Projetos de Instalações Eletricas Prediais 2004 - Lima

Projetos de Instalações Eletricas Prediais 2004 - Lima

(Parte 1 de 5)

PREDIAIS 6! Edição

Projetos de Instalações Elétricas Prediais

Domingos Leite Lima Filho

Projetos de Instalações Elétricas Prediais

Ano: 2004 2003 2002 2001 Edição: 12 1 10 9 8 7 6

Editora Érica Ltda.

Conselho Editorial:

Consultor Técnico: Diretor Editorial: Diretor Comercial: Diretor de Publicidade: Diagramação: Desenhos Técnicos:

Capa: Revisão Gramatical: Coordenação Editorial!:

Celso de Araújo Eduardo Cesar Alves Cruz

Salomão Choueri Júnior

Paulo Nóbile Diniz Antonio Marco V. Cipelli

Paulo Roberto Alves Waldir João Sandrini Graziela M. L. Gonçalves Marcelo Mota de Souza Maurício S. de França Pedro Paulo Vieira Herruzo Maurício S. de França Marlene T. Santim Alves Rosana Arruda da Silva

Apresentação

O presente trabalho tem como público alvo estudantes de cursos técnicos de nível médio e de engenharia, e profissionais que tenham ligação com o ramo da eletrotécnica que trata de instalações elétricas.

Em instalações elétricas prediais, a diversidade de sistemas, projetos, materiais e componentes é tão grande, e tal é a rapidez e intensidade com que surgem novas necessidades e tendências, gerando em conseqüência, novas técnicas e produtos, que seria impossívei dar um tratamento compieto e acabaào aos temas presentes neste livro. Nosso objetivo é, portanto, apresentar os conteúdos mais relevantes e de uso mais freqüente na atividade do projetista de instalações elétricas.

Contudo, ao apresentar o que julgamos essencial, não é nossa intenção conduzir o leitor a uma visão limitada e restrita. Temos a consciência da necessidade do aprofundamento de vários temas, conforme a especificidade do projeto, bem como da atualização permanente dos conteúdos em função do desenvolvimento científico e tecnológico.

Gostaria de agradecer a todos aqueles que contribuíram, direta ou indiretamente, para a realização deste trabalho; aos colegas professores, engenheiros, estudantes, técnicos e demais trabalhadores, que no convívio diário, nas reflexões e no trabalho, construíram coletivamente o conhecimento, e cuja contribuição é impossível mensurar; aos docentes, funcionários e alunos do Curso de Eletrotécnica do CEFET-PR pela colaboração e incentivo para a elaboração e publicação deste livro; ao Prof. Eng. Paulo Nóbile Diniz pela revisão do texto e valiosas sugestões.

Desde já, salientamos que críticas e sugestões serão sempre acolhidas com agrado.

Domingos Leite Lima Filho.

Objetivos

• Projetos de instalações elétricas prediais, residenciais e comerciais.

• Dimensionamento de condutores, tubulações e dispositivos de proteção para instalações elétricas de baixa tensão.

• Aterramente. • Proteção contra descargas atmosféricas.

• Projetos de instalações telefônicas.

, lodice

1. Projeto: Conceitos, Atribuições e Responsabilidade Profissional1
1.1 O Conceito de Projeto1
1. 2 A dimensão ética do trabalho do projetista4
1. 3 A responsabilidade profissional do projetista4
1. 4 Competência Profissional5
2. O Projeto de Instalações Elétricas Prediais9
2 .1 Conceito9
2. 2 Pârtes componentes de um projeto9
2.3 Normatização1
2. 4 Critérios para elaboração do projeto de instalações elétricas13
2.5 Etapas da elaboração de um projeto de instalações elétricas13
2. 6 Fluxograma da elaboração de um projeto1 7
3. Previsão de Cargas da Instalação Elétrica19
3.1 Objetivo19
3.2 Estimativa preliminar19
3.3 Previsão de cargas conforme a NBR 5410/9021
3. 4 Previsão de cargas especiais2 5

3.5 Previsão de cargas em áreas comerciais e de escritórios .................................. 26

4.1 Introdução27
4.2 Definições fundamentais27
4. 3 Fator de demanda28
4.4 Cálculo da demanda para residências individuais (casas e apartamentos)30
4.5 Demanda total de um edifício de uso coletivo3
5. Divisão da instalação em circuitos49
5.1 Locação dos pontos elétricos49
5.2 Setores de uma instalação elétrica52
5. 4 Divisão da instalação em circuitos terminais5
5. 5 Quadro de distribuição de cargas60
5. 6 Recomendações para a representação da tubulação e da fiação65
5. 7 Desenho da instalação elétrica do edifício71
5.8 Diagramas e detalhes da instalação elétrica76
5. 9 Prumada elétrica7
5 .1 O Diagramas unifilares da instalação elétrica80
6. Fornecimento de Energia: Padrão e Dimensionamento85
6. 1 Sistemas de distribuição85

