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Estudo sobre elaboracao de projecto electrico
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Estudo sobre elaboracao de projecto electrico

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  • 1. UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE FACULDADE DE ENGENHARIA ´ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROTECNICA ´ CURSO DE ENGENHARIA ELECTRICA PROJECTO DE CURSO TEMA: ¸˜ ´ESTUDO SOBRE ELABORACAO DE PROJECTO ELECTRICO PREDIAL-RESIDENCIALAUTOR: Levy,Victorino Inocˆncio e Maputo, Dezembro de 2010
  • 2. UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE FACULDADE DE ENGENHARIA ´ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELECTROTECNICA ´ CURSO DE ENGENHARIA ELECTRICA PROJECTO DE CURSO TEMA: ¸˜ ´ESTUDO SOBRE ELABORACAO DE PROJECTO ELECTRICO PREDIAL-RESIDENCIALAUTOR: Levy,Victorino Inocˆncio eSUPERVISOR: Eng Zefanias J. Mabote Maputo, Dezembro de 2010
  • 3. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Dedicat´ria o Dedico o presente trabalho: a minha m˜e ”Elvira Jos´ Gouveia” a e por iluminar os meus caminhos pelo exemplo de vida, honestidade, humildade e preserveran¸a cLevy, Victorino I. i
  • 4. AgradecimentosA Deus por ser minha fonte de vida. Por ter me dado for¸a para superar os momentos mais dif´ c ıceise nunca ter me abandonado. Agrade¸o a Ele por todas as gra¸as realizadas. c cA minha m˜e que tem iluminado os meus caminhos aos meus irmaos Frede, Chinho e Vivi que atem sido a raz˜o da meu esfor¸o, persistencia e dedica¸˜o em todos esses anos de estudos a c caA Ily pelo apoio e compreens˜o aA todas as pessoas que contribu´ ıram para que esse trabalho fosse realizado. ii
  • 5. Lista de Abreviaturas • RSICEE Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es Colectivas de Edif´ c co ıcios e Entradas • RSIUEE Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es de Utiliza¸˜o de Energia El´ctrica c co ca e • DNEE Dire¸˜o Nacional de Energia El´ctrica ca e • IP–IK ´ Indice de prote¸˜o dos equipamentos ca • Ku Coeficiente de utiliza¸˜o ca • Ks Coeficiente de simultaneidade • QE Quadro de entrada • QC Quadro de colunas • QSC Quadro de servi¸os comuns c • ACE Aparelhos de corte de entrada • Un Tens˜o estipulada a • f Frequˆncia nominal e • In Corrente estipulada • Inf Corrente convencional de n˜o funcionamento a • If Corrente convencional de funcionamento • Iz Intensidade de corrente m´xima admissivel na canaliza¸˜o a ca • Pdc Poder de corte nominal • t tempo limite de permanencia do curto-circuito iii
  • 6. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • S sec c˜o nominal dos conductores(mm2 ) a • Ic c] corrente de curto circuito minima (no ponto mais afastado do circuito) • K constante, podendo ter os valores de: 115 Conductores com alma de cobre, isolados a policloreto de vinilo; 135 Conductores com alma de cobre, isolados a borracha but´ ılica, polietileno recticulado ou etileno-propileno 74 Conductores com alma de alum´ ınio, isolados a policloreto de vinilo; 87 Conductores com alma de alum´ ınio, isolados a borracha but´ ılica, polietileno recticulado ou etileno-propileno • ρ -Resistividade do material da alma condutora ` temperatura ambiente [Ω/mm2 .m); a • L -Comprimento do condutor [m];Levy, Victorino I. iv
  • 7. Lista de Figuras 2.1 Planillha para c´lculo de carga t´rmica para escolha de ar condicionado . . . . . . a e 18 8.1 volumes da casa de banho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 8.2 Exemplo de uma instala¸˜o colectiva num edif´ de habita¸˜o multifamiliar com ca ıcio ca 2 colunas, com contagem descentralizada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 8.3 Exemplo de uma instala¸˜o colectiva num edif´ de habita¸˜o multifamiliar, com ca ıcio ca contagem centralizada. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 8.4 Quadro de coluna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 8.5 Curvas tempo/corrente para disjuntores modulares (EN 60898), temperatura de referˆncia de 30o C (extra´ de informa¸˜o t´cnica da Siemens). . . . . . . . . . . e ıdo ca e 69 o 8.6 coordena¸˜o entre os conductores e dispositivos de prote¸˜o (art 577 RSIUEE) . ca ca 69 8.7 Sistema de terra de protec¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 70 8.8 Elemetos captores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 8.9 el´ctrodo em anel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 71 8.10 El´ctrodo do tipo radial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 71 8.11 Sistema geral integrado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71 8.12 simbologiaI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 8.13 simbologiaII . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 8.14 Dimensionamento de entradas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 8.15 Esquema de Quadro El´ctrico(habita¸˜o) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e ca 75 8.16 tra¸ado de circuitos de ilumina¸˜o e tomadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c ca 76 8.17 tra¸ado de circuitos de ilumina¸˜o e tomadas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c ca 77 v
  • 8. Lista de Tabelas 5.1 Classifica¸˜o dos edif´ ca ıcios:contra consequˆncias das Descargas (CD) . . . . . . . . e 47 5.2 Classifica¸˜o das estruturas:quanto ` Altura e Implanta¸˜o (AI) . . . . . . . . . . ca a ca 48 5.3 Crit´rios de decis˜o sobre a necessidade de protec¸˜o contra descargas atmosf´ricas. 48 e a ca e 8.1 ıcios Residenciais - Potˆncias unit´rias (RSIUEE - Art. 435o ) . . . . . . . . . Edif´ e a 58 8.2 Coeficientes de simultaneidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 8.3 Coeficientes de simultaneidade para colunas montantes . . . . . . . . . . . . . . . 59 8.4 Potˆncias minimas a considerar para c´lculo das Instala¸˜es em locais habita¸ionais 59 e a co c 8.5 Caracter´ ısticas gerais de cada um dos componentes de um quadro de colunas . . . 60 8.6 Caixas de colunas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.7 Caracter´ ısticas dos fus´ ıveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.8 Caracter´ ısticas dos fus´ ıveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 8.9 Caracter´ ısticas dos fus´ ıveis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 ısticas dos disjuntores (arto 134 - coment´rios 3) . . . . . . . . . . . . . . 8.10 Caracter´ a 62 o 8.11 caracter´ ısticas dos disjuntores (art 134 - coment´rios 3) . . . . . . . . . . . . . . a 63 8.12 Diˆmetros de tubos para instala¸˜es de utiliza¸˜o.(RSIUEE - Art. 243.o -) . . . . . a co ca 64 o 8.13 Diˆmetros de tubos para colunas montantes.(RSICEE Art. 24. ) . . . . . . . . . . a 65 vi
  • 9. Sum´rio a Dedicat´ria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o i Agradecimentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iiAbreviaturas iiiLista de Figuras vLista de Tabelas viIntrodu¸˜o ca 11 Aspectos Legais, Regulamentares e T´cnicos e 4 1.1 Legisla¸˜o e Regulamenta¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca ca 4 1.1.1 Regulamenta¸˜o aplicavel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 4 1.2 Organiza¸˜o e Planeamento dos Projectos de Electricidade . . . . . . . . . . . . . ca 5 1.2.1 Competˆn¸ias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e c 5 1.2.2 Tipos e Categorias das Instala¸˜es El´ctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . co e 5 1.2.3 Fases do Projecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 Levantamento de cargas 11 2.1 Crit´rios de avalia¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e ca 11 2.1.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.2 Projecto de Ilumina¸˜o Interior . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 12 2.2.1 As diferentes fase de um projecto luminot´cnico . . . . . . . . . . . . . . . e 12 2.2.2 ”Software” de c´lculo luminot´cnico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a e 13 2.3 Projecto de tomadas de uso geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.3.1 Pontos de utiliza¸˜o m´ ca ınimos recomendados numa habita¸˜o . . . . . . . . ca 15 2.4 Tomadas de uso espec´ ıfico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.5 Ar Condicionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.5.1 Classifica¸˜o do ar condicionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 17 vii
  • 10. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 2.5.2 Sele¸˜o de Ar Condicionado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 17 2.6 Projecto de uma instala¸˜o de utiliza¸˜o(Habita¸˜o Unifamiliar) . . . . . . . . . . ca ca ca 20 2.6.1 Sequˆncia de procedimentos para o desenvolvimento do projecto . . . . . . e 20 2.6.2 Actividade 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.6.3 Actividade 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 2.6.4 Divis˜o de Circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 22 2.6.5 Regras para a divis˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 23 2.7 Potˆncias Unit´rias das Instala¸˜es de Utiliza¸˜o e a co ca . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 2.7.1 Coeficientes de Utiliza¸˜o e Simultaneidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 23 2.7.2 Potˆncia Instalada e Contratada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 243 Instala¸˜es colectivas e entradas co 26 3.1 Estrutura das instala¸˜es colectivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . co 26 3.1.1 Princ´ ınpios gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.1.2 Variantes ´ estrutura b´sica de uma instala¸˜o colectiva e entrada . . . . . a a ca 28 3.2 Quadros El´ctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 28 3.2.1 Caracteristicas gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3 Tipos de Quadros e Constitui¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 29 3.3.1 Quadros e Caixas de Colunas (QC) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.2 Caixas de Coluna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.3 Quadros de Entrada(QE) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.3.4 Quadros de Servi¸os Comuns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c 30 3.3.5 Quadro de Elevadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4 Aparelhagem e Equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4.1 Generalidade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.4.2 Caracter´ ısticas dos dispositivos de protec¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 31 3.4.3 Aparelhagem de Manobra-Interruptores de Corte Geral . . . . . . . . . . . 32 3.4.4 Dispositivos de protec¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 32 3.4.5 Fus´ ıveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.4.6 Disjuntores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.4.7 Interruptores e Disjuntores de Corrente de Defeito Residual . . . . . . . . 334 Canaliza¸˜es el´ctricas co e 34 4.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 4.1.1 Classifica¸˜o dos tubos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 35 4.2 Dimensionamento das Canaliza¸˜es El´ctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . co e 36Levy, Victorino I. viii
  • 11. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 4.2.1 Crit´rios Gerais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 36 4.2.2 Sec¸˜es M´ co ınimas dos Condutores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 4.2.3 Protec¸˜o contra sobrecarga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 36 4.2.4 Prote¸˜o contra Curto Circuitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 37 4.2.5 Quedas de Tens˜o M´xima Admiss´ a a ıveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 4.2.6 C´lculo das Correntes de Servi¸o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a c 38 4.2.7 Quadros El´ctricos (Cargas de Funcionamento Cont´ e ınuo) . . . . . . . . . . 38 4.2.8 Alimenta¸˜o de Motores El´ctricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca e 38 4.2.9 Quadros El´ctricos (Cargas de Funcionamento Intermitente) . . . . . . . . e 39 4.2.10 C´lculo das Quedas de Tens˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a a 39 4.3 Selectividade de Prote¸˜es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . co 405 Sistemas de Protec¸˜o Contra Descargas Atmosf´ricas ca e 41 5.1 Introdu¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 41 5.2 Protec¸˜o Directa Contra Descargas El´ctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca e 42 5.2.1 P´ra Raios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 42 5.2.2 Tipos de captores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 5.2.3 Condutores de Liga¸˜o ao El´ctrodo de Terra . . . . . . . . . . . . . . . . ca e 43 5.2.4 El´ctrodo de terra e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 5.3 Protec¸˜o Contra Sobretens˜es ca o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 5.3.1 Descarregadores de sobretens˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 46 5.3.2 Conserva¸˜o e explora¸˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca ca 46 5.4 Classifica¸˜o dos edif´ ca ıcios e estruturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 476 Protec¸˜o de Pessoas. Terras de Protec¸˜o ca ca 49 6.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 6.2 Protec¸˜o Contra Contactos Directos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 49 6.3 Protec¸˜o Contra Contactos Indirectos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 50 6.3.1 Liga¸˜o das Massas ` Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca a 50 6.3.2 Emprego de Disjuntores e Interruptores Diferenciais . . . . . . . . . . . . . 50 6.4 Constitu¸˜o dos Circuitos de Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ca 51 6.4.1 Estrutura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 517 Automa¸˜o Residencial ca 52 7.1 Generalidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 7.1.1 Algumas Aplica¸˜es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . co 53 7.2 Tecnologia de Apoio ao Projetista . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Levy, Victorino I. ix
  • 12. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 7.2.1 Software para desenho . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 7.2.2 Utiliza¸˜o do Excel para a Elabora¸˜o de C´lculos . . . . . . . . . . . . . . ca ca a 558 Conclus˜es e Recomenda¸˜es o co 56 8.1 Conclus˜o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a 56 8.2 Recomenda¸˜es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . co 56Bibliografia 58Levy, Victorino I. x
