Apostila Projeto Eletrico Industrial Resumo Livro Mamede

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CURSO DE HABILITAÇÃO DE TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA

Projeto Elétrico Industrial

Autor: Prof. Rodrigo Koproski

1 - Elementos de um Projeto Industrial	1
1.1 Introdução	1
1o - Condições de supprimento de energia elétrica	1
2o – Planta baixa de arquitetura do prédio	2
3o – Planta baixa com disposição física das máquinas	2
4o – Planta de detalhes	2
5o – Planos de expansão	3
1.2 – Concepção do Projeto	3
1o – Divisão das cargas em blocos	3
2o – Localização do quadro de distribuição terminal	4
3o – Localização da subestação de transformação	4
4o – Sistema primário de distribuição interna	5
5o – Sistema secundário de distribuição	6
2 – Condutores Elétricos	8
2.1 – Introdução	8
2.2 – Fios e Cabos Condutores	8
3 – Sistema de Distribuição	10
3.1 – Sistema de condutores vivos	10
3.1.1 - Sistema monofásico a dois condutores (F – N)	10
3.1.2 – Sistema monofásico a três condutores	10
3.1.3 – Sistema trifásico a três condutores (3F)	10
3.1.4 – Sistema trifásico a quatro condutores (3F - N)	10
3.2 – Sistema de aterramento	10
3.2.1 - Esquema T T	1
3.2.2 - Esquema T N	1
3.2.3 - Esquema I T	13
4 - Projeto Elétrico de um Galpão Industrial	14
(a) Planta baixa com os lay-out das máquinas	14
(b) Dados do sistema a ser projetado	14
5 – Cálculo da demanda	16
5.1 - Motores	16
(a) Fator de simultaneidade	16

(c) Rendimento	18
(d) Fator de potência	18
5.2 – Iluminação e tomadas em geral	18
5.3 – Determinação do horário de ponta da indústria	19
(a) primeiro horário de ponta: 05:0 às 1:0 hs	19
(b) segundo horário de ponta: 1:0 às 19:0 Hs	19
(c) terceiro horário de ponta: 19:0 às 23:0 Hs	19
(d) Triângulo das potênicas - Cálculo da demanda provável da indústria	19
5.4 – Dimensionamento do ramal de ligação aéreo	20

5.6 – Elos Fusíveis para proteção de transformadores

21

i 5.5 – Dimensionamento do ramal de entrada subterrâneo..20

condutor fase	21
6.1 – Critério da capacidade de condução	23
(a) Cálculo da corrente nominal	23
6.2 – Critério da queda de tensão	24

6 – Critérios para dimensionamento da seção mínima do

trifásicas equilibradas	24
7 – Condutos elétricos	26
7.1 – Tipos de conduto elétricos	27
(a) Eletrodutos	27
(b) Canaletas	29
8 - Motor Elétrico	29
8.1 - Placa de identificação do motor	31
9 – Proteção	1
9.1 - Disjuntor	1
9.1.1 - Principais características de um disjuntor	1
9.1.2 - Princípio de Funcionamento	2
9.1.3 - Classificação dos disjuntores	2
(a) Disjuntor Standard	3
(b) Disjuntor Limitador	3
(c) Disjuntor Seletivo	4
9.2 - Fusíveis	4
9.2.1 - Princípio de Funcionamento	5
9.2.2 - Norma dos fusíveis	5

