(Parte 1 de 2)

Projetar uma instalação elétrica de uma edificação consiste em:

· Quantificar e determinar os tipos e localizar os pontos de utilização de energia elétrica;

• Dimensionar, definir o tipo e o caminhamento dos condutores e condutos;

• Dimensionar, definir o tipo e a localização dos dispositivos de proteção, de comando, de medição de energia elétrica e demais acessórios.

Projeto de instalações elétricas para fornecimento de energia elétrica em tensão secundária de distribuição a unidades consumidoras residenciais è Potência instalada < 75kW Ł Tensão padronizada 380/220V urbano e 440/220V rural Ł Arquitetos e Eng. Civis: fins residenciais

DEFINIÇÕES Unidade consumidora: qualquer residência, apartamento, escritório, loja, sala, dependência comercial, depósito, indústria, galpão, etc., individualizado pela respectiva medição;

Ponto de entrega de energia: É o ponto de conexão do sistema elétrico público (CELESC) com as instalações de utilização de energia elétrica do consumidor;

Entrada de serviço de energia elétrica: Conjunto de equipamentos, condutores e acessórios instalados desde o ponto de derivação da rede de energia elétrica pública (CELESC) até a medição (desenhos 3 e 4 CELESC);

Potência instalada: É a soma das potências nominais dos aparelhos, equipamentos e dispositivos a serem utilizados na instalação consumidora. Inclui tomadas (previsão de cargas de eletrodomésticos, TV, som, etc.), lâmpadas, chuveiros elétricos, aparelhos de ar-condicionado, motores, etc.;

Aterramento: Ligação à terra, por intermédio de condutor elétrico, de todas as partes metálicas não energizadas, do neutro da rede de distribuição da concessionária e do neutro da instalação elétrica da unidade consumidora.

Partes componentes de um projeto elétrico: O projeto é a representação escrita da instalação e deve conter no mínimo:

· Plantas; • Esquemas (unifilares e outros que se façam necessários);

• Detalhes de montagem, quando necessários;

• Memorial descritivo;

• Memória de cálculo (dimensionamento de condutores, condutos e proteções);

Normas técnicas a serem consultadas na elaboração de um projeto elétrico

• ABNT (NBR 5410/97, NBR 5419 aterramento)

• Normas específicas aplicáveis

Critérios para a elaboração de projetos

• Acessibilidade;

• Flexibilidade (para pequenas alterações) e reserva de carga (para acréscimos de cargas futuras);

• Confiabilidade (obedecer normas técnicas para seu perfeito funcionamento e segurança)

Etapas da elaboração de um projeto de instalação elétrica

• Informações preliminares è plantas de situação Ł projeto arquitetônico Ł projetos complementares Ł informações obtidas do proprietário

• Quantificação do sistema

Ł levantamento da previsão de cargas (quantidade e potência nominal dos pontos de utilização – tomadas, iluminação, elevadores, bombas, ar-condicionado, etc)

· Desenho das plantas è desenho dos pontos de utilização Ł localização dos Quadros de Distribuição de Luz (QLs) Ł localização dos Quadros de Força (QFs) Ł divisão das cargas em circuitos terminais Ł desenho das tubulações de circuitos terminais Ł localização das Caixas de Passagem dos pavimentos e da prumada Ł localização do Quadro Geral de Baixa Tensão (QGBT), Centros de

Medidores, Caixa Seccionadora, Ramal Alimentador e Ponto de Entrega

Ł desenho das tubulações dos circuitos alimentadores Ł desenho do Esquema Vertical (prumada) Ł traçado da fiação dos circuitos alimentadores

• Dimensionamento de todos os componentes do projeto, com base nos dados registrados nas etapas anteriores + normas técnicas + dados dos fabricantes Ł dimensionamento dos condutores Ł dimensionamento das tubulações Ł dimensionamento dos dispositivos de proteção Ł dimensionamento dos quadros

• Quadros de distribuição

Ł quadros de distribuição de carga (tabelas) Ł diagramas unifilares dos QLs Ł diagramas de força e comando de motores (QFs) Ł diagrama unifilar geral