  • 13. ResumoEste trabalho visa a desenvolver um estudo sobre elabora¸˜o de um projeto de instala¸˜es el´tricas ca co eem edif´ ıcios residenciaisApresentam-se aspectos legais, regulamentares e t´cnicos para a organiza¸˜o e planeamento dos e caprojectos de electricidade, Abordam-se tamb´m os crit´rios de avalia¸˜o de carga e importancia do e e caprojecto luminotecnico, os crit´rios para a determina¸˜o das potˆncias instaladas e a contratar, e ca ee o tipo de estrutura de alimenta¸˜o de energia el´ctrica de um edif´ ca e ıcio residencial ou de usoprofissionalA constitui¸˜o de quadros el´ctricos e os crit´rios a adoptar para a selec¸˜o do equipamento ca e e cael´ctrico de protec¸˜o. e caIgualmente apresentam-se os crit´rios para o estabelecimento e dimensionamento dos circuitos eel´ctricos, dos sistemas de prote¸˜o de pessoas, terras de prote¸˜o e sistemas de prote¸˜o contra e ca ca cadescargas atmosfericas.No final, foi realizado um estudo sobre Automa¸˜o Residencial com o objetivo de apresentar caalgumas tecnologias e a importˆncia desse ramo para um futuro bem pr´ximo a o
  • 14. Introdu¸˜o caDe um modo geral entende-se por projecto de Instala¸˜es El´ctricas de um Edif´ co e ıcio o docu-mento que: • “.... tem por objectivo o tra¸ado e o dimensionamento das redes de canaliza¸˜es e de con- c co dutores de energia el´trica, incluindo acess´rios e aparehagem de manobra e protec¸ao, in- e o c dispens´veis ao funcionamento do equipamento da obra“ aAs instala¸˜es que se designam genericamente por Instala¸˜es El´ctricas de edif´ co co e ıcios, podemrepartir-se por v´rias especialidades, que se constituem num unico projecto global ou em diferentes a ´projectos espec´ ıficos, como sejam: • Projecto de Instala¸˜es El´ctricas que inclui: alimentan¸˜o de energia el´ctrica, quadros co e ca e el´ctricos, ilumina¸˜o normal e de emergˆncia, sinaliza¸˜o de sa´ e ca e ca ıda, circuitos de tomadas e de for¸a motriz, terras de protec¸˜o, sistemas de protec¸˜o contra descargas atmosf´ricas e c ca ca e tambˆm sistemas de intercomunica¸˜o v´ e ca ıdeo de portaria; • Projecto de Postos de Seccionamento e Transforma¸˜o ca • Projecto de Centrais de Emergˆncia (Produ¸˜o de energia el´ctrica); e ca e • Projecto de Infra-estruturas de Telecomunica¸˜es em Edif´ co ıcios (ITED); que inclui: instala¸˜es telef´nicas e redes de dados, sistemas de capta¸˜o e distribui¸˜o de sinal r´dio e co o ca ca a televis˜o, e eventualmente sistemas de som; a • Projecto de Seguran¸a Contra Incˆndio, que compreende a detec¸˜o de incˆndio, a c e ca e extin¸˜o fixa e port´til, e a compartimenta¸˜o corta-fogo; ca a ca • Projecto de Seguran¸a Contra Intrus˜o que compreende a detec¸˜o de intrus˜o, o con- c a ca a trolo de acessos, Circuito Interno de TV (CCTV) entre outros. 1
  • 15. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Motiva¸˜o ca Para se fazer um projeto el´trico n˜o ´ suficiente ter os conhecimentos t´cnicos adquiridos e a e e na faculdade, mas ´ necess´rio tamb´m o conhecimento de normas regulamentadoras e ter e a e a experiˆncia para encontrar sempre a melhor solu¸˜o poss´ e ca ıvel. Este trabalho visa a ajudar quem est´ a iniciar sua carreira como Engenheiro Projetista. Ele a fornecer´ as informa¸˜es principais que s˜o necess´rias para se concluir um projeto el´trico a co a a e residencial, e mostrar´ a sequencia de passos a serem seguidos. a Este trabalho n˜o tem por objectivo a transformar tecnicos em projetistas pronto para a trabalhar, mas ajud´-lo na sua prepara¸˜o inicial. a ca Objectivos e metodologia Objectivo geral Dar indica¸˜es para a concep¸˜o, projecto e execu¸˜o das instala¸˜es el´ctricas residenciais co ca ca co e e de uso Professional, complementando as prescri¸˜es do Regulamento de Seguran¸a das co c Instala˜es de Utiliza¸˜o de Energia El´ctrica o ¸ ca e Objectivo espec´ ıfico – Estudar sobre a Legisla¸˜o e Regulamenta¸˜o aplicavel a projectos el´ctricos ca ca e – Estudar sobre a Estrutura das instala¸˜es colectivas e entradas co – Estudar sobre a Protec¸˜o de Pessoas. Terras de Protec¸˜o ca ca – Estudar sobre os Sistemas de Protec¸˜o Contra Descargas Atmosf´ricas ca e – Estudar sobre a Automa¸˜o Residencial ca Metodologia Para o desenvolvimento do presente trabalho, para al´m das prescri¸˜es do Regulamento de e co Seguran¸a das Instala˜es de Utiliza¸˜o de Energia El´ctrica foram efectuadas pesquisas em c o ¸ ca e guias tecnicos de instala¸˜es el´ctricas, em sites na internet e consulta a docentes e colegas. co e A redac¸˜o do trabalho foi compilada com o editor de texto t´cnico-cient´ ca e ıfico LTEX 2ε . ALevy, Victorino I. 2
  • 16. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoCampo de Aplica¸˜o caPara melhor compreens˜o, refira-se que o presente Estudo aplica-se ´s instala¸˜es de utiliza¸˜o de a a co caenergia El´ctrica em baixa tens˜o, estabelecidas nos seguintes locais: e a • Locais residenciais • Locais de uso Professional • Estabelecimentos recebendo p´blico, destacando-se princimpalmente; Edif´ u ıcios de Uso colec- tivo e Estabelecimentos ComerciaisLevy, Victorino I. 3
  • 17. Cap´ ıtulo 1Aspectos Legais, Regulamentares eT´cnicos e1.1 Legisla¸˜o e Regulamenta¸˜o ca ca1.1.1 Regulamenta¸˜o aplicavel caA elabora¸˜o dos projectos de Instala¸˜es El´ctricas deve obedecer a um conjunto de normas e de ca co eregulamentos que passamos a enumerar: • Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es de Utiliza¸˜o de Energia El´ctrica (RSIUEE) e c co ca e Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es Colectivas de Edif´ c co ıcios e Entradas (RSICEE), ambos publicados no Dec.-Lei 740/74 e Dec.-Lei 303/76. • Regulamento de Subesta¸˜es e Postos de Seccionamento e de Transforma¸˜o (Dec.-Lei no co ca 42895, de 31.3.1960 e Dec. Reg. no 14/77 e no 56/85 e Portaria no 37/70); • Regulamento de Redes de Distribui¸˜o de Baixa Tens˜o (Dec.-Reg. no 90/84). ca aA elabora¸˜o dos projectos de instala¸˜es el´ctricas, para al´m do cumprimento das normas ca co e emo¸ambicanas, e dos Regulamentos referidos, devem atender `s orienta¸˜es e recomenda¸˜es das c a co coentidades oficiais de licenciamento e empresas distribuidoras de energia el´ctrica, concretamente: e • Dire¸˜o Nacional de Energia El´ctrica(DNEE) ca e • Electricidade de Mo¸ambique(EDM) c • Conselho MunicipalO Engenheiro Electrot´cnico dever´: e a 4
  • 18. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Dominar os Princimpios e os m´todos aplic´veis no dimensionamento dos v´rios equipamen- e a a tos (canaliza¸˜es el´ctricas, protec¸˜es, quadros, aparelhagem em geral, etc co e coPara al´m das recomenda¸˜es que foram expostas anterioremente, refira-se que o exerc´ e co ıcio dafun¸˜o de projectista , por parte dos Engenheiros Electrot´cnicos, esta dependente–Segundo o es- ca etipulado no Decreto regulamentar 31/85 Estatuto do tecnico respons´vel por Instala¸˜es El´ctricas a co ede inscri¸˜o pr´via na Dire¸˜o Nacional de Energia El´ctrica, conforme o caso a que se aplique ca e ca e1.2 Organiza¸˜o e Planeamento dos Projectos de Electri- ca cidade1.2.1 Competˆn¸ias e cUm projecto el´ctrico bem elaborado deve prever: e • Seguran¸a c • Manutibilidade • Capacidade de reserva • Adequado a capacidade t´cnica dos operadores e • Garantia de de continuidade de servi¸o c1.2.2 Tipos e Categorias das Instala¸˜es El´ctricas co eNo que se refere a licenciamento de instala¸˜es el´ctricas podem distinguir-se dois tipos: as in- co estala¸˜es de abastecimento(servi¸o) p´blico e as instala¸˜es de servi¸o particular.Insere-se neste co c u co cultimo tipo as instala¸˜es de edif´´ co ıcios , que podem, por sua vez, classificar-se em diferentes cate-gorias: • 1a Categoria: Instala¸˜es de car´cter permanente com produ¸˜o pr´pria. Por exemplo os co a ca o grupos geradores de emergˆncia; e • 2a Categoria: Instala¸˜es alimentadas por uma rede el´ctrica p´blica de alta tens˜o. Est˜o co e u a a nesta categoria as instala¸˜es que possuem postos de transforma¸˜o; co ca • 3a Categoria: Instala¸˜es de baixa tens˜o n˜o pertencentes ` 1a categoria, situadas em co a a a recintos p´blicos ou privados destinados a espect´culos ou outras divers˜es. Por exemplo, u a o teatros, cinemas, casinos, circos, associa¸˜es recreativas e desportivas, entre outras; coLevy, Victorino I. 5
  • 19. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • 4a Categoria: Instala¸˜es com car´cter permanente que ultrapassem os limites de uma pro- co a priedade particular, como por exemplo as instala¸˜es que incluam linhas a´reas de alta co e tens˜o de comprimento superior a 500 m; a • 5a Categoria: Instala¸˜es que n˜o perten¸am a nenhuma das categorias anteriores e que co a c sejam alimentadas em baixa tens˜o por uma rede de distribui¸˜o p´blica. a ca uOs edif´ ıcios podem pertencer a uma unica entidade, que se assume como consumidor unico de ´ ´energia el´ctrica, ou a v´rias entidades constituindo frac¸˜es aut´nomas, como tal coexistindo e a co odiferentes consumidores de energia.No primeiro caso, desde que a potˆncia seja superior a um determinado valor, o distribuidor p´blico e uobriga ` existˆncia de um posto de transforma¸˜o pr´prio . Esse valor depende das condi¸˜es locais a e ca o coda rede de m´dia tens˜o, sendo habitualmente superior a 160 kVA. No segundo caso as instala¸˜es e a cos˜o sempre alimentadas em baixa tens˜o (5a categoria). em baixa tens˜o (5a categoria). a a aUm edif´ pode ter instala¸˜es de diferentes categorias. Refira-se, a t´ ıcio co ıtulo de exemplo os edif´ ıciosde escrit´rios e os centros comerciais de grandes dimens˜es, nos quais existem v´rias entidades o o aconsumidoras de energia, podendo considerar-se que a instala¸˜o el´ctrica ´ composta por: ca e e • Consumidores aut´nomos (habita¸˜es, lojas, pequenos escrit´rios) constituindo uma 5a cat- o co o egoria; • Centrais de ar condicionado e outros servi¸os comuns, de valores de potˆncia muito elevado, c e alimentadas por PT pr´prio constituindo uma 2a categoria; o • Central produtora de energia el´ctrica de emergˆncia, constituindo uma 1a categoria. e e1.2.3 Fases do ProjectoA evolu¸˜o temporal da concep¸˜o do projecto de instala¸˜es el´ctricas compreende v´rias fases ca ca co e ade elabora¸˜o que ajuda o projectista a se organizar.Com uma interdependencia entre as fases , caque s˜o fun¸˜o do grau de defini¸˜o dos objectivos e constitui¸˜o das instala¸˜es e equipamentos. a ca ca ca coAs fases que, no limite, se podem considerar s˜o: a • Progama preliminar; • Estudo previo; • Anteprojecto ou projecto base; • Projecto de licenciamento;Levy, Victorino I. 6
  • 20. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Projecto de execu¸˜o; ca • Assistˆncia t´cnica. e eA aceita¸˜o de todas estas fases em determinado projecto, est´ sempre condicionada a acordo ca apr´vio com a entidade promotora deste mesmo projecto, isto ´, o Dono de Obra e eO progama preliminar constitui um documento no qual s˜o definidos pelo dono da obra os ob- a jectivos, caracter´ ısticas orgˆnicas e funcionais, condicionalismos financeiros, custos e prazos a de execu¸˜o a observar na concep¸˜o de projecto. Este documento pode conter tamb´m as ca ca e seguintes informa¸˜es especiais: co • Ordem das grandezas das capacidades dos diferentes equipamentos; • Localiza¸˜o dos equipamentos, edif´ ca ıcios e instala¸˜es necess´rias ao seu funcionamento. co aO estudo pr´vio constitui um documento elaborado pelo autor do projecto com base no pro- e grama preliminar, no qual s˜o definidas de um modo geral, as solu¸˜es preconizadas para a a co realiza¸˜o da obra. Inclui: ca • Mem´ria descritiva com a descri¸˜o geral das instala¸˜es; o ca co • Elementos gr´ficos elucidativos das solu¸˜es propostas; a co • Dimensionamento aproximado dos principais equipamentos; • Localiza¸˜o dos principais equipamentos, por exemplo; postos de transforma¸˜o , cen- ca ca trais de emergˆncia; e • Pr´-avalia¸˜o de potˆncias el´ctricas; e ca e e • Estimativa de custo da obra;O anteprojecto ou projecto base constitui o desenvolvimento do estudo pr´vio, ap´s aprova¸˜o e o ca pelo dono da obra, apresentando com maior grau de pormenor alguns aspectos da solu¸˜o ca ´ composto por: ou solu¸˜es alternativas. E co • Pe¸as escritas que descrevam as solu¸˜es adoptadas; c co • Plantas a escala apropriada com a implanta¸˜o de aparelhagem e equipamentos, por ex- ca emplo; aparelhos de ilumina¸˜o, tomadas, quadros el´ctricos e equipamentos espec´ ca e ıficos; • Eventualmente, estudos t´cnico-econ´micos que suportem as solu¸˜es apresentadas. e o coO projecto de licenciamento • Mem´ria descritiva e justificativa com a descri¸˜o geral o ca das instala¸˜es e apresenta¸˜o dos c´lculos de dimensionamento dos circuitos de al- co ca a imenta¸˜o; caLevy, Victorino I. 7
  • 21. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Plantas ` escala apropriada (tipicamente 1/100), com o tra¸ado de circuitos e a im- a c planta¸˜o de aparelhagem e equipamentos; ca • Cortes e al¸ados ` escala 1/20 com implanta¸˜o de equipamento, (postos de trans- c a ca forma¸˜o e grupos de emergˆncia); ca e • Esquemas unifilares de quadros el´ctricos e diagramas de princ´ e ıpio; • Fichas Electrot´cnica e de Identifica¸˜o e termo de responsabilidade e caO projecto de execu¸˜o constitui um documento elaborado pelo autor do projecto a partir do ca projecto de licenciamento aprovado, que se destina a constituir um processo a apresentar a concurso para adjudica¸˜o da empreitada de execu¸˜o dos trabalhos. Inclui: ca ca • Caderno de encargos; • Mem´ria descritiva com a descri¸˜o geral das instala¸˜es; o ca co • Plantas ` escala apropriada (tipicamente 1/100), com o tra¸ado de circuitos e a im- a c planta¸˜o de aparelhagem e equipamentos; ca • Cortes e al¸ados ` escala 1/20 com implanta¸˜o de equipamento, (postos de trans- c a ca forma¸˜o e grupos de emergˆncia); ca e • Esquemas unifilares de quadros el´ctricos e diagramas de princ´ e ıpio; • Listas de medi¸˜es e de or¸amento. co cA fase de assistˆncia t´cnica corresponde ` presta¸˜o de servi¸os complementares, no acom- e e a ca c panhamento do processo de concurso e adjudica¸˜o, e durante a execu¸˜o da obra. ca caDurante o processo de concurso: • Prepara¸˜o do concurso para adjudica¸˜o da empreitada; ca ca • Presta¸˜o de esclarecimentos e informa¸˜es solicitados por candidatos; ca co • Aprecia¸˜o das propostas, estudo, compara¸˜o de pre¸os e prazos de execu¸˜o e capacidade ca ca c ca t´cnica dos candidatos ` execu¸˜o da obra; e a caDurante a execu¸˜o da obra: ca • Esclarecimentos de d´vidas de interpreta¸˜o e presta¸˜o de informa¸˜es complementares u ca ca co relativas a ambiguidades e omiss˜es de projecto; o • Aprecia¸˜o de documentos t´cnicos apresentados pelos empreiteiros; ca e • Assistˆncia ao dono da obra na verifica¸˜o da qualidade dos materiais e da execu¸˜o dos e ca ca trabalhos, fornecimento e montagem dos equipamentos e instala¸˜es. coLevy, Victorino I. 8
