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Apostila iebt v18

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Apostila de instalações elétricas - Versão Atualizada (v18)

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Apostila iebt v18

  1. 1. 1 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO (para Engenharia Civil e Arquitetura) Eng. Eletr. Moisés RL Carvalho MSc Eng. Elétrica - IME e-mail: moisesrlc@gmail.com Versão: v18
  2. 2. 2 Sumário UTILIZAÇÃO DESTA APOSTILA ..............................................................................................10 CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS............................11 Equipamentos MONOFÁSICOS (ou BIFÁSICOS).......................................................................11 Equipamentos TRIFÁSICOS..........................................................................................................12 SIMBOLOGIA E CONVENÇÕES ................................................................................................13 Dutos e distribuição ........................................................................................................................13 Quadros de distribuição ..................................................................................................................14 Interruptores....................................................................................................................................14 Luminárias ......................................................................................................................................15 Tomadas e pontos de utilização ......................................................................................................15 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÕES.......................................................................16 PROJETO.........................................................................................................................................22 Análise Inicial .................................................................................................................................22 Caracterização do fornecimento de energia....................................................................................22 PREVISÃO DE CARGA.................................................................................................................23 Iluminação.......................................................................................................................................23 Marcação dos pontos de luz............................................................................................................23 Pontos de tomada ............................................................................................................................24 Número de pontos de tomada......................................................................................................24 Potências atribuíveis aos pontos de tomada ................................................................................24 Aquecimento elétrico de água .....................................................................................................25 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO EM SETORES / CENTRO DE CARGA...................................27 Recomendações da NBR 5410:2004 ..............................................................................................27 Outras Recomendações...................................................................................................................27 Centro de Carga ..............................................................................................................................27 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES ....................................................28 Seção mínima..................................................................................................................................28 Condutor Fase..............................................................................................................................28 Condutor Neutro..........................................................................................................................28 Condutor de Proteção ..................................................................................................................29 Cores dos Condutores..................................................................................................................31 Capacidade de condução de corrente..............................................................................................31
  3. 3. 3 Tipos de linhas elétricas ..............................................................................................................33 Número de condutores carregados ..............................................................................................39 Tabelas de capacidade de condução de corrente .........................................................................39 Os fatores de correção .................................................................................................................43 Queda de tensão ..............................................................................................................................48 Tabelas de resistência elétrica e reatância indutiva.....................................................................51 Sobrecarga.......................................................................................................................................52 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DAS PROTEÇÕES........................................................54 Disjuntores de baixa tensão ............................................................................................................54 Características Nominais .............................................................................................................54 Curva B e C para disjuntores.......................................................................................................55 Dimensionamento........................................................................................................................55 Exemplos de quadros de disjuntores ...........................................................................................56 Advertência para Quadros de Distribuição.....................................................................................57 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS..................................................58 Considerações iniciais.....................................................................................................................58 Cálculo da ocupação de um eletroduto ...........................................................................................61 Curvas e caixas ...............................................................................................................................62 CÁLCULO DA DEMANDA ...........................................................................................................64 Previsão de Carga ...........................................................................................................................64 Determinação da Demanda.............................................................................................................66 Previsão de Carga para Força Motriz..............................................................................................69 Dimensionamento de Alimentadores..............................................................................................71 Quadros trifásicos........................................................................................................................72 Quadros bifásicos ........................................................................................................................73 DIMENSIONAMENTO DE ENTRADAS INDIVIDUAIS..........................................................74 Tipos de fornecimento.................................................................................................................74 Fornecimento tipo A1, A2, B1 e B2............................................................................................74 Fornecimento tipo A3..................................................................................................................75 Fornecimento do tipo C1 a C20...................................................................................................75 ANEXO A – COMPONENTES DO ATERRAMENTO DE PROTEÇÃO................................76 Equipotencialização ........................................................................................................................76 O terminal de aterramento principal ...............................................................................................76 Os condutores de proteção, ligação equipotencial e aterramento...................................................79 Configurações dos condutores de proteção principais....................................................................80 Aterramento ....................................................................................................................................81
  4. 4. 4 ANEXO B – DISPOSITIVOS DR..................................................................................................82 Conceitos básicos............................................................................................................................82 Atuação ...........................................................................................................................................82 Tipos de Dispositivos DR...............................................................................................................83 Dispositivo DR ou Interruptor DR ..............................................................................................83 Disjuntor DR................................................................................................................................83 Módulos DR ................................................................................................................................83 Princípio de proteção das pessoas...................................................................................................84 Esquemas de ligação.......................................................................................................................85 Obrigatoriedade de utilização de dispositivos DR..........................................................................86 ANEXO C- CÁLCULO LUMINOTÉCNICO...............................................................................87 Definições .......................................................................................................................................87 Fluxo luminoso () ......................................................................................................................87 Iluminância (E)............................................................................................................................87 Eficiência energética....................................................................................................................88 Índice de Reprodução de Cores...................................................................................................88 Temperatura de Cor.....................................................................................................................89 Fator de Depreciação...................................................................................................................89 Vida Útil ......................................................................................................................................89 Curva de Distribuição Luminosa.................................................................................................90 Refletância (Fator de Reflexão)...................................................................................................90 Roteiro de Cálculo ..........................................................................................................................91 BIBLIOGRAFIA..............................................................................................................................95
  5. 5. 5 Lista de Tabelas TABELA 1: Simbologia para dutos e distribuição............................................................................13 TABELA 2: Simbologia para quadros de distribuição......................................................................14 TABELA 3: Simbologia para interruptores.......................................................................................14 TABELA 4: Simbologia para luminárias ..........................................................................................15 TABELA 5: Simbologia para tomadas e pontos de utilização..........................................................15 TABELA 6: Seções mínimas dos condutores isolados .....................................................................28 TABELA 7: Seção do condutor neutro .............................................................................................29 TABELA 8: Seções mínimas dos condutores de proteção................................................................30 TABELA 9: Tipos de Linhas Elétricas..............................................................................................33 TABELA 10: Número de condutores carregados..............................................................................39 TABELA 11: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D da TABELA 9 (Isolação: PVC, condutor de cobre) ....................................39 TABELA 12: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D da TABELA 9 (Isolação: EPR ou XLPE, condutor de cobre).....................40 TABELA 13: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência E, F, G da TABELA 9 (Isolação: PVC, condutor de cobre)..................................................................41 TABELA 14: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência E, F, G da TABELA 9 (Isolação: EPR ou XLPE, condutor de cobre) ..................................................42 TABELA 15: Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para linhas não subterrâneas e de 20ºC (temperatura do solo para linhas subterrâneas).............................................43 TABELA 16: Fatores de correção para cabos contidos em eletrodutos enterrados no solo, com resistividades térmicas diferentes de 2,5 k.m/W, a serem aplicados às capacidades de condução de corrente do método de refe-rência D..................................................................................................44 TABELA 17: Fatores de correção aplicáveis a condutores agrupados em feixe (em linhas abertas ou ............................................................................................................................................................45 TABELA 18: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos unipolares ou cabos multipolares diretamente enterrados (método de referência D, da TABELA 9)...............................47 TABELA 19: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos em eletrodutos diretamente enterrados (método de referência D na TABELA 9). Cabos multipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto .....................................................................................................................................47 TABELA 20: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos em eletrodutos diretamente enterrados (método de referência D na TABELA 9). Cabos unipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto............................................................................................................................................48
