PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

PLANEJAMENTO DE INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

(Parte 1 de 2)

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Instalações Elétricas Planejamento

1. Introdução

De uma maneira geral, o projeto elétrico compreende as quatro etapas básicas descritas a seguir:

Memória, em que o projetista descreve a sua solução;

Conjunto de plantas, esquemas e detalhes que deverá conter todos os elementos necessários à perfeita execução do projeto;

Especificações, onde se descreve o material a ser usado e as normas para a sua aplicação;

Orçamento, onde são levantadas a quantidade e o custo do material;

Para a execução do projeto de instalações, o projetista necessita: Plantas e cortes de arquitetura;

Utilização prevista da instalação;

Recursos disponíveis;

Lay- outs;

Localização da rede mais próxima, bem como suas características elétricas.

Antes de passarmos à próxima etapa – “Planejamento de uma

Instalação Elétrica” - objetivo deste módulo, apresentaremos a Norma Brasileira que rege as instalações que iremos atuar.

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As instalações elétricas de baixa tensão são aquelas em que a tensão nominal é igual ou inferior a 1.0 volts em corrente alternada, ou 1.500 volts em corrente contínua.

Essas instalações são regidas pela norma NBR-5410, da ABNT

(Associação Brasileira de Normas Técnicas), tendo como objetivo garantir a segurança das pessoas, de animais domésticos e de bens, contra os perigos e danos que possam resultar da utilização das instalações elétricas, em condições que possam ser previstas. Tem como última versão a de 2005, a qual passou a ter validade a partir de 31/03/2005, abrangendo:

Edificações residenciais;

Edificações comerciais;

Estabelecimentos de uso público;

Estabelecimentos industriais;

Estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros;

Edificações pré-fabricadas;

Reboques de acampamentos (traillers), locais de acampamento (camping), marinas e instalações análogas;

Canteiros de obras, feiras, exposições e outras instalações temporárias.

Nota importante: A NBR-5410 aplica-se às instalações novas e reformas em instalações existentes, não dispensando o respeito aos regulamentos de órgãos públicos aos quais a instalação deva satisfazer.

As instalações de baixa tensão podem ser alimentadas de várias maneiras:

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De uma rede pública de baixa tensão, através de um ramal de ligação;

Exemplo: Prédios residenciais, comerciais e industriais de pequeno porte.

Por meio de uma rede pública de baixa tensão, por intermédio de subestação ou transformador exclusivos, de propriedade da concessionária; Exemplo: Prédios residenciais e/ou comerciais de grande porte.

A partir de uma rede pública de alta tensão, por intermédio da subestação de propriedade do consumidor; Exemplo: Prédios industriais.

Por fonte autônoma. Exemplo: Instalações situadas fora de zonas servidas por concessionárias.

3. Planejamento de uma Instalação Elétrica

Projetar uma instalação elétrica para qualquer tipo de prédio ou local consiste essencialmente em selecionar, dimensionar e localizar, de maneira racional, os equipamentos e os outros componentes necessários a fim de proporcionar, de modo seguro e efetivo, a transferência de energia elétrica desde uma fonte até os pontos de utilização, com a preocupação constante de preservar a eficiência energética da edificação e a facilidade de manutenção.

Convém lembrar que o projeto de instalação elétrica é apenas um dos vários projetos necessários à construção de uma edificação e, sua elaboração deve ser conduzida em perfeita harmonia com os demais projetos (arquitetura, estrutura, hidráulica, etc.).

4. Determinação das Cargas dos Pontos de Utilização (iluminação e tomadas)

Cada aparelho de utilização consome uma carga específica em watts que o projetista precisa conhecer.

Para a determinação das cargas dos pontos de utilização (iluminação e tomadas) de unidades residenciais, deve ser respeitada às orientações mínimas fornecidas pela NBR-5410, sendo adotados os seguintes critérios:

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4.1 Iluminação

As cargas de iluminação devem ser determinadas como resultado da aplicação da NBR-5413.

Em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 watts, comandado por interruptor de parede.

Em unidades residenciais, como alternativa para a determinação das cargas de iluminação, pode ser adotado o seguinte critério: Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 watts;

Em cômodo ou dependência com área superior a 6m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 watts para os primeiros 6m², acrescida de 60 watts para cada aumento de 4m² inteiros.

Nota: Os valores apurados correspondem à potência destinada à iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas.

4.2 Tomadas de Uso Geral (TUG)

Nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, o número de tomadas de uso geral deve ser fixado de acordo com o seguinte critério: Em banheiros, quando possível, prever uma tomada junto ao lavatório;

Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo uma tomada para cada 3,5m de perímetro ou fração, sendo que acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30m, deve ser prevista pelo menos uma tomada;

Em halls, corredores, subsolos, garagens, sótãos e varandas, pelo menos uma tomada;

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Nota: No caso de varandas, quando não for possível a instalação da tomada

Instalações Elétricas Planejamento no próprio local, esta deverá ser instalada próximo ao seu acesso.

Nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6m², pelo menos uma tomada, e se a área for superior a 6m², pelo menos uma tomada para cada 5m, ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível;

Nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, às tomadas de uso geral devem ser atribuídas as seguintes potências: Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 watts por tomada, até três tomadas, e 100 watts, por tomada, para as excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente; Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 watts por tomada.

Em halls de escadarias, salas de manutenção e salas de localização de equipamentos, tais como: casas de máquinas, salas de bombas e locais análogos deve ser prevista no mínimo uma tomada;

Aos circuitos terminais que sirvam às tomadas de uso geral nos locais indicados no item anterior, deve ser atribuída uma potência de no mínimo 1.0 watts.

4.3 Tomadas de Uso Específico (TUE)

Para as tomadas de uso específico deve ser atribuída uma potência igual a potência nominal do equipamento a ser alimentado.

Quando não for conhecida a potência nominal do equipamento a ser alimentado, deve-se atribuir a tomada de corrente uma potência igual a potência nominal do equipamento mais potente com possibilidade de ser ligado, ou a potência determinada a partir da corrente nominal da tomada e da tensão do respectivo circuito.

As tomadas de uso específico devem ser instaladas, no máximo, a 1,5 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado.

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As tomadas de uso específico podem não ser tomadas de corrente, fisicamente falando, mas sim caixas de derivação exclusivas para a ligação de um determinado equipamento de utilização, como é o caso, por exemplo, dos chuveiros elétricos.

5. Potências Médias Nominais de Alguns Aparelhos Utilizados em Residências

Por meio da tabela a seguir, fornecida apenas a título de referência, podemos especificar as cargas de alguns pontos de utilização:

Aquecedor de ambiente 1.0

Condicionador de ar tipo de janela: 7.100 BTU/h 8.500 BTU/h 10.0 BTU/h 12.0 BTU/h 14.0 BTU/h 18.0 BTU/h 21.0 BTU/h 30.0 BTU/h

Congeledor (freezer) – residencial 350 a 500 Chuveiro elétrico 2.500 a 6.500 Exaustor de ar para cozinha – residencial 300 a 500 Forno de microondas – residencial 1.200 Ferramentas portáteis 500 a 1.800 Ferro de passar roupa 800 a 1.650 Geladeira – residencial 150 a 500 Lavadora de pratos – residencial 1.200 a 2.800 Lavadora de roupas – residencial 770 Secadora de roupas – residencial 2.500 a 6.0 Triturador de lixo (tipo pia) 300 Torradeira – residencial 500 a 1.200 Torneira elétrica 2.800 a 5.200 Televisor 75 a 300 Nota: Relação em ordem alfabética

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6. Alocação de Tomadas, Interruptores e Quadro de Distribuição Terminal

As tomadas de corrente e os interruptores devem ser locados, no projeto, conforme os critérios apresentados no item 4.

Os quadros de distribuição terminal devem ser locados em local/altura tal que dificulte seu acesso por crianças, mas facilite a manutenção e sua operação.

7. Simbologia

Com o objetivo de facilitar a execução do projeto e a identificação dos diversos pontos de utilização, lança-se mão de símbolos gráficos. Segundo Ademaro Cotrim, apesar da existência da norma NBR-5444 – “Símbolos Gráficos para Instalações Elétricas Prediais”, da ABNT, não existe um consenso por parte dos projetistas a respeito da simbologia a ser utilizada nos desenhos de projetos de instalações elétricas. Sendo assim, utilizaremos neste curso apenas a norma citada (anexo I).

O desenho do projeto elétrico deve ser elaborado em escala de 1:50, com o objetivo de melhor visualização, e conter legenda especificando os símbolos utilizados.

8. Interruptores

Os interruptores servem para comandar (abrir e fechar) um circuito ou parte de um circuito de luz.

Quanto aos tipos, os interruptores podem ser:

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Simples O comando se dá através de um único ponto da instalação

Neutro127volts
FaseRetorno

Interruptor

Fase 1220volts
Fase 2Retorno

Interruptor

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Three-Way (paralelo)

O comando se dá através de dois pontos distintos da instalação. É usado em escadas ou dependências, cujas luzes, pela extensão ou por comodidade, se deseja apagar ou acender de pontos diferentes.

Neutro127volts
FaseRetorno
Retorno

Retorno

Interruptor 1Interruptor 2
Fase 1220volts
Fase 2Retorno
Retorno

Retorno

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Four-way

O comando se dá através de vários pontos da instalação. Este tipo de sistema exige, nas suas extremidades, ou seja, junto a fonte e junto a lâmpada, interruptores paralelos.

N127volts Retorno
FR R R R
RR R R
I-1I-2 I-3 I-4 I-5
F1220volts Retorno
F2R R R R
RR R R
I-1I-2 I-3 I-4 I-5

Na posição representada a lâmpada acenderá. Se agirmos em qualquer dos interruptores a lâmpada apagará.

Por exemplo, agindo no interruptor 3, interrompemos o circuito e assim a lâmpada irá apagar.