  • 22. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoExemplo IlustrativoNos trˆs quadros abaixos s˜o apresentados, a a titulo de exemplo,Elementos constituintes de um e aprojecto de licencialento, um ´ ındice da Mem´ria Descritiva e um ´ o ındice das Pe¸as Desenhadas, creferentes a um projecto de instala¸˜o colectiva de um edif´ ca ıcio: Elementos Constituintes de um Projecto de Licenciamento (Sugest˜o) a 1. Folha Informativa para o Distribuidor. 2. Folha de Capa. 3. ´ Indice Geral do Dossier. 4. Ficha de Identifica¸˜o do Projecto. ca 5. Ficha(s) Electrot´cnica(s). e 6. Termo de Responsabilidade do Projectista. 7. C´pia do Bilhete de Identidade do Projectista. o 8. C´pia de Documento de Inscri¸˜o na Ordem dos Engenheiros. o ca 9. C´pia de Documento de Inscri¸˜o na DNE E. o ca 10. Folha de Capa. 11. ´ Indice da Mem´ria Descritiva e Justificativa. o 12. Mem´ria Descritiva e Justificativa. o 13. Folha de Capa. 14. ´ Indice das Pe¸as Desenhadas. c 15. Planta Topogr´fica. a 16. Simbologia. 17. Restantes Pe¸as Desenhadas. c ´ Indice de Mem´ria Descritiva (Exemplo) o 1. Introdu¸˜o ca 2. Instala¸˜es El´ctricas Projectadas; co e 2.1. Instala¸˜o Colectiva e Entradas; ca 2.2 Instala¸˜o das Zonas Comuns; ca 3. Classifica¸˜o dos Locais; ca ´ 4. Indices de Protec¸˜o; ca 5. Sistema de Protec¸˜o de Pessoas; ca 6. Materiais a Empregar na Instala¸˜o; ca 6.1. Generalidades; 6.2. Quadros;Levy, Victorino I. 9
  • 23. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 6.3. Canaliza¸˜es co 6.4. Aparelhos Intercalados nas Canaliza¸˜es; co 7. Contadores; 8. Dimensionamento; 8.1 Pot´ncia a Contratar para os Servi¸os Comuns; e c 8.2 Interruptor de Corte Geral do Quadro de Colunas; 8.3 Coluna Montante; 8.4 Entradas das Habita¸˜es; co 8.5 Entradas dos Servi¸os Comuns; c 9. Nota Final. ´ ındice de Pe¸as Desenhadas (Exemplo) c 1. Planta Topogr´fica; a 2. Simbologia; 3. Diagrama de Alimenta¸˜o e Distribui¸˜o de Energia. Quadro de Colunas; ca ca 4. Quadro de Servi¸os Comuns (QSC); c 5. Diagrama de Intercomunica¸˜o e Diagrama de Ilumina¸˜o da Caixa de Escadas; ca ca 6. Alimentan¸˜o e Distribui¸˜o de Energia (Piso 1); ca ca 7. Intercomunica¸ao (Piso 1); c˜ 8. Distribui¸˜o de Energia e Intercomunica¸˜o (Piso 2); ca ca 9. Distribui¸˜o de Energia e Intercomunica¸˜o (Piso 3); ca ca 10. Distribui¸˜o de Energia e Intercomunica¸˜o (Piso 4); ca ca 11. Ilumina¸˜o da Caixa de Escadas (Piso 1); ca 12. Ilumina¸˜o da Caixa de Escadas (Piso 2); ca 13. Ilumina¸˜o da Caixa de Escadas (Piso 3); ca 14. Ilumina¸˜o da Caixa de Escadas (Piso 4). caLevy, Victorino I. 10
  • 24. Cap´ ıtulo 2Levantamento de cargas2.1 Crit´rios de avalia¸˜o e ca2.1.1 GeneralidadesNo levantamento de cargas de um projecto predial residencial deve-se seguir alguns passos impor-tantes para calcular a carga total da instala¸˜o. caNuma fase inicial,que podemos designar por estudo pr´vio, a arquitectura disponibiliza a difini¸˜o e cados espa¸os quanto a areas, e tipo de utiliza¸˜o. De posse destes elementos define-se um levanta- c camento de cargas previsional na base dos r´cios de potˆcia por unidade de ´rea e dos coeficientes a e ade simultaniedade, obetendo-se uma prˆ-avalia¸˜o da potencia global da instala¸˜o. e ca caO levantamento de cargas previsional permite uma pr´-difini¸˜o das redes el´ctricas, nomeada- e ca emente na difini¸˜o do tipo de alimenta¸˜o, se em baixa, se em m´dia tens˜o, e do valor da potencia ca ca e ainstalada.Numa segunda fase, coicidindo com a evolu¸˜o da Arquitectura no sentido de uma difini¸˜o e car- ca caacteriza¸˜o final dos espa¸os, ser˜o difinidos os diferentes tipos de utilizadores(frac¸˜es aut´nomas ca c a co oe ou cargas especificas). Nesta fase corrigem-se os valores previsionais de potˆncia anterioremente eobtidos e determinam-se as potˆncias instaladas por consumidor, corrigidas ao valor da potˆncia e econtratual mais proxima, no caso de frac¸˜es autonomas. Obt´m-se dados sobre as potˆncias de co e eequipamentos especificos como sejam: • Centrais de ar condicionado; • Sistemas de ventila¸˜o; ca • Centrais de bombagem de agua; • Elevadores,ect. 11
  • 25. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso2.2 Projecto de Ilumina¸˜o Interior caA importancia da ilunina¸˜o caNormalmente utilizam-se os m´todos de dimensionamento de projecto luminot´cnico: e e • M´todo do fluxo m´dio e e • M´todo ponto a ponto equer seja no meio industrial quer seja em escritorio ou residencia, uma ilumina¸˜o apropriada cafacilita a execu¸˜o de todas as tarefas. As pessoas recebem cerca de 85% das informa¸˜es por ca cointerm´dio da vis˜o. Uma ilumina¸˜o apropriada: e a ca • n˜o produz nem encadeamento, nem sombras; a • pode reduzir a fadiga ocular e as dores de cabe¸a; c • chama mais aten¸˜o para m´quinas m´veis e outros riscos em mat´ria de seguran¸a. ca a o e cA capacidade de “ver“ no trabalho depende n˜o apenas da ilumina¸˜o, mas tamb´m: a ca e • do tempo de focalizar um objecto (os objectos que se deslocam rapidamente s˜o dif´ a ıceis de ver); • das dimens˜es de um objecto (os objectos mais pequenos s˜o dif´ o a ıceis de ver); • da intensidade luminosa (demasiada ou pouca luz reflectida tornam a percep¸˜o dos objectos ca dif´ ıcil); • do contraste entre um objecto e a sua vizinhan¸a imediata (um fraco contraste dificulta a c distin¸˜o entre um objecto e a sua vizinhan¸a) ca c2.2.1 As diferentes fase de um projecto luminot´cnico eOs parˆmetros que se devem ter em aten¸˜o num projecto luminot´cnico de interiores podem ser a ca eassim resumidos: • ilumina¸˜o adequada; ca • uniformidade de ilumina¸˜o no plano de trabalho; ca • limita¸˜o do encandeamento directo e reflectido; caLevy, Victorino I. 12
  • 26. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • tonalidade de cor da luz adequada; • restitui¸˜o de cores adequada ca • equilibrio de luminˆncias; a • controlo de sombras; • integra¸˜o adequada entra a ilumina¸˜o artificial e a ilumina¸˜o natural ca ca caO desenvolvimento de um projecto exige uma metodologia para se estabelecer uma sequˆncia el´gica de calculos. A metodologia recomendada prop˜e as seguintes etapas: o o 1. Determinar os objectivos da iluminan¸˜o e os efeitos que se pretente alcan¸ar ca c 2. Levantar as dimens˜es f´ o ısicas do local, ”lay-out”, materiais usados e caracteristicas da rede local; 3. Determinar o n´ m´dio de iluminˆcia a adoptar ıvel e a 4. Factor de uniformidade na ´rea da tarefa visual e na ´rea de trabalho a a 5. Escolha das armaduras de ilumina¸˜o ca 6. Escolha da lˆmpada a 7. Verfica¸˜o do equil´ ca ıbrio de luminˆncias no campo visual a 8. C´lculo do n´mero de armaduras a instalar a u 9. Distribui¸˜o das armaduras em fun¸˜o de (e/h)max ca ca 10. Verfica¸˜o do ´ ca ındice de eficˆncia energ´tica e e 11. Divis˜o das armaduras por circuitos de ilumina¸˜o/escolha do tipo de comando a ca2.2.2 ”Software” de c´lculo luminot´cnico a ePraticamente todos os fabricantes de armaduras de ilumina¸˜o ou tˆm software pr´pio, ou tˆm ca e o eos dados fotom´tricos das respectivas armaduras disponiveis para utiliza¸˜o em aplica¸˜es de e ca co”software”, de forma a tornar mais expedito, mais rapido e mais fi´vel o projecto luminot´cnico. a eA utiliza¸˜o de ”software” para c´lculo luminot´cnico tem uma serie de vantagens: ca a e • possibilidade de estudar rapidamente um conjunto de possibilidades para a ilumina¸˜o de ca um dado local;Levy, Victorino I. 13
  • 27. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • em alguns casos, possibilidade de indicar factores de reflex˜o diferentes para as diferentes a paredes de um local; • c´lculo das iluminˆncias das paredes e do tecto; a a • possibilidade de tra¸ado das curvas isolux num dado plano; c • apresenta¸˜o da varia¸˜o da iluminˆncia a 3 dimens˜es; ca ca a o • obter a varia¸˜o da iluminˆncia num dado plano (sec¸˜es de iluminˆncia), etc.; ca a co aCom algum ”software”, ´ poss´ efectuar uma importa¸˜o do desenho de um dado local a partir e ıvel cado ”Autocad”, possibilitando tamb´m a inclus˜o de mobili´rio pr´-definido no software ou definido e a a epelo utilizador atrav´s de volumes. e2.3 Projecto de tomadas de uso geralEsta consiste basicamente no dimensionamento do numero de tomadas de uso geral. S˜o desti- anadas, a alimenta¸˜o de qualquer aparelho, dependendo apenas da necessidade do usu´rio. Para ca aisso ´ necess´rio, que o projectista tenha informa¸˜o tecnica destes aparelhose e n˜o s˜o designa- e a ca a ados a alimentar nenhum equipamento especifico.Com rela¸˜o ` potˆncia de cada tomada em instala¸˜es residenciais e similares ´ atribuida uma ca a e co epotˆncia de 100Watt ou 150Watt por tomada eA localiza¸˜o dos interruptores, comutadores e tomadas obdece tamb´m a normas ca eminimas: • Os interruptores, comutadores devem ser colocados em posi¸˜o tal que nao fiquem tapa- ca dos pelas portas, quando estas abrem, e estarem situadas a uma altura uniforme compreen- dida entre 0,90m e 1,0m(` altura das ma¸anetas das portas). a c • As tomadas nas divis˜es principais devem ser instaladas a uma altura uniforme situada o entre 0,05m e 0,30m; as tomadas de cozinha, entre 1,10m e 1,20m; as tomadas nas casas de banho entre 1,10m e 1,20mLevy, Victorino I. 14
  • 28. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso2.3.1 Pontos de utiliza¸˜o m´ ca ınimos recomendados numa habita¸˜o caSalas: • 1–tomada de usos gerais por cada 5m de perimetro, destribuidas o mais uniforme possivel–1 • 1 ou 2 pontos– de ilumina¸˜o ca • 1 caixa terminal– para liga¸˜o do aparelho de climatiza¸˜o(ar condicionado ou aquecedor ca ca electrico)Quartos: • 3– tomadas para usos gerais; • 1– ponto de ilumina¸˜o; ca • 1– caixa terminal para liga¸˜o do aparelho de climatiza¸˜o (ar condicionado ou aquecedor ca ca el´ctrico). eCozinhas: • 5– tomadas para usos gerais; • 1– tomada para m´quina de lavar lou¸a; a c • 1 ou 2– pontos de ilumina¸˜o; ca • 1 caixa terminal– para liga¸˜o da placa vitrocerˆmica; ca a • 1 caixa terminal– para liga¸˜o do forno; ca • 1 caixa terminal– para liga¸˜o do exaustor; ca • 1 caixa terminal– para liga¸˜o do aparelho de climatiza¸˜o (ar condicionado ou aquecedor ca ca el´ctrico). eLavandaria • 1– tomada para usos gerais; • 1– tomada para m´quina de lavar roupa; a • 1– tomada para m´quina de secar roupa; aLevy, Victorino I. 15
  • 29. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • 1– ponto de ilumina¸˜o. caCasa de banho: • 2– pontos fixos de ilumina¸˜o; ca • 2– tomadas de uso geral (uma junto ao lavat´rio - volume 2 - e outra no volume 3). o Atender aos quatro volumes diferenciados nas casas de banho: Volume 0 - local ou zona de risco m´ximo; a Volume 1 - local ou zona de risco elevado; Volume 2 - local onde o risco existe, mas j´ ´ menor; ae Volume 3 - local de risco mais reduzido”ver figura:8.1 no anexo”Corredores e vest´ ıbulos: • 1 ou 2 pontos– de ilumina¸˜o; ca • 1– tomada de usos gerais por cada 6 metros.Arrecada¸˜es garragens co • 1– tomada de usos gerais • 1– ponto de ilumina¸˜o ca2.4 Tomadas de uso espec´ ıfico`As tomadas de uso espec´ ıfico, s˜o destinados ` liga¸˜o de euipamentos fixos e estacionarios, como a a cae o caso de Chuveiro, Termoacumaludores, Ar condicionado, Maquinade lavar roupa e outros.Edeve ser atribuida uma potˆncia igual ao equipamento que a mesma ir´ alimentar. As tomadas e ade uso especifico devem ser instaladas, no m´ximo, 1.5m do local previsto do equipamento a ser aalimentado.2.5 Ar CondicionadoO condicionador de ar ´ respons´vel pelo sistema de climatiza¸˜o, basicamente a finalidade do e a caar condicionado ´ extrair o calor de uma fonte quente, transferindo-a para uma fonte fria.isto ´ e epossivel atrav´s do sistema evaporador e condensador eLevy, Victorino I. 16
  • 30. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso2.5.1 Classifica¸˜o do ar condicionado caOs ar condicionados podem ser divididos em 3 categorias 1. Ar condicionados do tipo residencial–N˜o permite refrigerar mais de um ambiente. a 2. Sistema compacto para refrigera¸˜o de dois a trˆs locais, mediante a coloca¸˜o de dutos. A ca e ca capacidade varia de 22000 BTU a 50000 BTU 3. Sistema comercial, com capacidade de refrigera¸˜o muito elevada, entre 50000 BTU a 90000 ca BTU2.5.2 Sele¸˜o de Ar Condicionado caComforme o tipo de ambiente que vamos refrigerar, haver´ diferentes capacidades de aparelhos. aPara dimensionamento adequado do ar condicionado temos que levar em conta v´rios factores: a • Tamanho da sala ou escrit´rio o • Altura do p´ direito (distancia do solo ao teto) e • Quantidade de janelas e portas no local • As janelas recebem sol directo? Da manha ou da tarde? Tem cortina nas janelas? Os vidros ficam a sombra? • Quantas pessoas trabalham no local? • Os aparelhos el´ctricos trabalham em regime cont´ e ınuo; qual a capacidade de cada um? (potˆncia) ePara facilitar a escolha do ar condicionado ideal, estabelece-se uma sequencia de c´lculo, denom- ainado: c´lculo de carga t´rmica a eC´lculo da carga t´rmica a ePara o c´lculo da estimativa da carga t´rmica do ambiente, os fabricantes de ar condicionado, a edisponibilizam(software espec´ ıfico, planilha ou tabela de c´lculo) que fornecem o n´mero de a uQuilocalorias por hora (kcal/h), necessarias a cada tipo de ambiente.Exemplo–c´lculo de carga t´rmica a eLevy, Victorino I. 17
  • 31. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 2.1: Planillha para c´lculo de carga t´rmica para escolha de ar condicionado a eLevy, Victorino I. 18
  • 32. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoDimensionar a capacidade de um ar condicionado para refrigerar um escrit´rio com as seguintes ocaracter´ ısticas: ´ 1. Area do escrit´rio; 25m2 com p´ direito de 3m. O escritorio n˜o ´ de cobertura ficando entre o e a e andares. 2. Existem 2 (duas) janelas com cortinas recebendo sol da manh˜, cada janela tem ´rea de 2 a a m2 . 3. No escrit´rio trabalham 4 pessoas. o 4. Existem 2 (duas) portas. Cada porta tem ´rea de 2 m2 a 5. M´quinas e equipamentos de uso continuo, com suas respectivas potˆncias. a e 2 computadores com 60W cada 1 minigeleira com 70W 6 lˆmpadas de 60W cada a 1 fax com 20WC´lculo da carga t´rmica a e 1. Recinto (Escrit´rio) o Volume do ar interno ´ Area* P´ direito e 25m2 *3m=75m3 Da tabela–Recinto: para 75m3 entre andares temos 1200 Kcal/h 2. JANELAS ´ Area das janelas 2 janelas*2 m2 = 4m2 Da tabela–janelas com cortinas, recebendo sol da manh˜, temos: a Janelas= 640Kcal/h 3. N O de pessoas : As pessoas, dissipam energia, seu metabolismo mant´m-se com a temper- e atura corp´rea de 36o C. o como temos 4 pessoas, a Tabela indica: 4 pessoas =500Kcal/hLevy, Victorino I. 19
  • 33. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 4. N O de portas Temos no escrit´rio 2 portas com 2 m2 cada uma o ´ Area das portas 2*2 m2 = 4 m2 Tabela=500 Kcal/h 5. C´lculo da potˆncia dissipada pelos equipamentos el´tricos a e e 2 computadores 2*60W=120W 1 minigeleira 1*70W=70W 6 lˆmpadas 6*60W=360W a 1 fax 1*20W=20W TOTAL=570W Tabela aparelhos el´ctricos: (Como a tabela n˜o passa de 500W, temos:) e a 500W= 450Kcal 100W= 90 Kcal 600W=540 Kcal Total da carga t´rmica e Recinto 1200 Janelas 640 Pessoas 500 Portas 500 Aparelhos 540 Total 3380 Kcal/h Para facilitar a escolha do ar condicionado, transformamos Quilocalorias (Kcal) em BTU. 1 Kcal= 3,92 BTU 3380*3,92= 13250 BTU‘s = 14000 BTU Escolher no merado um ar condicionado pr´ximo de 14000 BTU‘s. o2.6 Projecto de uma instala¸˜o de utiliza¸˜o(Habita¸˜o ca ca ca Unifamiliar)2.6.1 Sequˆncia de procedimentos para o desenvolvimento do projecto eCom base na planta da habita¸˜o e respectiva escala(Exemplo: escala 1:100 quer dizer 1cm na caplanta corresponde 100cm no real)Levy, Victorino I. 20