  6. 6. 6 TABELA 21: Resistência elétrica e reatâncias indutivas de fios e cabos isolados em PVC, EPR e XLPE em condutos fechados (valores em Ω/km) ............................................................................51 TABELA 22: Taxa de ocupação em eletrodutos...............................................................................58 TABELA 23: Conversão entre “diâmetro nominal” e “polegadas” para eletrodutos. ......................59 TABELA 24: Dimensões dos cabos Nexans.....................................................................................59 TABELA 25: Dimensões dos eletrodutos de PVC rígido TIGRE ....................................................60 TABELA 26: Dimensões dos eletrodutos corrugado TIGREFLEX .................................................60 TABELA 27: Dimensões dos eletrodutos corrugado reforçado TIGREFLEX................................60 TABELA 28: Eletroduto Rígido de Aço-Carbono sem Costura (NBR 5597) .................................61 TABELA 29: Eletroduto Rígido de PVC Tipo Soldável (NBR 6150)..............................................62 TABELA 30: Eletroduto Rígido de PVC Tipo Roscável (NBR 6150).............................................62 TABELA 31: Potências Médias de Aparelhos Eletrodomésticos e de Aquecimento .......................64 TABELA 32: Potências Nominais de Condicionadores de Ar Tipo Janela......................................65 TABELA 33: Potência média dos equipamentos de informática......................................................66 TABELA 34: a = demanda de iluminação e tomadas .......................................................................67 TABELA 35: b = demanda dos aparelhos para aquecimento (chuv., aquec., fornos, etc.)...............68 TABELA 36: c = demanda para condicionadores de ar....................................................................68 TABELA 37: d = demanda dos motores elétricos.............................................................................69 TABELA 38: e = demanda das máquinas de solda a transformador e aparelhos de Raio-X............69 TABELA 39: f = demanda dos aparelhos de Raio-X........................................................................69 TABELA 40: Dimensionamento de entradas individuais.................................................................74 TABELA 41: Seções mínimas de condutores de aterramento enterrados no solo............................81 TABELA 42: Temperatura de cor.....................................................................................................89 TABELA 43: Refletâncias das diversas cores...................................................................................90 TABELA 44: Iluminâncias por classe de tarefa visual .....................................................................91 TABELA 45: Fatores determinantes da iluminação adequada .........................................................91
  7. 7. 7 Lista de Figuras FIGURA 1: Equipamento elétrico genérico......................................................................................11 FIGURA 2: Ponto de luz e interruptor de uma seção........................................................................16 FIGURA 3: Ponto de luz, interruptor de uma seção e tomada baixa ................................................16 FIGURA 4: Ponto de luz no teto, arandela e interruptor de duas seções..........................................17 FIGURA 5: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções.............................17 FIGURA 6: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções.............................17 FIGURA 7: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções e tomada. ............18 FIGURA 8: Lâmpada comandada por interruptor de uma seção, pelo qual chega alimentação. .....18 FIGURA 9: Duas lâmpadas acesas por um interruptor de duas seções, pelo qual chega a alimentação.........................................................................................................................................18 FIGURA 10: Duas lâmpadas comandadas por interruptores independentes, de uma seção cada. ...19 FIGURA 11: Lâmpada comandada por three-way............................................................................19 FIGURA 12: . Lâmpada comandada por three-way..........................................................................19 FIGURA 13: Lâmpada comandada por three-way............................................................................20 FIGURA 14: Lâmpada comandada por three-way e four-way. ........................................................20 FIGURA 15: Lâmpada comandada por three-way e four-way. ........................................................21 FIGURA 16: Marcação de pontos de luz ..........................................................................................23 FIGURA 17: Configuração mínima de TUG’s para banheiro. .........................................................25 FIGURA 18: Configuração mínima de TUG’s para cozinha (perímetro = 11,6 m) e área de serviço (perímetro = 10,7 m). .........................................................................................................................25 FIGURA 19: Configuração mínima de TUG’s para dependência tipo quarto (área = 11,2 m2 e perímetro = 13,8m).............................................................................................................................26 FIGURA 20: Cores dos concutores...................................................................................................31 FIGURA 21: Fluxograma para dimencionamento de condutores.....................................................32 FIGURA 22: Distribuição das quedas de tensão – Entrada em BT ..................................................49 FIGURA 23: Distribuição das quedas de tensão – Entrada em MT .................................................49 FIGURA 24: Corrente nominal dos disjuntores................................................................................53 FIGURA 25: Disjuntores de BT........................................................................................................55 FIGURA 26: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores – Bifásico e Monofásico............56
  8. 8. 8 FIGURA 27: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores Bifásico com DR. ......................56 FIGURA 28: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores Triifásico com DR. ....................56 FIGURA 29: Exemplo de montagem de Quadro de Distribuição.....................................................57 FIGURA 30: Taxa de ocupação de eletrodutos.................................................................................58 FIGURA 31: Eletroduto corrugado...................................................................................................60 FIGURA 32: Curvas e caixas em linhas de eletrodutos....................................................................63 FIGURA 33: Fluxograma para cálculo de damanda.........................................................................71 FIGURA 34: Equipotencialização.....................................................................................................77 FIGURA 35: Equipotencialização (** Detalhe A)............................................................................77 FIGURA 36: Equipotencialização.....................................................................................................78 FIGURA 37: Barramento de Equipotencialização Principal (BEP) .................................................79 FIGURA 38: Exemplo de configuração dos condutores de proteção ...............................................80 FIGURA 39: Exemplo de configuração dos condutores de proteção ...............................................80 FIGURA 40: Exemplo de configuração dos condutores de equipotencialidade...............................80 FIGURA 41: Exemplo de configuração dos condutores de equipotencialidade...............................81 FIGURA 42: Contato direto..............................................................................................................82 FIGURA 43: Contato indireto...........................................................................................................82 FIGURA 44: Dispositivo DR (interruptor DR).................................................................................83 FIGURA 45: Disjuntor DR ...............................................................................................................83 FIGURA 46: Módulo DR..................................................................................................................83 FIGURA 47: Gráfico com zonas tempo x corrente e os efeitos sobre as pessoas (percurso mão esquerda ao pé)...................................................................................................................................84 FIGURA 48: Esquemas de ligação dos dispositivos DR ..................................................................85 FIGURA 49: Esquemas de ligação dos dispositivos DR ..................................................................85 FIGURA 50: Exigência de dispositivos DR......................................................................................86 Figura 51: Fluxo luminoso.................................................................................................................87 Figura 52: Iluminância .......................................................................................................................87 Figura 53: Eficiência energética.........................................................................................................88 Figura 54: Índice de Reprodução de Cores (𝑅𝑎 ou IRC)...................................................................88
  9. 9. 9 Figura 55: Curva de distribuição de Intensidades Luminosas no plano transversal e longitudinal para uma lâmpada fluorescente isolada (A) ou associada a um refletor (B)..............................................90 Figura 56: Representação do pé-direito útil .......................................................................................92 FIGURA 57: Exemplo de tabela para determinação da eficiência do rescinto.................................92 FIGURA 58: Cálculo da quantidade de luminárias...........................................................................93 FIGURA 59: Distribuição de luminárias...........................................................................................93 Figura 60: Luminária TCS 312 da Philips .........................................................................................94 Figura 61: Fatores de utilização – TCS 312 – 2xTLD 32W ..............................................................94
  10. 10. 10 UTILIZAÇÃO DESTA APOSTILA Esta apostila foi elaborada originalmente para auxiliar no ensino de instalações elétricas aos alunos dos cursos de engenharia civil, arquitetura e computação. Entretanto, sua utilização adapta-se muito bem ao ensino aplicado aos alunos de quaisquer cursos técnicos e tecnológicos. Seu conteúdo consiste em simplificações e adaptações adequadas àqueles que não estão totalmente afeitos aos fundamentos da engenharia elétrica e que querem, de forma rápida e simplificada, dimensionar circuitos, equipamentos e dispositivos para este tipo de instalação. As simplificações aqui adotadas podem ser empregadas para instalações residenciais simples e comerciais de pequeno porte. Todas estas simplificações foram elaboradas com base no que é permitido pela NBR-5410 e devem ser sempre verificadas por um engenheiro eletricista.
  11. 11. 11 CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS  Corrente Nominal (𝐼 𝑁): corrente demandada pelo equipamento e cujo valor é especificado pelo fabricante. É dada em Amperes A.  Tensão Nominal (𝑉𝑁): tensão de operação de um equipamento cujo valor é especificado pelo fabricante. Serve de referência para seu funcionamento. É especificada em Volts (V).  Potência Nominal (𝑆 𝑁 ou 𝑃 𝑁): potência (Aparente ou Ativa) de entrada do equipamento, quando o este funciona em sob tensão e frequência nominais, temperatura e carga normais. É dada em Volt-Ampere (VA), potência aparente, ou em Watts (W), potência ativa.  Frequência: frequência da rede elétrica para a qual o equipamento foi projetado para trabalhar e a qual são referidas as outras grandezas elétricas. Geralmente são utilizadas as frequências de 50Hz ou 60Hz. No caso do Brasil, a frequência utilizada é de 60Hz. (Hz, Hertz). No caso dos MOTORES a potência nominal indicada na placa é a potência mecânica útil no eixo do rotor, normalmente dada em kW ou em CV, ou seja, é a POTÊNCIA DE SAÍDA (𝑃′ 𝑁) no seu eixo. Neste caso deve ser considerado o rendimento (η), que também é especificado pelo fabricante, e é dado pela razão entre a potência de saída e a potência de entrada: 𝜂 = 𝑃𝑠𝑎í𝑑𝑎 𝑃𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 = 𝑃′ 𝑁 𝑃 𝑁 O Fator de Potência (FP ou 𝑐𝑜𝑠(𝜙) ) é definido como a razão entre a potência ativa e a potência aparente: 𝑐𝑜𝑠(𝜙) = 𝑃 𝑁 𝑆 𝑁 A figura a seguir representa um equipamento elétrico genérico: FIGURA 1: Equipamento elétrico genérico As diversas variáveis elétricas se relacionam como apresentado a seguir. Equipamentos MONOFÁSICOS (ou BIFÁSICOS) 𝑃 𝑁 = 𝑉𝑁 𝐼 𝑵cos𝜙  Equipamentos MONOFÁSICOS: 𝑉𝑁 é a tensão entre fase e neutro. Equipamento Elétrico cos(𝜙) , 𝜂 𝑉𝑁, 𝐼 𝑁, 𝑆 𝑁 𝑜𝑢 𝑃 𝑁 𝑃′ 𝑁
  12. 12. 12  Equipamentos BIFÁSICOS: 𝑉𝑁 é a tensão entre fase e fase. 𝑆 𝑁 = 𝑉𝑁 𝐼 𝑁 𝐼 𝑁 = 𝑃 𝑁 𝑉𝑁cos𝜙 Lembre-se que, para o caso dos motores elétricos, a potência de placa (ou potência nominal) é a potência de saída (potência mecânica). Portanto: 𝐼 𝑁 = 𝑃 𝑁 𝑉𝑁cos𝜙 = 𝑃 𝑁 𝜂⁄ 𝑉𝑁cos𝜙 = 𝑃′ 𝑁 𝑉𝑁 𝜂cos𝜙 Equipamentos TRIFÁSICOS 𝑃 𝑁 = √3𝑉𝑁 𝐼 𝑵cos𝜙  𝑉𝑁 é a tensão entre fases. 𝑆 𝑁 = √3𝑉𝑁 𝐼 𝑁 𝐼 𝑁 = 𝑃 𝑁 √3𝑉𝑁cos𝜙 Novamente, lembre-se que, para o caso dos motores elétricos tem-se: 𝐼 𝑁 = 𝑃 𝑁 √3𝑉𝑁cos𝜙 = 𝑃 𝑁 𝜂⁄ √3𝑉𝑁cos𝜙 = 𝑃′ 𝑁 √3𝑉𝑁 𝜂cos𝜙  𝜂 é o rendimento do motor. _________________________________________________________________________ No caso dos MOTORES ELÉTRICOS deve-se também ter sempre em mente as seguintes relações: 1 𝑐𝑣 = 735,5𝑊 1 𝐻𝑃 = 745,7𝑊 1 𝑐𝑣 = 0,98632𝐻𝑃 1 𝐻𝑃 = 1,0138697𝑐𝑣
  13. 13. 13 P SIMBOLOGIA E CONVENÇÕES Dutos e distribuição TABELA 1: Simbologia para dutos e distribuição Símbolo Significado Observações Eletroduto embutido no teto ou parede. Só indicar a dimensão dos eletrodutos menos comuns na instalação. O mais comum para cada caso tem a sua dimensão indicada na legenda. Eletroduto embutido no piso. Tubulação para telefone externo. Tubulação para telefone interno. Tubulação para campainha, som, anunciador, ou outro sistema. Condutor fase, neutro, de retorno e de proteção respectivamente, no interior do eletroduto. Cada traço representa um condutor. Indicar o no do circuito e a designação do retorno por uma letra minúscula. Caixa de passagem no piso. Indicar dimensões na legenda ou junto à caixa (em mm). Caixa de passagem no teto. Caixa de passagem na parede. Circuito que sobe Circuito que desce Circuito que passa subindo Circuito que passa descendo a no P P
  14. 14. 14 Quadros de distribuição TABELA 2: Simbologia para quadros de distribuição Símbolo Significado Observações Quadro terminal de luz e força aparente. Indicar as cargas de luz e força no quadro de cargas. Quadro terminal de luz e força embutido. Quadro geral de luz e força aparente. Quadro geral de luz e força embutido. Caixa de telefone. Interruptores TABELA 3: Simbologia para interruptores Símbolo Significado Observações Interruptor de uma seção. A(s) letra(s) minúscula(s) indica(m) o(s) ponto(s) comandado(s). Interruptor de duas seções. Interruptor de três seções. Interruptor paralelo (tree-way). Interruptor intermediário (four-way). Botão de minuteria. Botão de campainha na parede. a M S a ba ba c a a 2 S a,b 3 S a,b,c 3w S a 4w S a
  15. 15. 15 Luminárias TABELA 4: Simbologia para luminárias Símbolo Significado Observações Ponto de luz no teto. C = circuito; R = retorno; P = potência. Para luminárias instaladas em paredes deve-se indicar a altura de instalação. Ponto de luz na parede (arandela). Ponto de luz no teto (embutido). Ponto de luz fluorescente no teto. Ponto de luz fluorescente na parede. Ponto de luz fluorescente no teto (embutido). Tomadas e pontos de utilização TABELA 5: Simbologia para tomadas e pontos de utilização Símbolo Significado Observações Tomada baixa (0,30m do piso) A potência deve ser indicada ao lado em VA (exceto se for 100VA). Se a altura for diferente da normalizada, também deverá ser indicado. Tomadas para motores e aparelhos de ar-condicionado devem indicar os HP (ou CV) ou BTU respectivos. Tomada média (1,30m do piso) Tomada alta (2,00m do piso) Tomada no piso Campainha C R P C R P C R P C R P C R P C R P
  16. 16. 16 ESQUEMAS FUNDAMENTAIS DE LIGAÇÕES Os esquemas apresentados a seguir representam trechos constitutivos de um circuito de iluminação e tomadas, e poderiam ser designados como “subcircuitos” ou circuitos parciais. O condutor neutro é sempre ligado ao receptáculo da lâmpada e à tomada. O condutor fase alimenta o interruptor e a tomada. O condutor de retorno liga o interruptor ao receptáculo da lâmpada. FIGURA 2: Ponto de luz e interruptor de uma seção FIGURA 3: Ponto de luz, interruptor de uma seção e tomada baixa
  17. 17. 17 FIGURA 4: Ponto de luz no teto, arandela e interruptor de duas seções. FIGURA 5: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções FIGURA 6: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções
  18. 18. 18 FIGURA 7: Dois pontos de luz comandados por um interruptor de duas seções e tomada. FIGURA 8: Lâmpada comandada por interruptor de uma seção, pelo qual chega alimentação. FIGURA 9: Duas lâmpadas acesas por um interruptor de duas seções, pelo qual chega a alimentação.