4. Demanda de Energia de uma Instalação Elétrica ......................................... 27 6. 2 Definições ...................................................................................................... 87

6.3 Limites de fornecimento ................................................................................... 8

da entrada de setviço95
6.5 Dimensionamento da entrada de setviço100
7. Dimensionamento de Condutores Elétricos109
7 .1 Objetivos109
7 .2 Critério da capacidade de condução de corrente1 O
7 .3 Critério do limite de queda de tensão129
7.4 seções mínimas dos condutores142
8. Dimensionamento de eletrodutos147
8.1 Definições, características e tipos de eletrodutos14 7 ·
8.2 Instalação de condutores em eletrodutos149
8.3 Taxa máxima de ocupação149
8.4 Dimensionamento de eletrodutos150
8.5 Caixas de derivação153
9. Dispositivos de Proteção contra Sobrecorrentes15 7
9 .1 Prescrições estabelecidas pela NBR-541 O15 7
9. 2 Definições, .................................................................... 158
9. 3 Cutva de atuação tempo x corrente de um dispositivo de proteção160

6.4 Recomendações para a construção e instalação dos componentes principais 9. 4 Características dos dispositivos de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163

9.6 Determinação da Corrente de Curto-Circuito Presumida171
9. 7 Exemplo de dimensionamento de dispositivos de proteção1 7

9. 5 Dimensionamento dos dispositivos de proteção ................................................. 168

dimensionamento de disjuntores179
10. Aterramento e Proteção Contra Choques Elétricos181
1 O .1 Aterramento181
1O.2 Os perigos da corrente elétrica18 7
10.3 Os efeitos da corrente elétrica188
10.4 A tensão de contato190
1O.5 Proteção contra choques elétricos192
10.6 Dispositivos de proteção a corrente diferencial -residual (DR)203
1. Proteção Contra Descargas Atmosféricas21
1.1 Generalidades sobre a proteção contra sobretensão21
1. 2 Descargas atmosféricas212
1.3 Proteção contra descargas atmosféricas216
1.4 Projeto e instalação de sistemas de proteção contra descargas atmosféricas218
12. Projeto de Instalações TelefôniCQs227
12.1 Introdução•........................................................... 227

9.8 Informações técnicas e curvas características tempo x corrente para o 12.2 Simbologia básica ......................................................................................... 227

12.4 Caixas de distribuição geral, de distribuição e de passagem230
12.5 Tubulação secundária e primária232
12. 6 Aterramento233
12. 7 Tubulação de entrada234
12.8 Caixa de entrada subterrânea235
12.9 Prumada236
12.10 Projeto de rede telefônica interna238

12.3 Critérios para previsão de pontos telefônicos e caixas de saída ......................... 229

Anexo: Símbolos Gráficos para Instalações Elétricas Prediais (NBR 5444) ...................................................... 24 7

~ Projeto: Conceitos, Atribuições e Responsabilidade Profissional

1

" 1.1 -O Conceito de Projeto

1.2 -A Dimensão Ética do Trabalho do Projetista

1. 3 -A Responsabilidade Profissional do Projetista 1.4 -Competência Profissional

(@ (O Conceito de Projeto J)

Projetar-, no sentido mais geral do termo, é apresentar soluções possíveis de ser implementadas para a resolução de determinados problemas. Para o projetista, a solução procurada visa atender a uma necessidade, um resultado desejado, um objetivo. Assim, por exemplo, "definir de que forma a energia elétrica será conduzida da rede de distribuição até os pontos de utilização em um determinado edifício", abragendo todos os aspectos envolvidos, é o enunciado geral do problema que será o objeto do estudo do projetista de instalações elétricas prediais.

O projeto é, portanto, uma mediação entre duas situações ou dois estados, conforme podemos verificar pela figura 1. 1 :

Energia Elétrica na Rede de Distribuição

Energia Elétrica na Casa do Consumidor

Figura 1.1 -Conceito de Projeto como Transição entre dois Estados

É importante ter em mente que a solução não é única. Freqüentemente, existirão diversas alternativas de soluções possíveis. O projetista deverá examiná-las, avaliar as possibilidades de cada uma delas, e finalmente inclinar-se por aquela que julgar a mais adequada. Nem sempre esta escolha é tranqüila, isto é, direta e inquestionável. A maioria das vezes ela envolve aspectos contraditórios, pois estarão sob o julgamento pessoal do projetista, as mediações entre o atendimento indispensávei às normas técnicas, à segurança das instalações e dos usuários, à operacionalidade, à racionalidade, e aos aspectos econômicos envolvidos na questão. Em uma palavra, projetar pressupõe capacidade de criação, para elaborar as soluções possíveis dentro de um determinado contexto, e capacidade de discernimento, para compará-las e selecioná-las.

