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1B - Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de consumo, Notas de estudo de Eletrônica

DIMENSIONAMENTOS SIEMENS

Tipologia: Notas de estudo

2011

Compartilhado em 07/02/2011

william-matheus-garray-1
william-matheus-garray-1 🇧🇷

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Baixe 1B - Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de consumo e outras Notas de estudo em PDF para Eletrônica, somente na Docsity! Módulo ?? Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de consumo Seminários Técnicos 2003 Eletricistas e Técnicos s Fábrica São Paulo: Rua Cel. Bento Bicudo, 111 Lapa 05069-900 Tel. (55 11) 3833-4511 Fax (55 11) 3833-4655 Vendas Belo Horizonte: Tel. (55 31) 3289-4400 Fax (55 31) 3289-4444 Brasília: Tel. (55 61) 348-7600 Fax (55 61) 348-7639 Campinas: Tel. (55 19) 3754-6100 Fax (55 19) 3754-6111 Curitiba: Tel. (55 41) 360-1171 Fax (55 41) 360-1170 Fortaleza: Tel. (55 85) 261-7855 Fax (55 85) 244-1650 Porto Alegre: Tel. (55 51) 3358-1818 Fax (55 51) 3358-1714 Recife: Tel. (55 81) 3461-6200 Fax (55 81) 3461-6276 Rio de Janeiro: Tel. (55 21) 2583-3379 Fax (55 21) 2583-3474 Salvador: Tel. (55 71) 340-1421 Fax (55 71) 340-1433 São Paulo: Tel. (55 11) 3817-3000 Fax (55 11) 3817-3071 1 B Produtos e Sistemas Industriais, Prediais e Automação Siemens Central de Atendimento Siemens Tel. 0800-119484 e-mail: atendimento@siemens.com.br www.siemens.com.br Siemens Ltda. As informações aqui contidas correspondem ao estado atual técnico, e estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. Produzido em mai/03 IND2-3/2127-CA s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 3 1. Fórmulas Básicas Grandezas elétricas básicas • E = V = Tensão - Medida em volts (V) ! Diferença de potencial elétrico • I = A = Corrente - Medida em ampéres (A) ! Fluxo de elétrons em movimento • R = Resistência - Medida em Ohms (Ω) ! Resistência à passagem da corrente elétrica • P = W = Potência - Medida em Watts (W/kW) ! Capacidade de um sistema elétrico para desenvolver trabalho Exemplo: Uma lâmpada de 1000W de potência ligada em uma rede de 220V, faz circular por esta rede uma corrente elétrica de 4,54 ampéres, e tem internamente uma resistência de 48,46 Ohms Relação entre as grandezas elétricas • Potência (Watts) = V (tensão ou voltagem) x I (corrente em Ampéres) ! P = V x I • Corrente (ampéres) = Potência (Watts) / Tensão (em Volts) ! I = P / V • Tensão (Volts) = Potência (Watts) / Corrente (Ampéres) ! V = P / I • Resistência (Ohms) = Tensão (Volts) / Corrente (Ampéres) ! R = V / I • Tensão (Volts) = Resistência (Volts) x Corrente (Ampéres) ! V = R x I • Potência (Watts) = Corrente2 (Amper2) x Resistência (Ohms) ! P(W) = I2 x R Exemplo: 1 lâmpada de 1000W ligada em 220V Corrente: ? Resistência: ? Lâmpada 1000Watts, com resistência de 48,46 Ohms Rede 220V I = 4 ,5 4 A F N I = 4 ,5 4 A s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 4 Tipos de redes elétricas 2. Previsão de carga conforme a NBR 5410 Em uma instalação elétrica predial os equipamentos de utilização podem ser alimentados diretamente (caso de equipamentos fixos de uso industrial ou análogo), através de tomadas de corrente de uso específico ou através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral). As caixas de derivação utilizadas para a ligação de equipamentos de utilização são consideradas, para efeito da contagem de carga, como tomadas de uso específico. Para efeito da previsão de cargas, a NBR 5410 considera os flats e as unidades de apart-hotéis e similares devem ser considerados como unidades residenciais. Na fase de previsão das cargas deve-se considerar para um equipamento de utilização a sua potência nominal absorvida da rede elétrica. Esta informação é normalmente dada pelo fabricante em catálogos ou dados de placa do equipamento. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não o absorvido, deve ser considerado, o rendimento do equipamento, que também deve ser fornecido pelo fabricante. 