  19. 19. 19 FIGURA 10: Duas lâmpadas comandadas por interruptores independentes, de uma seção cada. FIGURA 11: Lâmpada comandada por three-way FIGURA 12: . Lâmpada comandada por three-way.
  20. 20. 20 FIGURA 13: Lâmpada comandada por three-way. FIGURA 14: Lâmpada comandada por three-way e four-way.
  21. 21. 21 FIGURA 15: Lâmpada comandada por three-way e four-way.
  22. 22. 22 PROJETO Projetar uma instalação elétrica, para qualquer tipo de prédio ou local consiste essencialmente em selecionar, dimensionar e localizar, de maneira racional, os equipamentos e outros componentes ne- cessários a fim de proporcionar, de modo seguro e efetivo, a transferência de energia da fonte até os pontos de utilização. Convém lembrar que o projeto de instalações elétricas é apenas um dos vários projetos necessários à construção de um prédio e, assim, sua elaboração deve ser conduzida em perfeita harmonia com os demais projetos (arquitetura, estruturas, tubulações, etc.). Passamos agora a enumerar as etapas que devem ser seguidas num projeto de instalações elétricas prediais, válidas em princípio, para qualquer tipo de prédio (industrial, residencial, comercial, etc.). A ordem indicada é a geralmente seguida pelos projetistas de empresas de engenharia. No entanto, é bom frisar que, em muitos casos, não só a ordem pode ser alterada, como também etapas podem ser suprimidas ou ainda duas ou mais etapas podem vir a ser fundidas numa única. Análise Inicial É a etapa preliminar do projeto de instalações elétricas de qualquer prédio. Nela são colhidos os dados básicos que orientarão a execução do trabalho. Consiste, em princípio, nos passos descritos a seguir:  Determinação do uso previsto para todas as áreas do prédio;  Determinação do layout dos equipamentos de utilização previstos;  Levantamento das características elétricas dos equipamentos;  Classificação das áreas quanto às influências externas;  Definição do tipo de linha elétrica a utilizar;  Determinar equipamentos que necessitam de energia de substituição;  Determinar setores que necessitam de iluminação de segurança;  Determinar equipamentos que necessitam de energia de segurança;  Realizar uma estimativa inicial da potência instalada e de alimentação globais;  Definir a localização preferencial da entrada de energia. Caracterização do fornecimento de energia Neta etapa deverão ser determinadas as condições em que o prédio será alimentado em condições normais. Assim, nesta fase é imprescindível conhecer os regulamentos locais de fornecimento de energia e, quase sempre, estabelecer contato com o concessionário, a fim de determinar:  Tipo de sistema de distribuição e de entrada;  Localização da entrada de energia;  Tensão de fornecimento;  Padrão de entrada e medição a ser utilizado (cabina primária, cabina de barramentos, caixas de entrada, um ou mais centros de medição, etc.), em função da potência instalada, das condições de fornecimento e do tipo de prédio;
  23. 23. 23 PREVISÃO DE CARGA Iluminação Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.  Nas acomodações de hotéis, motéis e similares pode-se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede.  Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que de pequenas dimensões e onde a colocação do ponto no teto seja de difícil execução ou não conveniente. Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413, pode ser adotado o seguinte critério:  em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA;  em cômodo ou dependências com área superior a 6 m², deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros.  Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas. Marcação dos pontos de luz FIGURA 16: Marcação de pontos de luz
  24. 24. 24 Pontos de tomada Número de pontos de tomada O número de pontos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios:  em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório;  em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos;  em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada; NOTA: admite-se que o ponto de tomada não seja instalado na própria varanda, mas próximo ao seu acesso, quando a varanda, por razões construtivas, não comportar o ponto de tomada, quando sua área for inferior a 2 m² ou, ainda, quando sua profundidade for inferior a 0,80 m.  em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível; NOTA: particularmente no caso de salas de estar, deve-se atentar para a possibilidade de que um ponto de tomada venha a ser usado para alimentação de mais de um equipamento, sendo recomendável equipá- lo, portanto, com a quantidade de tomadas julgada adequada.  em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos: o um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25 m². Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou dependência, a até 0,80 m no máximo de sua porta de acesso; o um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for superior a 2,25 m² e igual ou inferior a 6 m² ; o um ponto de tomada para cada 5 m, ou fração, de perímetro, se a área do cômodo ou dependência for superior a 6 m², devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível. Potências atribuíveis aos pontos de tomada  A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar e não deve ser inferior aos seguintes valores mínimos: o em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a 6 pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600 VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100 VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente; o nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por ponto de tomada.
  25. 25. 25 Aquecimento elétrico de água  A conexão do aquecedor elétrico de água ao ponto de utilização deve ser direta, sem uso de tomada de corrente. FIGURA 17: Configuração mínima de TUG’s para banheiro. . FIGURA 18: Configuração mínima de TUG’s para cozinha (perímetro = 11,6 m) e área de serviço (perímetro = 10,7 m).
  26. 26. 26 FIGURA 19: Configuração mínima de TUG’s para dependência tipo quarto (área = 11,2 m2 e perímetro = 13,8m)
  27. 27. 27 DIVISÃO DA INSTALAÇÃO EM SETORES / CENTRO DE CARGA Recomendações da NBR 5410:2004 Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização, que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas de corrente. Em unidades residenciais e acomodações de hotéis, motéis e similares, devem ser previstos circuitos independentes para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A. Outras Recomendações 1. Aparelhos de ar condicionado devem ter circuitos individuais. 2. Cada circuito deve ter seu próprio condutor neutro. 3. As tomadas da copa-cozinha e área de serviço devem fazer parte de circuitos exclusivos. 4. Sempre que possível, deve-se projetar circuitos independentes para os quartos, salas (depen- dências sociais), cozinhas e dependências de serviço. Centro de Carga É o ponto teórico em que, para efeito de distribuição elétrica, pode-se considerar concentrada toda a carga de uma determinada área. É o ponto que deveria se localizar o quadro de distribuição de modo a reduzir ao mínimo os custos de instalação e funcionamento. Existe um processo analítico para a sua determinação, em função da potência e das coordenadas dos diversos pontos alimentados a partir do quadro de distribuição considerado. Cada subsetor, cada setor, bem como a instalação como um todo possuem seus centros de carga e nesses pontos deveriam idealmente localizar-se os respectivos quadros de distribuição. Na prática, apenas em casos excepcionais, efetua-se a determinação exata dos centros de carga, recorrendo-se quase sempre a uma determinação aproximada, considerando as exigências e limitações de cada área. O processo para localização do centro de carga é definido pelo cálculo do baricentro dos pontos considerados como de carga puntiforme e correspondentes à potência demandada de cada subsetor (ou equipamento “mais pesado”), com suas respectivas distâncias em relação a origem de um sistema de coordenadas cartesianas. N NN PPP PXPXPX X      21 2211 N NN PPP PYPYPY Y      21 2211 Nestas duas últimas equações, X e Y correspondem as coordenadas do centro de carga, PN é a potência do subsetor N (ou da carga N) e XN e YN suas respectivas coordenadas.
  28. 28. 28 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORES Chama-se de dimensionamento técnico de um circuito à aplicação dos diversos itens da NBR 5410 relativos à escolha da seção de um condutor e do seu respectivo dispositivo de proteção. Os principais critérios da norma são: Seção mínima Capacidade de condução de corrente Queda de tensão Sobrecarga Para considerarmos um circuito completa e corretamente dimensionado, é necessário aplicar os seis critérios acima, cada um resultando em uma seção e considerar como seção final a maior dentre todas as obtidas. Seção mínima Conforme NBR 5410:2004, item 6.2.6 Condutor Fase As seções dos condutores fase não devem ser inferiores aos valores dados na TABELA 6. TABELA 6: Seções mínimas dos condutores isolados Tipo de instalação Utilização do circuito Seção mínima do condutor de cobre isolado (mm²) Instalações fixas em geral Circuitos de iluminação 1,5 Circuitos de força (incluem tomadas) 2,5 Circuitos de sinalização e circuitos de controle 0,5 Ligações flexíveis Para um equipamento específico Como especificado na norma do equipamento Para qualquer outra aplicação 0,75 Circuitos a extra baixa tensão para apli- cações especiais 0,75 Nota: De acordo com a Tabela 47 da NBR 5410:2004. Condutor Neutro O item 6.2.6.2.1 da NBR 5410:2004 estabelece que: O CONDUTOR NEUTRO NÃO PODE SER COMUM A MAIS DE UM CIRCUITO. Especial cuidado deve ser dado a este item, uma vez que é prática comum de alguns eletricistas inexperientes utilizar um neutro para vários circuitos. O condutor neutro deve possuir, no mínimo, a mesma seção que os condutores fase nos seguintes casos:
  29. 29. 29  em circuitos monofásicos e bifásicos;  em circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for igual ou inferior a 25 mm²;  em circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicas (*). Apenas nos circuitos trifásicos é admitida a redução do condutor neutro nos seguintes casos:  o circuito for presumivelmente equilibrado, em serviço normal;  a corrente das fases não contiver uma elevada taxa de harmônicas; e  o condutor neutro for protegido contra sobrecorrentes (**). * A presença de correntes harmônicas não é detectada pelos medidores de corrente elétrica comuns , e também não costuma ser calculada pelos projetistas de instalações elétricas. Estas correntes costumam estar presentes em circuitos que alimentam muitas luminárias com lâmpadas fluorescentes e, mais ainda, em circuitos com muitos computadores ou outros equipamentos de tecnologia de informação. ** Quando a seção do condutor neutro for inferior à dos condutores de fase, é necessário prever detecção de sobrecorrente no condutor neutro, adequada à seção desse condutor. Essa detecção deve provocar o seccionamento dos condutores de fase, mas não necessariamente do condutor neutro. TABELA 7: Seção do condutor neutro Seção dos condutores fase (mm²) Seção mínima do condutor neutro (mm²) S < 25 S 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 185 Nota: De acordo com a Tabela 48 da NBR 5410:2004 Condutor de Proteção A NBR 5410:2004 recomenda o uso de CONDUTORES DE PROTEÇÃO (designados por PE), que, preferencialmente, deverão ser condutores isolados, cabos unipolares ou veias de cabos multipolares. Um condutor de proteção pode ser comum a dois ou mais circuitos, desde que esteja instalado no mesmo conduto que os respectivos condutores de fase. A TABELA 8, indica a seção mínima do condutor de proteção em função da seção dos condutores fase do circuito. Em instalações fixas, admite-se o uso de um condutor com a função dupla de neutro e condutor de proteção. É o condutor PEN (PE + N), cuja seção mínima é de 10 mm² (condutor de cobre).
  30. 30. 30 Se, em um ponto qualquer da instalação, as funções de neutro e de condutor de proteção forem separadas, com a transformação do condutor PEN em dois condutores distintos, um destinado a neutro e o outro a condutor de proteção, não se admite que o condutor neutro, a partir desse ponto, venha a ser ligado a qualquer ponto aterrado da instalação. TABELA 8: Seções mínimas dos condutores de proteção Seção do condutor fase (mm²) Seção do condutor de proteção (mm²) 1,5 1,5 (mínima) 2,5 2,5 4 4 6 6 10 10 16 16 25 16 35 16 50 25 70 35 95 50 120 70 150 95 185 95 240 120 300 150 400 240 500 240 630 400 800 400 1000 500 Nota: de acordo com a Tabela 58 da NBR 5410: 2004.
