Trabalho de conclusão de curso do Instituto Federal de Santa Catarina como requisito parcial para obtenção do título de bacharel em engenharia elétrica. Este trabalho foi avaliado como apto para obtenção do título de engenheiro eletricista e aprovado em sua forma final pela banca examinadora do curso de engenharia elétrica do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina. Agradeço a todos os docentes e funcionários do Instituto Federal de Santa Catarina, campus Itajaí, pelos ensinamentos ministrados, em especial ao meu professor e orientador, professor Marcelo dos Santos Coutinho.
Norma Técnica CELESC Centrais Elétricas de Santa Catarina DPSC Defensoria Pública Santa Catarina NT.
INTRODUÇÃO
Problema
Além do problema de espaço citado acima, no sistema convencional existe também o problema da queda de tensão, que pode ser significativa ao operar os aparelhos mais distantes da placa medidora, além de resíduos de materiais (cabos, fios, etc.) resultado ao término da execução da obra.
Justificativa
Objetivos
- Objetivo Geral
- Objetivos Específicos
Além disso, com o aumento da competitividade no mercado da construção civil, o tempo disponível pela mão de obra encarece cada vez mais os custos de instalação. Otimizar o espaço dedicado às instalações de ambos os sistemas, para poder compará-los; Compare e analise as vantagens e desvantagens de ambos os sistemas, tendo como referência o caso de um edifício de uso coletivo.
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
- Conceitos Fundamentais
- Tensão de Alimentação de Edifícios
- Cálculo de Demanda
- Entrada de Energia de Edifícios
- Formas de Entrada de Energia de Edifícios
- Cabos em Eletrodutos Subterrâneos de Edifícios
- Fornecimento de Energia às Unidades Consumidoras de Edifícios
- Sistema de Distribuição de Energia Convencional
- Sistema de Distribuição de Energia por Barramento Blindado
- Comparação entre os Sistemas de Distribuição de Energia
O ramal de entrada é o conjunto de condutores e acessórios que conectam o ponto de entrega ao ponto de proteção, medição ou transformação conforme DPSC/NT-03 (CELESC, 1999). De acordo com a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), redes com tensões nominais iguais entre 69 kV e 138 kV são classificadas como redes de alta tensão (AT), redes com tensão nominal entre 1 kV e 69 kV são chamadas de redes de alta tensão. As redes de baixa tensão (MT) ou tensão primária e os sistemas com tensões inferiores a 1 kV são classificadas como redes de baixa tensão (BT) ou de tensão secundária. O dimensionamento dos componentes da entrada do serviço de energia elétrica de edificações de uso coletivo deve ser baseado na demanda provável.” (CELESC, 1997, p. 9).
A equação (1) determina o cálculo da demanda potencial de entrada de energia da edificação, que é a demanda total da edificação. Conforme menciona o DPSC/NT-03 (CELESC, 1997), a injeção de energia pode ser feita no subsolo ou acima. Citações DPSC/NT-03: "A ligação do prédio à rede de distribuição de energia elétrica da CELESC não implica responsabilidade pelas condições técnicas de suas instalações elétricas internas, após o ponto de entrega." (CELESC, 1997, p. 6).
Condutor de energia elétrica”, instalado quinze centímetros acima do canal no pavimento e, trinta centímetros acima do canal, na passagem de veículos (CELESC, 1997). Para especificar os itens para realizar a distribuição de energia nas unidades consumidoras, como número de fases, seções nominais dos canais e condutores, é necessário realizar um estudo de carga das unidades consumidoras, determinando a potência total do mesmo, no ANEXO C você pode obter essas especificações. Os cabos utilizados para fornecer energia elétrica do painel de medidores à rede elétrica predial são instalados de acordo com os métodos de instalação previstos na NBR 5410 (ABNT, 2004).