  • 34. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso2.6.2 Actividade 1 1. Difini¸˜o da utiliza¸˜o a dar a cada divis˜o da casa ca ca a 2. Obter o valor da ´rea e perimetro de cada divisao da casa (Apenas as divis˜es que tenham a o ´rea superior a 4m2 , excluidas as cozinhas, casas de banho e corredores) a 3. Classifica¸˜o dos locais de acordo com as suas condi¸˜es ambientais e factores de influencia ca co externa Salas, quartos, corredores:Locais sem riscos especiais Casas de banho, cozinhas: Locais h´midos e temporariamente h´midos u u Equipamentos el´ctricos: caracteristicas dos inv´lucros1 e o ´ Indice de prote¸˜o minimo dos inv´lucros dos equipamentos:IP20–IK04 ca o ´ Indice de prote¸˜o dos inv´lucros dos equipamentos para utiliza¸˜o no volume 2 das casas ca o ca de banho: IP23–IK04 ´ Indice de prote¸˜o dos inv´lucros dos equipamentos para locais inund´veis por lavagem ca o a frequente com jactos de ´gua, p´tios e terra¸os descobertos: IP25–IK04 a a c 4. Determinar as potˆncias previstas para as diferentes cargas(Ilumina¸˜o, Tomadas de uso e ca geral, Tomadas de uso espec´ ıfico) 5. Anotar esse valores na tabela de previs˜o de carga, juntamente com o nome de cada divis˜o a a2.6.3 Actividade 2Desenhar o esquema arquitectural na planta da habita¸˜o ca • Localiza¸˜o do quadro de entrada (junto ` entrada da habita¸˜o, no interior) ca a ca • Localiza¸˜o dos pontos de utiliza¸˜o (ilumina¸˜o, tomadas, ect.) ca ca ca • Localiza¸˜o dos equipamentos (interuptores, comutadores, caixas de deriva¸˜o, etc.) ca ca 1 No c´digo IPXY, o algarismo X varia de 0 a 6 e traduz, de forma crescente, o grau de protec¸˜o contra a o capenetra¸˜o de corpos s´lidos, enquanto o algarismo Y, varia de 0 a 8 e traduz, tamb´m de forma crescente, o ca o egrau de protec¸˜o contra a penetra¸˜o de l´ ca ca ıquidos.No c´digo IKXX, o n´ mero XX varia de 0 a 10 e traduz, de forma crescente, o grau de prote¸˜o contra a ac¸˜es o u ca comec´nicas. aLevy, Victorino I. 21
  • 35. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Desenhar o esquema arquitectural para2 : • Ilumina¸˜o ca • Tomadas de uso geral • Sinaliza¸˜o ca • Equipamentos espec´ ıficos (m´quinas de lavar, forno, placa vitrocerˆmica, etc.) a a2.6.4 Divis˜o de Circuitos aA instala¸˜o deve ser dividida em tantos circuitos quanto necessarios, devendo cada circuito ser caconcebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimenta¸˜o inadvertida por meio de caoutro circuito. A divis‘ao da instala¸˜o em circuitos terminais deve ser de modo a atender ,entre caoutras ´s seguintes exigencias: aSeguran¸a evitando que a falta em um circuito prive de alimenta¸˜o toda uma ´rea. provacando c ca a apenas o seccionamento do circuito defeitoso.Conserva¸˜o de enrgia possibilitando que cargas de ilumina¸˜o e/ou de climatiza¸˜o sejam ca ca ca acionadas na justa medida das necessidades.Funcionais viabilizando a cria¸˜o de diferentes ambientes, como os necess´rios em recintos de ca a lazer,etcManuten¸˜o facilitando ou possibilitando a¸˜es de inspe¸˜o e de reparo ca co caDevem ser previstos circuitos distintos para partes da instala¸˜o que requeiram controle especifico, cade tal forma que estes circuitos n˜o sejam afectados pelas falhas de outros (por exemplo , circuitos ade supervis˜o predial). aNa divis˜o da instala¸˜o devem ser considerados tamb´m as necessidades futuras.As amplica¸oes a ca e cprevisiveis devem se reflectir n˜o s´ na potˆncia de alimenta¸˜o, mas tambem na taxa de ocupa¸˜o a o e ca cadas conductas e ddos quadros de distribui¸˜o. ca 2 O tra¸ado dos circuitos deve ser feito com linhas horizontais e verticais e tamb´m se deve representar o n´mero c e ude conductores por circuito(em cada tro¸o) cLevy, Victorino I. 22
  • 36. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso2.6.5 Regras para a divis˜o aIlumina¸˜o: ca • 1 circuito, at´ cinco divis˜es princinpais (potˆncia ≤ 1500W ) e o e • 2 circuitos, para mais de cinco divis˜es princinpais (potˆncia ≤ 1500W ) o eTomadas para usos gerais: • 1 circuito, at´ cinco divis˜es princinpais (potˆncia ≤ 2400W ) e o e • 2 circuitos, para mais de cinco divis˜es princinpais (potˆncia ≤ 2400W ) o e • Devem ser previstos circuitos independentes para as tomadas de uso geral da cozinha, copa e ´rea de servi¸o a c • Recomenda-se, ainda, que em cada circuito n˜o haja mais de oito (8) pontos de utiliza¸˜o a caTomadas para uso espec´ ıfico • Equipamentos que absorvem corrente igual ou superior a 10A devem ser alimentados por uma TUE • Deve ser previsto um circuito exclusivo para cada tomada de uso especifico2.7 Potˆncias Unit´rias das Instala¸˜es de Utiliza¸˜o e a co caA determina¸˜o da potˆncia previsional de uma instala¸˜o passa pela defini¸˜o de r´cios de ca e ca ca apotˆncia por unidade de ´rea (VA/m2 ) que s˜o fun¸˜o do tipo de utiliza¸˜o da instala¸˜o.”ver e a a ca ca catabela:8.1 no anexo”onde s˜o apresentados, as potˆncias m´ a e ınimas a considerar no dimensiona-mento das instala¸˜es de uso residencial ou profissional. co2.7.1 Coeficientes de Utiliza¸˜o e Simultaneidade caOs resultados globais na determina¸˜o da potˆncia de uma instala¸˜o, devem ser ponderados por ca e cacoeficientes de utiliza¸˜o Ku e por coeficientes de simultaneidade Ks: caO coeficiente de utiliza¸˜o Ku, caracteriza o regime de funcionamento de um receptor, estab- ca elecendo a rela¸˜o entre a potˆncia que se presume utilizada e a potˆncia nominal instalada; ca e eLevy, Victorino I. 23
  • 37. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoO coeficiente de simultaneidade Ks, caracteriza o regime de funcionamento de uma instala¸˜o ca .Estes coeficientes de simultaneidade para instala¸˜es colectivas devem ser aplicados aos quadros code coluna, `s colunas montantes e ainda aos tro¸os de coluna onde haja mudan¸a de sec¸˜o. a c c caReceptores e utilizadores de energia el´ctrica ”ver tabela:8.2 no anexo” onde eapresentam-se coeficientes de simultaneidade a considerar no dimensionamento de colunas ıcios de uso residencial e profissional, conforme Art. 25o do RSICEEmontantes de edif´Colunas montantes”ver tabela:8.3 no anexo” onde apresentam-se coeficientes de simultaneidade a considerar no di-mensionamento de colunas montantes de edif´ ıcios de uso residencial (habita¸˜o),conforme Art. ca25o do RSICEE.A utiliza¸˜o, quer dos valores unit´rios previs´ ca a ıveis de potˆncia, quer dos coeficientes de simultane- eidade, dever´ ser considerada unicamente como orienta¸˜o, n˜o dispensando uma an´lise cr´ a ca a a ıtica acada situa¸˜o particular. Note-se que, em qualquer caso, dever˜o garantir-se sempre os m´ ca a ınimosde potˆncia impostos pelos regulamentos. eRedes de distribui¸˜o p´ blica ca uNo caso das redes de distribui¸˜o p´blica o coeficiente de simultaneidade a utilizar Ks ´ calculado ca u ecom base na f´rmula: o 0,85 √KS = 0, 5 + NOnde N representa o n´mero de instala¸o˜es u c o2.7.2 Potˆncia Instalada e Contratada eA potˆncia instalada a considerar ser´ o somat´rio das potˆncias m´ e a o e ınimas para as instala¸˜es code utiliza¸˜o dom´stica e as potˆncias realistas para os servi¸os comuns (ilumina¸˜o, elevadores, ca e e c cabombagem de ´gua, etc.), multiplicadas por coeficientes de simultaneidade estabelecidos regula- amentarmente.A potˆncia contratada corresponde ` potˆncia efectivamente disponibilizada pelo distribuidor e a ep´blico de energia el´ctrica u eNo c´lculo das instala¸˜es colectivas e entradas, nos locais de habita¸˜o ou edif´ a co ca ıcios residenciais,n˜o devem ser consideradas potˆncias nominais inferiores `s indicadas na ” tabela:8.4 no anexo” a e aA potˆncia contratual depender´ em ultima an´lise do utilizador e, concretamente, do tipo de e a ´ aexplora¸˜o que este entenda assumir na sua instala¸˜o. ca caLevy, Victorino I. 24
  • 38. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoEm qualquer circunstˆncia ´ sempre poss´ rever o valor do contrato de fornecimento de energia a e ıveldesde que n˜o se ultrapasse o valor da potˆncia instalada. a e´ no entanto o valor da potˆncia instalada que condiciona todo o dimensionamento da instala¸˜o.E e caLevy, Victorino I. 25
  • 39. Cap´ ıtulo 3Instala¸˜es colectivas e entradas co3.1 Estrutura das instala¸˜es colectivas co3.1.1 Princ´ ınpios geraisA escolha do tipo e modo de alimenta¸˜o de energia el´ctrica a um consumidor espec´ ca e ıfico dependede diversos factores, entre os quais s˜o de referir: o tipo, a fun¸˜o e a potˆncia das cargas a a ca ealimentar.No caso de edif´ ıcios com uma unica instala¸˜o de utiliza¸˜o (consumidores individuais isolados), ´ ca caa estrutura da rede ´ relativamente simples, sendo constitu´ por: e ıdaRamal de entrada responsabilidade da entidade distribuidora de energiaPortinhola (quadro onde finda o ramal de entrada)Entrada, constitu´ pela canaliza¸˜o el´ctrica, contadores de energia, aparelho de corte geral e ıda ca e quadro de entrada (QE).As instala¸˜es el´ctricas de utiliza¸˜o inseridas num mesmo edif´ co e ca ıcio, exploradas por entidadesdiferentes (constituindo frac¸˜es aut´nomas), que em regra ter˜o necessidade de potˆncias relati- co o a evamente pequenas (tipicamente inferiores a 50 kVA) ser˜o alimentadas em baixa tens˜o atrav´s a a eda Instala¸˜o Colectiva do edif´ ca ıcio cuja estrutura ´ composta por: e • Ramal de entrada,responsabilidade da entidade distribuidora de energia; • Tro¸o comum Canaliza¸˜o el´ctrica da instala¸˜o colectiva que tem in´ na portinhola e c ca e ca ıcio que termina no quadro de colunas; 26
  • 40. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Quadro de colunas QC, Quadro alimentado, em trif´sico, directamente por um ramal a ou por interm´dio de um tro¸o comum (da instala¸˜o colectiva) e destinado a distribuir a e c ca energia el´ctrica ao quadro de servi¸os comuns QSC, e `s colunas montantes do edif´ e c a ıcio; • Colunas montantes,constitu´ ıdas pelas canaliza¸˜es el´ctricas e caixas de coluna. As col- co e unas montantes s˜o obrigatoriamente trif´sicas, constitu´ a a ıdas por cabos ou condutores cuja sec¸˜o n˜o poder´ ser inferior a 10 mm2 ; ca a a • Entradas constitu´ ıdas pelas canaliza¸˜es de entrada em cada frac¸˜o, contadores de energia co ca el´ctrica, aparelhos de corte de entrada (ACE) e respectivos quadros de entrada (QE). eA Instala¸˜o Colectiva, pode ser classificada, em fun¸˜o da localiza¸˜o dos contadores, como ca ca casendo: • Descentralizada, caso em que os contadores se situam junto ` entrada das instala¸˜es a co • Centralizada, caso em que os contadores se situam num unico local, perto do quadro de ´ colunas, portanto afastados das entradas das instala¸˜es co”ver figuras 8.2 e 8.3 no anexo’Aparelho de corte da entrada (ACE)Dispositivo de corte e de protec¸˜o intercalado numa entrada (fra˜es aut´nomas e ou servi¸os ca o ¸ o ccomuns) a jusante do equipamento de contagem e destinado a limitar a potˆncia contratada para ea instala¸˜o el´ctrica (de utiliza¸˜o)(arto 13RSIU EE), ja que ´ instalado no interior do recinto ca e ca eservida pela mesma(arto 38 RSICEE)Nota 1: O aparelho de corte da entrada(ACE) ´ um disjuntor que garante, em regra, a protec¸˜o e ca geral contra as sobreintensidades (sobrecargas e curtos-circuitos) da instala¸˜o el´ctrica (de ca e utiliza¸˜o), sendo designado por “disjuntor de entrada“ caNota 2: se pelo contr´rio, o ACE for um interruptor, ser´ conveniente dotar a instala¸˜o de a a ca uma prote¸˜o geral, pr´pia, contra sobreintensidades, a ser colocado ` cabe¸a, no quadro de ca o a c entradaNota 3: Este aparelho ´ propriedade do distribuidor de energia el´ctrica e ´ instalado ou n˜o em e e e a fun¸˜o das condi¸˜es contratuais; em regra, para potˆncias contratadas at´ 41,4 kVA (60 A, ca co e e em 400 V), o distribuidor instala um disjuntor de entradaLevy, Victorino I. 27
  • 41. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso3.1.2 Variantes ´ estrutura b´sica de uma instala¸˜o colectiva e en- a a ca tradaAlimenta¸˜o do quadro de servi¸os comuns (QSC)a partir de uma caixa de colunas(CC): ca c ´ E permitida quando a instala¸˜o el´ctrica das zonas comuns apenas compreende instala¸˜es ca e co para ilumina¸˜o e outras cargas de pequena potˆncia, como, por exemplo, campainhas(arto 26 ca e RSICEE)Alimenta¸˜o de anexos de habita¸˜es,a partir dos quadros de entrada(QE) DAS mesmas: ca co Deve ser a solu¸˜o adoptada, mesmo quando os referidos anexos n˜o tˆm acesso pelas ca a e habita¸˜es. Casos t´ co ıpicos s˜o os arrumos individuais num sot˜o, ou as garragens individuais a a numa cave, ambos com acesso a partir das zonas comuns dos edif´ ıcios.Existˆncia de mais do que uma coluna montante (arto 26 RSICEE) A op¸˜o por duas (ou e ca mais) colunas independentes, ser´ avaliada em fun¸˜o da potˆncia total prevesivel, tendo a ca e em conta, nomeadamente, o custo das solu¸ oes alternativas: c Uma coluna unica, com maior potˆncia e portanto maior sec¸˜o dos conductores poder´ ´ e ca a n˜o ser a melhor solu¸˜o, j´ que o manuseamento e montagem dos cabos ´ mais dificil e a a ca a e potˆncia de curto-circuito ´ mais elevada, o que poder´ implicar aparekhagem de protec¸˜o e e a ca mais cara. e ´Inexistˆncia de coluna montante: E uma solu¸`o a encarar quando o pr´dio tem um maximo ca e de 9 instala¸˜es de utiliza¸˜o, pois ´ possivel ligar as entradas dos quadros das habita¸˜es co ca e co directamente ao quadro de colunas.3.2 Quadros El´ctricos e3.2.1 Caracteristicas geraisOs quadros el´ctricos s˜o os equipamentos onde se ir´ alojar toda a aparelhagem de protec¸˜o e a a cae alguma da aparelhagem principal de manobra dos circuitos el´ctricos. Estes equipamentos de- evem apresentar caracter´ ısticas gerais que garantam o seu correcto funcionamento.O inv´lucro dos oquadros deve ter ´ ındices de protec¸˜o IP e IK, adequados ao local onde se inserem caOs barramentos devem ser constru´ ıdos em barra de cobre electrol´ ıtico, sendo o seu dimensiona-mento efectuado para uma densidade de corrente de 2A/mm2 , de forma a que estes suportempermanentemente o valor da intensidade de corrente nominal e os esfor¸os electrodinˆmicos da c acorrente de curto-circuito trif´sico sim´trico. Os quadros devem ter igualmente barras de terra a edevidamente identificadas ao qual devem ser ligados os condutores de protec¸˜o da instala¸˜o e ca caLevy, Victorino I. 28