  31. 31. 31 Cores dos Condutores A NBR 5410:2004 prevê no item 6.1.5.3 que os condutores de um circuito devem ser identificados, porém deixa em aberto o modo como fazer esta identificação. No caso de o usuário desejar fazer a identificação por cores, então devem ser adotadas aquelas prescritas na norma, a saber:  Neutro (N) = azul-claro;  Condutor de proteção (PE) = verde-amarela ou verde;  Condutor PEN = azul-claro com indicação verde-amarela nos pontos visíveis. OBS: a NBR-5410 não estabelece cores para os condutores de fase e de retorno. FIGURA 20: Cores dos concutores Capacidade de condução de corrente (conforme NBR 5410:2004, item 6.2.5) a)O primeiro passo consiste em determinar o tipo de isolação que será utilizada na fiação elétrica: PVC (70ºC) ou EPR/XLPE (90ºC). b)Em seguida deve ser determinado qual o método de instalação que será utilizado e relacioná-lo a um dos métodos de referência definidos na NBR 5410:2004. Para tanto, basta procurar na primeira coluna da TABELA 9, o método de instalação que será utilizado e verificar qual o método de referência correspondente. Em instalações residenciais os métodos mais comuns é o de número 7 (método e referência B1)., ou seja, a instalação está prevista para ser executada com condutores isolados acon- dicionados em eletrodutos embutidos em alvenaria. c)O passo seguinte consiste em verificar número de condutores carregados, que é determinado conforme TABELA 10.Erro! Fonte de referência não encontrada. d)Na quarta etapa deve-se calcular as correntes de projeto de cada circuito. e)Em seguida aplica-se os fatores de correção (de temperatura e de agrupamento de circuitos). f) Finalmente, obtém-se a bitola do condutor a ser utilizado entrando-se nas TABELA 11 a TABELA 14.
  32. 32. 32 FIGURA 21: Fluxograma para dimencionamento de condutores 1. Definido pelo projetista. 2. TABELA 9 3. TABELA 10 4. Cálculo em função da carga e das CARACTERÍSTICAS NOMINAIS DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS, página 11. 5. TABELA 15 e TABELA 16. 6. TABELA 17 e demais. 7. TABELA 11 e demais.
  33. 33. 33 Tipos de linhas elétricas TABELA 9: Tipos de Linhas Elétricas
  34. 34. 34
  35. 35. 35
  36. 36. 36
  37. 37. 37
  38. 38. 38
  39. 39. 39 Número de condutores carregados TABELA 10: Número de condutores carregados Tipo de circuito Nº de condutores carregados Monofásico a dois condutores 2 Monofásico a três condutores 2 Duas fases sem neutro 2 Duas fases com neutro 3 Trifásico sem neutro 3 Trifásico com neutro 3 ou 4 (*) Nota: Em particular, no caso de circuito trifásico com neutro, quando a circulação de corrente no neutro não for acompanhada de redução correspondente na carga dos condutores de fase, o neutro deve ser computado como condutor carregado. É o que acontece quando a corrente nos condutores de fase contém componentes harmônicas de ordem três e múltiplos numa taxa superior a 15%. Nessas condições, o circuito trifásico com neutro deve ser considerado como constituído de 4 condutores carregados e a determinação da capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser afetada do “fator de correção devido ao carregamento do neutro”. Tal fator, que em caráter geral é de 0,86, independentemente do método de instalação, é aplicável então às capacidades de condução de corrente válidas para três condutores carregados. Tabelas de capacidade de condução de corrente TABELA 11: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D da TABELA 9 (Isolação: PVC, condutor de cobre) Seções nominais (mm²) MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 9 (1) A1 A2 B1 B2 C D Quantidade de condutores carregados 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) 0,5 7 7 7 7 9 8 9 8 10 9 12 10 0,75 9 9 9 9 11 10 11 10 13 11 15 12 1 11 10 11 10 14 12 13 12 15 14 18 15 1,5 14,5 13,5 14 13 17,5 15,5 16,5 15 19,5 17,5 22 18 2,5 19,5 18 18,5 17,5 24 21 23 20 27 24 29 24 4 26 24 25 23 32 28 30 27 36 32 38 31 6 34 31 32 29 41 36 38 34 46 41 47 39 10 46 42 43 39 57 50 52 46 63 57 63 52 16 61 56 57 52 76 68 69 62 85 76 81 67 25 80 73 75 68 101 89 90 80 112 96 104 86 35 99 89 92 83 125 110 111 99 138 119 125 103 50 119 108 110 99 151 134 133 118 168 144 148 122 70 151 136 139 125 192 171 168 149 213 184 183 151 95 182 164 167 150 232 207 201 179 258 223 216 179 120 210 188 192 172 269 239 232 206 299 259 246 203 150 240 216 219 19 309 275 265 236 344 299 278 230 185 273 245 248 223 353 314 300 268 392 341 312 258 240 321 286 291 261 415 370 351 313 461 403 361 297 300 367 328 334 298 477 426 401 358 530 464 408 336 400 438 390 398 355 571 510 477 425 634 557 478 394 500 502 447 456 406 656 587 545 486 729 642 540 445 630 578 514 526 467 758 678 626 559 843 743 614 506 800 669 593 609 540 881 788 723 645 978 865 700 577 1000 767 679 698 618 1012 906 827 738 1125 996 792 652 Nota: de acordo com a Tabela 36 da NBR 5410:2004.  Temperatura do condutor: 70ºC; Temperaturas: 30ºC (ambiente) e 20ºC (solo).
  40. 40. 40 TABELA 12: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D da TABELA 9 (Isolação: EPR ou XLPE, condutor de cobre) Seções nominais (mm²) MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 9 (1) A1 A2 B1 B2 C D Quantidade de condutores carregados 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) 0,5 10 9 10 9 12 10 11 10 12 11 14 12 0,75 12 11 12 11 15 13 15 13 16 14 18 15 1 15 13 14 13 18 16 17 15 19 14 18 15 1,5 19 17 18,5 16,5 23 20 22 19,5 24 22 26 22 2,5 26 23 25 22 31 28 30 26 33 30 34 29 4 35 31 33 30 42 37 40 35 45 40 44 37 6 45 40 42 38 54 48 51 44 58 52 56 46 10 61 54 57 51 75 66 69 60 90 71 73 61 16 81 73 76 68 100 88 91 80 107 96 95 79 25 106 95 99 89 133 117 119 105 138 119 121 101 35 131 117 121 109 164 144 146 128 171 147 146 122 50 158 141 145 130 198 175 175 154 209 179 173 144 70 200 179 183 164 253 222 221 194 269 229 213 178 95 241 216 220 197 306 269 265 233 328 278 252 211 120 278 249 253 227 354 312 305 268 382 322 287 240 150 318 285 290 259 407 358 349 307 441 371 324 271 185 362 324 329 295 464 408 395 348 506 424 363 304 240 424 380 386 346 546 481 462 407 599 500 419 351 300 486 435 442 396 628 553 529 465 693 576 474 396 400 579 519 527 472 751 661 628 552 835 692 555 464 500 664 595 604 541 864 760 718 631 966 797 627 525 630 765 685 696 623 998 879 825 725 1122 923 711 596 800 885 792 805 721 1158 1020 952 837 1311 1074 811 679 1000 1014 908 923 826 1332 1173 1088 957 1515 1237 916 767 Nota: de acordo com a Tabela 37 da NBR 5410:2004.  2 e 3 condutores carregados.  Temperatura do condutor: 90ºC; Temperaturas: 30ºC (ambiente) e 20ºC (solo).
  41. 41. 41 TABELA 13: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência E, F, G da TABELA 9 (Isolação: PVC, condutor de cobre) Seções nominais (mm²) MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 9 Cabos multipolares Cabos unipolares ou condutores isolados E E F F F G G Cabos bipolares Cabos tripolares e tetrapolares 2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares Condutores isolados ou cabos unipolares em trifólio 3 cabos unipolares ou 3 condutores isolados Contíguos Espaçados horizontalmente Espaçados verticalmente 1 2 3 4 5 6 7 8 0,5 11 9 11 8 9 12 10 0,75 14 12 14 11 11 16 13 1 17 14 17 13 14 19 16 1,5 22 18,5 22 17 18 24 21 2,5 30 25 31 24 25 34 29 4 40 34 41 33 34 45 39 6 51 43 53 43 45 59 51 10 70 60 73 60 63 81 71 16 94 80 99 82 85 110 97 25 119 101 131 110 114 146 130 35 148 126 162 137 143 181 162 50 180 153 196 167 174 219 197 70 232 196 251 216 225 281 254 95 282 238 304 264 275 341 311 120 328 276 352 308 321 396 362 150 379 319 406 356 372 456 419 185 434 364 463 409 427 521 480 240 514 430 546 485 507 615 569 300 593 497 629 561 587 709 659 400 715 597 754 656 689 852 795 500 826 689 868 749 789 982 920 630 958 789 1005 855 905 1138 1070 800 1118 930 1169 971 1119 1325 1251 1000 1292 1073 1346 1079 1296 1528 1448 Nota: de acordo com a Tabela 38 da NBR 5410:2004  Temperatura no condutor: 70ºC.  Temperatura ambiente: 30ºC.
  42. 42. 42 TABELA 14: Capacidades de condução de corrente, em amperes, para os métodos de referência E, F, G da TABELA 9 (Isolação: EPR ou XLPE, condutor de cobre) Seções nominais (mm²) MÉTODOS DE INSTALAÇÃO DEFINIDOS NA TABELA 9 Cabos multipolares Cabos unipolares ou condutores isolados E E F F F G G Cabos bipolares Cabos Tripolares e Tetrapolares 2 condutores isolados ou 2 cabos unipolares Condutores isolados ou cabos unipolares em trifólio 3 cabos unipolares ou 3 condutores isolados Contíguos Espaçados Horizontalmente Espaçados Verticalmente 1 2 3 4 5 6 7 8 0,5 13 12 13 10 10 15 12 0,75 17 15 17 13 14 19 16 1 21 18 21 16 17 23 19 1,5 26 23 27 21 22 30 25 2,5 36 32 37 29 30 41 35 4 49 42 50 40 42 56 48 6 63 54 65 53 55 73 63 10 86 75 90 74 77 101 88 16 115 100 121 101 105 137 120 25 149 127 161 135 141 182 161 35 185 158 200 169 176 226 201 50 225 192 242 207 216 275 246 70 289 246 310 268 279 353 318 95 352 298 377 328 342 430 389 120 410 346 437 383 400 500 454 150 473 399 504 444 464 577 527 185 542 456 575 510 533 661 605 240 641 538 679 607 634 781 719 300 741 621 783 703 736 902 833 400 892 745 940 823 868 1085 1008 500 1030 859 1083 946 998 1253 1169 630 1196 995 1254 1088 1151 1454 1362 800 1396 1159 1460 1252 1328 1696 1595 1000 1613 1336 1683 1420 1511 1958 1849 Nota: de acordo com a Tabela 39 da NBR 5410:2004.  Temperatura no condutor: 90ºC.  Temperatura ambiente: 30ºC.
