considerada ser de: 100 + (23 x 60) = 1480 VA

6.3 - TOMADAS DE CORRENTE

So utilizadas para alimentar os aparelhos e mquinas utilizados em residncias,

escritrios, oficinas e outros. Podem ser divididas em duas categorias:

Tomadas de uso especfico: so aquelas projetadas para atender aparelhos fixos ou estacionrios, que embora possam ser removidos, trabalham sempre em um

determinado local (Exemplo: Chuveiros eltricos, aparelhos de ar condicionado

e mquinas de lavar roupa). Devem ser instaladas a no mximo 1,5 m de

distncia do local previsto para a colocao do aparelho.

Tomadas de uso geral: so aquelas projetadas para alimentar outros aparelhos em geral, que no sejam os fixos e estacionrios.

6.3.1 - POTNCIA A SER PREVISTA NAS TOMADAS

Tomadas de uso especfico (TUEs): utiliza-se nos clculos de projeto a potncia nominal do aparelho a ser alimentado.

Tomadas de uso geral (TUGs): os valores mnimos de potncia a serem considerados durante a execuo do projeto so os seguintes:

1. Em instalaes residenciais:

57

Em banheiros, cozinhas, copas-cozinhas e reas de servio: 600 VA por tomada, para as 3 primeiras tomadas; 100 VA para as demais.

Outros cmodos ou dependncias: 100 VA por tomada. 2. Em instalaes comerciais:

200 VA por tomada. 6.3.2- NMERO MNIMO DE TOMADAS DE USO GERAL

a) Em instalaes residenciais:

Cmodo ou dependncia com rea 6 m2: pelo menos uma tomada.

Cmodo ou dependncia com rea > 6 m2: pelo menos uma tomada para cada 5 metros ou frao de permetro, uniformemente distribudas.

Banheiros: uma tomada perto da pia.

Cozinhas ou copas-cozinhas: uma tomada para cada 3,5 m ou frao de permetro. Acima de cada bancada com largura superior a 30 cm deve ser prevista pelo

menos uma tomada.

Subsolos, stos, garagens e varandas: uma tomada no mnimo. b) Em instalaes comerciais:

Escritrio com rea 40 m2: uma tomada para cada 3 m ou frao de permetro, ou uma tomada para cada 4 m

2 ou frao de rea (adota-se o critrio que conduzir

ao maior nmero de tomadas).

Escritrio com rea > 40 m2: dez tomadas para os primeiros 40 m2; uma tomada para cada 10 m

2 ou frao de rea restante.

Lojas: uma tomada para cada 30 m2 ou frao, no computadas as tomadas destinadas a lmpadas, vitrines e demonstrao de aparelhos.

6.4 - DIVISO DAS INSTALAES EM CIRCUITOS

O conjunto de pontos de consumo alimentados pelos mesmos condutores e

ligados ao mesmo dispositivo de proteo (chave ou disjuntor) constitui um circuito.

Nas instalaes eltricas polifsicas os circuitos devem ser distribudos com o objetivo

de assegurar o melhor equilbrio de cargas entre as fases, atendendo s seguintes

recomendaes:

Os circuitos de iluminao devem ser separados dos circuitos de tomadas. Nas instalaes em residncias, hotis e similares so permitidos pontos de iluminao e

tomadas em um mesmo circuito, exceto nas cozinhas, copas e reas de servio.

Aparelhos com potncia 1500 VA, como chuveiros eltricos e aquecedores de um modo geral, mquinas de lavar, foges e fornos eltricos, assim como aparelhos

de ar condicionado, devem ser alimentados por circuitos independentes. permitida

a alimentao de mais de um aparelho do mesmo tipo atravs do mesmo circuito.

Quando um mesmo alimentador abastece vrios aparelhos de ar condicionado, deve ser prevista uma proteo individual para cada aparelho, caso esses no

possuam proteo interna prpria, alm da proteo geral do circuito.

Cada circuito deve possuir seu prprio alimentador neutro.

Devem ser obedecidas as seguintes prescries mnimas: 1 - Em residncias: um circuito para cada 60 m

2 ou frao.

2 - Em escritrios e lojas: um circuito para cada 50 m2 ou frao.

