Manual de instalações elétricas 2

Manual de instalações elétricas 2

(Parte 1 de 2)

Esta edição foi baseada nos Manuais de Instalações Elétricas Residenciais - 3 volumes, 1996 ©ELEKTRO / PIRELLI complementada, atualizada e ilustrada com a revisão técnica do

Prof. Hilton Moreno, professor universitário e secretário da Comissão Técnica da NBR 5410 (CB-3/ABNT).

Todos os direitos de reprodução são reservados ©ELEKTRO / PIRELLI

INSTALAÇÕES ELÉTRIC AS RESIDENCIAIS Julho de 2003

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Como vimos anteriormente, o dispositivo DR é um interruptor automático que desliga correntes elétricas de pequena intensidade (da ordem de centésimos de ampère), que um disjuntor comum não consegue detectar, mas que podem ser fatais se percorrerem o corpo humano.

Dessa forma, um completo sistema de aterramento, que proteja as pessoas de um modo eficaz, deve conter, além do fio terra, o dispositivo DR.

Bipolar Tetrapolar

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS RECOMEND AÇÕES E EXIGÊNCIAS DA NBR 5410

A utilização de proteção diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a:

NOTA: os circuitos não relacionados nas recomendações e exigências acima poderão ser protegidos apenas por disjuntores termomagnéticos (DTM).

•tomadas de corrente em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens;

•tomadas de corrente em áreas externas;

•tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em áreas externas;

•pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro.

A NBR 5410 exige, desde1997:

Aplicando-se as recomendações e exigências da

NBR 5410 ao projeto utilizado como exemplo, onde já se tem a divisão dos circuitos, o tipo de proteção a ser empregado é apresentado no quadro abaixo:

(DTM = disjuntor termomagnético. IDR = interruptor diferencial-residual)

Circuito Tensão

Local Corr ente nº de circuitos agrupados

Seção dos condutor es

(m ) nº deCorrente pólos nominal Tipo

ProteçãoPotência

Quantidade xTotal potência (VA)(VA) nº Tipo

Sala1 x 100

Ilum. Dorm. 1 x 160

Banheiro1 x 100 Hall1 x 100

Copa1 x 100

Ilum.Cozinha1 x 160DTM1

2serviço127A. serviço1 x 100460+ IDR2 A. externa1 x 100

Sala4 x 100 3TUG’s127Dorm. 14 x 100900DTM1 Hall1 x 100+ IDR2

DTM 1

Dorm. 24 x 100+ IDR2

+ IDR2

1 x 600+ IDR2

+ IDR2

TUG’s1 x 100 8

+TUE’s 127Cozinha1 x 6001200DTM1

1 x 500+ IDR2

+ IDR2

+ IDR2

11TUE’s220Chuveiro1 x 56005600 DTM 2

+ IDR2

+ IDR2

Quadro

Distribuição 220 distribuição DTM 2Quadro medidor

ANBR 5410 também prevê a possibilidade de optar pela instalação de disjuntor DR ou interruptor DR na proteção geral. A seguir serão apresentadas as regras e a devida aplicação no exemplo em questão.

No caso de instalação de interruptor DR na proteção geral, a proteção de todos os circuitos terminais pode ser feita com disjuntor termomagnético. A sua instalação é necessariamente no quadro de distribuição e deve ser precedida de proteção geral contra sobrecorrente e curto-circuito no quadro do medidor.

Esta solução pode, em alguns casos, apresentar o inconveniente de o IDR disparar com mais freqüência, uma vez que ele “sente” todas as correntes de fuga naturais da instalação.

Uma vez determinado o número de circuitos elétricos em que a instalação elétrica foi dividida e já definido o tipo de proteção de cada um, chega o momento de se efetuar a sua ligação.

Essa ligação, entretanto, precisa ser planejada detalhadamente, de tal forma que nenhum ponto de ligação fique esquecido.

Para se efetuar esse planejamento, desenha-se na planta residencial o caminho que o eletroduto deve percorrer, pois é através dele que os fios dos circuitos irão passar.

embutido na laje embutido na parede embutido no piso

Eletr oduto

A Locar, primeiramente, o quadro de distribuição, em lugar de fácil acesso e que fique o mais próximo possível do medidor.