  43. 43. 43 Os fatores de correção  Fatores de correção para temperatura;  Fatores de correção para resistividade térmica do solo;  Fatores de correção para agrupamento de circuitos;  Fatores de correção para correntes harmônicas. Fatores de correção para temperatura O valor da temperatura ambiente a utilizar é o da temperatura do meio circundante quando o cabo ou o condutor considerado não estiver carregado. Para temperaturas ambientes diferentes de 30o C para linhas não subterrâneas e de 20o C para a temperatura do solo no caso de linhas subterrâneas, devem ser utilizados os fatores de correção indicados na TABELA 15. TABELA 15: Fatores de correção para temperaturas ambientes diferentes de 30ºC para linhas não subterrâneas e de 20ºC (temperatura do solo para linhas subterrâneas) Temperatura (ºC) ISOLAÇÃO PVC EPR ou XLPE PVC EPR ou XLPE Ambiente Do solo 10 1,22 1,15 1,10 1,07 15 1,17 1,12 1,05 1,04 20 1,12 1,08 1 1 25 1,06 1,04 0,95 0,96 30 1 1 0,89 0,93 35 0,94 0,96 0,84 0,89 40 0,87 0,91 0,77 0,85 45 0,79 0,87 0,71 0,80 50 0,71 0,82 0,63 0,76 55 0,61 0,76 0,55 0,71 60 0,50 0,71 0,45 0,65 65 - 0,65 - 0,60 70 - 0,58 - 0,53 75 - 0,50 - 0,46 80 - 0,41 - 0,38 Nota: de acordo com a Tabela 40 da NBR 5410:2004. Fatores de correção para resistividade térmica do solo Em locais onde a resistividade térmica do solo seja diferente de 2,5 K.m/W, caso típico de solos se- cos, deve ser feita uma correção adequada nos valores da capacidade de condução de corrente. Solos úmidos possuem valores menores de resistividade térmica, enquanto solos muito secos apresentam valores maiores O valor 2,5 K.m/W é o recomendado pela IEC quando o tipo de solo e a localização geográfica não são especificados. A TABELA 16 dá os fatores de correção para resistividades térmicas do solo diferentes da 2,5 K.m/W.
  44. 44. 44 TABELA 16: Fatores de correção para cabos contidos em eletrodutos enterrados no solo, com resistividades térmicas diferentes de 2,5 k.m/W, a serem aplicados às capacidades de condução de corrente do método de refe-rência D Resistividade Térmica (K.m/W) 1 1,5 2 3 Fator de correção 1,18 1,10 1,05 0,96 Nota: de acordo com a Tabela 41 da NBR 5410:2004. Fatores de correção para agrupamento de circuitos As tabelas de capacidade de condução de corrente, TABELA 11 e TABELA 12, para os métodos de referência A1, A2, B1, B2, C e D, são válidas para circuitos simples constituídos pelos seguintes números de condutores:  Dois condutores isolados, dois cabos unipolares ou um cabo bipolar;  Três condutores isolados, três cabos unipolares ou um cabo tripolar. Quando for instalado, em um mesmo grupo, um número maior de condutores ou de cabos, devem ser aplicados os fatores de correção especificados a partir da TABELA 17. As capacidades de condução de corrente indicadas nas TABELA 13 e TABELA 14 são válidas para os métodos de referência E, F e G, e para:  dois condutores carregados (dois condutores isolados, dois cabos unipolares ou um cabo bipolar);  três condutores carregados (três condutores isolados, três cabos unipolares ou um cabo tripolar). Para um número maior de condutores, agrupados, devem ser aplicados os fatores de correção especificados na TABELA 17, quando os condutores forem dispostos em feixe ou num mesmo plano, em camada única; ou então os fatores de agrupamento da TABELA 18 quando os condutores forem dispostos em mais de uma camada.
  45. 45. 45 TABELA 17: Fatores de correção aplicáveis a condutores agrupados em feixe (em linhas abertas ou fechadas) e a condutores agrupados num mesmo plano, em camada única. Ref. Forma de agrupamento dos condutores Número de circuitos ou de cabos multipolares Tabelas dos métodos de referência 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a 11 12 a 15 16 a 19 20 ou mais 1 Em feixe: ao ar livre ou sobre superfície; embutidos; em conduto fechado. 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,54 0,52 0,50 0,45 0,41 0,38 36 a 39 (métodos A a F) 2 Camada única sobre parede, piso, ou em bandeja não perfurada ou prateleira. 1,00 0,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,72 0,71 0,70 36 e 37 (método C) 3 Camada única no teto. 0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,64 0,63 0,62 0,61 4 Camada única em bandeja perfurada. 1,00 0,88 0,82 0,77 0,75 0,73 0,73 0,72 0,72 38 e 39 (métodos 5 E e F)5 Camada única sobre leito, suporte etc. 1,00 0,87 0,82 0,80 0,80 0,79 0,79 0,78 0,78 Nota: de acordo com a Tabela 42 da NBR 5410:2004. NOTAS 1. Esses fatores são aplicáveis a grupos homogêneos de cabos, uniformemente carregados. 2. Quando a distância horizontal entre cabos adjacentes for superior ao dobro de seu diâmetro externo, não é necessário aplicar nenhum fator de redução. 3. O número de circuitos ou de cabos com o qual se consulta a tabela refere-se  à quantidade de grupos de dois ou três condutores isolados ou cabos unipolares, cada grupo constituindo um circuito (supondo-se um só condutor por fase, isto é, sem condutores em paralelo), e/ou  à quantidade de cabos multipolares que compõe o agrupamento, qualquer que seja essa composição (só condutores isolados, só cabos unipolares, só cabos multipolares ou qualquer combinação). 4. Se o agrupamento for constituído, ao mesmo tempo, de cabos bipolares e tripolares, deve-se considerar o número total de cabos como sendo o número de circuitos e, de posse do fator de agrupamento resultante, a determinação das capacidades de condução de corrente, nas tabelas TABELA 11 a TABELA 14, deve ser então efetuada:  na coluna de dois condutores carregados, para os cabos bipolares; e  na coluna de três condutores carregados, para os cabos tripolares. 5. Um agrupamento com N condutores isolados, ou N cabos unipolares, pode ser considerado composto tanto de N/2 circuitos com dois condutores carregados quanto de N/3 circuitos com três condutores carregados. 6. Os valores indicados são médios para a faixa usual de seções nominais, com dispersão geralmente inferior a 5%. Na elaboração de projetos de instalações elétricas é sempre interessante considerar o item 6.2.5.5.2 da NBR 5410:2004, abaixo transcrito: 6.2.5.5.2 Os condutores para os quais se prevê uma corrente de projeto não superior a 30% de sua capacidade de condução de corrente, já determinada observando-se o fator de agrupamento incorrido, podem ser desconsiderados para efeito de cálculo do fator de correção aplicável ao restante do grupo.
  46. 46. 46 Trata-se de uma situação muito comum em instalações residenciais. Seja, por exemplo, um eletroduto circular embutido em alvenaria (métodos de referência B1), contendo 3 circuitos de tomadas de corrente, todos com 2 condutores isolados, cobre com isolação em PVC, de 2,5 mm², que é a seção mínima estabelecida pela TABELA 6. A capacidade de condução de corrente dos condutores de cada circuito é determinada conforme a seguir: TABELA 9 Métodos de referência B1 TABELA 11 B1 - 2 condutores carregados - 2,5mm² TABELA 17 Fatores de correção para agrupamento de circuitos Portanto: 24 x 0,7 = 16,8 A Se um dos circuitos tiver uma corrente de projeto não superior a 16,8 x 0,3 = 5,04 A (que corresponde a 30% de sua capacidade de condução de corrente), ele pode ser desconsiderado e os condutores dos outros 2 circuitos terão uma capacidade de condução de corrente dada por: 24 x 0,8 = 19,2 A (neste caso foi utilizado o FATOR DE AGRUPAMENTO para dois condutores carregados, conforme TABELA 17). Se, agora, um desses 2 circuitos tiver uma corrente de projeto não superior a 19,2 x 0,3 = 5,76 A, (novamente, que corresponde a 30% de sua capacidade de condução de corrente), ele também poderá ser desconsiderado e os condutores do circuito restante terão uma capacidade de condução de corrente de 24 A (neste caso foi utilizado o FATOR DE AGRUPAMENTO para um condutor carregado, conforme TABELA 17). . Assim, nas condições de instalação indicadas, não será necessário aplicar qualquer fator de agrupamento, se: - circuito 1: 𝐼 𝐵1 ≤ 5,04𝐴 - circuito 2: 𝐼 𝐵2 ≤ 5,76𝐴 - circuito 3: 𝐼 𝐵3 ≤ 24𝐴
  47. 47. 47 TABELA 18: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos unipolares ou cabos multipolares diretamente enterrados (método de referência D, da TABELA 9) Número de circuitos DISTÂNCIA ENTRE OS CABOS (a) Nula 1 diâmetro de cabo 0,125 m 0,25 m 0,5 m 2 0,75 0,80 0,85 0,90 0,90 3 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 4 0,60 0,60 0,70 0,75 0,80 5 0,55 0,55 0,65 0,70 0,80 6 0,50 0,55 0,60 0,70 0,80 Nota: de acordo com a Tabela 44 da NBR 5410:2004. TABELA 19: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos em eletrodutos diretamente enterrados (método de referência D na TABELA 9). Cabos multipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto Número de Circuitos ESPAÇAMENTO ENTRE DUTOS (a) Nulo 0,25 m 0,5 m 1,0 m 2 0,85 0,90 0,95 0,95 3 0,75 0,85 0,90 0,95 4 0,70 0,80 0,85 0,90 5 0,65 0,80 0,85 0,90 6 0,60 0,80 0,80 0,80 Nota: De acordo com a Tabela 45 da NBR 5410:2004.
  48. 48. 48 TABELA 20: Fatores de agrupamento para mais de um circuito cabos em eletrodutos diretamente enterrados (método de referência D na TABELA 9). Cabos unipolares em eletrodutos - 1 cabo por eletroduto. Número de circuitos ESPAÇAMENTO ENTRE DUTOS (a) Nulo 0,25 m 0,5 m 1,0 m 2 0,80 0,90 0,90 0,90 3 0,70 0,80 0,85 0,90 4 0,65 0,75 0,80 0,90 5 0,60 0,70 0,80 0,90 6 0,60 0,70 0,80 0,90 Nota: Somente deve ser instalado 1 cabo unipolar por eletroduto, no caso deste ser em material não-magnético. Grupos contendo cabos de dimensões diferentes Os fatores de correção tabelados são aplicáveis a grupos de cabos semelhantes, igualmente carregados. O cálculo dos fatores de correção para grupos contendo condutores isolados ou cabos unipolares ou multipolares de diferentes seções nominais, depende da quantidade de condutores ou cabos e da faixa de seções. Tais fatores não podem ser Tabelados e devem ser calculados caso a caso, utilizando, por exemplo, a NBR 11301. Nota: São considerados cabos semelhantes aqueles cujas capacidades de condução de corrente baseiam-se na mesma temperatura máxima para serviço contínuo e cujas seções nominais estão contidas no intervalo de 3 seções normalizadas sucessivas. No caso de condutores isolados, cabos unipolares ou cabos multipolares de dimensões diferentes em condutos fechados ou em bandejas, leitos, prateleiras ou suportes, caso não seja viável um cálculo mais específico, deve-se utilizar a expressão: onde: F = fator de correção n = número de circuitos ou de cabos multipolares Nota: A expressão dada está a favor da segurança e reduz os perigos de sobrecarga sobre os cabos de menor seção nominal. Pode, no entanto, resultar no superdimensionamento dos cabos de seções mais elevadas. Queda de tensão Em qualquer ponto de utilização da instalação, a queda de tensão verificada não deve ser superior aos seguintes valores, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação: a) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT, no caso de transformador de propriedade da(s) unidade(s) consumidora(s);
  49. 49. 49 b) 7%, calculados a partir dos terminais secundários do transformador MT/BT da empresa distribuidora de eletricidade, quando o ponto de entrega for aí localizado; c) 5%, calculados a partir do ponto de entrega, nos demais casos de ponto de entrega com fornecimento em tensão secundária de distribuição; d) 7%, calculados a partir dos terminais de saída do gerador, no caso de grupo gerador próprio. OBS: ponto de entrega: Ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidade com a instalação elétrica da(s) unidade(s) consumidora(s) e que delimita as responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora. Em geral pode-se adotar os seguintes esquemas: FIGURA 22: Distribuição das quedas de tensão – Entrada em BT FIGURA 23: Distribuição das quedas de tensão – Entrada em MT A NBR-5410:2004 estabelece ainda, no seu item 6.2.7.2 que “Em nenhum caso a queda de tensão nos circuitos terminais pode ser superior a 4%.”