  • 42. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoda massa do quadro.Os circuitos de potˆncia no interior do quadro devem ser executados por condutores isolados, de esec¸˜o correspondente ` dos circuitos da sa´ ca a ıda. Os circuitos auxiliares podem ser executados porcondutores flex´ ıveis desde que a sua sec¸˜o m´ ca ınima seja de 2,5 mm2.3.3 Tipos de Quadros e Constitui¸˜o ca3.3.1 Quadros e Caixas de Colunas (QC)O Quadro de Coluna alimentado, em trif´sico, directamente por um ramal ou por interm´dio a ede um tro¸o comum (da instala¸˜o colectiva) e destinado a alimentar colunas e entradas.”ver c cafigura:8.4 no anexo” • Caixa de corte geral de entrada, onde se aloja o interruptor de corte geral, conforme a tabela:8.5 no anexo • Caixas de barramento, comportando um conjunto de barras trif´sicas, (tabela:8.5 no anexo); a • Caixas de sa´ ıdas, onde se alojam as bases de fus´ ıveis do tipo NH para a coloca¸˜o dos fus´ ca ıveis APC, para a protec¸˜o das colunas montantes e das sa´ ca ıdas directas (tabela:8.5 no anexo). Cada edif´ deve ser, em regra, dotado de um unico quadro de colunas.E em casos devida- ıcio ´mente justificados pode existir mais do que um quadro de colunas devendo, por´m, existir, em ecada um, um sistema de sinaliza¸˜o indicando, com clareza, a existˆncia dos outros e avisando, ca eautomaticamente e com seguran¸a, se esses quadros est˜o, ou n˜o, ligados. c a aO quadro de colunas dever´ ser dotado de um ligador de massa, devidamente identificado, ao qual aser˜o ligados os condutores de protec¸˜o das respectivas colunas e entradas. Os edif´ a ca ıcios dever˜o aser dotados de um el´ctrodo de terra, o qual ser´ ligado ao ligador de massa do quadro de colunas e arespectivo.”ver tabela:8.5 no anexo”3.3.2 Caixas de ColunaAs caixas de coluna, Quadro existente numa coluna para liga¸˜o de entradas ou de outras cacolunas e s˜o equipadas por fus´ a ıveis de APC com o calibre adequado ` protec¸˜o das entradas dos a cadiferentes utilizadores. Devem ficar instaladas em cada piso em local acess´ ıvel, na continuidadeda coluna montante.A sua coloca¸˜o deve ser realizada, em regra entre 2 metros e 2,8 metros acima do pavimento. ca”ver tabela:8.6 no anexo” Caracter´ ısticas gerais de uma caixa de colunaLevy, Victorino I. 29
  • 43. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoAs caixas de coluna dever˜o ser previstas para a deriva¸˜o de entradas trif´sicas, mesmo que, a ca aquando do seu estabelecimento, delas sejam derivadas apenas entradas monof´sica a3.3.3 Quadros de Entrada(QE)Os quadros el´ctricos de entrada de cada frac¸˜o aut´noma, devem ser alimentados directamente e ca oa partir das caixas de colunas existentes em cada piso e devem localizar-se na entrada da frac¸˜o caa que respeitamEstes quadros alojam os disjuntores de protec¸˜o dos circuitos de sa´ ca ıda. Estes disjuntores tˆm a ecorrente estipulada de 10 A para os circuitos de ilumina¸˜o, protegendo condutores de 1,5 mm2 de casec¸˜o, e 16 A para os circuitos de tomadas, protegendo condutores de 2,5 mm2 de sec¸˜o. Para ca casa´ ıdas destinadas a circuitos de tomadas para m´quinas de lavar, secar ou outras cuja potˆncia a eseja significativa (> 2kV A) as sa´ ıdas dever˜o ser individuais. aAs diferentes sa´ ıdas podem ser agrupadas por disjuntores ou interruptores diferenciais (com asensibilidade m´xima de 300 mA para os circuitos de ilumina¸˜o e 30 mA para os circuitos de a catomadas).Cada instala¸˜o el´ctrica deve ser dotada de um quadro de entrada ca eO quadro de entrada deve estar dentro do recinto servido pela instala¸˜o el´ctrica, tanto quanto ca eposs´ ıvel, junto ao acesso normal do recinto e do local de entrada de energia.No caso de uma instala¸˜o el´ctrica servir diversos pisos de um mesmo edif´ ca e ıcio, cada piso dever´ ater um quadro, que desempenhe, para esse piso a fun¸˜o de quadro de entrada. caO quadro deve ser instalado em local adequado e de f´cil acesso, para que os aparelhos nele amontados fiquem, em rela¸˜o ao pavimento, em posi¸˜o facilmente acess´ (entre 1m e 1,80 m). ca ca ıvel3.3.4 Quadros de Servi¸os Comuns cOs servi¸os comuns alimentar˜o tipicamente os circuitos seguintes: c a • Ilumina¸˜o das escadas e outras zonas comuns, Ilumina¸˜o de emergˆncia e sinaliza¸˜o de ca ca e ca sa´ ıda; • Alimentadores dos intercomunicadores de portaria e amplificadores de antenas TV; • Quadro da casa das m´quinas dos elevadores e Quadro de Caves (garagens). aO quadro de servi¸os comuns deve estabelecer-se em regra pr´ximo do quadro de colunas e deve c oser alimentado apartir do mesmoLevy, Victorino I. 30
  • 44. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso3.3.5 Quadro de ElevadoresOs quadros da casa das m´quinas dos elevadores devem ser alimentados a partir do quadro de aservi¸os comuns do edif´ c ıcio. Estes quadros s˜o constitu´ a ıdos pelas sa´ ıdas individuais para ali-menta¸˜o das m´quinas dos elevadores e por todos os circuitos de ilumina¸˜o, tomadas e ventila¸˜o ca a ca cada sala das m´quinas. a3.4 Aparelhagem e Equipamentos3.4.1 GeneralidadeOs aparelhos de protec¸˜o tˆm como fun¸˜o proteger todos os elementos que constituem uma ca e cainstala¸˜o el´ctrica contra os diferentes tipos de defeitos que podem ocorrer. ca eOs principais tipos de defeitos que podem ocorrer num circuito s˜o: Sobreintensidades, So- abretens˜es e Subtens˜es o o3.4.2 Caracter´ ısticas dos dispositivos de protec¸˜o caAs caracter´ ısticas t´cnicas que definem estes equipamentos s˜o as seguintes: e a • Tens˜o estipulada (Un): Tens˜o nominal do aparelho corresponde ao limite superior de a a tens˜o mais elevada da rede onde ´ instalado, em [V]. a e • Frequˆncia nominal (f ): a frequˆncia da rede de distribui¸˜o, em [Hz] e e ca • Corrente estipulada (In): Intensidade de corrente nominal que atravessa o aparelho sem aquecimento excessivo dos seus componentes, em [A] • Corrente convencional de n˜o funcionamento (Inf ): valor para o qual o equipamento a n˜o deve funcionar durante o tempo convencional, em [A] a • Corrente convencional de funcionamento (If ): valor para o qual o disjuntor deve funcionar antes de terminar o tempo convencional, em [A] • Poder de corte nominal (Pdc): valor mais elevado da intensidade de corrente que o aparelho ´ capaz de interromper em caso de curto-circuito, em [(3 -6 -10- 15- 20-25 -50 kA)]. eLevy, Victorino I. 31
  • 45. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso3.4.3 Aparelhagem de Manobra-Interruptores de Corte GeralO corte geral dos quadros el´ctricos deve ser realizado por interruptores de corte omnipolar,com eas posi¸˜es de ligado/desligado perfeitamente identific´veis, montados isoladamente na primeira co afila de aparelhagem de cada quadro. Estes interruptores devem suportar a intensidade de correntenominal em permanˆncia e a intensidade de corrente de curtocircuito at´ ` actua¸˜o dos disposi- e ea cativos de protec¸˜o. caNas instala¸˜es cujo disjuntor limitador de potˆncia (ACE) se situa em posi¸˜o cont´ co e ca ıgua ao doquadro de entrada, o corte geral do quadro pode ser efectuado neste aparelho dispensando-se assima montagem de interruptor de corte geral.3.4.4 Dispositivos de protec¸˜o caA protec¸˜o dos circuitos el´ctricos contra sobrecargas e curto-circuitos ´ realizada pelo emprego ca e ede fus´ ıveis ou de disjuntores.No caso dos quadros e das caixas de colunas empregam-se exclusivamente fus´ ıveis. Nos outrostipos de quadros empregam-se preferencialmente disjuntores.Para a protec¸˜o contra correntes residuais de defeito ` terra empregam-se os interruptores e ca adisjuntores diferencias.3.4.5 Fus´ ıveisOs fus´ ıveis normalmente utilizados s˜o do tipo gG de alto poder de corte e de ac¸˜o lenta,para a a caprotec¸˜o contra sobrecargas e curto-circuitos, e do tipo aM de ac¸˜o rapida apenas para protec¸˜o ca ca cacontra curto-circuitos.Estes fus´ ıveis s˜o instalados em bases tipo NH com a dimens˜o adequada ao seu calibre. ”ver a atabelas:8.7; 8.8; 8.9” onde apresentam-se caracter´ ıveis (Arto 134 do ısticas de actua¸˜o dos fus´ caRSIUEE).3.4.6 DisjuntoresUm disjuntor ´ constitu´ pelo rel´, com um ´rg˜o de disparo (disparador) e um ´rg˜o de corte ( e ıdo e o a o ao interruptor) e dotado tamb´m de convenientes meios de extin¸˜o do arco el´ctrico (cˆmaras de e ca e aextin¸˜o do arco el´ctrico). Como disjuntor mais vulgar fabrica-se o disjuntor magnetot´rmico que ca e epossui um rel´ electromagn´tico que protege contra curto - circuitos e um rel´ t´rmico, constitu´ e e e e ıdopor uma lˆmina bimet´lica, que protege contra sobrecargas. a aLevy, Victorino I. 32
  • 46. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoCurvas de DisparoAs curvas caracteristicas de disparo frequentemente usadas conforme a norma (IEC 60898) s˜o: a • Curva B, tem como caracteristica princimpal o disparo instantaneo para correntes entre 3 a 5 vezes a corrente nominal.S˜o aplicados princimpalmente na prote¸˜o de circuitos com a ca caracteristicas resistivas ou com grandes distˆncias distancias de cabos envolvidas a Ex: circuitos de ilumina¸˜o com lˆmpadas incandescentes, chuveiros, aquecedores el´ctricos, ca a e circuitos de tomadas, etc; • Curva C, tem como caracteristicao disparo instantaneo para correntes entre 5 a 10 vezes a corrente nominal.S˜o aplicados para a prote¸˜o de circuitos com instala¸˜o de cargas a ca ca inductivas. Ex: Circuitos de ilumina¸˜o com lˆmpadas de descarga de alta press˜o e fluorescentes com ca a a controlo de alta frequˆncia, maquinas de lavar, geleiras,etc; e • Curva D, tem como caracteristicao disparo instantaneo correntes elevadas compreendidas entre 10 a 20 vezes a corrente nominal.S˜o aplicados para a prote¸˜o de circuitos com a ca elevadas pontas de corrente de arranque Ex: circuitos de for¸a motriz c”ver tabela:8.11 caracteristicas de disjuntores e figura: 8.5 curva de disjuntores”3.4.7 Interruptores e Disjuntores de Corrente de Defeito ResidualOs interruptores e disjuntores de corrente de defeito residual, s˜o sens´ a ıveis `s correntes homopo- alares. A sua sensibilidade deve ser fun¸˜o do tipo de carga: - 300mA para os circuitos de ilu- camina¸˜o; - 30mA para circuitos de tomadas e alimenta¸˜o de equipamentos; - 10mA, para circuitos ca cade equipamentos em ambientes h´midos ou molhados uLevy, Victorino I. 33
  • 47. Cap´ ıtulo 4Canaliza¸˜es el´ctricas co e4.1 GeneralidadesAs canaliza¸˜es el´ctricas s˜o constitu´ co e a ıdas pelos elementos el´ctricos que transportam a corrente eel´ctrica nomeadamente os cabos e condutores el´ctricos. Constituem igualmente elementos das e ecanaliza¸˜es el´ctricas os dispositivos de suporte e protec¸˜o mecˆnica, como sejam por exemplo co e ca aos tubos, caixas, calhas e caminhos de cabos.Os tipos de montagem das canaliza¸˜es el´ctricas podem classificar-se em: co e • Canaliza¸˜es ocultas, embebidas em paredes, tectos e pavimentos constitu´ co ıdas tipicamente por condutores enfiados em tubos e instala¸˜es enterradas; co • Canaliza¸˜es ´ vista, constitu´ co a ıdas tipicamente por cabos fixos por bra¸adeiras , condutores c enfiados em tubos fixos por bra¸adeiras ou enfiados em calhas fechadas, e cabos em caminho c de cabos ou esteiras. • Canaliza¸˜o Fixa, canaliza¸˜o estabelecida de forma inamovivel sem recurso a meios espe- ca ca ciais.Normalmente ´ constituda por conductores r´ e ıgidos • Instala¸˜o amovivel, canaliza¸˜o n˜o fixa destinada a alimentar, em regra, aparelhos m´veis ca ca a o ou port´teis.Normalmente constituida por conductores flex´ a ıveis.Identifica¸˜o dos condutores e cabos caOs condutores que constituem as canaliza¸˜es el´ctricas s˜o identificados do seguinte modo: co e a • Condutores de Fases (L1, L2, L3) em preto-cinzento-castanho; • Condutor de Neutro (N) em azul claro; 34
  • 48. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Condutor de Terra de Protec¸˜o (PE) em verde/amarelo. caA bainha exterior dos cabos de energia el´ctrica poder´ ser de cor creme ou cinzento claro para e aaplica¸˜es no interior, mas nas aplica¸˜es no exterior deve ser obrigatoriamente de cor preta co co(maior protec¸˜o aos raios ultravioletas da luz solar). Os cabos de controlo e sinaliza¸˜o poder˜o ca ca aser identificados pela cores azul para a bainha exterior de modo a permitir uma f´cil distin¸˜o a carelativamente aos cabos de energia.Correntes m´ximas admiss´ a ıveis nas canaliza¸˜es el´ctricas co eAs correntes m´xima admiss´ a ıveis para cada um dos tipo de condutores e cabos dependem danatureza da alma condutora (cobre, alum´ ınio), ao tipo de canaliza¸˜o (cabo ou conductor em catubo) e do isolamento (PVC , PEX) empregue, do tipo da instala¸˜o (ao ar livre ou enterrado) e cada temperatura ambiente a que est˜o sujeitos, ao disposto no no 2 do arto 186 do RSIUEE (no de aconductores a considerar), a tens˜o nominal da instala¸˜o. a ca4.1.1 Classifica¸˜o dos tubos caOs tubos mais utilizados, s˜o so seguintes: a • Tubo VD, em PVC r´ ıgido, para utiliza¸˜o em instala¸˜es ` vista fixo por bra¸adeiras ou ca co a c embebido em alvenaria; • Tubo ERE, em Polietileno, para utiliza¸˜o em instala¸˜es embebidas em placas, lajes ou ca co outros elementos em bet˜o; a • Tubo em a¸o sem costura, para utiliza¸˜o em instala¸˜es sujeitas a ac¸˜es mecˆnicas intensas; c ca co co a • Tubo de PVC, para utiliza¸˜o em instala¸˜es enterradas (a uma profundidade de0,7m em ca co rela¸˜o ao pavimento exterior). ca • Tubo anelado, para utiliza¸˜o em instala¸˜es embebidas em placas, lajes ou outros elementos ca co em bet˜o a • Tubo anelado pr´-cablado que ja vem com os conductores para utilixa¸˜o em instala¸˜es e ca co embebidasOs diˆmetros m´ a ınimos a considerar para os diversos tubos s˜o fun¸˜o da sec¸˜o e n´mero de a ca ca ucondutores que se pretende alojar nesses mesmos tubos”ver tabelas: 8.12;8.13”Levy, Victorino I. 35
  • 49. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso4.2 Dimensionamento das Canaliza¸˜es El´ctricas co e4.2.1 Crit´rios Gerais eO dimensionamento das canaliza¸˜es el´ctricas dever´ ser feito tendo em aten¸˜o os aspectos co e a caseguintes: • A sec¸˜es m´ co ınimas dos condutores • A intensidade de corrente m´xima admiss´ no cabo (IZ); a ıvel • A protec¸˜o dos condutores contra a sobrecarga ca • A protec¸˜o dos condutores contra curto circuitos ca • A queda de tens˜o m´xima admiss´ em fun¸˜o do comprimento e utiliza¸˜o dos circuitos. a a ıvel ca caSegundo o art. 575 do RSIUEE e seguintes, as condi¸˜es em que deve ser feita a prote¸˜o das co cacanaliza¸˜es contra a sobreintensidade. coA prote¸˜o contra sobreintensidades das canaliza¸˜es dever´ ser aplicada apenas nos conductores ca co ade fase e ser instaladas no inicio da canaliza¸˜o ca4.2.2 Sec¸˜es M´ co ınimas dos CondutoresO dimensionamento das canaliza¸˜es el´ctricas dever´ ter em aten¸˜o valores para as sec¸˜es co e a ca com´ ınimos dos condutores, que s˜o fun¸˜o do tipo de utiliza¸˜o, conforme se indica: a ca ca • Circuitos de ilumina¸˜o = 1,5 mm ; 2 ca • Circuitos de tomadas e de equipamentos = 2,5 mm2 ; • Circuitos de alimenta¸˜o de quadros = 4 mm2 ; ca • Circuitos de alimenta¸˜o das entradas = 6 mm2 ; ca • Colunas montantes = 10 mm2 .4.2.3 Protec¸˜o contra sobrecarga caA caracter´ ıstica de funcionamento dos aparelhos de prote¸˜o contra sobrecargas dever´ ser tal ca aque:Levy, Victorino I. 36