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N127volts Retorno
FR R R R
RR R R
I-1I-2 I-3 I-4 I-5

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9. Quadro de Cargas

Após a alocação e definição das potências das tomadas de uso específico e geral, bem como dos pontos de luz necessários, a tabela a seguir deverá ser preenchida:

O campo “Dependências” encontra-se preenchido apenas a título de exemplo, devendo ser adequado a cada projeto.

Dependências Dimensões Potência de luz (watts)

Tomadas gerais Tomadas específicas

Área (m²)

Perímetro (m)

Quantidade Potência (watts)

Discriminação Potência (watts)

Sala
Quarto
Banheiro
Cozinha
Area de serviço

Totais (a) (b) (c) Potência Instalada (watts) (a)+(b)+(c)

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10. Potência Instalada

A potência instalada de uma edificação, é a soma das potências nominais dos equipamentos de utilização da instalação, apontadas no quadro de cargas (ver item 9).

Pinstalada = Piluminação + Ptug + Ptue

Onde:

Pinst : Potência instalada; Pilum: Potência instalada de iluminação; Ptug: Potência instalada de tomadas de uso geral; Ptue: Potência instalada de tomadas de uso específico.

1. Fator de Demanda (g)

Na fase de quantificação de um projeto de instalação elétrica, são utilizados os fatores de projeto, que visam a determinação dos valores máximos de consumo dos diversos setores da instalação e do consumo máximo global.

Um dos fatores de projeto, o de demanda, deve ser aplicado à quadros de distribuição em geral. Leva em conta o provável funcionamento dos equipamentos ligados a um ponto de distribuição de forma não simultânea e, nessas condições, sua aplicação exige conhecimento detalhado do tipo de instalação que está sendo projetada.

A adoção de fatores de demanda muito baixos conduz ao subdimensionamento do circuito que alimenta o ponto de distribuição considerado. Esse fato, a princípio, não causará maiores problemas, além da provável atuação da proteção contra sobrecorrentes. O perigo está na possibilidade de uma pessoa com pouco conhecimento de instalações elétricas substituir a proteção original por outra de maior capacidade de interrupção o que, provavelmente, faria cessar o desligamento do circuito, porém colocaria a instalação em condição insegura.

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Tabela 1: Fatores de demanda para iluminação e tomadas de uso geral em unidades residenciais.

Como é fácil de se entender, em qualquer instalação elétrica raramente se utilizam todos os pontos de luz ou tomadas de corrente ao mesmo tempo. Em pequenas residências, é mais provável que isto aconteça, do que nas grandes moradias.

Tabela 2: Fatores de demanda de chuveiros, torneiras, aquecedores de água de passagem.

Número de Aparelhos

Fator de Demanda

Número de Aparelhos

Fator de Demanda

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Tabela 3: Fatores de demanda de secadora de roupa, forno elétrico, máquina de lavar louça e forno de microondas.

Número de Aparelhos Fator de Demanda 1 1,0 2 a 4 0,70 5 a 6 0,60 7 a 8 0,50 Acima de 8 0,50

Tabela 4:Fatores de demanda para aparelhos de ar condicionado tipo janela.

Número de Aparelhos Fator de Demanda 1 a 10 1,0 1 a 20 0,90 21 a 30 0,82 31 a 40 0,80 41 a 50 0,7 51 a 75 0,75 76 a 100 0,75 Acima de 100 0,75

Tabela 5: Fatores de demanda de hidromassagem.

Número de Aparelhos Fator de Demanda 1 1,0 2 0,56 3 0,47 4 0,39 Acima de 4 0,39

Nota: As tabelas de Fatores de Demanda, foram extraídas da Norma Técnica Unificada (NTU.01 – 2º Edição) – Fornecimento de Energia Elétrica em Tensão Secundária a Edificações Individuais – Distribuidoras de Energia Elétrica do Estado de São Paulo.

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12. Demanda de Alimentação

Na elaboração de um projeto de instalação elétrica deve ser determinada a demanda de alimentação de cada um dos pontos de distribuição, quer se trate do ponto de alimentação de toda a instalação (quadro de distribuição geral), dos quadros terminais ou dos quadros de distribuição intermediários. A partir desses valores, serão dimensionados os condutores e os dispositivos de proteção dos diversos circuitos de distribuição. A demanda de alimentação é dada por:

DPalim = D1 + D2 + D3 + D4 + D5

Onde:

Dalim = Demanda de alimentação; D1 = Demanda calculada de iluminação e tomadas de uso geral (tabela 1); D2 = Demanda calculada de chuveiros, torneiras elétricas, aquecedores de água de passagem (tabela 2);

D3 = Demanda calculada de secadora de roupa, forno elétrico, máquina de lavar louça e forno de microondas (tabela 3);

D4 = Demanda calculada de aparelhos de ar condicionado tipo janela (tabela 4); D5 = Demanda calculada de hidromassagem (tabela 5).

13. Tensão de Utilização

Para o cálculo da corrente de projeto do quadro de distribuição e de cada circuito, é necessária a determinação da tensão de utilização, levando-se em consideração a tensão de fornecimento do sistema de distribuição.

Sistema de Distribuição

A seguir são apresentados os tipos de sistema de distribuição mais utilizados em baixa tensão, adotados para obtenção das tensões nominais.

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