  50. 50. 50 Cálculo da queda de tensão Determina-se a queda de tensão a partir da seguinte expressão: ∆𝑉 = 𝑡𝐼 𝑏 𝑙(𝑟 cos 𝜙 + 𝑥 sin 𝜙) onde:  V = queda de tensão (V)  t = 2 para circuitos monofásicos ou 3 para trifásicos.  Ib = corrente de projeto (A)  r = resistência do circuito (/km)  x = reatância do circuito (/km)  l = comprimento do circuito (km)  cos 𝜙 e sin 𝜙 são, respectivamente, o fator de potência e o fator reativo do circuito. Essa expressão é muitas vezes apresentada como, Δ𝑉 = 𝐼 𝑏 𝑙Δ𝑉̅̅̅̅ Onde: Δ𝑉̅̅̅̅ = 𝑡(𝑟 cos 𝜙 + 𝑥 sin 𝜙) é a chamada “queda de tensão unitária”, dada em V/A.km e tabelada pelos fabricantes de cabos para diversos tipos de circuitos e diversos valores do fator de potência. Os valores de resistência e reatância podem ser obtidos na TABELA 21. No caso de circuito com cargas distribuídas, o cálculo deve ser feito para cada trecho do circuito: ∆𝑉 = 𝑡(𝑟 cos 𝜙 + 𝑥 sin 𝜙) ∑ 𝐼 𝑘 𝑙 𝑘 𝑛 𝑘=1 Ou ainda, ∆𝑉 = Δ𝑉̅̅̅̅ ∑ 𝐼 𝑘 𝑙 𝑘 𝑛 𝑘=1 𝐼1 𝐼2 𝐼3 𝐼 𝑛 𝑙1 𝑙2 𝑙3 𝑙 𝑛 Deve-se observar ainda que a queda de tensão percentual é dada por: ∆𝑉% = ∆𝑉 𝑉𝑁 100
  51. 51. 51 Tabelas de resistência elétrica e reatância indutiva TABELA 21: Resistência elétrica e reatâncias indutivas de fios e cabos isolados em PVC, EPR e XLPE em condutos fechados (valores em Ω/km) Seção (mm²) [1] Rcc (A) [2] Condutos não-magnéticos (B) Circuitos FN / FF / 3F Rca [3] XL [4] 1,5 12,1 14,48 0,16 2,5 7,41 8,87 0,15 4 4,61 5,52 0,14 6 3,08 3,69 0,13 10 1,83 2,19 0,13 16 1,15 1,38 0,12 25 0,73 0,87 0,12 35 0,52 0,63 0,11 50 0,39 0,47 0,11 70 0,27 0,32 0,10 95 0,19 0,23 0,10 120 0,15 0,19 0,10 150 0,12 0,15 0,10 185 0,099 0,12 0,094 240 0,075 0,094 0,098 300 0,060 0,078 0,097 400 0,047 0,063 0,096 500 0,037 0,052 0,095 630 0,028 0,043 0,093 800 0,022 0,037 0,089 1000 0,018 0,033 0,088 Notas: (A) Resistência elétrica em corrente contínua calculada a 70ºC no condutor. (B) Válido para condutores isolados, cabos unipolares e multipolares instalados em condutos fechados não magnéticos.
  52. 52. 52 Sobrecarga (conforme NBR 5410:2004, item 6.5.1.4) A “sobrecarga” não é exatamente um critério de dimensionamento dos condutores, entretanto, intervêm na determinação da sua seção. A NBR 5410 prescreve que devem ser previstos dispositivos de proteção para interromper toda corrente de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um aquecimento prejudicial à isolação, às ligações, aos terminais ou às vizinhanças das linhas. A característica de funcionamento de um dispositivo protegendo um circuito contra sobrecargas deve satisfazer às duas seguintes condições:  Ib  In  Iz  I2  1,45 Iz onde: Ib = corrente de projeto do circuito; Iz = capacidade de condução de corrente dos condutores; In = corrente nominal do dispositivo de proteção (ou corrente de ajuste para disposi- tivos ajustáveis); I2 = corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis. Nota 1: A condição I2  1,45Iz é aplicável quando for possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores não seja mantida por um tempo superior a 100 h durante 12 meses consecutivos ou por 580 h ao longo da vida útil do condutor. Quando isso não ocorrer, esta condição deve ser substituída por I2  Iz. Como, em geral, não é possível assumir que a temperatura limite de sobrecarga dos condutores não seja mantida por um tempo superior a 100 h durante 12 meses consecutivos ou por 580 h ao longo da vida útil do condutor, tomando por base a Nota 1, é aconselhável que se adote:  Ib  In  Iz  I2  Iz
  53. 53. 53 Nota 2: Corrente convencional de atuação é o valor especificado de corrente que provoca a atuação do dispositivo dentro do tempo convencional. Para o caso de disjuntores em geral até 50A, esta corrente é igual a 1,35 In, sendo o tempo convencional igual a 1 h. Para disjuntores com corrente nominal maior do que 50A, esta corrente é de 1,35 In, com tempo convencional de atuação de 2 h. Considerando que estamos lidando com instalações residenciais, onde os dispositivos de proteção, na maioria dos casos, tem corrente nominal inferior a 50A, a Nota 2 permite fazer a seguinte simplificação:  I2 = 1,35In Então:  Ib  In  Iz  1,35In  Iz Ou ainda:  Ib  In  Iz  𝐼 𝑛 ≤ 𝐼 𝑧 1,35 Portanto:  Ib  In  0,74Iz FIGURA 24: Corrente nominal dos disjuntores
  54. 54. 54 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DAS PROTEÇÕES Disjuntores de baixa tensão São dispositivos de manobra e de proteção. Os disjuntores possuem quatro funções básicas:  Promovem a proteção elétrica de um circuito;  Podem promover a proteção contra choques elétricos (por contatos indiretos) em instalações que utilizem esquema de aterramento TN ou IT;  Permitem comandar voluntariamente circuitos sob carga;  Promovem o seccionamento de um circuito, à medida que, ao abrir um circuito, asseguram uma distância de isolamento adequada. Os disjuntores possuem, via de regra, pelo menos dois níveis de proteção:  Contra sobrecorrentes pequenas e moderadas (através de disparadores eletromagnéticos ou térmicos);  Contra sobrecorrentes elevadas (através de disparadores eletromagnéticos). Obs.: Os disjuntores de baixa tensão mais comuns operam com disparadores térmicos e eletromag- néticos, atuando respectivamente nas pequenas e elevadas sobrecorrentes. São chamados de disjuntores termomagnéticos. São também conhecidos como disjuntores em caixa moldada. Montados em uma caixa de material isolante, são de construção compacta, podem ser mono, bi ou tripolares, geralmente com acionamento manual. Os disjuntores usuais em instalações elétricas em baixa tensão são do tipo caixa moldada e possuem disparadores térmicos (para sobrecorrente) e eletromagnéticos (para correntes de curto-circuito). Estes disjuntores são chamados de disjuntores termomagnéticos. Características Nominais A NBR 5361 recomenda para os disjuntores de baixa tensão diversos valores de corrente nominal, consideradas condições normais de serviço, que são os seguintes: 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 63, 70, 80, 100, 125, 150, 175, 200, 225, 250, 275, 300, 320, 350, 400, 500, 600, 700, 800, 1.000, 1.200, 1.400, 1.600, 1.700, 1.800, 2.000, 2.500, 3.000, 4.000, 4.500, 5.000A
  55. 55. 55 Em instalações residenciais, os mais comuns são aqueles com correntes nominais de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 63 A, que são apresentados no formato “mini-disjuntores” ou “disjuntores DIN”. Comercialmente são também comuns nas correntes nominais de 2, 4, 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50 e 63 A, de acordo com a NBR NM 60898, curvas B e C. Curva B e C para disjuntores A NBR-5410 estabelece que os disjuntores de curva B devem atuar para correntes entre 3 e 5 vezes a sua corrente nominal, já os de curva C atuam entre 5 e 10 vezes a sua corrente nominal. Desta forma, os disjuntores de curva B são indicados para cargas resistivas com pequena corrente de partida, como é o caso de aquecedores elétricos, fornos elétricos e lâmpadas incandescentes. Já os de curva C são indicados para cargas de média corrente de partida, como motores elétricos, lâmpadas fluorescentes e máquinas de lavar roupas. FIGURA 25: Disjuntores de BT Obs.: São consideradas pela NBR 5361 as seguintes condições normais de serviço para os disjuntores de baixa tensão:  Altitude não superior a 2.000 m;  Temperatura ambiente máxima de 40o C, com valor médio, num período de 24 h, não ex- cedendo a 35o C e temperatura mínima de –5o C;  Umidade relativa não superior a 50% a um temperatura máxima de 40o C. Dimensionamento Para os disjuntores comuns utilizados em geral na proteção de circuitos terminais e situados na faixa de correntes nominais que vai de 5 a 63 A, basta escolher um dispositivo com corrente nominal não seja superior a capacidade de condução de corrente do condutor. É importante observar que, seguindo essa regra, corre-se o risco de não proteger o condutor para pequenas correntes de sobrecarga, isto é, inferiores a 45% da capacidade de condução de corrente do condutor. É, portanto, aconselhável escolher disjuntores com corrente nominal inferior de 20%
  56. 56. 56 a 30% da capacidade de condução do condutor, quando forem previstas pequenas correntes de sobrecarga. Exemplos de quadros de disjuntores FIGURA 26: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores – Bifásico e Monofásico FIGURA 27: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores Bifásico com DR. FIGURA 28: Exemplos de montagens de quadros de disjuntores Triifásico com DR.