Para o controle da medição de energia, a DPSC/NT-03 (CELESC, 1997) determina que a medição de energia predial não pode ser realizada de forma conjunta, devendo haver um único medidor para o condomínio e um único medidor individual para cada consumidor. unidade. Para Guardão (2011) “Quanto maior o consumo de energia da edificação, mais adequado é o uso de fita blindada”. (GUARDÃO, 2011). Uma grande vantagem de usar o barramento blindado é que ele distribui algumas medidas de potência ao longo do barramento.
A CELESC especifica na norma para uso do sistema de barramento, E-321.0003 (CELESC, 2019), que as medições de energia podem ser feitas em toda a edificação e mais próximo do consumidor final, utilizando comunicação remota, conhecida como medição de energia por telemedição.
METODOLOGIA
- Características Gerais do Edifício
- Demanda Elétrica do Edifício
- Projeto Elétrico dos Sistemas
- Queda de Tensão dos Sistemas
- Projeto da Prumada Elétrica dos Sistemas
- Levantamento dos Custos de Materiais e Mão de Obra dos Sistemas
- Comparativos Técnico e Econômico dos Sistemas
No estudo de caso é desenvolvido apenas o projeto elétrico para alimentação dos apartamentos do edifício, desde o painel QGBT até o painel de medidores nos andares, utilizando o sistema convencional e o sistema de barramento blindado, portanto o projeto elétrico não será desenvolvido após o painel medindo os apartamentos. A primeira etapa de um projeto elétrico pode ser o cálculo da demanda da edificação, para obter as especificações da tensão de alimentação, seções nominais de cabos e tubulações, dispositivos de proteção e outras informações que serão baseadas nessa demanda. Para a demanda de energia elétrica do edifício, leva-se em conta a capacidade total instalada dos apartamentos e do condomínio, para se chegar a um valor de demanda e a partir daí proceder ao projeto elétrico com sistema convencional e barramento blindado.
Após o levantamento da demanda elétrica da edificação, será realizado o dimensionamento elétrico, considerando a alimentação pós-QGBT com o sistema de cabeamento convencional e posteriormente, utilizando o sistema de barramento blindado. Este projeto elétrico prevê a distribuição de energia desde a rede elétrica da concessionária, passando pela placa de medidores e QGBT, até as placas dos apartamentos, para o sistema de cabeamento convencional e da rede elétrica da concessionária, QGBT para placas de medidores localizadas no piso, para o sistema de ônibus blindado. Este projeto elétrico incluirá toda a especificação de cabos, eletrodutos, proteções, especificação de barramentos blindados, quadros e medidores prediais.
Com a especificação dos cabos e barramentos a serem utilizados nos projetos elétricos, a queda de tensão em cada andar será calculada de acordo com a especificação do fabricante. A queda de tensão será levada em consideração após o QGBT até o último ponto mais distante do edifício, esses valores serão calculados de acordo com as equações 4 e 5 e apresentados no capítulo de resultados do trabalho. O dimensionamento da canalização elétrica dos sistemas será baseado na ocupação total dos sistemas, levando em consideração o número de fios, para o sistema convencional, e a ocupação do barramento blindado e suas derivações para as placas medidoras de piso, para o sistema de barramento blindado.
Após o dimensionamento dos cabos e do barramento blindado a serem utilizados nos projetos, será apresentada em tabela a área ocupada no prumo para cada um dos andares, para comparação da área total ocupada. Com os projetos elétricos do sistema convencional e do sistema de barramento blindado prontos, os custos de materiais e mão de obra serão elevados com base nos valores de materiais e mão de obra do ano de 2019.