220V 127V F N F1 F2 N 127V F1 F2 F3 N 220V127V127V 127V 220V 220V PE (Terra) A) Monofásicas (fase-neutro) B) Bifásicas (fase/fase/neutro) C) Trifásicas (fase/fase/fase/neutro) Redes mais usuais Aplicações usuais •Residencial de baixa renda •Eletrificação rural •Residencial normal •Comercial de pequeno porte •Sistemas industriais •Comercial de médio/grande porte Tensões usuais •110V •115V •127V •220/127V •220/110V •230/115V •380/220V •440/254V •380/220V •220/127V •230/115V •220/110V 127V s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 5 2.1. Cargas de Iluminação Em uma instalação elétrica residencial, segundo as considerações da NBR 5410 para este tipo de instalação, a previsão de carga de iluminação deve ser feita obedecendo-se às condições estabelecidas a seguir: " as cargas de iluminação devem, a princípio, ser determinadas como resultado da aplicação da norma especifica que é a NBR 5413; " para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deverá incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. " 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 VA, comandada por interruptor de parede. A NBR 5410 apresenta como opção, nas acomodações de hotéis, motéis e similares, a substituição do ponto de luz no teto, por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede. " devido a complexidade dos cálculos luninotécnicos a norma permite que em unidades residenciais, como alternativa aos cálculos baseados na NBR 5413, para a determinação das cargas de iluminação, seja adotado o seguinte critério: - em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; - em cômodo ou dependências com área superior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros; Quando se usa o critério alternativo permitido pela norma de instalações elétricas, os valores encontrados correspondem à potência destinada a iluminação, para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas. Isto porque cada tipo de iluminação adotado tem o seu rendimento e do ponto de vista luminotécnico a grandeza que importa para a lâmpada é o fluxo luminoso e não a potencia elétrica absorvida. Para exemplificar o procedimento prescrito na norma, seja uma dependência de unidade residencial, com dimensões de 5m x 4,5m, logo: Área = 5X4,5 =22,5m2 = 6 m2 + (4x4 m2) + 0,5 m2 ↓ ↓ ↓ 100 VA + (4x60 VA) + 0 VA = 340 VA 340 VA é a potência de iluminação atribuída à dependência, para efeito de cálculo da potência. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 8 Em função da ocupação do local e da distribuição de circuitos efetuada, deve-se prever a possibilidade de ampliações futuras, com a utilização de circuitos terminais futuros. Tal necessidade deverá se refletir ainda, na taxa de ocupação dos condutos elétricos e quadros de distribuição. Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador, etc.,), o conjunto de circuitos alimentados por cada sistema constitui uma instalação. Cada uma delas deve ser claramente diferenciada das outras, observando-se que: " um quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com exceção de circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação; " os condutos fechados só devem conter condutores de uma única instalação; " nos condutos abertos, bem como nas linhas constituídas por cabos fixados diretamente em paredes ou tetos, podem ser instalados condutores de instalações diferentes, desde que adequadamente identificados. 4. Prescrições da norma NBR 5410 referente aos componentes da instalação 4.1 Tomadas de Corrente Quando as linhas possuírem condutor de proteção, a tomada de corrente deve ser única para os condutores vivos e o de proteção. Nas tomadas de corrente com contato de aterramento, este não deve poder entrar em contato com os pinos vivos dos plugues; os contatos de aterramento (da tomada e do plugue) devem se unir antes dos contatos vivos e se separar após a separação dos contatos vivos. Quando se fizer uso de tensões ou de correntes de naturezas diferentes, é necessário utilizar tomadas e plugues de tipos distintos e não intercambiáveis. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 9 Quando for necessário impedir a permutação dos pólos ou das fases deve-se empregar tomadas assimétricas. Para a alimentação de equipamentos móveis e portáteis através de tomadas de corrente, devem ser previstas disposições especiais para que um aparelho de uma dada classe não possa ser utilizado em circunstâncias onde a proteção contra contato indireto não seja assegurada. As tomadas de corrente e extensões devem ser dispostas de maneira que as partes vivas nuas não sejam acessíveis ao toque, tanto quando seus elementos estiverem unidos, quanto quando separados. Nos locais que apresentem riscos de explosão (condição BE3 - tabela 16), as tomadas de corrente, extensões e conectores nos quais os condutores não sejam constantemente mantidos em invólucros antideflagrantes, devem ser dotados de um dispositivo de intertravamento elétrico ou mecânico, tal que a desenergização dos condutores preceda sua separação. 4.2. Quadros de distribuição O quadro de distribuição é definido na norma de terminologia NBR IEC 50.826 como equipamento elétrico destinado a receber energia elétrica, através de uma ou mais alimentações, e a distribuí-la a um ou mais circuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, controle e/ou medição. Os quadros de distribuição devem ser instalados em local de fácil acesso, com grau de proteção adequado à classificação das influências externas, possuir identificação (nomenclatura) do lado externo e identificação dos componentes. A norma apresenta prescrições que são aplicáveis aos conjuntos montados no local da instalação (conjuntos que não vêm prontos de fábrica) e para os casos em que o conjunto seja montado em fábrica, este deverá estar em conformidade com a NBR 6808. No caso dos quadros montados na instalação os quadros devem seguir a norma IEC 60439-3 e os componentes utilizados devem ser adequados às influências externas previstas, principalmente no que concerne às solicitações mecânicas, umidade, calor e riscos de incêndio. Os quadros de distribuição devem ser concebidos e montados com as medidas de proteção adequadas, de forma a poderem ser utilizados sem risco para os usuários, em particular, devem ser consideradas as medidas de proteção contra choques por contato direto e indireto e as medidas de proteção contra sobretensão. A montagem do quadro deve ser feita de forma que as seguintes distâncias mínimas devem ser respeitadas: " entre partes vivas nuas de polaridades diferentes: 10 mm; " entre partes vivas nuas e outras partes condutoras (massas, invólucros externos): 20 mm. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 10 A distância especificada em b deve ser aumentada para 100 mm quando os invólucros externos possuírem aberturas cuja menor dimensão esteja entre 12 mm e 50 mm. Os dispositivos de proteção, de seccionamento e de comando instalados nos quadros devem ser instalados e ligados segundo as instruções fornecidas pelo fabricante, respeitadas as prescrições relativas a acessibilidade, identificação dos componentes e independência, além, das suas prescrições particulares. As placas dos equipamentos e dispositivos constituintes do conjunto não devem ser retiradas. No interior do conjunto, a correspondência entre os componentes e o circuito respectivo deve ser feita de forma clara e precisa. A designação dos componentes deve ser legível, executada de forma durável e posicionada de forma a evitar qualquer risco de confusão. Além disso, deve corresponder à notação adotada no projeto (diagramas e memoriais). Deverá ser previsto em cada quadro de distribuição capacidade de reserva (espaço), que permita ampliação futura, compatível com a quantidade e tipo de circuitos efetivamente previstos inicialmente. Esta previsão de reserva deverá obedecer ao seguinte critério: " quadros com até 6 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 2 circuitos; " quadros de 7 a 12 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 3 circuitos; " quadros de 13 a 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 4 circuitos; " quadros acima de 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 15% dos circuitos; NOTA - Esta capacidade reserva deverá se refletir no cálculo do circuito de distribuição do respectivo quadro de distribuição. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 13 6.2. Ponto de entrega É o ponto até o qual a concessionária se obriga a fornecer energia elétrica, participando dos investimentos necessários, bem como responsabilizando-se pela execução dos serviços, pela operação e manutenção, não sendo necessariamente o ponto de medição. Em zona de distribuição subterrânea, o ponto de entrega situar-se-á no limite de propriedade com a via pública. O ponto de entrega é definido na resolução 456/2000 da ANEEL. 6.3. Ramal de entrada s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 14 Instalação elétrica intencional com a terra, com objetivos funcionais - ligação do condutor neutro à terra - e com objetivos de proteção - ligação à terra das partes metálicas não destinadas a conduzir corrente elétrica. O consumidor deve prover sua instalação de um sistema de aterramento conforme as diretrizes da Norma NBR-5410, da ABNT. 6.4. Aterramento 6.4.1. Aterramento da Entrada Consumidora O esquema de aterramento mais usado na distribuição pública no Brasil é o TN-C, comumente chamado de neutro multiaterrado. Como não há dispositivo de proteção na rede de distribuição de baixa tensão, a proteção contra choque por contato indireto é feito por equipotencialização. Muitos países adotam a proção por dupla isolação, com caixas de material isolante. Deve ser feito um aterramento, destinado ao aterramento das caixas metálicas da entrada consumidora e do condutor neutro do ramal de entrada. Este aterramento deve ficar na linha vertical da caixa e o condutor de aterramento deve ser o mais curto possível e sem emendas. Quando o consumidor desejar utilizar outro tipo de proteção ou de sistema de aterramento, a instalação do mesmo poderá atender às prescrições contidas na norma NBR-5410, mas sempre com aprovação prévia da concessionária. 6.4.2. Dimensionamento do Aterramento Dado que o mais usual no Brasil é a utilização do esquema de aterramento TN-C na entrada consumidora, e as concessionárias não tem exigido um eletrodo de aterramento com resistência baixa, grande parte da corrente de falta irá retornar pelo PEN. A determinação da seção mínima do condutor de aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro, definido na NBR 5410 e apresentado na tabela abaixo, quase sempre é suficiente. Seção dos Condutores Fase da Instalação (mm²) Seção Mínima dos Condutores de Aterramento (mm²) S < = 16 S 16 < S < = 35 16 S > 35 S/2 Seção Mínima dos Condutores de Aterramento e de Proteção s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 15 O valor limite da resistência de aterramento, quando existir, deverá ser definido pela concessionária. Quando o eletrodo de aterramento da entrada consumidora for o mesmo eletrodo do sistema de proteção contra descargas atmosféricas deverá estar de acordo também com a NBR 5419. 6.4.3. Instalação do Aterramento O aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro deve ser feito de acordo com uma das sugestões apresentadas nas normas e padrões da concessionária de energia elétrica. Como a conexão do condutor de aterramento com o eletrodo de aterramento nas instalações prediais quase sempre é feita com conectores, recomenda-se que seja prevista, uma caixa de inspeção de aterramento para alojar o ponto de conexão entre o condutor de aterramento e o eletrodo (haste) de aterramento. Esta caixa pode ser de acordo com os padrões da concessionária. 