  • 50. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso 1. A sua intensidade limite de funcionamento (If ), n˜o seja superior a 1,45 vezes a intensidade a de corrente m´xima admissivel na canaliza¸˜o (Iz ) a ca • If ≤ 1, 45.IZ 2. A intensidade nominal do aparelho de prote¸˜o (In ) n˜o dever´ ser superior ` intensidade ca a a a de corrente m´xima admissivel (Iz ) na canaliza¸˜o a proteger. a ca • IS ≤ IN ≤ IZA rela¸˜o entre os valores das v´rias caracterist´ ca a ıcas citadas, pode ser representada graficamente(figura:8.6 anexo)4.2.4 Prote¸˜o contra Curto Circuitos caA protec¸˜o contra curto-circuitos das canaliza¸˜es el´ctricas ´ assegurada se as caracter´ ca co e e ısticasdos aparelhos de protec¸˜o respeitarem simultaneamente as seguintes condi¸˜es: ca co • Regra do poder de corte: o poder de corte n˜o deve ser inferior ` corrente de curto- a a circuito presumida no ponto de localiza¸˜o Icc≤Pdc ca • Regra do tempo de corte: o tempo de corte resultante de um curto-circuito em qualquer ponto do circuito n˜o dever´ ser superior ao tempo correspondente ` eleva¸˜o da temper- a a a ca atura do condutor ao seu m´ximo admiss´ a ıvel.Para curto-circuitos de dura¸˜o at´ 5s, o tempo ca e aproximado correspondente ` eleva¸˜o da temperatura do condutor ao seum´ximo admiss´ a ca a ıvel ´ dado pela express˜o: e a √ S t = K. Ic c4.2.5 Quedas de Tens˜o M´xima Admiss´ a a ıveisAs quedas de tens˜o m´ximas admiss´ a a ıveis nas canaliza¸˜es desde a origem da instala¸˜o at´ co ca eao aparelho de utiliza¸˜o electricamente mais afastado, supostos ligados todos os aparelhos de cautiliza¸˜o que possam funcionar simultaneamente, em conformidade com o Art.o 425 do RSIUEE, can˜o dever´ ser superior a: a a • Colunas montantes 1,0 %; • Entradas 0,5 %; • Circuitos de alimenta¸˜o de quadros 2 %; caLevy, Victorino I. 37
  • 51. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Circuitos de ilumina¸˜o 3 %; ca • Circuitos de tomadas e de equipamentos 5 %. • Circuitos de motores el´ctricos no arranque 10 %. e4.2.6 C´lculo das Correntes de Servi¸o a c4.2.7 Quadros El´ctricos (Cargas de Funcionamento Cont´ e ınuo)Est˜o nesta situa¸˜o as cargas cujo funcionamento n˜o est´ sujeito a sucessivos arranques e para- a ca a agens. A potˆncia instalada nestes quadros ´ geralmente referida para cargas em corrente cont´ e e ınuapela potˆncia activa (P) expressa em [kW]. Para as cargas em corrente alternada considera-se a epotˆncia aparente (S), expressa em [kVA]. eA corrente de servi¸o (Is) deve ser calculada pela aplica¸˜o das express˜es seguintes: c ca o • Instala¸˜es em corrente cont´ co ınua:IS = P U • Instala¸˜es em corrente alternada monof´sica:IS = co a S U • Instala¸˜es em corrente alternada trif´sica:IS = co a √S 3U4.2.8 Alimenta¸˜o de Motores El´ctricos ca eA potˆncia dos motores ´ normalmente referida pela potˆncia util (Pu) expressa em [kW], deste e e e ´modo ´ necess´rio o c´lculo pr´vio da potˆncia absorvida (Pab) ` instala¸˜o el´ctrica tendo o e a a e e a ca econhecimento do valor do rendimento do motor (η) PU Pab = ηA corrente de servi¸o eve ser calculada pela aplica¸˜o das expressoes abaixo: c ca • Instalacoes em corrente continua: IS = Pab U • Instala¸˜es em corrente alternada monof´sica: co a IS = Pab US .cosφ • Instala¸˜es em corrente alternada trif´sica: co a IS = √ Pab 3US .cosφLevy, Victorino I. 38
  • 52. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso4.2.9 Quadros El´ctricos (Cargas de Funcionamento Intermitente) eEst˜o nesta situa¸˜o as cargas cujo funcionamento est´ sujeito a sucessivos arranques e paragens, a ca acomo ´ o caso dos quadros das casas das m´quinas dos elevadores. Este facto obriga ´ pondera¸˜o e a a cados sucessivos arranques da m´quina que provocam um esfor¸o t´rmico suplementar nos cabos de a c ealimenta¸˜o. caAssim a corrente de servi¸o para uma unica m´quina deve ser calculada tendo em aten¸˜o as c ´ a caseguintes express˜es. o • Ie q-´ a intensidade de corrente equivalente em regime de arranques sucessivos, para efeitos e de dimensionamento das canaliza¸˜es; co • Ieqt -´ a intensidade de corrente equivalente para um quadro que alimente v´rias m´quinas; e a a • Im -´ a intensidade de corrente nominal do motor; e • Ia -´ a intensidade de corrente de arranque do motor; e 1. Ieq = Im + 1 Ia para uma unica m´quina 3 ´ a 2. Ieq = Ieq1 + 0, 75Ieq2 + 0, 6(Ieq3 + Ieqn ) para mais de uma m´quina asendo n= o n´mero de motores u4.2.10 C´lculo das Quedas de Tens˜o a aA queda de tens˜o das canaliza¸˜es depende da impedˆncia dos cabos. No caso das redes de baixa a co atens˜o para uma frequˆncia de 50 Hz, a reactˆncia indutiva dos cabos apresenta um valor pouco a e asignificativo face ao valor da resistˆncia, pelo que a queda de tens˜o em percentagem (∆u) pode e aser calculada pela aplica¸˜o das express˜es simplificadas seguintes: ca o • Instala¸˜es em corrente cont´ co ınua: ∆u = 2.ρLI S.U × 100 √ • Instala¸˜es em corrente alternada monof´sica: co a ∆u = 3.ρLI S.US × 100 √ • Instala¸˜es em corrente alternada trif´sica: co a ∆u = 3.ρLI S.Uc × 100Levy, Victorino I. 39
  • 53. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso4.3 Selectividade de Prote¸˜es coEntende-se por selectividade de protec¸˜es a garantia de disparo n˜o consecutivo de duas pro- co atec¸˜es, colocadas em s´rie na sequˆncia de alimenta¸˜o a uma carga, face a um defeito localizado co e e caa montante da segunda protec¸˜o. caDiz-se que h´ selectividade dois aparelhos de protec¸˜o quando em caso de defeito apenas actua a cao aparelho de protec¸˜o imediatamente a montante do defeito caNormalmente os tipos de selectividade considerados s˜o: a • Selectividade Cronom´trica e • Selectividade Amperim´trica eA selectividade cronom´trica ´ garantida pela temporiza¸˜o do disparo das protec¸˜es. Na pr´tica e e ca co ao escalonamento das temporiza¸˜es ´ realizado a intervalos de 0,5 segundos. co eDe acordo o RSIUEE para que seja garantida a selectividade amperim´trica de protec¸˜es numa e corede el´ctrica devem ser respeitada as rela¸˜es seguintes: e co • Entre fus´ ıveis. I1N ≥ 3 × I2N • Entre disjuntores I1N ≥ 2 × I2N • Fus´ a montante e disjuntor a jusante ıvel I1N ≥ 1, 6 × I2NSendo: • I1N o valor nominal da protec¸˜o a montante ca • I2N o valor nominal da protec¸˜o a jusante caLevy, Victorino I. 40
  • 54. Cap´ ıtulo 5Sistemas de Protec¸˜o Contra Descargas caAtmosf´ricas e5.1 Introdu¸˜o caA forma¸˜o em determinado local de uma nuvem de tempestade pode dar origem a um campo cael´ctrico entre a nuvem e o solo, cujo valor pode ser superior a 5 kV/m, ao n´ do solo dando e ıvelassim origem ao desenvolvimento de descargas (raios) a partir de irregularidades do solo ou demassa met´licas. Essas descargas atmosf´ricas podem originar diversos tipos de efeitos dos quais a ese referem-se os seguintes: • Efeitos T´rmicos: eleva¸˜o da temperatura nos materiais podendo levar ` sua destrui¸˜o; e ca a ca • Efeitos Electrodinˆmicos: originando for¸as de atrac¸˜o e de repuls˜o em condutores pr´ximos a c ca a o do ponto atingido pelo raio; • Efeitos Ac´sticos (trov˜o): ru´ provocado pela eleva¸˜o de press˜o durante o embate das u a ıdo ca a nuvens; • Efeitos de Indu¸˜o: o escorvamento do arco atrav´s dos condutores cria um fluxo magn´tico ca e e gerador de tens˜es elevadas; o • Efeitos Luminosos (raio): a luz emitida pelo raio provoca encandeamento na retina de ob- servadores pr´ximos; o • Efeitos Indirectos: a dispers˜o das correntes num solo heterog´neo pode estabelecer tens˜es a e o de passo entre pontos vizinhos, perigosos para pessoas mas sobretudo para animais. 41
  • 55. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoUma protec¸˜o coerente e completa contra descargas de origem atmosf´rica deve prever disposi- ca etivos destinados a: 1. evitar as descargas directas e impedir o estabelecimento de diferen¸as de potencial perigosos c entre pontos vizinhos do edif´ ıcio; 2. evitar ou minimizar os efeitos da indu¸˜o sobre aparelhagens el´ctricas e electr´nicas e os ca e o efeitos das sobretens˜es transmitidas pelas linhas de transmiss˜o de energia el´ctrica. o a e5.2 Protec¸˜o Directa Contra Descargas El´ctricas ca e5.2.1 P´ra Raios aAs descargas directas s˜o prevenidas com a utiliza¸˜o de p´ra-raios nos edif´ a ca a ıcios.P´ra Raios , Conjunto de equipamentos cuja finalidade ´ proteger um edif´ ou uma estrutura a e ıcio e o respectivo conte´do contra os efeitos perniciosos das descargas atmosf´ricas directas neles u e incidentes.Os sistemas de protec˜o s˜o constitu´ a a ıdos basicamente por elementos captores, colocadas na cober-tura do edif´ ıcio, condutores em tro¸o vertical descendente para liga¸˜o ` terra e el´ctrodos de c ca a eterra.Os materiais a utilizar nos diversos componentes dos p´ra-raios s˜o o cobre, o ferro galvanizado e a ao a¸o inoxid´vel. c aPara evitar a corros˜o das liga¸˜es, deve-se procurar que tanto quanto poss´ a co ıvel, todos os elementosdo sistema sejam compostos pelo mesmo tipo de material.5.2.2 Tipos de captoresCaptor , Parte do p´ra-raios que se destina a interceptar as descargas atmosf´ricas incidentes no a e volume a proteger. O captor pode ser artificial ou naturalCaptores artificiais • Hastes verticais (tipo Franklin), S˜o constitu´ a ıdas por um ou mais elementos condutores da mesma natureza (cobre ou ferro galvanizado ou a¸o inoxid´vel). c a • Condutores de cobertura, Destinam-se a conduzir a corrente de descarga desde os cap- tores at´ `s descidas. Pela sua posi¸˜o elevada, estes condutores podem servir, eles pr´prios, ea ca oLevy, Victorino I. 42
  • 56. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso de captores, integrando nesse caso sistemas de condutores emalhados do tipo gaiola de Fara- day. • Emalhado de condutores (Gaiola de Faraday), E composto, a n´ de cobertura, por um ´ ıvel pol´ ıgono, formado todos os elementos met´licos colocados no topo dos edif´ a ıcios ou estruturas, tais como fios, varetas, cabos nus e fitas, quer em cobre quer em a¸o inoxid´vel. c aCaptores naturaisPodem ser usados como captores naturais os elementos met´licos existentes na parte superior da aestrutura a proteger e suficientemente dimensionados para suportar o impacto directo de umadescarga, tais como coberturas de chamin´s, clarab´ias, dep´sitos, tomadas de ar dos sistemas de e o oclimatiza¸˜o, etc. caOs captores naturais s˜o integrados nos p´ra-raios atrav´s dos condutores de cobertura.(Figura: a a e8.8 anexo)5.2.3 Condutores de Liga¸˜o ao El´ctrodo de Terra ca eCondutor de descidaCondutor de descida Parte do p´ra-raios destinada a conduzir a corrente de descarga desde os a captores at´ aos el´ctrodos de terra. A descida pode ser artificial ou natural e eDescidas artificiais • As descidas artificiais devem ser em condutores nus de cobre (sec¸˜o ≥ 16mm2 ) , de ferro ca galvanizado ou de a¸o inoxid´vel (sec¸˜o ≥ 50mm2 )ou em condutor plano de cobre (barrinhas c a ca de cobre) de 30x2 mm fixo ` parede do edif´ por interm´dio de bra¸adeiras isolantes em a ıcio e c vidro apropriadas, condutor esse que terminar´ em ligadores amov´ a ıveis instalados a 2,5 m do pavimento • O n´mero m´ u ınimo de descidas artificiais ´ de dois e • O tra¸ado a seguir pelas descidas deve ser quanto poss´ rectil´ c ıvel ıneo e vertical, de forma a minimizar o percurso entre os elementos captores e a terra • As descidas devem ser, em regra, instaladas ` vista, fixadas ` superf´ exterior da estrutura a a ıcie a proteger por meio de elementos de suporte apropriados, estabelecidos ` raz˜o de dois a a por metro, no m´ ınimoLevy, Victorino I. 43
  • 57. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Cada descida artificial deve ser dotada de um ligador destinado a efectuar as verifica¸˜es e co medi¸˜es necess´rias. co aDescidas naturaisPodem ser utilizadas como descidas naturais os elementos met´licos existentes na estrutura a aproteger que dˆem garantias de continuidade el´ctrica, apresentem baixa impedˆncia e possuam e e aa robustez mecˆnica necess´ria.Como exemplos de descidas naturais referem-se as guias de ele- a avadores, as escadas met´licas exteriores, etc aNas estruturas de bet˜o armado, permite-se o aproveitamento da armadura met´lica do bet˜o a a apara a fun¸˜o de descida natural, condicionado ` garantia de continuidade el´ctrica da mesma. ca a e5.2.4 El´ctrodo de terra eEl´ctrodo de terra Dispositivo constitu´ por um corpo condutor ou por um conjunto de cor- e ıdo pos condutores em contacto ´ ıntimo com o solo assegurando uma liga¸˜o el´ctrica com a ca e terra.A liga¸˜o ` terra tem como finalidade a dispers˜o na massa condutora da terra da corrente prove- ca a aniente de qualquer descarga atmosf´rica que incida no p´ra-raios. Todos os pontos de liga¸˜o e a caenterrados devem ser preservados dos efeitos da humidade, por envolvimento em meio n˜o hi- agrosc´pico (massa ou fita betuminosa, por exemplo). oEl´ctrodo em anel eO el´ctrodo de terra preferencial a utilizar num p´ra-raios ´ o el´ctrodo em anel, constitu´ por e a e e ıdoum condutor instalado na base das funda¸˜es do edif´ ou embebido no maci¸o de bet˜o das co ıcio c afunda¸˜es. Nestes casos, o el´ctrodo em anel deve, preferencialmente, ser constitu´ por ferro co e ıdogalvanizado por imers˜o a quente. aAlternativamente pode ser utilizado um condutor em anel, enterrado a uma profundidade deaproximadamente 0,80 m e envolvendo a estrutura a proteger (ver figura:8.9 anexo)Se para as instala¸˜es el´ctricas do edif´ for utilizado um el´ctrodo em anel este deve ser tamb´m co e ıcio e eutilizado como el´ctrodo do p´ra-raios. e aEl´ctrodo do tipo radial ePara estruturas de dimens˜es tais que o raio do el´ctrodo em anel resulte inferior a 8 m, podem o eutilizar-se el´ctrodos do tipo radial (em forma de ”pata de ave”), constitu´ e ıdos por trˆs condutores eLevy, Victorino I. 44