9.2.4 - Curva característica de um fusível de ação rápida e retardada

6

9.2.6 – Base de fixação	7
9.2.7 – Vantagens dos fusíveis	8
9.2.8 – Desvantagens dos fusíveis	8
9.3 – Relé bimetálico de sobrecarga	8
9.3.1 – Introdução	8
9.3.2 – Ação das correntes nas lâminas	9
9.4 – Relé de temperatura à termistor	9
9.5 – Dimensionamentos	10
9.5.1 – Disjuntores	10
a) Proteção contra sobrecargas	10
1a Condição: aj pII ≥	10
2a Condição: aj ncII ≤	1
3a Condição: 1,45adc ncII ≤ ×	1
4a Condição: ad pmTT >	1
b) Proteção contra curto-circuitos	1
5a Condição: cs rdII ≤	1
6a Condição: ad cT ≤	1
9.5.2 – Relés térmico de sobrecarga	1
9.5.3 – Fusíveis	1
(a) Circuitos terminais de motores em regime S1	12
(b) Circuito de distribuição de motores	12
(c) Circuito de distribuição de aparelhos	12
(d) Circuito de distribuição de carrgas mistas (aparelhos e motores)	12
(e) Circuito de distribuição de capacitores ou banco	12
(f) Comportamento do fusível perante a corrente de partida do motor	13
(g) Proteção da isolação dos condutores	13
(h) Proteção dos dispositivos de comando e manobra	13
APÊNDICE	i
Fusíveis Diazed	i
Fusíveis Neozed	i
Fusíveis NH	i

i 9.2.5 - Principais tipos de fusíveis existentes em uma instalação industrial...6 Categorias de Utilização........................................................ i

1 - Elementos de um Projeto Industrial

1.1 Introdução

Para elaborar um projeto elétrico industrial, devemos ter conhecimento de dados relativos à:

1o - Condições de suprimento de energia elétrica

A concessionária local deve prestar ao interessado as informações que lhe são peculiares, tais como:

(a) Garantia de suprimento de carga, dentro de condições satisfatórias; (b) Variações de tensão de suprimento; (c) Tipo de sistema de suprimento:

A alimentação na indústria é na grande maioria dos casos, de responsabilidade da concessionária de energia elétrica. Por isso, o sistema de alimentação quase fica sempre limitado as disponibilidade das linhas de suprimento existente na área do projeto. Quando a indústria é de certo porte e a linha de produção exige uma elevada continuidade do serviço, faz-se necessário realizar investimentos adicionais, buscando recursos alternativos de suprimento, tais como construção de um novo alimentador e/ou aquisição de geradores de emergência. As indústrias de uma maneira geral são alimentadas por um dos seguintes sistemas:

(c.1) Sistema de suprimento radial simples: É aquele em que o fluxo de potência tem um sentido único da fonte para a carga. Entretanto, apresenta baixa confiabilidade devido à falta de recursos para manobra, quando da perda do alimentador. Em compensação seu custo é mais reduzido em relação a outros sistemas.

(c.2) Sistema de suprimento com recurso: É aquele que o sentido do fluxo de potência pode variar de acordo com as condições de carga do sistema. Estes sistemas apresentam maior confiabilidade, pois a perda eventual de um dos alimentadores não deve afetar a continuidade do fornecimento exceto durante o período do fornecimento da manobra das chaves. Estes sistemas apresentam custo mais elevado devido ao emprego de equipamento mais caro e, sobretudo pelo dimensionamento dos alimentadores que

devem ter capacidade individual suficiente para suprir a carga quando da saída de um deles. Este tipo de sistema pode ser alimentado por uma ou mais fontes de suprimento da concessionária, que melhorará sobremaneira a continuidade do sistema.

Figura 1 – Sistema de suprimento com recurso

2o – Planta baixa de arquitetura do prédio

Contém toda a área de construção indicando com detalhes divisionais os ambientes de produção industrial, escritório, dependências em geral e outros que compõem o conjunto arquitetônico.

3o – Planta baixa com disposição física das máquinas

Contém a projeção aproximada de todas as máquinas, devidamente posicionada com indicações dos motores e dos locais dos painéis de controle.

4o – Planta de detalhes

Devem conter todas as particularidades do projeto de arquitetura que venham a contribuir na definição do projeto elétrico, tais como:

(i) Vistas e corte do galpão industrial

(i) Detalhes de colunas e vigas de concreto ou outras particularidades da construção

(i) Detalhes de montagem de certas máquinas de grandes dimensões.