  57. 57. 57 FIGURA 29: Exemplo de montagem de Quadro de Distribuição Fonte: SIEMENS. Advertência para Quadros de Distribuição A NBR-5410 estabelece em seu item 6.5.4.10 que “Os quadros de distribuição destinados a instalações residenciais e análogas devem ser entregues com a seguinte advertência:”
  58. 58. 58 SELEÇÃO E DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Considerações iniciais Normalmente, em instalações elétricas de baixa tensão, utiliza-se eletrodutos de PVC rígido ou flexível. Em instalações embutidas, os eletrodutos flexíveis são mais comumente empregados. Em instalações aparentes os eletrodutos de PVC rígido ou os metálicos são os mais utilizados. A NBR-5410 estabelece que em eletrodutos só devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e cabos multipolares. Admite-se a utilização de condutor nu em eletroduto isolante exclusivo, quando tal condutor destinar-se a aterramento. Só podem ser colocados, num mesmo eletroduto, condutores de circuitos diferentes quando estes se originarem do mesmo quadro de distribuição. Os condutores ou cabos não devem ocupar uma percentagem da área útil do eletroduto maior do que a indicada na TABELA 22. TABELA 22: Taxa de ocupação em eletrodutos Quantidade de condutores ou cabos Máxima ocupação em relação à área útil do eletroduto 1 53% 2 31% 3 ou mais 40% FIGURA 30: Taxa de ocupação de eletrodutos Tradicionalmente no Brasil os eletrodutos eram designados por seu diâmetro interno em polegadas. Com o advento das novas normas, a designação passou a ser feita pelo tamanho nominal, um simples número sem dimensão. A TABELA 23 apresenta a correspondência entre ambas as designações, para eletrodutos de aço-carbono e PVC.
  59. 59. 59 Nesta tabela a coluna em azul refere-se a nomenclatura mais utilizada para cada caso. TABELA 23: Conversão entre “diâmetro nominal” e “polegadas” para eletrodutos. Eletroduto rígido de aço-carbono ou alumínio Eletroduto rígido de PVC NBR 13057/93 (zincado) - NBR 5624/93 (galvanizado a fogo) NBR 15.465 - (NBR 6150 - Cl. B) Diâmetro nominal Polegadas Diâmetro nominal Polegadas 15 ½” 20 ½” 20 ¾” 25 ¾” 25 1” 32 1” 32 1 ¼” 40 1 ¼” 40 1 ½” 50 1 ½” 50 2” 60 2” 65 2 ½” 75 2 ½” 80 3” 85 3” 100 4” 100 4” TABELA 24: Dimensões dos cabos Nexans Cabos Noflam Antichama BWF Flexível 750V (BT 450/750V) Cabos Fiter Flex 1 kV (BT 0.6/1kV) Seção transversal do condutor (mm²) Espessura da isolação (mm) Diâmetro Externo (mm) A (mm²) Espessura da isolação (mm) Espessura nominal da cobertura (mm) Diâmetro Externo (mm) A (mm¹) 1 0,7 2,5 4,91 --- --- --- --- 1,5 0,7 2,9 6,61 0,7 0,9 4,9 18,86 2,5 0,8 3,6 10,18 0,7 0,9 5,4 22,90 4 0,8 4 12,57 0,7 0,9 5,8 26,42 6 0,8 4,6 16,62 0,7 0,9 6,4 32,17 10 1 5,9 27,34 0,7 1 7,5 44,18 16 1 6,9 37,39 0,7 1 8,6 58,09 25 1,2 8,6 58,09 0,9 1,1 10,3 83,32 35 1,2 9,7 73,90 0,9 1,1 11,7 107,51 50 1,4 11,8 109,36 1 1,2 13,9 151,75
  60. 60. 60 TABELA 25: Dimensões dos eletrodutos de PVC rígido TIGRE Bitola Dimensões Área interna Área ocupada DE e DI 53% 31% 40% mm mm mm mm² mm² mm² mm² 1/2 20,8 2,2 16,4 211,2 112,0 65,5 84,5 3/4 25,9 2,3 21,3 356,3 188,9 110,5 142,5 1 32,9 2,7 27,5 594,0 314,8 184,1 237,6 1.1/4 41,9 2,9 36,1 1023,5 542,5 317,3 409,4 1.1/2 47,4 3 41,4 1346,1 713,5 417,3 538,5 2 59 3,1 52,8 2189,6 1160,5 678,8 875,8 2.1/2 74,7 3,8 67,1 3536,2 1874,2 1096,2 1414,5 3 87,6 4 79,6 4976,4 2637,5 1542,7 1990,6 4 113,1 5 103,1 8348,5 4424,7 2588,0 3339,4 ____________________________________________________________________ TABELA 26: Dimensões dos eletrodutos corrugado TIGREFLEX Bitola Dimensões Área interna Área ocupada DE e DI 53% 31% 40% mm mm mm mm² mm² mm² mm² 16 16 2,1 11,8 109,4 58,0 33,9 43,7 20 20 2,3 15,4 186,3 98,7 57,7 74,5 25 25 3 19 283,5 150,3 87,9 113,4 32 32 3,5 25 490,9 260,2 152,2 196,3 TABELA 27: Dimensões dos eletrodutos corrugado reforçado TIGREFLEX Bitola Dimensões Área interna Área ocupada DE e DI 53% 31% 40% mm mm mm mm² mm² mm² mm² 20 20 2,5 15 176,7 93,7 54,8 70,7 25 25 3 19 283,5 150,3 87,9 113,4 32 32 3,5 25 490,9 260,2 152,2 196,3 NOTAS: DE=Diâmetro Externo; e=espessura; DI=Diâmetro Interno FIGURA 31: Eletroduto corrugado
  61. 61. 61 Cálculo da ocupação de um eletroduto A área útil do eletroduto pode ser calculada da seguinte forma: 𝐴 𝐸 = 𝜋 4 (𝐷 𝐸 − 2𝑒)2 A área total de um condutor ou cabo isolado pode ser calculada como segue: 𝐴 𝐶 = 𝜋 4 𝑑2 Onde “d” é o diâmetro do condutor incluindo o isolamento e a camada de proteção. Deve-se então calcular a área do eletroduto e o somatório das áreas de cada condutor e em seguida aplicar os percentuais apresentados na TABELA 22. Para o cálculo da área ocupada pelos cabos pode-se utilizar os dados fornecidos na TABELA 24. Nas TABELA 25 a TABELA 30 são apresentadas algumas dimensões de diversos tipos de eletrodutos. Nas colunas “53%”, “31%” e “40%” aparecem a área máxima total de fiação que completa este percentual da área da seção reta do duto. Basta portanto calcular a área de fiação e buscar na tabela referente ao tipo de eletroduto que será utilizado, o valor imediatamente menor ao calculado, na coluna adequada conforme estabelecido na TABELA 22. TABELA 28: Eletroduto Rígido de Aço-Carbono sem Costura (NBR 5597) Bitola DE Toler. Espessura da parede Área interna disponível (pior caso) Serie EXTRA Serie PESADA 53% (EXT) 53% (PES) 31% (EXT) 31% (PES) 40% (EXT) 40% (PES) mm mm mm mm mm² mm² mm² mm² mm² mm² 10 17,1 0,38 2,25 2,00 62,16 67,35 36,36 39,39 46,91 50,83 15 21,3 0,38 2,65 2,25 101,56 112,23 59,40 65,64 76,65 84,70 20 26,7 0,38 2,65 2,25 183,92 198,19 107,58 115,92 138,81 149,58 25 33,4 0,38 3,00 2,65 303,90 319,85 177,76 187,08 229,36 241,40 32 42,2 0,38 3,35 3,00 513,42 534,09 300,30 312,39 387,49 403,09 40 48,3 0,38 3,35 3,00 707,26 731,49 413,68 427,85 533,78 552,07 50 60,3 0,38 3,75 3,35 1143,83 1179,00 669,03 689,61 863,26 889,81 65 73,0 0,64 4,50 3,75 1671,08 1751,14 977,42 1024,25 1261,19 1321,61 80 88,9 0,64 4,75 3,75 2582,12 2714,93 1510,30 1587,98 1948,77 2049,00 90 101,6 0,64 5,00 4,25 3444,03 3558,55 2014,43 2081,42 2599,27 2685,70 100 114,3 0,64 5,30 4,25 4421,26 4603,27 2586,02 2692,48 3336,80 3474,17 125 141,3 1,41 6,00 5,00 6808,30 7022,91 3982,22 4107,74 5138,34 5300,31 150 168,3 1,68 6,30 5,30 9874,61 10132,73 5775,72 5926,69 7452,54 7647,34
  62. 62. 62 TABELA 29: Eletroduto Rígido de PVC Tipo Soldável (NBR 6150) Bitola DE Toler. Espessura da parede Toler.* Área interna disponível (pior caso) Classe A Classe B 53% (EXT) 53% (PES) 31% (EXT) 31% (PES) 40% (EXT) 40% (PES) mm mm mm mm mm² mm² mm² mm² mm² mm² 16 16 0,3 1,5 1,0 0,4 67,14 78,13 39,27 45,70 50,67 58,96 20 20 0,3 1,5 1,0 0,4 116,09 130,41 67,90 76,28 87,62 98,42 25 25 0,3 1,7 1,0 0,4 188,85 214,50 110,46 125,46 142,53 161,88 32 32 0,3 2,1 1,0 0,4 314,80 367,18 184,13 214,77 237,58 277,12 40 40 0,4 2,4 1,0 0,5 504,11 588,49 294,86 344,21 380,46 444,15 50 50 0,4 3,0 1,1 0,5 791,30 935,24 462,83 547,03 597,20 705,84 60 60 0,4 3,3 1,3 0,5 1169,28 1352,43 683,92 791,05 882,47 1020,70 75 75 0,4 4,2 1,5 0,5 1824,24 2133,99 1067,01 1248,18 1376,78 1610,56 85 85 0,4 4,7 1,8 0,6 2353,97 2731,09 1376,85 1597,43 1776,58 2061,20 *Tolerância p/ espessura das paredes para ambas as Classes, para mais. TABELA 30: Eletroduto Rígido de PVC Tipo Roscável (NBR 6150) Bitola DE Toler. Espessura da parede Toler.* Área interna disponível (pior caso) Classe A Classe B 53% (EXT) 53% (PES) 31% (EXT) 31% (PES) 40% (EXT) 40% (PES) mm mm mm mm mm² mm² mm² mm² mm² mm² 16 16,7 0,3 2,0 1,8 0,4 64,00 68,20 37,44 39,89 48,31 51,47 20 21,1 0,3 2,5 1,8 0,4 103,92 123,15 60,78 72,03 78,43 92,94 25 26,2 0,3 2,6 2,3 0,4 178,36 188,85 104,33 110,46 134,61 142,53 32 33,2 0,3 3,2 2,7 0,4 292,32 314,80 170,98 184,13 220,62 237,58 40 42,2 0,3 3,6 2,9 0,5 501,22 542,48 293,16 317,30 378,28 409,42 50 47,8 0,4 4,0 3,0 0,5 646,19 713,45 377,96 417,30 487,69 538,46 60 59,4 0,4 4,6 3,1 0,5 1032,34 1160,47 603,82 678,76 779,13 875,83 75 75,1 0,4 5,5 3,8 0,5 1689,06 1874,18 987,94 1096,22 1274,76 1414,47 85 88,0 0,4 6,2 4,0 0,6 2353,97 2637,50 1376,85 1542,69 1776,58 1990,56 *Tolerância p/ espessura das paredes para ambas as Classes, para mais. Curvas e caixas Não deve haver trecho retilíneo contínuo de tubulação (sem interposição de caixas de derivação e equipamentos) superiores a 15 m, sendo que, nos trechos com curvas, essa distância deve ser reduzida de 3 m para cada curva de 90º. Em cada trecho entre duas caixas, ou entre duas extremidades, ou ainda entre caixa e extremidade, só devem ser previstas, no máximo, 3 curvas de 90º, ou seu equivalente até, no máximo, 270º, não devendo ser previstas curvas com deflexão superior a 90º. 𝐿 𝑚á𝑥 = 15 − 3𝑁 Onde: 𝐿 𝑚á𝑥 = comprimento máximo de um trecho entre duas caixas. N = número de curvas de 90º existentes no trecho (0 ≤ 𝑁 ≤ 3).