• Memorial descritivo: descreve o projeto sucintamente, incluindo dados e documentação do projeto

• Memorial de cálculo, contendo os principais cálculos e dimensionamentos Ł cálculo das previsões de cargas Ł determinação da demanda provável Ł dimensionamento de condutores, eletrodutos e dispositivos de proteção

• Especificações técnicas e lista de materiais

• ART junto ao CREA local

• Análise e aprovação da concessionária (possíveis revisões)

Tensão, Corrente e Resistência Elétrica, Potência & Energia

Tensão Elétrica “voltagem” Símbolo = V Unidade = Volt, V Diferença de potencial entre dois condutores elétricos (fase e neutro). Em SC, condutor fase está a 220V e condutor neutro está a 0V.

Corrente Elétrica “amperagem” Símbolo = I Unidade = Ampère, A Passagem de energia elétrica por um condutor elétrico submetido a uma diferença de potencial.

Resistência Elétrica Símbolo = R

Unidade = Ohm, W Resistência à passagem de corrente elétrica em um condutor elétrico

Energia Símbolo = E Unidade = Watt-hora, Wh Capacidade de realizar trabalho; potência num intervalo de tempo

Potência Símbolo = P Unidade = Watt, W Energia instantânea, o consumo em cada instante de um aparelho elétrico

V = R x II = V / R R = V / I
E = V x I x t (tempo, em horas) E = R x I2 x tE = (V2 / R) x t
P = E / tP = V x I P = R x I2 P = V2 / R

Condutores Elétricos:

· Fio elétrico: seção circular única (Cu, Al), recoberta por isolamento termoplástico (vermelho, azul, preto, branco, amarelo, verde, preto)

• Cabo elétrico: várias seções circulares trançadas

• Limites de fornecimento: Unidades consumidoras com potência instalada < 75kW

• Tensão padronizada: Nas redes de distribuição secundária da CELESC, as tensões padronizadas são de 380/220V (urbana) e 440/220V (rural)

• Classificação dos tipos de fornecimento: Em função da potência instalada declarada, o fornecimento de energia elétrica à unidade consumidora será feita de acordo com a classificação a seguir:

• Tipo A (monofásico): fornecimento a 2 fios (fase e neutro) 220V potência instalada máxima = 15kW não pode incluir motor mono > 3CV (HP) nem máquina de solda a transformador

• Tipo B (bifásico): fornecimento a 3 fios (2 fases e neutro) 380/220V urbana e 440/220V rural potência instalada entre 15 e 22kW (urbana) e até 25kW (rural) não pode incluir motor mono >3CV (HP) @ 220V ou > 7.5 CV @ 440V nem máquina de solda a transformador

• Tipo C (trifásico): fornecimento a 4 fios (3 fases e neutro) 380/220V potência instalada entre 2 e 75kW não pode incluir motor mono >3CV (HP) @ 220V ou motor tri > 25CV (HP) @ 380V nem máquina de solda a transformador

Observação: As unidades consumidoras que não se enquadrarem nos tipos A, B, ou C serão atendidas em tensão primária de distribuição

Dimensionamento da ENTRADA DE SERVIÇO para condutores, eletrodutos e proteção geral das unidades consumidoras dos tipos A, B e C (tabelas 01, 02 e 03). Condições Gerais da norma CELESC:

· obedecer as normas ABNT

• partir do poste (ou ponto) da rede da CELESC por ela determinado e ser efetuada pela CELESC

• não cortar terrenos de terceiros nem passar sobre área construída

• entrar preferencialmente pela frente da unidade consumidora, ser perfeitamente visível e livre de obstáculos (ver poste particular, desenho 01 CELESC)

• não cruzar com condutores de ligações de edificações vizinhas

• respeitar distâncias horizontais (1.20m) e verticais (2.50m) mínimas da norma

• apresentar vão livre máximo de 30m; se medição no corpo da edificação, então esta deverá estar no máximo a 15m da via pública

• manter separação mínima de 20cm entre os condutores

• obedecer distâncias mínimas na vertical entre o condutor inferior e o solo, dadas pelas normas respectivas para instalações urbanas (NBR 5434) e rurais (NBR 5433)

• em caso de uso de caixas de passagem subterrâneas, estas serão exclusivas para os condutores de energia elétrica e aterramento, não podendo ser utilizadas para os condutores de telefonia, TV a cabo, etc.