  • 58. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso(no m´ ınimo de 6 a 8 m cada) derivados de um ponto comum e enterrados horizontalmente no soloa uma profundidade m´ ınima de 0,8 m (ver figura:8.10 no anexo)Se n˜o se optar pelo el´ctrodo em anel, a cada descida deve corresponder um el´ctrodo de terra. a e eEl´ctrodos de terra naturais eConstituem el´ctrodos de terra naturais as estruturas met´licas enterradas que fa¸am parte ou e a cpenetrem no edif´ ou estrutura a proteger. S˜o ainda normalmente utilizadas para aquele fim ıcio aas funda¸˜es em bet˜o armado, desde que a sua continuidade el´ctrica seja assegurada. co a eDevido ao facto de se tornar dif´ verificar as caracter´ ıcil ısticas dos el´ctrodos de terra naturais e, esobretudo, pela dificuldade de garantir a manuten¸˜o daquelas caracter´ ca ısticas ao longo do tempoa utiliza¸˜o do el´ctrodos naturais n˜o dispensa a instala¸˜o de el´ctrodos artificiais. ca e a ca eLiga¸˜es equipotenciais coTodas as canaliza¸˜es ou estruturas condutoras enterradas (´gua, esgotos, ar comprimido, com- co abust´ ıveis, electricidade, telecomunica¸˜es, etc.) cujo tra¸ado se situe a menos de 3 m de qualquer co cponto do conjunto de el´ctrodos de terra do p´ra-raios devem ser interligadas com aquele conjunto e ade el´ctrodos de terra por meio de condutores de cobre (sec¸˜o 16 ≥ mm2 ), de ferro galvanizado e caou de a¸o inoxid´vel (sec¸˜o 50 ≥ mm2 ) c a caPreven¸˜o da tens˜o de passo ca aA dissipa¸˜o no solo de uma onda de corrente de descarga origina sempre o aparecimento de um caelevado potencial no conjunto de el´ctrodos de terra e, consequentemente, no terreno circundante, eoriginando normalmente uma situa¸˜o de risco para as pessoas e animais que ali se encontrem. caPara diminuir a probabilidade de acidente por ac¸˜o da tens˜o de passo, deve ser tomada pelo ca amenos uma das seguintes medidas: • estabelecer no local, fazendo parte do el´ctrodo de terra, um emalhado de condutores hori- e zontais enterrados no solo, n˜o devendo as dimens˜es da malha exceder 5 m x 5 m; a o • prever na zona cr´ ıtica um tapete de material isolante n˜o higrosc´pico (asfalto por exemplo) a o com uma espessura m´ ınima de 50 mm; • aumentar a profundidade dos el´ctrodos de terra para valores superiores a 1 m. ePor outro lado, deve ser dada preferˆncia, sempre que poss´ e ıvel, a el´ctrodos de terra com a forma ede anel em detrimento de el´ctrodos do tipo radial. eLevy, Victorino I. 45
  • 59. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso5.3 Protec¸˜o Contra Sobretens˜es ca oPara a protec¸˜o contra a propaga¸˜o de sobretens˜es ao longo da linhas de alimenta¸˜o el´ctrica, ca ca o ca eoriginadas por fen´menos de descarga atmosf´rica podem empregar-se dispositivos do tipo descar- o eregadores de sobretens˜o. aEstes dispositivos s˜o posicionados na entrada dos quadros el´ctricos que alimentam os equipa- a ementos mais sens´ ıveis e importantes (equipamento electr´nico, computadores, centrais telef´nicas, o ocentrais de seguran¸a, etc.), sendo ligados entre cada fase e a terra. cAs caracter´ ısticas a considerar na defini¸˜o dos descarregadores s˜o: ca a • Tens˜o de servi¸o m´xima permitida; a c a • Intensidade de corrente nominal de descarga; • N´ de protec¸˜o. ıvel ca5.3.1 Descarregadores de sobretens˜o aOs descarregadores podem classificar-se em fun¸˜o da sua utiliza¸˜o, de acordo com a norma DIN ca caVDE 0675, em: • Descarregador de corrente de raio, fun¸˜o do n´ de perturba¸˜o; ca ıvel ca • Descarregador de sobretens˜o, fun¸˜o da sensibilidade do equipamento a proteger; a caOs descarregadores de corrente de raio s˜o montados no ponto de entrada dos cabos da rede a de alimenta¸˜o dos edif´ ca ıcios como protec¸˜o contra propaga¸˜o da sobretens˜o originada por ca ca a raio. S˜o normalmente do tipo Varistor ou de hastes de descarga. Estes descarregadores a tˆm de suportar a corrente do raio sem se auto destru´ e ırem da ordem dos 50 kA (10/350 ms), para uma tens˜o m´xima de 6 kV. a aOs descarregadores de sobretens˜o s˜o montados na entrada dos quadros el´ctricos. S˜o a a e a normalmente do tipo D´ ıodo Zener ou Varistor. Estes descarregadores est˜o destinados uni- a camente ` limita¸˜o das sobretens˜es das correntes de choque relativamente pequenas da a ca o ordem dos 5 kA (8/20 ms) e 1,5 kA (8/20 ms), para uma tens˜o m´xima de 2,5 ou 1,5 kV a a5.3.2 Conserva¸˜o e explora¸˜o ca caVerifica¸˜es e medi¸˜es a realizar co co • o bom estado de conserva¸˜o, de fixa¸˜o e de funcionamento dos captores, das descidas, ca ca dos elementos de liga¸˜o, etc., com confirma¸˜o, por medi¸˜o da respectiva continuidade ca ca caLevy, Victorino I. 46
  • 60. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso el´ctrica; e • o bom estado de funcionamento dos disruptores e dos descarregadores de sobretens˜o exis- a tentes no p´ra-raios; a • o valor da resistˆncia de contacto do el´ctrodo de terra, o qual n˜o deve ser superior em e e a mais de 50% ao valor obtido aquando da primeira inspec¸˜o, nunca devendo exceder 10 Ω. ca5.4 Classifica¸˜o dos edif´ ca ıcios e estruturasCom o fim de aconselhar quais os edif´ ıcios e estruturas a equipar com um p´ra-raios estes aclassificam-se quanto `s consequˆncias das descargas (CD) e quanto ` altura e implanta¸˜o a e a ca(AI).Os crit´rios empregues na defini¸˜o dos sistemas para a protec¸˜o de edif´ e ca ca ıcios e estruturas avaliadiversos tipos de parˆmetros tais como: o n´mero anual expect´vel de descargas, tipo e utiliza¸˜o a u a cado edif´ ou estrutura, valor dos equipamentos e garantia da continuidade de servi¸o. ıcio c Riscos associados Classifica¸˜o Exemplos ca ´ a ocupa¸˜o ca dos edif´ ıcios Estruturas comuns CD 1 Edif´ ıcios em locais de reduzida incidˆncia de e (sem riscos especiais) descargas atmosf´ricas e Estruturas envolvendo CD 2 Escolas, hot´is, cinemas, hospitais, centros com- e riscos espec´ ıficos; risco erciais incˆndio, e Conte´dos u alto valor econ´mico o Museus, Bibliotecas Centros de inform´tica, Telecomunica¸˜es a co Armaz´ns de papel, corti¸a e c Estruturas envol- CD 3 Armaz´ns de pesticidas e vendo riscos para as imedia¸˜es; conte´dos co u (t´xicos, radioactivos, o risco de exolos˜o) a Armaz´ns de combust´ e ıveis, explosivos Tabela 5.1: Classifica¸˜o dos edif´ ca ıcios:contra consequˆncias das Descargas (CD) eLevy, Victorino I. 47
  • 61. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoClassifica¸˜o das estruturas quanto ` Altura e Implanta¸˜o (AI) ca a ca Riscos associados ´ Classifica¸˜o Exemplos a ca ocupa¸˜o dos edif´ ca ıcios Risco Atenuado AI 1 Edif´ ıcios em locais de reduzida incidˆncia de e descargas atmosf´ricas e Edif´ ıcios com proximidade imediata de estru- turas de altura significativamente superior Edif´ ıcios localizados na base de escarpas pro- fundas Risco Normal AI 2 Edif´ ıcios com implanta¸˜o n˜o assinal´vel face ca a a ao terreno Risco Agravado AI 3 Edif´ ıcios de altura superior a 25 Edif´ ıcios com implanta¸˜o saliente no terreno ca ou em eleva¸˜es significativas co Edif´ ıcios em penhascos ou na orla mar´ ıtima Tabela 5.2: Classifica¸˜o das estruturas:quanto ` Altura e Implanta¸˜o (AI) ca a ca Riscos associados ` Riscos associados ` altura e implanta¸˜o de edf´ a a ca ıcios e es- ocupa¸˜o dos edif´ ca ıcios truturas Risco Aten- Risco Nor- Risco Agravado(Al 3) uado(Al 1) mal(Al 2) Estruturas comuns(CD1) Dispens´vel a Aconsenh´vel a Aconsenh´vel a Estruturas com riscos es- Aconsenh´vel a Necess´rio a Necess´rio a pec´ ıficos (CD2) Estruturas com riscos para as Necess´rio a Necess´rio a Necess´rio a imedia¸˜es (CD3) coTabela 5.3: Crit´rios de decis˜o sobre a necessidade de protec¸˜o contra descargas atmosf´ricas. e a ca eLevy, Victorino I. 48
  • 62. Cap´ ıtulo 6Protec¸˜o de Pessoas. Terras de caProtec¸˜o ca6.1 GeneralidadesAs instala¸˜es el´ctricas devem ser projectadas por forma a minimizar os riscos de acidente re- co esultantes da ac¸˜o da corrente el´ctrica (choques el´ctricos). A protec¸˜o das pessoas contra os ca e e caperigos da electricidade pode classificar-se em duas categorias: • Protec¸˜o contra contactos directos: contactos de uma pessoa com pe¸as de materiais ou ca c equipamentos que se encontrem em tens˜o; a • Protec¸˜o contra contactos indirectos: contactos de uma pessoa com massas met´licas nor- ca a malmente sem tens˜o mas que, acidentalmente e devido a uma deficiˆncia, s˜o colocadas em a e a tens˜o. a6.2 Protec¸˜o Contra Contactos Directos caDe acordo com o referido no Art.o 597 do RSIUEE, a protec¸˜o de pessoas contra contactos cadirectos ´ assegurada pelo isolamento ou afastamento das partes activas (normalmente em tens˜o), e acoloca¸˜o de anteparos ou recobrimento das partes activas com isolamento apropriado. caNalgumas situa¸˜es ´ dif´ a garantia de um isolamento completamente seguro, pelo que se torna co e ıcilnecess´rio proceder ` aplica¸˜o de medidas complementares: a a ca • A utiliza¸˜o de tomadas com alv´olos protegidos, (especialmente indicadas para tomadas ca e onde existam crian¸as); c 49
  • 63. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • A utiliza¸˜o de transformadores de isolamento da classe II, que consiste no isolamento ca galvˆnico dos condutores activos da terra atrav´s de transformador 230/230 V; a e • O emprego de interruptores e disjuntores diferenciais de alta sensibilidade • A utiliza¸˜o de uma tens˜o reduzida de seguran¸a (tens˜o inferior a 50 V), como por exemplo ca a c a em m´quinas ferramentas port´teis e brinquedos para crian¸as a a c6.3 Protec¸˜o Contra Contactos Indirectos ca6.3.1 Liga¸˜o das Massas ` Terra ca aA protec¸˜o de pessoas contra contactos indirectos ´ assegurada pela liga¸˜o ` terra de todas as ca e ca amassas met´licas normalmente sem tens˜o, associada ` utiliza¸˜o de aparelhos de corte autom´tico a a a ca asens´ ıveis ` corrente diferencial - residual instalados nos quadros. aA liga¸˜o das massas ` terra ser´ efectuada pelo condutor de protec¸˜o inclu´ em todas as canal- ca a a ca ıdoiza¸˜es e ligado ao circuito geral de terras atrav´s dos quadros. Os condutores de protec¸˜o ser˜o co e ca asempre de cor verde/amarelo, do tipo dos condutores activos e de sec¸˜o igual ` dos condutores ca ade neutro.Outra das ac¸˜es conducentes ` protec¸˜o de pessoas consiste em dotar os edif´ co a ca ıcios de liga¸˜es coequipotenciais com a rede de terras de protec¸˜o, atrav´s da liga¸˜o de condutores entre todas as ca e capartes met´licas e o barramento principal de terra, nomeadamente: a • Caminhos de cabos e calhas met´licas; a • Estruturas met´licas de quadros e equipamentos; a • Canaliza¸˜es met´licas de abastecimento de ´gua e de g´s; co a a a • Elementos met´licos acess´ a ıveis e estrutura met´lica do edif´ a ıcio;6.3.2 Emprego de Disjuntores e Interruptores DiferenciaisA protec¸˜o de pessoas contra contactos indirectos ser´, tamb´m, assegurada pela instala¸˜o em ca a e catodos os circuitos de utiliza¸˜o de interruptores ou disjuntores diferenciais, que s˜o os dispositivos ca autilizados para a prote¸˜o de pessoas e instala¸˜es quanto a contatos diretos ou indiretos, pois ca coprotegem contra os efeitos de correntes de fuga terra, detectando estas fugas que possam existirem circuitos el´tricos. eOs aparelhos devem ter as sensibilidades adequadas ao tipo de circuitos de utiliza¸˜o: caLevy, Victorino I. 50
  • 64. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso • Baixa sensibilidade: ID = 500–300 mA para circuitos de ilumina¸˜o; ca • M´dia sensibilidade: ID = 30 mA para circuitos de tomadas e equipamentos; e • Alta sensibilidade: ID = 10 mA para circuitos especiais6.4 Constitu¸˜o dos Circuitos de Terra ca6.4.1 EstruturaA rede de terras num edif´ ıcio residencial deve apresentar uma estrutura cuja constitui¸˜o ser´ ca atipicamente a representada na (figura: 8.7 no anexo )O anel de terras como el´ctrodo, constitu´ por cabo de cobre nu enterrado ao n´ das funda¸˜es e ıdo ıvel codo edif´ ıcio, e que ser´ ligado a intervalos regulares ` estrutura met´lica das sapatas de modo a a a aobter um anel com uma resistˆncia de terra n˜o superior a 1 Ω. Em certas situa¸˜es (edif´ e a co ıcios depequena dimens˜o), pode optar-se por el´ctrodos do tipo vareta, tubo ou chapa para os quais a a eresistˆncia de terra deve ser inferior a 10 Ω; eLevy, Victorino I. 51
  • 65. Cap´ ıtulo 7Automa¸˜o Residencial ca7.1 GeneralidadesA automa¸˜o residencial ´ um sistema capaz de melhorar o estilo de vida aumentando o conforto, ca eseguran¸a e eficiˆncia de uma residˆncia. Engloba ilumina¸˜o, entretenimento, seguran¸a, tele- c e e ca ccomunica¸˜es, temperatura ambiente, controle de utilidades e de equipamentos diversos com a copossibilidade de ser centralizado em um unico sistema de controle. ´Trata-se de novas tecnologias que procuram oferecer conforto, praticidade, produtividade, econo-mia, eficiˆncia e rentabilidade, com valoriza¸˜o da imagem do empreendimento e de seus usu´rios. e ca aOs princimpais sistemas modernos residenciais que se incluem no projecto integrado unico s˜o: ´ a • ´udio, v´ a ıdeo, som ambiente, tv por cabo; • seguran¸a (alarmes, monitoramento, CFTV); c • controle de ilumina¸˜o, ca • persianas e cortinas autom´ticas; a • telefonia, • redes de dados e inform´tica. a • utilidades (irrigar, bombas, aspira¸˜o central, g´s). ca a • gerenciamento de energia.As casas do futuro ter˜o v´rios computadores, scanners, fax, impressoras e telefones interligados a a(intranet) e compartilhados atrav´s de conex˜o em banda larga (Internet) com o mundo exterior. e a 52
  • 66. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoAl´m destes fatores, o uso da residˆncia como complemento do escrit´rio e o aumento do n´mero e e o ude profissionais que trabalham em casa criaram uma demanda de servi¸os de telecomunica¸˜es de c comaior capacidade.(figura :8.11 anexo)7.1.1 Algumas Aplica¸˜es coInstala¸˜o de sistemas autom´ticos de controlo ilumina¸˜o ca a caPor ser muito r´ ıgida a implementa¸˜o de procedimentos manuais, o recurso a sistemas autom´ticos ca ade controlo ´, na maioria dos casos, a forma mais eficiente de gerir os circuitos de ilumina¸˜o. e caEstes sistemas autom´ticos permitem optimizar a utiliza¸˜o das instala¸˜es de ilumina¸˜o, resul- a ca co catando normalmente em economias de energia significativas. Seu papel fundamental ´ proporcionar emais conforto, economia e seguran¸a. cOs sistemas de utiliza¸˜o mais generalizada s˜o do tipo ”tudo ou nada”, podendo ser actuados ca apor interruptor hor´rio, por detector de presen¸a ou por fotoc´lula sens´ ao n´ de a c e ıvel ıvelluminosidade.Uma das utiliza¸˜es mais comuns deste tipo de sistema, consiste no control da ilumina¸˜o de zonas co caexteriores, recorrendo-se a interruptores crep´sculares,que ligam e desligam esta ilumina¸˜o, re- u caspectivamente, ao cair da noite e ao in´ da manh˜ ıcio aEsta solu¸˜o, de baixo custo, garante uma eficiˆncia m´xima, devendo ser aplicada em todas as ca e a´reas exterioresa´E mais vantajosa que os sistemas mais antigos por interruptor hor´rio, pois estes obrigam a uma ainterven¸˜o manual, para ajustamento do rel´gio ao longo do ano, sendo por isso menos eficientes ca oe mais fal´ ıveisO controlo por temporiza¸ao, por interruptor hor´rio, embora seja menos flex´ e mais limitado c˜ a ıvelque os restantes, continua a ser uma boa solu¸˜o em instala¸˜es que tenham um funcionamento ca cobem definido, podendo ser utilizado para desligar a ilumina¸˜o no final do dia, na paragem para caalmo¸o, e ao fim de semana cOs detectores de presen¸a s˜o normalmente utilizados em zonas pouco frequentadas (corre- c adores, sanit´rios, armaz´ns, arrumos, caves, etc.) e actuam apenas, como o nome indica, quando a edetectam a presen¸a de algu´m na respectiva ´rea, garantindo uma utiliza¸˜o m´ c e a ca ınima da ilu-mina¸˜o no local. caO controlo por fotoc´lula ´ aplic´vel em locais que disponham de boa ilumina¸˜o natural, e permite e e a cagerir racionalmente o funcionamento dos circuitos de ilumina¸˜o geral; a fotoc´lula poder´ ficar ca e acolocada, quer no exterior, quer no interior, junto a uma janela, ou noutro local que se pretendaLevy, Victorino I. 53