Projeto: Conceitos, Atribuições e Responsabilidade Profissional 1

O "projeto" é, em essência, uma antecipação detalhada de uma solução que será implementada para satisfazer determinado objetivo. Por esta razão, o projetista deve preocupar-se com a sua viabilidade, tanto do ponto de vista técnico (poderá mesmo ser executado?), como do ponto de vista econômico (poderá ser executado a um custo razoável?).

Outro aspecto de fundamental importância é a qualidade da solução apresentada. Tendo em mente que em boa parte das ocasiões o projetista não estará presente na implantação do projeto, ele deve questionar-se objetivamente: o projeto é perfeitamente compreensível e esclarecedor?, o projeto apresenta um nível de detalhamento tal que garanta aos seus executores e aos seus usuários que aquilo que está sendo executado na realidade corresponde ao que foi idealizado no projeto?

Um projeto é o resultado de uma interação dos sujeitos envolvidos: cliente, profissional projetista e entidades normatizadoras (associações normatizadoras, órgãos do poder público, concessionárias, etc). Esta interação é dinâmica e pode ser representada pela figura 1. 2.

~1~~~~~~~~~~~~1 _ _ _,

Entidades Regulamentadoras

Figura 1.2 -O Projeto como Interação dos Sujeitos Envolvidos

Conhecimentos

• Científicos •Tecnológicos

•Artísticos

• Filosóficos

•Sociais

• Econômicos •etc.

Recursos

•Humanos •Materiais

•Naturais

Novos Problemas

Necessidades do Homem

Habilidades

•Trabalho em Equipe

• Formulação de Hipóteses • Representação (oral, escrita e gráfica) • Experimentação

• Mensuração

•Simulação

•Avaliação

Solução

Atitudes

• Sensibilidade para as Necessidades • Ética

• Objetividade

• Dúvida Sistemática

• Isenção de Preconceitos

• Insatisfação Construtiva

Novos Conhecimentos

Satisfação das Necessidades do Homem

Figura 1.3 -O Projeto como Solução de Problemas de Engenharia

O Projeto representa uma solução da engenharia para problemas da necessidade humana.

A metodologia para resolução de problemas, a interligação da necessidade com o projeto e a execução da solução estão representadas na figura 1.3.

Um projeto é dinâmico, portanto, pode sofrer revisões (alterações), entretanto o ideal é que as revisões ocorram ainda na fase de projeto. Qualquer revisão, quer na fase de projeto ou na fase de execução, deve ser devidamente analisada, aprovada pelo projetista e registrada. É importante observar que uma revisão que ocorra na fase de execução é freqüentemente mais onerosa do que se houvesse ocorrido na fase de projeto, uma vez que poderá implicar em desperdício de recursos materiais, recursos humanos e tempo. Além disso, os projetos têem um prazo de execução e custo de implantação definidos. A frequência de revisões na fase de execução certamente será responsável por alterações, em geral, prejudiciais, aos cronogramas e orçamentos iniciais.

Projeto: Conceitos,· Atribuições e Responsabilidade Profissional 3

Portanto: o projetista é um solucionador de problemas, um criador de soluções.

Para ele a realização é ver os seus projetos serem implantados como foram concebidos, ou o mais próximo possível disto. Por outro lado, a frustração é ver os seus projetos abandonados nas gavetas, ou implantados com tantas modificações que fizeram-no perder a identidade.

@ (A Dimensão Ética do Trabalho do Projetista )

No desempenho de suas tarefas, o Projetista assume uma atitude profissional de dimensão ética. Sendo um técnico, um especialista, estará sob sua responsabilidade a análise de problemas complexos para os quais a sociedade espera soluções. Sendo um cidadão, terá em mente o fato de que, em geral, os seus projetos poderão afetar a qualidade de vida de uma comunidade inteira ou parte dela. Daí, espera-se que as suas atividades se realizem no mais elevado nível ético e moral, com objetivos voltados para a segurança e benefício da humanidade.

O bom projetista é movido por senso de responsabilidade que envolve os seguintes aspectos:

• Desejo de prosseguir até o fim, buscando levar a sua solução ao bom êxito;

• Disposição para inovar sempre, buscando os melhores métodos e as melhores técnicas, visando ao aperfeiçoamento e à constante atualização;

• Companheirismo e solidariedade para com os colegas, através do intercâmbio de informações ténicas;

• Acompanhamento da implantação e do desempenho das soluções, visando comprovar sua eficácia e auferir experiência;

• Responsabilidade profissional para manter confidenciais, as idéias, processos, técnicas ou conhecimentos, que sejam objetos de contratos especííicos, sobre os quais o cliente ou empregador solicite sigilo;

• Ter a perspectiva de, através de suas criações, contribuir para melhorar as condições de vida da humanidade.