Cada aparelho ou dispositivo elétrico (lâmpadas, aparelhos de aquecimento d’água, eletrodomésticos, motores para máquinas diversas, etc.) solicita da rede uma determinada potência. O objetivo da previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. Nesta etapa são definidas a potência, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.

i. Os equipamentos de utilização de uma instalação podem ser alimentados diretamente (elevadores, motores), através de tomadas de corrente de uso especifico (TUEs) ou através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral, TUGs); i. A carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir de V x I x fator de potência (quando for o caso – motores) – nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.

Iluminação: · Critérios para a determinação da quantidade mínima de pontos de luz:

• > 1 ponto de luz no teto para cada recinto, comandado por interruptor de parede;

• arandelas no banheiro devem ter distância mínima de 60cm do boxe

• Critérios para a determinação da potência mínima de iluminação:

Para iluminação externa em residências a norma não estabelece critérios – cabe ao projetista e ao cliente a definição.

• Recintos com área > 6m2 – no mínimo 1 tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível

• Cozinhas e copas – 1 tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área; acima de bancadas com largura > 30cm prever no mínimo 1 tomada

• Banheiros – no mínimo 1 tomada junto ao lavatório, a uma distância mínima de 60cm do boxe, independentemente da área

• Subsolos, varandas, garagens, sótãos – no mínimo 1 tomada, independentemente da área

• Critérios para a determinação da potência mínima de TUGs:

• Banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e assemelhados – atribuir 600W por tomada, para as 3 primeiras tomadas e 100W para cada uma das demais

• Demais recintos – atribuir 100W por tomada

• Critérios para a determinação da quantidade mínima de TUEs:

• A quantidade de TUEs é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização, devendo ser instaladas a no máximo 1.5m do local previsto para o equipamento a ser alimentado

• Critérios para a determinação da potência de TUEs:

• Atribuir para cada TUE a potência nominal do equipamento a ser alimentado

As potências típicas de aparelhos eletrodomésticos são tabeladas

A previsão de cargas de uma determinada instalação pode ser resumida através do preenchimento do QUADRO DE PREVISÃO DE CARGAS a seguir

Em edifícios será muitas vezes necessário fazer a previsão de diversas cargas especiais que atendem aos seus sistemas de utilidades, como motores de elevadores, bombas de recalque d’água, bombas para drenagem de águas pluviais e esgotos, bombas para combate a incêndios, sistemas de aquecimento central, etc. Estas cargas são normalmente de uso comum, sendo denominadas cargas de condomínio.

A determinação da potência destas cargas depende de cada caso específico, sendo normalmente definida pelos fornecedores dos sistemas. Como exemplos típicos podemos citar:

· Elevadores: 2 motores trifásicos de 7.5CV • Bombas de recalque d’água: 2 motores trifásicos de 3CV (um é reserva)

• Bombas de drenagem de águas pluviais: 2 motores de 1CV (um é reserva)

• Bombas para sistema de combate a incêndio: 2 motores de 5CV (um é reserva)

• Portão de garagem: 1 motor de 0.5CV

Pavimento térreo de edifícios residenciais ou pavimentos específicos (sobrelojas) muitas vezes são utilizados para atividades comerciais. NBR 5410 não especifica critérios para previsão de cargas em instalações comerciais e industriais. LEVAR EM CONTA A UTILIZAÇÃO DO AMBIENTE E AS NECESSIDADES DO CLIENTE.

Iluminação

O cálculo da iluminação para estas áreas é feito de forma distinta do processo utilizado para a determinação da iluminação em áreas residenciais.