  • 67. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoutilizar como referencial de luminosidadePara al´m dos sistemas mais vulgares ”tudo ou nada”, existem actualmente sistemas de con- etrolo por regula¸˜o do fluxo luminoso que embora de maior custo constituem muitas vezes caa solu¸˜o mais eficiente, quer do ponto de vista energ´tico, quer da produtividade e da pr´pria ca e oseguran¸a cEstes sistemas permitem regular o fluxo luminoso de forma cont´ ınua, sendo igualmente controladospor uma fotoc´lula, que em fun¸˜o do n´ de ilumina¸˜o natural, ajusta o fluxo da ilumina¸˜o e ca ıvel ca caartificial, por forma a manter constante o valor da luminosidade pretendido no local; desta formaevitam-se os problemas dos sistemas ”tudo ou nada”, com economias de energia significativasO desenvolvimento dos balastros electr´nicos veio facilitar a aplica¸˜o deste tipo de controlo `s o ca aarmaduras fluorescentes, com resultados muito positivos, ao n´ do seu consumo el´ctrico ıvel eSensores de luz natural e regula¸˜o de fluxo caQuando h´ luz natural em quantidade suficiente as filas de armaduras junto das janelas s˜o desli- a agadas e as restantes operam com uma regula¸˜o de fluxo de valor adequado caPode-se poupar energia adicional atrav´s do uso de detectores de movimento ou de interruptores ehor´rios, que desligam a ilumina¸˜o quando n˜o h´ trabalho no local a ca a aPara locais com pouco movimento, por exemplo corredores, existem actualmente balastros electr´nicos, oque associados a detectores de movimento, permitem efectuar com eficiˆncia grandes poupan¸as e cde energia neste tipo de locaisEm vez de se desligar completamente a ilumina¸˜o, na ausˆncia de pessoas, ´ efectuada uma reg- ca e eula¸˜o de fluxo luminoso para cerca de 10%. Desde o momento em que algu´m entre no local, o ca efluxo luminoso ´ novamente regulado para 100%. eA temporiza¸˜o para a diminui¸˜o de fluxo luminoso pode ser regulada pelo detector de movi- ca camentoA velocidade de diminui¸˜o do fluxo luminoso ´ uma fun¸˜o do balastro electr´nico ca e ca oEsta fun¸˜o ´ designada por ”corridor function” e requer sempre a associa¸˜o de balastros electr´nicos ca e ca ocom regula¸˜o de fluxo a detectores de movimento caSistema de Alarme Fuga de G´s, Fuma¸a e Incˆndio a c eConsistem em dispositivos para alertar e resolver imprevistos, dispondo de sensores para de-tec¸˜o de fuma¸a e incˆndio, que podem emitir sinais sonoros de alerta e at´ acionar esguichos de ca c e eemergˆncia; ou, sensor de vazamento de g´s, uma vez que o sensor capte a fuga, um dispositivo e aautomaticamente fecha a sa´ de g´s, corta a energia el´trica da casa e ainda levanta as cortinas ıda a eLevy, Victorino I. 54
  • 68. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursopara a ventila¸˜o. ca7.2 Tecnologia de Apoio ao Projetista7.2.1 Software para desenhoA ferramenta principal de um projetista s˜o os programas de desenhos auxiliados por computador a(CAD - Computer Aided Design).O AutoCAD ´ a ferramenta principal da maioria dos escrit´rios de projetos, seja de projeto e oel´trico, arquitetˆnico, estrutural, hidr´ulico, etc. O AutoCAD substituiu a antiga prancheta. e o aIsso facilitou muito o trabalho do projetista quando, por exemplo, precisava fazer alguma revis˜o ano desenho. No computador, ele pode abrir o arquivo e fazer as altera¸˜es desejadas. No caso da covelha prancheta ele precisaria come¸ar o desenho do zero. Portanto, o AutoCAD al´m de facilitar, c eele agiliza o trabalho. No AutoCAD, podem-se criar rotinas para desenhos e c´lculos. Evitando ao trabalho repetitivo de algumas a¸˜es. co7.2.2 Utiliza¸˜o do Excel para a Elabora¸˜o de C´lculos ca ca aDurante a elabora¸˜o de um projeto, h´ muitos c´lculos e ´ necess´rio constantemente consultar ca a a e atabelas de normas e cat´logos de produtos aPor exemplo, no dimensionamento de um quadro de distribui¸˜o de uma unidade consumidora, ao case separar os circuitos e definir suas cargas, precisamos calcular a sua corrente, para determinarqual disjuntor e o cabo a serem usados em cada circuito.Com a ajuda do Excel, podem-se organizar esses circuitos em uma tabela com colunas para on´mero do circuito, a descri¸˜o do circuito, a carga e o n´mero de fases. Com essas informa¸˜es u ca u copodem-se criar f´rmulas para o c´lculo da corrente do circuito, determina¸˜o das sec¸˜es adequada o a ca coe dimensionamento das canaliza¸˜es pelos varios metodos. coLevy, Victorino I. 55
  • 69. Cap´ ıtulo 8Conclus˜es e Recomenda¸˜es o co8.1 Conclus˜o aO presente trabalho visou princimpalmente o estudo de elabora¸˜o de um projecto da instala¸˜o ca cael´ctrica de um edif´ residencial.Com o intuito de fazer-se uma abordagem profunda, das difer- e ıcioentes fases e etapas que englobam o projecto el´ctrico de instala¸˜es residenciais e colectivas. e coNo decorrer da elabora¸˜o deste projecto, com a pesquisa de normas e regulamentos, pode-se caaprofundar mais e consolidar os conhecimentos em rela¸˜o a legisla¸˜o e regulamenta¸˜o do sector ca ca cae´ctrico em vigor em Mo¸ambique, organiza¸˜o e planeamento de projectos e´ctricos e sistemas e c ca ede prote¸˜o contra descargas atmosf´ricas. Igualmente foi feita uma introdu¸˜o a automa¸˜o resi- ca e ca cadencial no cap´ ıtulo 7. Para descrever sobre este assunto, foi necessaria uma pesquisa basicamentena internet em sites relacionados com a automa¸˜o residencial. Atraves destes sites foi poss´ ca ıvelestudar artigos sobre a ´rea, que contribuiram para o desenvolvimento deste cap´ a ıtulo.O presente trabalho n˜o visa a transformar o leitor em um projetista pronto para trabalhar, mas aajud´-lo na sua prepara¸˜o inicial. a ca8.2 Recomenda¸˜es coFica como sugest˜o para trabalhos futuros o desenvolvimento de uma pesquisa mais aprofundada apara o projeto telefˆnico ou o de automa¸˜o, visto que s˜o duas ´reas muito ricas em assunto, o ca a ae o presente trabalho se limitou a dar apenas uma introdu¸˜o nesses assuntos.Igualmente como casugest˜o fica o desenvolvimento de sstemas de alimenta¸˜o de energia el´ctrica de emergˆncia a ca e e(grupos geradores) e de Socorro (energia limpa UPS) 56
  • 70. Referˆncias Bibliogr´ficas e a[1] Direc¸˜o Geral de Energia, Guia T´cnico de das Instala¸˜es El´ctricas Estabelecidas em ca e co e Locais Residenciais ou de Uso Profissional.,Quinta Edi¸˜o DGE, 2001. ca[2] RSICEE, Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es Colectivas de Edif´ c co ıcios e Entradas, Di- rec¸˜o Geral de Energia, 1974. ca[3] RSIUEE, Regulamento de Seguran¸a das Instala¸˜es de Utiliza¸˜o de Energia El´ctrica em c co ca e Baixa Tens˜o, Direc¸˜o Geral de Energia, 1974. a ca[4] Prof Lucinio http://www.prof2000.pt/users/lpa[5] Manuel Telles, Apontamentos e notas de aulas, Instala¸˜es El´ctricas I e II co e 57
  • 71. Anexos Tipo de Instala¸˜o ca Potˆncia unit´ria e a Ilumina¸˜o e tomadas de usos gerais ca 25 KVA/m2 Instala¸˜es fixas ou n˜o de climatiza¸˜o ambiente el´ctrica co a ca e 80 KVA/m2 M´quinas de lavar ou secar a 3,3 KVA Cozinha el´ctrica em habita¸˜es e co at´ 3 divis˜es (T2) e o 3 KVA 4 divis˜es (T3) o 4 KVA 5 divis˜es (T4) o 5 KVA mais de 5 divis˜es o 8 KVA ıcios Residenciais - Potˆncias unit´rias (RSIUEE - Art. 435o ) Tabela 8.1: Edif´ e a Tipo de Receptores Coef. simultaneidade Ks Instala¸˜es de ilumina¸˜o co ca 1 Instala¸˜es de tomadas co 0,1 + 0,9/N (N = no de circuitos de tomadas) Inst. de aquecimento el´ctrico e 1 Ar condicionado 1 Aparelhos de cozinha 0,7 Elevadores: Motor de maior potˆncia e 1 Motor seguinte 0,75 Outros motores 0,60 Tabela 8.2: Coeficientes de simultaneidade 58
  • 72. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso No de instala¸˜es de utiliza¸˜o situadas a jusante Coeficientes de simultaneidade co ca At´ 4 e 1,00 5a9 0,75 10 a 14 0,56 15 a 19 0,48 20 a 24 0,43 25 a 29 0,40 30 a 34 0,38 35 a 39 0,37 40 a 49 0,36 ≥ 50 0.34 Tabela 8.3: Coeficientes de simultaneidade para colunas montantes Tipologia dos locais1 Alimenta¸˜o Pot minimas(KVA) Corrente estipulada ca Locais de habita¸˜o ca 1 compartimento Monof´sica a 3,45 15 2 a 6 compartimentos Monof´sica a 6,9 30 Mais de 6 compartimentos Monof´sica2 a 10,35 45 Qualquer n´mero de compartimentos u Trif´sica3 a 10,35 15Tabela 8.4: Potˆncias minimas a considerar para c´lculo das Instala¸˜es em locais habita¸ionais e a co cLevy, Victorino I. 59
  • 73. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Tipos de componentes Intensidade cor- Largura(mm) Altura(mm) Profun(mm) rente nominal Caixas de corte geral GA 32 200 230 90 GB 100 220 320 115 GC 250 350 500 150 GD 400 350 850 195 GE 630 550 850 195 GF 800 550 850 195 GG 1250 600 850 195 Caixas de barramentos BAD 100 700 180 170 BAT 100 1050 180 170 BBD 630 700 250 170 BBT 630 1050 250 170 BCD 1250 700 350 170 BCT 1250 1050 350 170 Caixas de prote d saidas PA 1x32 150 200 90 PB 1x100 250 500 170 PC 2x100 220 500 170 PD 1x250 350 500 170 PE 1x100 1x250 500 500 170 PF 1x400 350 500 170 Tabela 8.5: Caracter´ ısticas gerais de cada um dos componentes de um quadro de colunasLevy, Victorino I. 60
  • 74. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Tipos de compo- Intensidade N´ mero de Largura(mm) Altura(mm) Profun(mm) u nentes corrente saidas nominal CAD 32 2 280 250 100 CAQ 32 4 470 250 100 CBD 63 2 320 300 100 CBQ 63 4 550 300 100 Tabela 8.6: Caixas de colunas Intensidade nominal (IN ) Intensidade con- Intensidade con- vencional de n˜o vencional a de fus˜o a fus˜o a Igual ou inferior a 6A 1,5xIN 2,1xIN Superior a 6A e igual ou inferior a 10A 1,5xIN 1,9xIN Superior a 10A e igual ou inferior a 25A 1,4xIN 1,75xIN Superior a 25A 1,3xIN 1,6xIN Tabela 8.7: Caracter´ ısticas dos fus´ ıveis Intensidade nominal Tempo conven- do fusivel (IN ) cional a) IN ≤ 63A 1h b) 63A < IN ≤ 160A 2h c) 160A < IN ≤ 400A 3h d) IN > 400 4h Tabela 8.8: Caracter´ ısticas dos fus´ ıveisLevy, Victorino I. 61
  • 75. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Intensidade Intensidade Intensidade Intensidade Intensidade Intensidade nominal (IN ) convencional convencional nominal (IN ) convencional convencional (A) de n˜o fus˜o de fus˜o (A) a a a (A) de n˜o fus˜o de fus˜o (A) a a a (A) (A) 2 3 4 50 65 80 4 6 8 60 78 96 6 9 13 63 82 101 8 12 16 80 104 128 10 15 19 100 130 160 12 17 21 125 162 200 15 21 26 160 208 256 16 22 28 200 260 320 20 28 35 250 325 400 25 35 44 315 410 504 30 39 48 400 520 640 32 41 51 500 650 800 40 52 64 630 820 1008 Tabela 8.9: Caracter´ ısticas dos fus´ ıveis. Intensidade nominal (IN ) (A) Intensidade convencional Intensidade convencional de n˜o fus˜o (A) a a de fus˜o (A) a Disjuntores sem regula¸˜o ca 1,1 IN 1,3IN Disjuntores com regula¸˜o ca 1,05 IN 1,2 IN Nota - para os disjuntores com regula¸˜o, I ´ a corrente de regula¸˜o dos rel´s, vari´vel, ca e ca e a em geral, entre 0,65IN e IN . ısticas dos disjuntores (arto 134 - coment´rios 3) Tabela 8.10: Caracter´ aLevy, Victorino I. 62
  • 76. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Intensidade Intensidade Intensidade nominal (IN ) convencional convencional (A) de n˜o fus˜o de fus˜o (A) a a a (A) 6 7 8 10 11 13 15 16,5 19,5 20 22 26 25 27,5 32,5 30 33 39 40 44 52 50 55 65 60 66 78 80 88 104 100 110 130 125 137 162 150 165 195 200 220 260 ısticas dos disjuntores (arto 134 - coment´rios 3) Tabela 8.11: caracter´ aLevy, Victorino I. 63
  • 77. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Sec¸˜o nominal dos ca Diˆmetro nominal dos tubos a 2 conductores(mm ) N´mero de conductores u 1 2 3 4 5 1,5 12 12 16 16 20 2,5 12 16 16 20 20 4 12 16 20 20 25 6 12 16 20 25 25 10 16 25 25 32 32 16 20 25 32 32 40 25 25 32 40 40 50 35 25 40 40 50 50 50 32 40 50 50 63 70 32 50 63 63 63 95 40 50 63 75 75 120 40 63 75 75 90 150 50 63 75 90 90 185 50 75 90 90 110 240 63 75 90 110 110 300 63 90 110 110 — 400 75 110 — — — 500 75 110 — — — Tabela 8.12: Diˆmetros de tubos para instala¸˜es de utiliza¸˜o.(RSIUEE - Art. 243.o -) a co caLevy, Victorino I. 64
  • 78. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Sec¸˜o nominal dos ca Diˆmetro nominal dos tubos a 2 conductores(mm ) N´mero de conductores u 1 2 3 4 5 10 32 32 32 40 40 16 32 32 40 40 50 25 3 2 40 50 50 63 35 32 50 63 63 63 50 40 50 63 75 75 70 40 63 75 75 90 95 50 63 90 90 90 120 50 75 90 110 110 150 63 90 110 110 110 185 63 90 110 110 — 240 75 110 — — — 300 75 110 — — — 400 90 — — — — 500 110 — — — — Tabela 8.13: Diˆmetros de tubos para colunas montantes.(RSICEE Art. 24.o ) aLevy, Victorino I. 65
  • 79. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.1: volumes da casa de banhoLevy, Victorino I. 66
  • 80. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoFigura 8.2: Exemplo de uma instala¸˜o colectiva num edif´ de habita¸˜o multifamiliar com 2 ca ıcio cacolunas, com contagem descentralizada.Levy, Victorino I. 67
  • 81. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoFigura 8.3: Exemplo de uma instala¸˜o colectiva num edif´ de habita¸˜o multifamiliar, com ca ıcio cacontagem centralizada.Levy, Victorino I. 68
  • 82. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso O Quadro de colunas é constituído por: Caixas de protecção das saídas – CPS - (equipadas com fusíveis de alto poder de corte); Caixa de barramentos –CBR - (equipadas com barramentos de cobre nu para fazer a interligação da caixa de corte geral e as caixas de protecção de saídas); Caixa de corte geral – CCG - equipada com um ( interruptortetrapolarde corte omnipolar). Figura 8.4: Quadro de colunaLevy, Victorino I. 69Figura 8.5: Curvas tempo/corrente para disjuntores modulares (EN 60898), temperatura de re-ferˆncia de 30o C (extra´ de informa¸˜o t´cnica da Siemens). e ıdo ca e
  • 83. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.7: Sistema de terra de protec¸˜o ca captor artificial captor artificial (haste vertical tipo Franklin) (Gaiola de Faraday) (condutores de cobertura) condutor de descida Figura 8.8: Elemetos captoresLevy, Victorino I. 70
  • 84. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Eléctrodo Estrutura em anel a proteger Figura 8.9: el´ctrodo em anel e Figura 8.10: El´ctrodo do tipo radial e Figura 8.11: Sistema geral integradoLevy, Victorino I. 71
  • 85. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.12: simbologiaILevy, Victorino I. 72
  • 86. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.13: simbologiaIILevy, Victorino I. 73
  • 87. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de cursoLevy, Victorino I. 74
  • 88. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.15: Esquema de Quadro El´ctrico(habita¸˜o) e caLevy, Victorino I. 75
  • 89. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.16: tra¸ado de circuitos de ilumina¸˜o e tomadas c caLevy, Victorino I. 76
  • 90. Universidade Eduardo Mondlane Projecto de curso Figura 8.17: tra¸ado de circuitos de ilumina¸˜o e tomadas c caLevy, Victorino I. 77