RESULTADOS
- Cálculos e Especificações Gerais de Projeto do Edifício Dom Bastos
- Demanda do Edifício
- Previsão de Cargas dos Apartamentos
- Especificações do Projeto Elétrico Utilizando o Sistema Convencional
- Cálculo da Queda de Tensão no Sistema Convencional
- Projeto da Prumada Elétrica no Sistema Convencional
- Especificações do Projeto Elétrico Utilizando o Sistema de Barramento Blindado
- Cálculo de Queda de Tensão no Sistema de Barramento Blindado
- Projeto da Prumada Elétrica no Sistema de Barramento Blindado
- Levantamento de Quantitativo e Custos
- Materiais e Mão de Obra do Sistema Convencional
- Materiais e Mão de Obra do Sistema de Barramento Blindado
- Comparativo Técnico e Econômico entre os Sistemas
- Comparativo da Queda de Tensão
- Comparativo de Espaço na Prumada
- Comparativo de Tempo de Execução
- Comparativo de Custos
O cálculo da queda de tensão foi realizado através das equações (4) e (6), juntamente com os parâmetros da tabela do catálogo da empresa Prysmian, que é apresentada no ANEXO D. Na tabela 03, os resultados da tensão cálculos de queda nos condutores entre o ponto de abastecimento do prédio e a caixa de distribuição do apartamento. Observe que para o vigésimo andar, onde fica o apartamento mais distante, a queda de tensão foi de cerca de 3,93.
Conclui-se que a queda de tensão para a potência dos flats ficou abaixo do limite máximo estabelecido pela NBR-5410 (ABNT, 2010), que é de 5%, conforme o subitem 2.5.1, e que o cabo com seção nominal de 10 mm² pode ser usado com o tubo de 1,1/2”. Este item proporá o desenvolvimento do projeto elétrico do prumo predial, utilizando o sistema de barramento blindado no fornecimento de energia elétrica dos apartamentos e condomínio. Assim como no cálculo da queda de tensão no sistema convencional, também deve ser aceito como referência um fabricante que forneça parâmetros essenciais para o cálculo da queda de tensão na barra blindada.
A Tabela 04 abaixo mostra a queda de tensão nas seções e ao final a soma das quedas de tensão ao longo de todas as seções com valor de 1,92. Para o sistema de barramento blindado, a corrente total da instalação passa pelo mesmo ponto, ou seja, o barramento blindado sai do QGBT e vai para o andar superior, é o mesmo barramento que alimenta todo o prédio, então é necessário somar o queda de tensão em cada seção para verificar a queda total do sistema e então realizar esta comparação. Há assim uma redução de 51% na queda de tensão quando se utiliza um sistema de trilhos blindados, conforme mostra a Figura 21.
Primeiramente, foi feita uma comparação da área necessária para a utilização da eletrohidráulica entre os sistemas, levando em consideração o espaço ocupado pelos canais no sistema convencional e o espaço ocupado pelo barramento no sistema de barramento protegido. Conforme pode ser observado na figura 24, a área total ocupada pelo sistema de barramento é de aproximadamente 0,215 m², enquanto o sistema convencional é de 1,32 m². Na seção 2 (apartamento e fornecimento predial) nota-se que o sistema de ônibus blindado tem um custo maior em relação ao sistema convencional.
Nota-se que quanto maior o número de ramais, maior o custo de mão de obra tanto para o sistema convencional quanto para o sistema de barramento blindado.
CONCLUSÃO
Os resultados desta pesquisa mostram que o sistema de alimentação de unidades consumidoras em prédios utilizando ônibus blindado pode substituir o sistema convencional por cabos com melhor custo x benefício, e ainda maior comodidade na realização do projeto. Embora os resultados aqui apresentados sejam obtidos caso a caso, espera-se que sejam gerais, ou seja, resultados semelhantes podem ser obtidos para outros casos em que a barra protegida seja o sistema a ser implementado. Para trabalhos futuros, recomenda-se pesquisas envolvendo a instalação de barramento de cobre blindado, mesmo material dos cabos convencionais, destacando as vantagens e desvantagens do cobre em relação ao alumínio na fiação.
Exemplos de barramentos de cobre podem ser vistos nos fabricantes WEG, Novemp, Schneider e outros, apresentando diferentes tensões e correntes de aplicação.
Disponível em:
Tilgængelig på: < https://www.celesc.com.br/arquivos/normas-tecnicas/padrao- Entrada/lista-fabricantes-certificados-barramento-blindado-BusWay.pdf>.