Dependendo do uso, para áreas de lojas e escritórios, vários métodos podem ser empregados para determinar o tipo e a potência da iluminação adequada – Método dos Lúmens, Método das Cavidades Zonais, Método Ponto por Ponto, etc.

A norma NBR-5413 – Iluminação de Interiores, define critérios de nível de iluminamento de acordo com a utilização do recinto.

Tomadas

Para a previsão de TUGs em áreas comerciais e de escritórios, pode-se adotar o seguinte critério:

• Em lojas – 1 tomada para cada 30m2 ou fração de área, não computadas as tomadas destinadas a vitrines e à demonstração de aparelhos

• A potência das TUGs em escritórios deverá ser de 200W

Observando o funcionamento de uma instalação elétrica residencial, comercial ou industrial, pode-se constatar que a potência elétrica consumida é variável a cada instante. Isto ocorre porque nem todas as cargas instaladas estão todas em funcionamento simultâneo. A potência total solicitada pela instalação da rede a cada instante será, portanto, função das cargas em operação e da potência elétrica absorvida por cada uma delas a cada instante (comentar refrigerador e motores em geral). -> Por isso, para realizar o dimensionamento dos condutores elétricos que alimentam os quadros de distribuição, os quadros terminais e seus respectivos dispositivos de proteção, não seria razoável nem tecnica nem economicamente a consideração da demanda como sendo a soma de todas as potências instaladas.

Carga ou Potência Instalada É a soma de todas as potências nominais de todos os aparelhos elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema.

Demanda É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por um aparelho ou por um sistema.

Demanda Média de um Consumidor ou Sistema É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo de tempo determinado (15min, 30min)

Demanda Máxima de um Consumidor ou Sistema É a maior de todas as demandas ocorridas em um período de tempo determinado; representa a maior média de todas as demandas verificadas em um dado período (1 dia, 1 semana, 1 mês, 1 ano)

Potência de Alimentação, Potência de Demanda ou Provável Demanda É a demanda máxima da instalação. Este é o valor que será utilizado para o dimensionamento dos condutores alimentadores e dos respectivos dispositivos de proteção; será utilizado também para classificar o tipo de consumidor e seu padrão de atendimento pela concessionária local

Fator de Demanda É a razão entre a Demanda Máxima e a Potência Instalada FD = Dmáx / Pinst

Exemplo do cálculo de demanda de um apartamento típico com as seguintes cargas:

· 10 lâmpadas incandescentes de 100W1000W
• 5 lâmpadas incandescentes de 60W300W
• 1 TV de 100W100W
• 1 aparelho de som de 60W60W
• 1 refrigerador de 300W300W
• 1 ferro elétrico de 1000W1000W
• 1 lava-roupa de 600W600W
• 1 chuveiro elétrico de 3700W3700W
TOTAL7060W

Maior demanda possível = 7060W

Admitindo que as maiores solicitações sejam: Demanda diurna

• Lâmpadas200W
• Aparelho de som60W
• Refrigerador300W
• Chuveiro elétrico3700W
• Lava-roupa600W

TOTAL 4860W

· Lâmpadas800W
• TV100W
• Refrigerador300W
• Chuveiro elétrico3700W
• Ferro elétrico1000W
TOTAL5900W

Demanda noturna

Diurno-> Fd = 4860 / 7060 = 0,69 ou 69%

Fatores de demanda Noturno -> Fd = 5900 / 7060 = 0,84 ou 84%

Curva diária de demanda As diversas demandas de uma instalação variam conforme a utilização instantânea de energia elétrica, de onde se pode traçar uma curva diária de demanda

Pinst = valor fixo Demanda = varia a cada instante Dmax = valor máximo de demanda -> potência de alimentação, demanda total da instalação -> será utilizado como base de cálculo para o dimensionamento da entrada de serviço da instalação

Os valores de demanda são influenciados por diversos fatores, dentre os quais a natureza da instalação (residencial, comercial, industrial, mista), o número de consumidores, a estação do ano, a região geográfica, a hora do dia, etc.

(Parte 1 de 2)

Comentários