  63. 63. 63 As caixas de derivação devem ser previstas:  Em todos os pontos de entrada ou saída de condutores ou cabos na tubulação, exceto nos pontos de transição ou passagem de linhas abertas para linhas em eletrodutos, os quais, nesses casos, devem ser rematados com buchas;  Em todos os pontos de emenda ou derivação dos condutores ou cabos;  Para dividir a tubulação quando necessário; FIGURA 32: Curvas e caixas em linhas de eletrodutos Quando o ramal de eletroduto passar, obrigatoriamente, por áreas inacessíveis, onde não haja possibilidade de emprego de caixas de derivação, a distância máxima entre caixas pode ser au- mentada, procedendo-se da seguinte forma:  Calcula-se a distância máxima permitida considerando as curvas existentes;  Para cada 6 m, ou fração, de aumento da distância máxima, utiliza-se um eletroduto de tamanho nominal imediatamente superior ao que seria normalmente utilizado.
  64. 64. 64 CÁLCULO DA DEMANDA Previsão de Carga Para definição do tipo de fornecimento, o consumidor deve determinar a carga instalada, somando- se a potência em kW, dos aparelhos de iluminação, aquecimento, eletrodomésticos, refrigeração, motores e máquina de solda que possam ser ligados em sua unidade consumidora. Os aparelhos com previsão de serem adquiridos e instalados futuramente podem também ser computados no cálculo, a critério do consumidor, visando dimensionar a entrada de serviço já considerado possíveis aumentos de carga da unidade consumidora. No caso de haver previsão futura de aumento de carga, permite-se ao consumidor instalar caixa para medição polifásica, bem como dimensionar eletrodutos, condutores e poste/pontalete em função da carga futura. O número de condutores fase e o disjuntor devem ser compatíveis com o tipo de ligação do padrão de entrada (conforme a carga instalada no momento da ligação). Na ocasião do pedido de aumento de carga, o consumidor deve alterar a proteção e instalar os demais condutores fase com as mesmas características dos condutores fase existentes, sujeitando-se, então, às condições do pedido de ligação. Para o cálculo da carga instalada não é necessário considerar a potência dos aparelhos de reserva. Quando o consumidor não dispuser das potências de seus aparelhos, podem ser considerados os valores médios A TABELA 31, TABELA 32 e TABELA 33 podem ser utilizadas para estimar a carga instalada de uma residência com base na previsão de aparelhos elétricos. TABELA 31: Potências Médias de Aparelhos Eletrodomésticos e de Aquecimento Tipo Potência (W) Tipo Potência (W) Aquecedor de água por acumulação Até 80 l 1500 Geladeira 250 De 100 a 150 l 2500 Geladeira duplex 500 De 200 a 400 l 4000 Grill 1200 Aquecedor de água por passagem 6000 Hidromassagem 660 Aquecedor de ambiente 1000 Impressora 150 Aspirador de pó 700 Liquidificador 350 Batedeira 100 Máquina de costura 100 Cafeteira 600 Máquina de lavar louças 1500 1200 Máquina de lavar roupas c/ aquecimento 1500 Chuveiro 4200 s/ aquecimento 400 7500 Máquina de secar roupas 3500 Equipamento de som 50 Moedor de lixo 300 a 600 Ebulidor 1000 Rádio gravador 50 Enceradeira 300 Secador de cabelos 1000 Espremedor de frutas 200 Som modular (por módulo) 50 Exaustor / Coifa 100 Torneira elétrica 2500 Ferro de passar automático 1000 Torradeira 1000 Freezer com 1 ou 2 portas 250 TV 100 Freezer com 3 ou 4 portas 500 Ventilador 100 Fogão (por boca) 1500 Forno (de embutir) 4500 Forno de microondas 1200
  65. 65. 65 TABELA 32: Potências Nominais de Condicionadores de Ar Tipo Janela Capacidade Potência Nominal BTU/h Kcal/h W VA 7000 1750 1100 1500 8500 2125 1300 1550 10000 2500 1400 1650 12000 3000 1600 1900 14000 3500 1900 2100 18000 4500 2600 2860 21000 5250 2800 3080 30000 7500 3600 4000 Notas:  Valores obtidos para os aparelhos até 12000 BTU/h, ligados em 127 ou 220V e para os aparelhos a partir de 14000BTU/h ligados em 220V;  Quando a capacidade do sistema de refrigeração estiver indicada em TR (Tonelada de Refrigeração) considerar o seguinte: o Sistemas até 50TR em uma unidade: 1,8kVA/TR. o Sistemas acima de 50TR com mais de uma unidade: 2,3kVA/TR. o Sistemas acima de 100TR: 2,8kVA/TR. o Sistemas até 50TR em vária unidades pequenas (10TR) distribuídas: 1kVA/TR. Nos cálculos da demanda os seguintes valores limites mínimos de potência para força motriz devem ser considerados:  Para residências isoladas: 1CV (*);  Para casas de vila: 2CV (*);  Para apartamentos ou UC (Unidades Consumidoras) de entradas Coletivas: 2CV por UC (*);  Para escritórios: 1CV para cada 15m2 de área útil, quando não houver previsão de refrigeração central (*);  Para lojas e Galpões:  1CV/UC se: área útil ≤ 15m2 (**);  3CV/UC se: 15m2 < área útil ≤ 30m2 (**);  5CV/UC se: área útil > 30m2 (**); Notas: (*) referente a previsão de aparelhos de ar condicionado tipo janela; (**) referente a previsão para motores, devendo a diferença entre esses valores e a carga instalada em motores, quando positiva, ser considerada como um único motor. No caso de lojas em que na carga declarada conste previsão para ar condicionado tipo janela, a potência total prevista (CV) também poderá ser deduzida dos valores ora estabelecidos.
  66. 66. 66 TABELA 33: Potência média dos equipamentos de informática Microcomputador on-board 200VA Monitor LCD 17” 110VA Microcomputador off-board 250VA Monitor LCD 19” 140VA Servidor de pequeno porte 350VA Monitor LCD 22” 205VA Servidor de médio porte 480VA HUB 14-24 100B-T 85VA Servidor de médio porte com duas fontes 620VA Roteador padrão 50VA Monitor CRT 15” 150VA Scanner padrão 120VA Monitor CRT 17” 230VA Impressora matricial 80 colunas 100VA Monitor CRT 19” 290VA Impressora matricial 140 colunas 145VA Monitor CRT 21” 345VA Impressora jato de tinta 100VA Monitor LCD 15” 80VA Impressora laser simples 850VA Impressora laser high-end 1600VA Determinação da Demanda A demanda expressa o valor máximo de potência absorvida num dado intervalo de tempo por um conjunto de cargas existentes numa instalação. Este valor é obtido a partir da diversificação dessas cargas por tipo de utilização e é definida em múltiplos de VA ou kVA. É utilizada para efeito de dimensionamento de condutores, disjuntores, níveis de queda de tensão, etc. O cálculo da demanda faz parte da documentação exigida pelas concessionárias de energia elétrica, e deve ser apresentado como parte do Memorial Técnico Descritivo do projeto. As formas de calcular a demanda variam de uma concessionária de energia para outra. Desta forma o projetista deve estar atendo à regulamentação do local para onde está sendo planejada a instalação. Em geral, o método apresentado pela concessionária de energia elétrica trata-se apenas de um exemplo de cálculo da demanda, sendo do consumidor a responsabilidade da escolha do critério a ser adotado para o cálculo da demanda de sua edificação. A demanda (em kVA) para entradas de serviços individuais ou para agrupamentos, pode ser calculada a partir da seguinte expressão: 𝑫 = 𝒂 + 𝒃 + 𝒄 + 𝒅 + 𝒆 + 𝒇 Onde: a. Demanda de iluminação e tomadas............................................................ TABELA 34 b. Demanda dos aparelhos para aquecimento................................................. TABELA 35 c. Demanda dos aparelhos de ar condicionado.............................................. TABELA 36 d. Demanda de motores elétricos................................................................... TABELA 37 e. Demanda de máquinas de solda e transformadores.................................... TABELA 38 f. Demanda de aparelhos de Raio-X.............................................................. TABELA 39
  67. 67. 67 TABELA 34: a = demanda de iluminação e tomadas Descrição Carga Mínima (W/m2 ) Fator de Demanda (%) Bancos 50 86 Clubes 20 86 Igrejas 15 86 Lojas 30 86 Restaurantes 20 86 Auditórios, Salões para Exposições 15 86 Barbearias, Salões de Beleza 30 86 Garagens, Depósitos, Áreas de Serviço 5 86 Oficinas 30 100 para os primeiro 20 kW 35 para o que exceder de 20 kW Posto de abastecimento 20 100 para os primeiro 40 kW 40 para o que exceder de 40 kW Escolas 30 86 para os primeiro 12 kW 50 para o que exceder de 12 kW Escritórios 50 86 para os primeiro 20 kW 70 para o que exceder de 20 kW Hospitais 20 40 para os primeiro 50 kW 20 para o que exceder de 50 kW Hotéis 20 50 para os primeiro 20 kW 40 para os seguintes 80 kW 30 para o que exceder de 100 kW Residências 30 Potência P(kW) 0 < P ≤ 1; 86 1 < P ≤ 2; 80 2 < P ≤ 3; 74 3 < P ≤ 4; 66 4 < P ≤ 5; 58 5 < P ≤ 6; 52 6 < P ≤ 7; 47 7 < P ≤ 8; 43 8 < P ≤ 9; 40 9 < P ≤ 10; 37 10< P ≤ 11; 35 11 < P ≤ 12; 33 12 < P ≤ 13; 31 13 < P ≤ 14; 30 14 < P ≤ 15; 29 15 < P; 28 Notas: 1. Instalações em que, por sua natureza, a carga seja utilizada simultaneamente, devem ser consideradas com fator de demanda de 100%; 2. Não estão considerados nesta tabela os letreiros luminosos e a iluminação de vitrinas; 3. O valor da carga para iluminação e tomadas de unidades residenciais, além de satisfazer a condição mínima de 30W/m2 de área construída, nunca deve ser inferior a 2,2kW, por unidade. 4. Para fins de cálculo de demanda utilizar fator de potência = 1.
  68. 68. 68 TABELA 35: b = demanda dos aparelhos para aquecimento (chuv., aquec., fornos, etc.) Número de aparelhos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Fator de Demanda (%) 100 75 70 66 62 59 56 53 51 49 47 45 43 Número de aparelhos 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ou mais Fator de Demanda (%) 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 Notas: Para o dimensionamento de ramais de entrada destinados a atender a mais de uma unidade consumidora, devem ser aplicados fatores de demanda para cada tipo de aparelho, separadamente, sendo a demanda total de aquecimento o somatório das demandas obtidas: b = chuveiros + aquecedores + torneiras +... TABELA 36: c = demanda para condicionadores de ar. EM RESIDÊNCIAS Potência Instalada em Aparelhos (kVA) Fator de Demanda (%) 1 a 10 100 11 a 20 85 21 a 30 80 31 a 40 75 41 a 50 70 51 a 75 65 Acima de 75 60 EM ESCRITÓRIOS Potência Instalada em Aparelhos (kVA) Fator de Demanda (%) 1 a 25 100 26 a 50 90 51 a 100 80 Acima de 100 70 Notas: para o fator de demanda dos aparelhos de ar condicionado, quando for utilizado equipamento de condicionamento de ar central, utilizar fator de demanda igual a 100%.

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