Projeto de instalações elétrica predial

Projeto de instalações elétrica predial

Distribuição de Energia Elétrica I: Dimensionamento e Projeto do Sistema

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FONTE Sistema de Fornecimento de Energia

(Geração e Transporte)

Sistema de Suprimento de Energia (Transformação, Medição e Distribuição)

Estrutura Genérica do Sistema

EntradaCircuitos de

Distribuição

Circuitos Ter minais

MedidoresProteção do CTProteção do CD

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Dimensionamento da Entrada

Define-se como ENTRADA a parte da instalação compreendida entre o ponto de entrega e o equipamento de medição, incluindo as chaves gerais de proteção. Referência: Livro de Instruções Gerais –LIG/2000

Entrada Subterrânea Fonte: LIG/2000

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Dimensionamento da Entrada

Entrada Aérea Fonte: LIG/2000

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Caixas de Entrada (medidores)

À depender da aplicação e do dimensionamento das cargas, são utilizados diferentes padrões para caixas de entrada (tipo H, I, J etc.), devendo-se consultar a concessionária local previamente.

Tipicamente, os padrões se dividem em 3 classes: •Prédios com apenas 1 consumidor;

•Prédios com mais de 1 consumidor, com: -Medidas agrupadas em um centro de medição.

-Medidas em vários centros de medição.

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Montagem de Caixa de Medição (Exemplo)

Caixa Externa tipo L

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Dimensionamento do Sistema

•Definição das Necessidades/Usos;

Tipo de Utilização (residencial, comercial, industrial)

Locação dos pontos de projeto pontos de projeto:

(TUG, TUE, motores, equipamentos especiais, iluminação)

Levantamento da carga instalada carga instalada(prevista) de acordo com as potências dos equipamentos, com os valores mínimos valores mínimosdiscriminados

•Fator de Demanda;

Nas cargas de projeto, são aplicados fatores de demanda fatores de demandade acordo com a natureza dos equipamentos, com os valores mínimos valores mínimos discriminados pela NBR5410/2004, ou pela Concessionária Local - LIG/2000.

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Dimensionamento do Sistema

O dimensionamento dos circuitos se faz segundo cinco O dimensionamento dos circuitos se faz segundo cinco critérios: critérios:

Em função da Em função da corrente de projeto corrente de projeto; ;

Em função da Em função da queda de tensão queda de tensão; ;

Em função do Em função do aquecimento dos condutores aquecimento dos condutores; ;

Em função das Em função das sobrecargas sobrecargas; ;

Em função da Em função da corrente de curto circuito corrente de curto circuito. .

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Corrente de Projeto

A corrente de projeto corrente de projetoé aquela que circula no circuito durante o seu funcionamento normal. Pode ser determinada pela seguinte expressão:

Ib= Pn x a x bx c x dx e

Onde:

Ibé a corrente de projeto (A);

Pné a potência nominal (kW), soma das potências dos equipamentos; a, b, c, d , e,são fatores definidos mais adiante.

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Pn-Cargas de Projeto –Residência Unifamiliar

Pedido de ligação para uma residência com 115 m² de área construída, com 1 sala de 2 ambientes, copa, cozinha, 3 quartos, 1 banheiro social, 1 banheiro privativo e garagem.

3.0 W1 torneira elétrica 2.500 W1 máquina de secar roupa

10.800 W2 chuveiros elétricos

1.0 W1 máquina de lavar roupas

600 W6 lâmpadas incandescentes 100W

1.500 W1 forno microondas

200 W8 lâmpadas fluorescentes 25W 6.500 W

Potência 23 TUG (100W) + 7 TUG (600W) Relação das Cargas de Projeto

OBSERVAÇÃO: Carga de Projeto Mínima para iluminação e Tomadas de Uso Geral, de unidade de consumo em edificações de uso Residencial, ou Flat, de acordocom o LIG/2000: 5W por metro quadrado de área construída da edificação.