B Partir com o eletroduto do quadro de distribuição, traçando seu caminho de forma a encurtar as distâncias entre os pontos de ligação.

C Utilizar a simbologia gráfica para representar, na planta residencial, o caminhamento do eletroduto.

D Fazer uma legenda da simbologia empregada.

E Ligar os interruptores e tomadas ao ponto de luz de cada cômodo.

Quadro de distribuição

Entretanto, para o planejamento do caminho que o eletroduto irá percorrer, fazem-se necessárias algumas orientações básicas:

Para se acompanhar o desenvolvimento do caminhamento dos eletrodutos,tomaremos a planta do exemplo (pág. 68) anterior já com os pontos de luz e tomadas e os respectivos números dos circuitos representados. Iniciando o caminhamentodos eletrodutos, seguindo as orientações vistas anteriormente, dev e-se primeir amente:

Quadr o de distribuição

Quadr o do medidor

Uma vez determinado o local para o quadro de distribuição, inicia-se o caminhamento partindo dele com um eletroduto em direção ao ponto de luz no teto da sala e daí para os interruptores e tomadas desta dependência. Neste momento, representa-se também o eletroduto que conterá o circuito de distribuição.

Ao lado vê-se, em três dimensões, o que foi representado na planta residencial.

Do ponto de luz no teto da sala sai um eletroduto que vai até o ponto de luz na copa e, daí, para os interruptores e tomadas. Para a cozinha, procede-se da mesma forma.

Observe, novamente, o desenho em três dimensões.

Para os demais cômodos da residência, parte-se com outro eletroduto do quadro de distribuição, fazendo as outras ligações (página a seguir).

Entretanto, para empregá-la, primeiramente precisa-se identificar:

Uma vez representados os eletrodutos, e sendo através deles que os fios dos circuitos irão passar, pode-se fazer o mesmo com a fiação: representando-a graficamente, através de uma simbologia própria.

Serão apresentados a seguir os esquemas de ligação mais utilizados em uma residência.

Esta identificação é feita com facilidade desde que se saiba como são ligadas as lâmpadas, interruptores e tomadas.

quais fios estão passando dentro de cada eletr oduto r epresentado.

Ligar sempre: - a fase ao interruptor; - o retorno ao contato do disco central da lâmpada;

- o neutro diretamente ao contato da base rosqueada da lâmpada; - o fio terra à luminária metálica.

1.Ligação de uma lâmpada comandada por interruptor simples.

Ponto de luz

Disco centr al

Base rosqueada

Luminária (metálica)

Interruptor simples

Retorno

2.Ligação de mais de uma lâmpada com interruptor es simples.

Neutr o Fase

Retorno

Interruptor simples

Esquema equivalente

3.Ligação de lâmpada comandada de dois pontos (interruptor es par alelos).

Esquema equivalente

4.Ligação de lâmpada comandada de três ou mais pontos (paralelos + intermediários).

5.Ligação de lâmpada comandada por interruptor simples, instalada em área externa.

Neutr o Proteção

Retorno

Neutr o Proteção

Fase

Interruptor simples

Retorno Fase

Tomadas universais 2P + T

Esquema equivalente

Neutr o Proteção

Fase

Neutr o Proteção Fase

6.Ligação de tomadas de uso geral (monofásicas).

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 7.Ligação de tomadas de uso específico.

Neutr o Proteção

Fase

Fase 2 Proteção

Fase 1 BIFÁSIC A

A representação gráfica da fiação é feita para que, ao consultar a planta, se saiba quantos e quais fios estão passando dentro de cada eletroduto, bem como a que circuito pertencem.

Sabendo-se como as ligações elétricas são feitas, pode-se então representá-las graficamente na planta, devendo sempre:

• representar os fios que passam dentro de cada eletroduto, através da simbologia própria; • identificar a que circuitos pertencem.