5o – Planos de expansão

É importante na fase de projeto conhecer os planos expansionistas dos dirigentes da empresa e, se possível, obter detalhes do aumento efetivo da carga a ser adicionada, bem como o local de sua instalação.

Em qualquer projeto de instalação industrial devemos considerar os seguintes aspectos:

(i) Flexibilidade – É a capacidade de admitir mudanças na localização das máquinas sem comprometer seriamente as instalações existentes;

(i) Acessibilidade – Exprime a facilidade de acesso a todas as máquinas e equipamento de manobras existentes;

(i) Confiabilidade – Representa o desempenho do sistema quanto as interrupções temporárias e permanentes, bem como assegurar a proteção e a integridade física daqueles que operam.

1.2 – Concepção do Projeto

Esta fase do projeto requer muita experiência profissional do projetista. Com base na sua decisão o projeto tomará forma e corpo que conduzirão ao dimensionamento dos materiais e equipamentos, filosofia de proteção, etc. De um modo geral, como orientação, pode-se seguir os passos apontados a seguir para a concepção do projeto elétrico.

1o – Divisão das cargas em blocos

Com base na planta baixa com os lay-out das máquinas deve-se dividir a carga em blocos. Cada bloco de carga deve possuir um terminal com alimentação e proteção individualizadas. A escolha do bloco é feita, em princípio, considerando-se os setores individuais de produção, bem como as grandezas da carga de que são constituídos para avaliação da queda de tensão.

Obs.:

(i) Nesta fase do projeto temos que já ter definido a tensão de alimentação na baixa tensão, sendo as mais utilizadas: 220 V, 380 V, 440 V.

(i) Quando um determinado setor de produção está instalado em recinto fisicamente isolado de outros setores, deve-se considerar como um bloco de carga individualizado;

(i) Podem-se agrupar vários setores de produção num só bloco de carga, desde que a queda de tensão nos terminais das mesmas seja permissível. Isto se dá muitas vezes quando da existência de máquinas de pequena potência.

2o – Localização do quadro de distribuição terminal

Os quadros de distribuição terminal devem ser localizados em pontos que satisfaçam de um modo geral as seguintes condições:

(i) No baricentro elétrico do bloco de cargas – O baricentro elétrico é calculado considerando um sistema de coordenadas cartesianas, concentradas em cada ponto, de cargas puntiformes com suas respectivas distâncias à origem.

i i i i N

i i

P xP y xy P P iP→Potência individual de cada motor, e N→Quantidade de motores:

(i) Próximo à linha geral dos dutos de alimentação; (i) Afastado da passagem sistemática de funcionários; (iv) Em ambientes bem iluminados; (v) Em locais de fácil acesso; (vi) Em locais não sujeitos a gases corrosivos, inundações, trepidações, etc.; (vii) Em locais de temperaturas adequadas.

3o – Localização da subestação de transformação

É comum o projetista receber as plantas já com as indicações do local da subestação. Nestes casos, a escolha é feita em função do arranjo arquitetônico da construção e muitas vezes da exigüidade da área. Pode ser também uma decisão visando a segurança da indústria, principalmente quando o seu produto é de alto risco. Observase portanto, que nem sempre o local escolhido para a subestação é o local mais adequado, às vezes, muita afastada do centro de carga, acarretando alimentadores longos e de seção elevada.,

4o – Sistema primário de distribuição interna

Quando uma indústria possui duas ou mais subestações de transformações, alimentada de um ponto suprimento da concessionária, devido a indústria ser formadas por duas ou mais unidades de produção, localizadas em galpões fisicamente separados. Em tais casos, é necessário localizar próximo a via pública a Cabine de Medição, que contém equipamentos e instrumentos de medida de energia de propriedade da concessionária.

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