Atualmente, as atividades no âmbito da engenharia já estão contempladas pelo Código de Ética Profissional publicado pelo sistema CONFEA e CREA's.

@ A Responsabilidade Profissional do Projetista

Para o desempenho profissional de suas atividades, o Projetista deverá obter habilitação específica através de formação em centros educacionais especializados (universidades, faculdades de engenharia, centros de educação tecnológica, escolas técnicas etc) e registro no respectivo Conselho Profissional.

O registro profissional, no caso de cursos superiores e cursos técnicos da área de engenharia, junto ao CREA -Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia, confere ao profissional a habilitação necessária, especificando as áreas e os limites de suas atribuições profissionais.

Segundo definição do próprio CREA, a função deste é atuar em defesa da sociedade contra os maus profissionais, e não como associação de classe, como poderia nos parecer a princípio. Para a defesa dos interesses dos técnicos e engenheiros existem as Associações e Sindicatos.

Cada projeto terá o seu respectivo registro junto ao CREAj através de documento próprio intitulado ART -Anotação de Responsabilidade Técnica. Nesta ocasião, o Conselho verificará se o profissional está habilitado para aquela especialidade, fazendo a respectiva anotação que passará a constar do acervo técnico do profissional.

A ART descreve o objeto do projeto, o qual, na forma da legislação ero vigor, estará sob a responsabilidade do técnico.

( ~ (Competência Profissional J)

Os Profissionais habilitados para as atividades de elaboração e execução de projetos de instalação de energia elétrica são os Engenheiros e os Técnicos Industriais de Nível Médio, conforme atribuições específicas definidas para cada categoria profissional.

A legislação profissional para os Técnicos de Nível Médio será abordada no tópico seguinte.

No que se refere aos Engenheiros, a situação é controversa, porém a maioria dos CREA's tem adotado resoluções semelhantes ao CREA -MG, que estabelece duas categorias de atribuições (Decisão Normalizadora Nº 2 de 24/08/89 do CREA -MG):

1' Categoria

Elaboração e execução de projetos de instalações de energia elétrica, sem restrições quanto à carga, tensão ou condição de trabalho.

Esta categoria abrange os Engenheiros Eletricistas ou Mecânicos-Eletricistas, ou ainda, outra especialidade profissional com as atribuições da alínea ''h" do artigo 3 2 do Decreto Federal Nº 23.569/3 de 1/12/3.

2! Categoria

Elaboração e execução de projetos de instalações de energia elétrica, em baixa tensão, para fins residenciais, com carga total instalada não superior a 50 kW, desde que a força motriz, já inciuída neste iimite, não uitrapasse 1 O cv, exciuídas as instaiações que:

a) destinem-se ao suprimento de energia elétrica a locais que exigem a utilização de material especial de segurança e proteção, como hospitais, postos de gasolina e afins; b) sejam dotadas de sistema de geração de energia, como centros de processamento de dados e afins; e) destinem-se ao suprimento de recintos para reuniões, como teatros, cinemas, templos, ginásios, hotéis, "shopping-centers", mercados, escolas e afins;

Projeto: Conceitos, Atribuições e Responsabilidade Profissional 5

etc

d) pela natureza dos materiais empregados ou dos trabalhos executados possa ser verificada a presença de gases ou vapores inflamáveis, assim como poeiras, fibras, combustíveis

Esta categoria abrange, além dos profissionais citados na 1 ª. categoria, todos os demais profissionais diplomados em curso superior de Engenharia Civil ou Arquitetura, que possuam as atribuições dos artigos 28 e 30 do Decreto Federal Nº 23.569/3 de 1/12/3.

Muito embora exista tal regulamentação, a posição que se tenta fortalecer na sociedade civil, é que estejam habilitados para desenvolver as atividades de projetos e de execução de instalações elétricas apenas aqueles profissionais que tenham obtido formação específica na área de eletrotécnica.

1.4.1 -Legislação Profissional dos Técnicos Industriais

O exercício da profissão de Técnico Industrial de Nível Médio está definido e regulamentado pela seguinte legislação:

• Lei Nº 5.524/68 -Publicado no 0.0.U. de 06.1.68. Dispõe sobre o Exercício da Profissão de Técnico Industrial de Nível Médio.

• Decreto Nº 90. 922, de 06.02.85 -Publicado no 0.0.U. de 07 .02.85. Regulamenta a

Lei Nº 5.524/68, que dispõe sobre o exercício da profissão de técnico industrial e técnico agrícola de nível médio.

Atribuições do Técnico Industrial de Nível Médio

Lei Nº 5.524/68:

Art. 2º: A atividade profissional do Técnico Industrial de Nível Médio efetiva-se no seguinte campo de realizações:

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