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Fator a:incorpora o rendimento e o fator de potência

A seguinte equação relaciona os valores de η, cosφe a:

(Tabela completa fornecida pelo professor) φη cos1

Tipode Carga cos

Ilu minação Incandescente - - 1,0

Iodeto Metálico

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Fator b:fator de demanda

24Acima de 10 27Acima de 9 a 10 31Acima de 8 a 9

52Acima de 4 a 5 45Acima de 5 a 6

59Acima de 3 a 4

40Acima de 6 a 7

66Acima de 2 a 3

35Acima de 7 a 8

Fator de Demanda ( %)

Potência Instalada de

Iluminação e Tomadas de Uso Geral (kW)

Fator de demandapara iluminação e Tomadas de Uso Geral, de unidade de consumo em edificações de uso Residencial, ou Flat, de acordo com a NBR 5410/2004:

Considera o fato dos equipamentos não operaremtodos ao mesmo tempo, bem como o fato de não operarem sempre à potência nominal. Este fator só é aplicável aos circuitos de distribuição, nunca aos circuitos ter minais.

A NBR 5410/2004 apresenta as tabelas de Potências e Fatores de Demanda para chuveiros, torneiras, aquecedores, ferros elétricos, aparelhos de arcondicionado, máquinas de lavar, e todos os demais equipamentos.

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Deve ser estimado em função das previsões de crescimento de carga. Na falta de outros dados, adotarse-á de 1,2 ~ 1,3.

Fator c:fator de expansão futura

•Para circuitos terminais com 1 motor, adota-se 1,25;

•Para circuitos terminais e de distribuição com mais de 1 motor, aplicar o fator 1,25 apenas no maior motor.

Fator d:fator de partida dos motores

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Partindo das equações fundamentais (P em kW): , para circuitos monofásicos,

, para circuitos trifásicos.

Se define o fator e, como: , para circuitos monofásicos,

, para circuitos trifásicos.

Fator e:fator de conversão de potência em corrente IVP ×=

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É a diferença entre as tensões medidas na origem, lado da fonte, e no fim, lado da carga, do circuito. Deve ser limitada à certos valores, dados normalmente em percentual da tensão nominal da instalação, a fim de não prejudicar o funcionamento dos equipamentos alimentados.

Queda de Tensão

Onde:

S= seçãodo condutoremmm 2; ρ =resistividade do cobre = e% = quedade tensãopercentual P = potênciaconsumidaemWatts L = comprimentoemmetros V = 110 ou220 V m mohms 2

)..(

Ve S ρ

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Queda de Tensão

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Limite de queda de tensão, de acordo com a tabela 46 da NBR 5410/2004

4 % Ilu minação

7%Instalações que possuam fonte própria.

7%Instalações alimentadas diretamente por subestação de transformação ou transformador, a partir de uma instalação da alta tensão.

4%Instalações alimentadas diretamente por um ramal de baixa tensão, a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão.

Outros UsosInstalações

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Seções Nominais (mm²)

Em função da tensão do circuito e da queda de tensão determinase a seção nominal dos circuitos. Os valores são fornecidos pelos fabricantes de fios e cabos, mas existem valores mínimos definidos pela NBR 5410/2004.

Seções mínimas dos condutores fase de uma instalação

2,5Circuitos de força Condutores nus

Cabos isolados

0,75Circuitos à extra-baixa tensão para aplicações especiais

0,75Outras aplicações

Norma do aparelhoAparelhos específicos

Ligações flexíveis com cabos isolados

4,0Circuitos de sinalização e controle

Circuitos de força Circuitos de sinalização e controle

Circuitos de iluminação Utilização do circuito

Instalações fixas em geral

Seção mínima do condutor (mm²) Tipo de Instalação

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Queda de tensão em V/A. km Fio PIRASTIC, cabo PIRASTIC e cabo PIRASTIC FLEX (Pirelli)

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Condutor Neutro e de proteção

Numa instalação predial, os circuitos possuem condutores denominados:

Fase Fase: quando apresentam um potencial elevado em relação à terra;

Neutro Neutro: condutor ligado ao neutro do transformador da distribuição pública (concessionária);

Proteção Proteção: interliga as partes metálicas do sistema, e as coloca ao mesmo potencial que o usuário, a fim de protegê-locontra choques elétricos.

O código internacional prescreve as cores azul azul-- claro claropara o neutro; e verde verde, ou verde verde-- amarelo amarelo, para o de proteção.