Costuma-se tambm dividir os circuitos de iluminao e tomadas colocando,

aproximadamente, 1200 W de potncia para cada um.

6.5 - CLCULO DA SEO DOS CONDUTORES

58

Existem dois critrios bsicos para se determinar a seo dos condutores de uma

instalao: o critrio da capacidade de conduo de corrente e o critrio da mxima

queda de tenso admissvel. Em circuitos curtos, como o de residncias, suficiente a

utilizao do critrio da capacidade de conduo de corrente. Em circuitos longos

(acima de 15 m, por exemplo), devem-se utilizar os dois critrios, adotando-se a maior

seo encontrada.

Os condutores utilizados nas instalaes de baixa tenso geralmente obedecem ao

seguinte cdigo de cores:

Condutor fase: preto, branco, vermelho ou cinza.

Condutor neutro: azul-claro.

Condutor de proteo: verde ou verde-amarelo. 6.5.1- DETERMINAO DA BITOLA DOS CONDUTORES PELO MTODO

DA CAPACIDADE DE CONDUO DE CORRENTE

a) Determina-se, inicialmente, a corrente do circuito, a partir das seguintes equaes:

Circuitos monofsicos:

Circuitos bifsicos: (com duas fases e neutro de um circuito

trifsico)

Circuitos trifsicos: (trs fases + neutro)

Circuitos trifsicos: (com trs fases - circuitos equilibrados)

Onde:

I: corrente, em A

e: tenso fase-neutro, em V

E: tenso fase-fase, em V

cos: fator de potncia (para lmpadas incandescentes e aparelhos de aquecimento, cos = 1)

b) Com base em uma tabela de capacidade de conduo de corrente, determina-se um

condutor com capacidade I.

6.5.2- DETERMINAO DA BITOLA DOS CONDUTORES PELO MTODO

DA QUEDA DE TENSO ADMISSVEL

59

Ao longo de um circuito, desde o ponto de alimentao at a carga, ocorre uma

queda na tenso. necessrio, ento, dimensionar os condutores para que essa reduo

de tenso no ultrapasse os limites estabelecidos pelas normas, que garantem o

funcionamento normal dos aparelhos, equipamentos e motores. Esses limites so os

seguintes:

Em instalaes alimentadas a partir da rede de baixa-tenso:



Em instalaes alimentadas por uma subestao de transformao, a partir da rede de alta-tenso ou que possuam fonte prpria:



Observao:

a) Em qualquer dos casos, a queda de tenso parcial nos circuitos terminais dever ser

no mximo de 4%, sendo que, para iluminao, deve ser igual ou inferior a 2%.

Calcula-se, inicialmente, a queda de tenso unitria, atravs da seguinte equao:

Quadro

Geral

Quadro

Terminal

Quadro

Terminal ~

Alimentao

em BT

Circuitos de

distribuio

Circuitos Terminais

Iluminao

Outras utilizaes

4%

2%

4%

Iluminao

Subestao

Quadro

Geral

Quadro

Terminal

Quadro

Terminal ~

Alimentao

em AT

7%

2%

Circuitos de

distribuio

4%

Circuitos Terminais

Outras utilizaes

7%

60

(V/Ax km)

Onde:

U: queda de tenso unitria, em V/A x km. e: queda de tenso, em %, admissvel sobre a tenso de alimentao.

L: distncia entre o ponto de alimentao e a carga, em km.

I: corrente, em A.

Para determinar a bitola do condutor, entra-se com esse valor na tabela de

quedas de tenso unitrias, onde tambm necessrio o conhecimento do material do

eletroduto a ser utilizado (magntico ou no-magntico) e do fator de potncia da

instalao.

Exemplo: Um circuito trifsico com 230 V, 45 m de comprimento, corrente nominal de

132 A, alimenta um quadro terminal de onde sai a alimentao para diversos outros

circuitos. Dimensionar os condutores do circuito de distribuio, desde o quadro geral

at o quadro terminal, sabendo-se que se pretende usar eletrodutos de plstico e fator de

potncia de 0,95.

Para circuitos alimentados em baixa tenso, a queda mxima admitida entre o

quadro geral de alimentao e a carga de 4%. Considerando-se 2% de queda entre o

quadro terminal e a carga, sobram 2% a serem utilizado

projeto elétrico - teoria

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