Na prática, não se recomenda instalar mais do que 6 ou 7 condutores por eletroduto, visando facilitar a enfiação e/ou retirada dos mesmos, além de evitar a aplicação de fatores de correções por agrupamento muito rigorosos.

Por quê a representação gráfica da fiação deve ser feita?

Para exemplificar a representação gráfica da fiação, utilizaremos a planta do exemplo a seguir, onde os eletrodutos já estão representados.

Começando a representação gráfica pelo alimentador: os dois fios fase, o neutro e o de proteção (PE) partem do quadro do medidor e vão até o quadro de distribuição.

Do quadro de distribuição saem os fios fase, neutro e de proteção do circuito 1, indo até o ponto de luz da sala.

Do ponto de luz da sala, faz-se a ligação da lâmpada que será comandada por interruptores paralelos.

Para ligar as tomadas da sala, é necessário sair do quadro de distribuição com os fios fase e neutro do circuito 3 e o fio de proteção, indo até o ponto de luz na sala e daí para as tomadas, fazendo a sua ligação.

Ao prosseguir com a instalação é necessário levar o fase, o neutro e o proteção do circuito 2 do quadro de distribuição até o ponto de luz na copa. E assim por diante, completando a distribuição.

Observe que, com a alternativa apresentada, os eletrodutos não estão muito carregados. Convém ressaltar que esta é uma das soluções possíveis, outras podem ser estudadas, inclusive a mudança do quadro de distribuição mais para o centro da instalação, mas isso só é possível enquanto o projeto estiver no papel. Adotaremos para este projeto a solução apresentada na página a seguir.

A fórmula P = U x I permite o cálculo da corrente, desde que os valores da potência e da tensão sejam conhecidos.

Substituindo na fórmula as letr as correspondentes à potência e tensão pelos seus valores conhecidos:

No projeto elétrico desenvolvido como exemplo, os valores das potências de iluminação e tomadas de cada circuito terminal já estão previstos e a tensão de cada um deles já está determinada.

Esses valores se encontr am registr ados na tabela a seguir.

P = U x I 635 = 127 x ?

Para o cálculo da corrente:

Para achar o valor da corrente basta dividir os valores conhecidos, ou seja, o valor da potência pela tensão:

I = ? I = P ÷U I = 635 ÷127 I = 5 A

Circuito Tensão

Local Corr ente nº de circuitos agrupados

Seção dos condutor es

(m ) nº deCorrente pólos nominal Tipo

ProteçãoPotência

Quantidade xTotal potência (VA)(VA) nº Tipo

Sala1 x 100

Ilum. Dorm. 1 x 160

Banheiro1 x 100 Hall1 x 100

Copa1 x 100

Ilum.Cozinha1 x 160DTM1

2serviço127A. serviço1 x 1004603,6+ IDR2 A. externa1 x 100

Sala4 x 100 3TUG’s127Dorm. 14 x 1009007,1DTM1 Hall1 x 100+ IDR2

Banheiro1 x 600 1000 7,9 DTM 1

Dorm. 24 x 100+ IDR2

+ IDR2

DTM 1

1 x 600+ IDR2

+ IDR2

TUG’s1 x 100 8

1 x 500+ IDR2

+ IDR2

+ IDR2

+ IDR2

+ IDR2

Quadro de medidor

Para o cálculo da corrente do circuito de distribuição, primeiramente é necessário calcular a potência deste circuito.

Nota: estes valores já foram calculados na página 2

60 x 0,40 = 2640W

1.Somam-se os valores das potências ativas de iluminação e tomadas de uso geral (TUG’s).

2.Multiplica-se o valor calculado (6600W) pelo fator de demanda correspondente a esta potência.

potência ativa de iluminação:1080W potência ativa de TUG’s:5520W 6600W

Fator de demanda representa uma porcentagem do quanto das potências previstas serão utilizadas simultaneamente no momento de maior solicitação da instalação. Isto é feito para não superdimensionar os componentes dos circuitos de distribuição, tendo em vista que numa residência nem todas as lâmpadas e tomadas são utilizadas ao mesmo tempo.

Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral (TUG’s)

Potência (W)Fator de demanda potência ativa de iluminação e TUG’s = 6600W fator de demanda: 0,40

0 a 10000,86 1001 a 20000,75 2001 a 30000,6 3001 a 40000,59 4001 a 50000,52 5001 a 60000,45 6001 a 70000,40 7001 a 80000,35 8001 a 90000,31 9001 a 100000,27 Acima de 100000,24

O fator de demanda para as TUE’s é obtido em função do número de circuitos de TUE’s previstos no projeto.

12100W x 0,76 = 9196W

3.Multiplicam-se as potências de tomadas de uso específico (TUE’s) pelo fator de demanda corr espondente.

nº de circuitosFD TUE’s nº de circuitos de TUE’s do exemplo = 4.

Potência ativa de TUE’s:

1 chuveiro de5600W 1 torneira de5000W 1 geladeira de500W 1 máquina de lavar de1000W 12100 W fator de demanda = 0,76

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS 11836 ÷0,95 = 12459VA

Anota-se o valor da potência e da corrente do circuito de distribuição na tabela anterior.

4.Somam-se os valores das potências ativas de iluminação, de TUG’s e de TUE’s já corrigidos pelos respectivos fatores de demandas.

5.Divide-se o valor obtido pelo fator de potência médio de 0,95, obtendo-se assim o valor da potência do circuito de distribuição.

potência ativa de iluminação e TUG’s:2640W potência ativa de TUE’s:9196W 11836W

Uma vez obtida a potência do circuito de distribuição, pode-se efetuar o:

potência do circuito de distribuição: 12459VA

Fórmula: I = P ÷U

P =12459VA U =220V I =12459 ÷220

I = 56,6A

Para se efetuar o dimensionamento dos fios e dos disjuntores do circuito, algumas etapas devem ser seguidas.

O maior agrupamento para cada um dos circuitos do projeto se encontra em destaque na planta a seguir.

•Dimensionar a fiação de um circuito é determinar a seção padronizada (bitola) dos fios deste circuito, de forma a garantir que a corrente calculada para ele possa circular pelos fios, por um tempo ilimitado, sem que ocorra superaquecimento.

•Dimensionar o disjuntor (proteção) é determinar o valor da corrente nominal do disjuntor de tal forma que se garanta que os fios da instalação não sofram danos por aquecimento excessivo provocado por sobrecorrente ou curto-circuito.

Consultar a planta com a representação gráfica da fiação e seguir o caminho que cada circuito percorre, observando neste trajeto qual o maior número de circuitos que se agrupa com ele.

1ª ETAPA

O maior número de circuitos agrupados para cada circuito do projeto está relacionado abaixo.

nº donº de circuitosnº donº de circuitos circuito agrupados circuito agrupados

Determinar a seção adequada e o disjuntor apropriado para cada um dos circuitos.

Para isto é necessário apenas saber o valor da corrente do circuito e, com o número de circuitos agrupados também conhecido, entrar na tabela 1 e obter a seção do cabo e o valor da corrente nominal do disjuntor.

2ª ETAPA

Corrente = 7,1A, 3 circuitos agrupados por eletroduto:entrando na tabela 1 na coluna de 3 circuitos por eletroduto, o valor de 7,1A é menor do que 10A e, portanto, a seção adequada para o circuito 3 é 1,5mm2 e o disjuntor apropriado é 10A.

Circuito 3Exemplo

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS RESIDENCIAIS Tabela 1

Exemplo do circuito 3Exemplo do circuito 12

Corrente = 2,7A, 3 circuitos agrupados por eletroduto:entrando na tabela 1 na coluna de 3 circuitos por eletroduto, o valor de 2,7A é maior do que 20 e, portanto, a seção adequada para o circuito 12 é 6mm2o disjuntor apropriado é 25A.

Circuito 12Exemplo

Seção dos condutor es

(mm2) 1 circuito por eletroduto

Corrente nominal do disjuntor (A)

2 circuitos por eletroduto 3 circuitos por eletroduto 4 circuitos por eletroduto

Desta forma, aplicando-se o critério mencionado para todos os circuitos, temos:

(Parte 1 de 2)

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