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Condutor Neutro e de proteção

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Dispositivos de Proteção

Empregam-se, nos circuitos elétricos, dispositivos cuja função precípua é proteger os condutores elétricos proteger os condutores elétricos contra algum acidente elétrico do tipo: curto-circuito, sobre-corrente etc. Servem também para proteção dos equipamentos elétricos contra as sobre sobre-- tensões tensões.

Constituem-se, basicamente, por fusíveis e disjuntores.

Fusíveis DiazedFusíveis NHDisjuntoresDispositivos DR

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Disjuntores ter mo magnéticos

São dispositivos que: •oferecem proteção aos fios do circuito– desligando automaticamente quando da ocorrência de uma sobrecorrenteprovocada por um curto circuito ou sobrecarga

•permitem manobra manual–operando-o como um interruptor,seccionasomente o circuito necessário numa manutenção.

Os disjuntores termomagnéticos têm a mesma função que as chaves fusíveis, porém: •o fusível se queima necessitando ser trocado;

•o disjuntor desliga-se necessitandoreligá-lo.

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Disjuntor Diferencial Residual

É um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções:

•a do disjuntor termomagnético, que protege os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e

•a do dispositivo diferencial residual, queprotege os usuários contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos (desliga correntes de pequena intensidade).

Assim, um disjuntor diferencial residualé um dispositivo que protege: •os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e;

•os usuários contra choques elétricos.

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Interruptor Diferencial Residual

É um dispositivo composto de um disjuntor acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual. Sendo assim, ele conjuga as duas funções:

•a do interruptor, que liga e desliga manualmente o circuito e

Assim, um interruptor diferencial residual interruptor diferencial residualé um dispositivo que: •liga e desliga, manualmente, o circuito e;

•protege os usuários contra choques elétricos.

•a do dispositivo diferencial residual (interno), queprotege os usuários contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos.

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Quando um disjuntor atua desligando um circuito ou a instalação inteira, a causa pode ser uma sobrecarga ou um curto circuito. Desligamentos freqüentes são sinais de sobrecarga. Por isso, nunca troque seus disjuntores ou fusíveis por outros de maior corrente simplesmente.

Como regra, a troca de um disjuntor ou fusível Como regra, a troca de um disjuntor ou fusível por outro de maior corrente requer, antes, a por outro de maior corrente requer, antes, a troca dos fios e cabos elétricos por outros de troca dos fios e cabos elétricos por outros de maior seção. maior seção.

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Quadro de Distribuição –Equilíbrio de fases

Circuito

Carga W

Tensão V

Chuveiro -

Obs.

Chuveiro -

Obs.

Tensão V

Carga W

Circuito

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1.Determinar o número de circuitos elétricos e o tipo de proteção (DTM ou IDR)

A NBR 5410 exige a utilização de proteção diferencial residual (disjuntor ou interruptor) de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a:

•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.

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2.Fazer o traçado geométrico da tubulação.

•Locar o quadro de distribuição (local de fácil acesso e o mais próximo do medidor);

•Ligar os interruptores e tomadas ao ponto de luz de cada ambiente.

3.Representar os fios que passam dentro de cada eletroduto, através de simbologia própria.

4.Identificar a que circuitos pertencem.

•Recomenda-se instalar 6 ou 7 condutores por eletroduto, para facilitar a enfiação e a retirada deles.

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5.Dimensionamento de Eletrodutos

Os eletrodutossão dimensionados em função da soma das áreas totais dos condutores que passam nele. Esta somatória deve ser menor ou igual à 40% da área do eletroduto.

As áreas dos condutores são obtidas através dos catálogos dos fabricantes. (Por exemplo Pirelli)

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Dimensionamento de Eletrodutos

Área Externa (mm²) dos fios e cabos PIRASTIC ANTIFLAM e dos cabos PIRASTIC FLEX

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Tabelas Pirelli de dimensionamento de fios e cabos. w w w.pirelli.co m.br

Documentação de Referência Documentação de Referência

Livro de Instruções Gerais –LIG/2000:

Estabelece as condições mínimas exigidas para o fornecimento de energia elétrica em baixa tensão.

w w w.eletropaulo.co m.br

NBR 5410/2004: Instalações Elétricas de Baixa Tensão

Instalações Elétricas: 4ª edição AdemaroA. M. B. Cotrim, São Paulo, PrenticeHall, 2003.

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