7. Cálculo de Demanda A potencia de alimentação de uma instalação ou de uma parte de uma instalação é definida como a soma das potências nominais de todos os equipamentos de utilização existentes ou previstos na instalação, ou na parte considerada da instalação, susceptíveis de funcionar simultaneamente. Sendo que, a potência de alimentação deve corresponder à demanda máxima presumida de uma instalação, ou de uma parte da instalação, em um período de 24 h. A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segura de uma instalação nos limites adequados de temperatura e de queda de tensão. Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação, devem-se prever os equipamentos de utilização a serem instalados, com suas respectivas potências nominais e, após isso, considerar as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento destes equipamentos, bem como capacidade de reserva para futuras ampliações. As cargas que se ligam simultaneamente em uma instalação elétrica depende do uso que se faz da edificação. A soma total de todas as cargas possíveis de ser ligadas em uma instalação elétrica é definida como carga instalada. A relação entre as cargas que são susceptíveis de serem ligadas simultaneamente e a carga instalada é o fator de demanda. O fator de demanda, então, depende do uso que se faz da instalação, não podendo a rigor ser generalizado. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 18 7.2. Equipamentos A demanda dos equipamentos elétricos de uso residencial poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a Tabela 7.3. Vale a pena lembrar, que a potência absorvida total é a soma das potencias absorvidas de cada equipamento individual. A potência absorvida de cada equipamento deve ser fornecida pelo fabricante do equipamento. Número de aparelhos Chuveiro, torneira elétrica, aquecedor individual de passagem Máquinas lava- louças, aquecedor central de passagem Aquecedor central de acumulação Fogão elétrico, forno microondas Máquina e secar roupas, sauna, xerox, ferro elétrico industrial Hidromas- sagem 01 100 100 100 100 100 100 02 68 72 71 60 100 56 03 56 62 64 48 100 47 04 48 57 60 40 100 39 05 43 54 57 37 80 35 06 39 52 54 35 70 25 07 36 50 53 33 62 25 08 33 49 51 32 60 25 09 31 48 50 31 54 25 10 a 11 30 46 50 30 50 20 12 a 15 29 44 50 28 46 20 16 a 20 28 42 47 26 40 18 21 a 25 27 40 46 26 36 18 26 a 35 26 38 45 25 32 15 36 a 40 26 36 45 25 26 15 41 a 45 25 35 45 24 25 15 46 a 55 25 34 45 24 25 15 56 a 65 24 33 45 24 25 15 66 a 75 24 32 45 24 25 15 76 a 80 24 31 45 23 25 15 81 a 90 23 31 45 23 25 15 91 a 100 23 30 45 23 25 15 101 a 120 22 30 45 23 25 15 121 a 150 22 29 45 23 25 15 151 a 200 21 28 45 23 25 15 201 a 250 21 27 45 23 25 15 251 a 350 20 26 45 23 25 15 351 a 450 20 25 45 23 25 15 451 a 800 20 24 45 23 25 15 801 a 1000 20 23 45 23 25 15 Fatores de Demanda Para Equipamentos de Uso Residencial s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 19 7.3. Motores Elétricos A potencia de alimentação ou demanda das cargas de motores elétricos poderá ser calculada com base na potencia absorvida dos motores, fornecida pelo fabricante e nos seguintes fatores de demanda: " 100% para o motor de maior potência, em kVA, e " 50% para os demais motores, em kVA. No caso de existirem motores tenham a partida simultânea com o maior motor deve ser atribuído a estes motores um fator de demanda de 100%, independente da potência de cada um. Potência nominal Potência absorvida na rede Corrente à plena carga (A) Corrente de partida (A) (cv ou HP) kW kVA 380 V 220 V 380 V 220 V cos φ médio 1/3 0,39 0,65 0,90 1,70 4,10 7,10 0,61 ½ 0,58 0,87 1,30 2,30 5,80 9,90 0,66 ¾ 0,83 1,26 1,90 3,30 9,40 16,30 0,66 1 1,05 1,52 2,30 4,00 11,90 20,70 0,69 1 ½ 1,54 2,17 3,30 5,70 19,10 33,10 0,71 2 1,95 2,70 4,10 7,10 25,00 44,30 0,72 3 2,95 4,04 6,10 10,60 38,00 65,90 0,73 4 3,72 5,03 7,60 13,20 43,00 74,40 0,74 5 4,51 6,02 9,10 15,80 57,10 98,90 0,75 7 ½ 6,57 8,65 12,70 22,70 90,70 157,10 0,76 10 8,89 11,54 17,50 30,30 116,10 201,10 0,77 12 ½ 10,85 14,09 21,30 37,00 156,00 270,50 0,77 15 12,82 16,65 25,20 43,70 196,60 340,60 0,77 20 17,01 22,10 33,50 58,00 243,70 422,10 0,77 25 20,92 25,83 39,10 67,80 275,70 477,60 0,81 30 25,03 30,52 46,20 80,10 326,70 566,00 0,82 40 33,38 39,74 60,20 104,30 414,00 717,30 0,84 50 40,93 48,73 73,80 127,90 528,50 915,50 0,84 60 49,42 58,15 88,10 152,60 632,60 1095,70 0,85 75 61,44 72,28 109,50 189,70 743,60 1288,00 0,85 100 81,23 95,56 144,80 250,80 934,70 1619,00 0,85 125 100,67 117,05 177,30 307,20 1162,70 2014,00 0,86 150 120,09 141,29 214,00 370,80 1455,90 2521,70 0,85 M O TO R ES M O N O FÁ SI C O S 200 161,65 190,18 288,10 499,10 1996,40 3458,00 0,85 ¼ 0,42 0,66 5,90 3,00 27,00 14,00 0,63 1/3 0,51 0,77 7,10 3,50 31,00 16,00 0,66 ½ 0,79 1,18 11,60 5,40 47,00 24,00 0,67 ¾ 0,90 1,34 12,20 6,10 63,00 33,00 0,67 1 1,14 1,56 14,20 7,10 68,00 35,00 0,73 1 ½ 1,67 2,35 21,40 10,70 96,00 48,00 0,71 2 2,17 2,97 27,00 13,50 132,00 68,00 0,73 M O TO R ES M O N O FÁ SI C O S 3 3,22 4,07 37,00 18,50 220,00 110,00 0,79 Características Elétricas Usuais dos Motores s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 20 7.4. Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Central A demanda dos equipamentos de ar condicionado central deverá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e com fator de demanda 100%. Este critério vale para edificação residencial, comercial ou industrial. Quando o sistema de refrigeração possuir Fan-Coil, o fator de demanda desses dispositivos deve ser de 75%; Tipo Janela A demanda dos equipamentos elétricos de ar condicionado tipo janela poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a tabela abaixo. A tabela abaixo fornece as características elétricas usuais dos aparelhos de ar condicionado tipo janela. CAP (BTU/h) 7100 8500 10000 12000 14000 18000 21000 30000 CAP (Kcal/H) 1775 2125 2500 3000 3500 4500 5250 7500 Tensão (V) 110 220 110 220 110 220 110 220 220 220 220 220 Corrente (A) 10 5 14 7 15 7,5 17 8,5 9,5 13 14 18 Potência (VA) 1100 1100 1550 1650 1900 2100 2860 3080 4000 Potência (W) 900 900 1300 1400 1600 1900 2600 2800 3600 Características Elétricas dos Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela Número de aparelhos Fator de Demanda (%) 1 a 10 100 11 a 20 90 21 a 30 82 31 a 40 80 41 a 50 77 Acima de 51 75 Fatores de Demanda Para Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 23 Energia elétrica ativa: energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em quilowatts-hora (kWh). Energia elétrica reativa: energia elétrica que circula contínuamente entre os diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère- reativo-hora (kvarh). Fator de carga: razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora, ocorridas no mesmo intervalo de tempo especificado. Fator de demanda: razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora. Fator de potência: razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado. Ponto de entrega: ponto de conexão do sistema elétrico da concessionária com as instalações elétricas da unidade consumidora, caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento. Potência: quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de tempo, expressa em quilowatts (kW). Potência instalada: soma das potências nominais de equipamentos elétricos de mesma espécie instalados na unidade consumidora e em condições de entrar em funcionamento. Ramal de ligação: conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da concessionária e o ponto de entrega. Tensão secundária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados inferiores a 2,3 kV. Tensão primária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados iguais ou superiores a 2,3 kV. Unidade consumidora: conjunto de instalações e equipamentos elétricos caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a um único consumidor. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 24 Normas: NBR 5410:97 – Instalações elétricas de baixa tensão NBR 5413:92 - Iluminância de interiores - Procedimento NBR 6808:1993 - Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão montados em fábrica - “CMF” - Especificação NBR IEC 50(826):1997 - Vocabulário eletrotécnico internacional – Capítulo 826 Instalações elétricas em edificações IEC 60439-3 s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 25 ANEXO A Os invólucros e o grau de proteção Para um equipamento não é suficiente atender somente a exigências de desempenho funcional. Também é necessário que ele seja adequado ao ambiente onde ele está instalado, ou seja, que ele ofereça a proteção necessária, a seus componentes internos, contra as influencias externas que lhes possa ser nociva e ainda que ele assegure de que não oferece perigo aos usuários ou ao seu entorno. Para se satisfazer estas exigências os equipamentos são colocados dentro de invólucros, que tem a função de proteger as pessoas contra os efeitos perigosos da eletricidade no interior do equipamento, a NBR 5410 chama isto de proteção contra contato direto, e proteger os componentes internos do equipamento contra as certas influências como: • A penetração de corpos estanhos que pediria perturbar o funcionamento mecânico ou elétrico. • A penetração de água e outros líquidos que poderiam alterar o isolamento interno do equipamento e provocar um defeito. O invólucro é definido na NBR IEC 50.826 como elemento que assegura proteção de um equipamento contra determinadas influências externas e proteção contra contatos diretos em qualquer direção. Os invólucros podem ser parte integrante do equipamento ou ser um componente separado, vendido vazio, para que outros componentes sejam montados no seu interior, como é o caso dos quadros de distribuição. Os invólucros podem, portanto, ser tanto a carcaça de um equipamento como os quadros e caixas usados nas instalações elétricas. Os invólucros podem ser de materiais com características isolantes ou condutores. Para garantir o uso correto dos invólucros nas instalações elétricas, a NBR 5410 define as necessidades mínimas de grau de proteção que os invólucros devem garantir e a NBR 6146 define as características e os ensaios que verificam estas características, aplicáveis aos equipamentos. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 28 O código IP é apresentado na NBR 6146 (norma baseada na IEC 60529). IP significa International Protection. Este código permite descrever os graus de proteção proporcionados pelos invólucros contra a aproximação das partes energizadas, a penetração de corpos sólidos estranhos e contra os efeitos nocivos da água, por meio dos códigos descritos a seguir. É importante ressaltar que este código normalizado está destinado ao uso nas normas dos produtos e, no caso dos quadros e caixas, não especifica as características de montagens internas, como por exemplo, as distâncias mínimas entre as partes vivas e o invólucro. Numeral característico único Quando for necessário indicar a classe de proteção apenas por meio de um numeral característico, o numeral omitido deve ser substituído pela letra X. Por exemplo, IPX5 ou IP2X. Graus de proteção - Primeiro numeral característico O primeiro numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro em relação às pessoas e ao equipamento no seu interior. A Tabela 1 do Anexo A descreve, sumariamente, na 3ª coluna, os objetos que, para cada grau de proteção representado pelo primeiro numeral característico, “não devem poder penetrar” no interior do invólucro. A expressão “não devem poder penetrar” significa que partes do corpo humano, ferramentas ou fios seguros por uma pessoa, não podem penetrar no invólucro ou, se isto ocorrer, será mantida uma distância suficiente para as partes vivas ou partes móveis perigosas (eixos lisos em rotação ou similares não são considerados perigosos). A 3ª coluna da Tabela 1 do Anexo A fornece também as dimensões mínimas dos corpos sólidos estranhos que não podem penetrar. Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus inferiores de proteção da Tabela 1 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção. s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 29 Graus de proteção - Segundo numeral característico O segundo numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro, tendo em vista a penetração prejudicial de água. A Tabela 2 do Anexo A descreve, na 3ª coluna, o tipo de proteção previsto para o invólucro, para cada um dos graus de proteção representado pelo segundo numeral característico. Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus inferiores de proteção da Tabela 2 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção. Primeiro numeral característico Grau de proteção Descrição sucinta Corpos que não devem penetrar 0 Não protegido Sem proteção especial 1 Protegido contra objetos sólidos maiores que 50 mm Uma grande superfície do corpo humano, como a mão (mas nenhuma proteção contra uma penetração deliberada). Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 50 mm 2 Protegido contra objetos sólidos maiores que 12 mm Os dedos ou objetos similares, de comprimento não superior a 80 mm. Objetos sólidos cuja menor dimensão maior que 12 mm 3 Protegido contra objetos sólidos maiores que 2,5 mm Ferramentas, fios, etc., de diâmetro ou espessura superior a 2,5 mm. Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 2,5 mm 4 Protegido contra objetos sólidos maiores que 1,0 mm Fios ou fitas de largura superior a 1,0 mm. Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 1,0 mm 5 Protegido contra poeira Não é totalmente vedado contra a penetração de poeira, porém a poeira não deve penetrar em quantidade suficiente que prejudique a operação do equipamento 6 Totalmente protegido contra poeira Nenhuma penetração de poeira s Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 30 Primeiro numeral característico Grau de proteção Descrição sucinta Corpos que não devem penetrar 0 Não protegido Sem proteção especial 1 Protegido contra quedas verticais de gotas d’água As gotas d’água (caindo na vertical) não devem ter efeitos prejudiciais 2 Protegido contra queda de gotas d’água para uma inclinação máxima de 15 o A queda de gotas d’água vertical não deve ter efeitos prejudiciais quando o invólucro estiver inclinado em 15 o para qualquer lado de sua posição normal 3 Protegido contra água aspergida Água aspergida de um ângulo de 60 o da vertical não deve ter efeitos prejudiciais 4 Protegido contra projeções d’água Água projetada de qualquer direção contra o invólucro não deve ter efeitos prejudiciais 5 Protegido contra jatos d’água Água projetada de qualquer direção por um bico contra o invólucro não deve ter efeitos prejudiciais 6 Protegido contra ondas do mar Água proveniente de ondas ou projetada em jatos potentes não deve penetrar no invólucro em quantidades prejudiciais 7 Protegido contra imersão Não deve ser possível a penetração de água, em quantidades prejudiciais, no interior do invólucro imerso em água, sob condições definidas de tempo e pressão 8 Protegido contra submersão O equipamento é adequado para submersão contínua em água, nas condições especificadas pelo fabricante. Nota: Normalmente, isto significa que o equipamento é hermeticamente selado, mas para certos tipos de equipamento, pode significar que a água pode penetrar em quantidade que não provoque efeitos prejudiciais. Módulo ?? Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de consumo Seminários Técnicos 2003 Eletricistas e Técnicos s Fábrica São Paulo: Rua Cel. Bento Bicudo, 111 Lapa 05069-900 Tel. (55 11) 3833-4511 Fax (55 11) 3833-4655 Vendas Belo Horizonte: Tel. (55 31) 3289-4400 Fax (55 31) 3289-4444 Brasília: Tel. (55 61) 348-7600 Fax (55 61) 348-7639 Campinas: Tel. (55 19) 3754-6100 Fax (55 19) 3754-6111 Curitiba: Tel. (55 41) 360-1171 Fax (55 41) 360-1170 Fortaleza: Tel. (55 85) 261-7855 Fax (55 85) 244-1650 Porto Alegre: Tel. (55 51) 3358-1818 Fax (55 51) 3358-1714 Recife: Tel. (55 81) 3461-6200 Fax (55 81) 3461-6276 Rio de Janeiro: Tel. (55 21) 2583-3379 Fax (55 21) 2583-3474 Salvador: Tel. (55 71) 340-1421 Fax (55 71) 340-1433 São Paulo: Tel. 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