Julho de Todos os direitos de reprodução são reservados ELEKTRO / PIRELLI. Copyright Todos os direitos reservados e protegidos

(1)

Esta edi ção foi baseada nos M anuai s de Instal ações El étri cas Resi denci ai s -3 vol umes, 1996 © ELEKTRO / PIRELLI compl ementada, atual i zada e

i l ustrada com a revi são técni ca do

Prof. H i l ton M oreno, professor universi tári o e secretári o da Comi ssão Técni ca da N BR 5410 (CB-3/ABN T). Todos os di rei tos de reprodução são reservados

I

N STALAÇÕ ES

E

LÉTRI CAS

R

ESI D EN CI AI S Julho de 2003

Será permitido o download gratuito do(s) arquivo(s) eletrônico(s) desta publicação para o seu computador,

para uso próprio, podendo inclusive ser impressa para melhor leitura ou visualização pelo usuário. Nenhuma parte desta publicação poderá ser reproduzida,

traduzida ou comercializada total ou parcialmente sem autorização prévia por escrito das empresas detentoras

dos direitos autorais e responsáveis pela sua criação. Os infratores serão processados na forma da lei.

(2)

I

N STALAÇÕ ES

E

LÉTRI CAS

R

ESI D EN CI AI S

G

ARAN TA UM A

(3)

INSTALAÇÕ ESELÉTRICASRESIDENCIAIS

Í

N D I CE

APRESENTAÇÃO . . . .2

INTRO DUÇÃO . . . .3

TENSÃO E CO RRENTE ELÉTRICA . . . .6

PO TÊNCIA ELÉTRICA . . . .7

FATO R DE PO TÊNCIA . . . .11

LEVANTAM ENTO DE CARGAS ELÉTRICAS . . . .12

TIPO S DE FO RNECIM ENTO E TENSÃO . . . .23

PADRÃO DE ENTRADA . . . .25

QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO . . . .28

DISJUNTO RES TERM O M AGNÉTICO S . . . .31

DISJUNTO R DIFERENCIAL-RESIDUAL(DR) . . . .32

INTERRUPTO R DIFERENCIAL-RESIDUAL(IDR) . . . .33

CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO . . . .37

CIRCUITO S TERM INAIS . . . .38

SIM BO LO GIA . . . .49

CO NDUTO RES ELÉTRICO S . . . .56

CO NDUTO R DE PRO TEÇÃO (FIO TERRA) . . . . .58

O USO DO S DISPO SITIVO SDR . . . .61

O PLANEJAM ENTO DA REDE DE ELETRO DUTO S . . . .66

ESQ UEM AS DE LIGAÇÃO . . . .74

REPRESENTAÇÃO DE ELETRO DUTO S E CO NDUTO RES NA PLANTA . . . .83

CÁLCULO DA CO RRENTE ELÉTRICA EM UM CIRCUITO . . . .86

CÁLCULO DA PO TÊNCIA DO CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO . . . .88

DIM ENSIO NAM ENTO DA FIAÇÃO E DO S DISJUNTO RES DO S CIRCUITO S . . . .91

DIM ENSIO NAM ENTO DO DISJUNTO R APLICADO NO Q UADRO DO M EDIDO R . . . .98

DIM ENSIO NAM ENTO DO S DISPO SITIVO SDR . . . .99

SEÇÃO DO CO NDUTO R DE PRO TEÇÃO (FIO TERRA) . . . . .102

(4)

A

PRESEN TAÇÃO

A importância da eletricidade em nossas vidas é inquestionável.

Ela ilumina nossos lares, movimenta nossos eletrodomésticos, permite o funcionamento dos aparelhos eletrônicos e aquece nosso banho.

Por outro lado, a eletricidade quando mal empregada, traz alguns perigos como os choques, às vezes fatais, e os curto-circuitos, causadores de tantos incêndios.

A melhor forma de convivermos em harmonia com a eletricidade é conhecê-la, tirando-lhe o maior proveito, desfrutando de todo o seu conforto com a máxima segurança.

O objetivo desta publicação é o de fornecer, em linguagem simples e acessível, as informações mais importantes relativas ao que é a eletricidade, ao que é uma insta-lação elétrica, quais seus principais componentes, como dimensioná-los e escolhê-los. Com isto, esperamos contribuir para que nossas instalações elétricas possam ter melhor qualidade e se tornem mais seguras para todos nós.

Para viabilizar esta publicação, a Pirelli Energia Cabos e Sistemas S.A., a Elektro Eletricidade e Serviços S.A. e o Procobre - Instituto Brasileiro do Cobre reuniram seus esforços.

A Pirelli tem concretizado ao longo dos anos vários projetos de parceria que, como este, têm por objetivo contribuir com a melhoria da qualidade das instalações elétricas por meio da difusão de informações técnicas.

A Elektro, sempre preocupada com a correta utilização da energia, espera que esta iniciativa colabore com o aumento da segurança e redução dos desperdícios energéticos.

O Procobre, uma instituição sem fins lucrativos e voltada para a promoção do cobre, esta empenhada na divulgação do correto e eficiente uso da eletricidade.

Esperamos que esta publicação seja útil e cumpra com as finalidades a que se propõe.

(5)

Vamos começar falando um pouco

a respeito da Eletricidade.

Você já parou para pensar que está cercado de

eletricidade por todos os lados ?

(6)

Pois é

!

Estamos tão acostumados

com ela que nem percebemos

(7)

N a real i dade, a el etri ci dade é i nvi sível . O que percebemos são seus efei tos, como:

LU Z

CALO R

CH O Q U E ELÉTRI CO

(8)

N os fi os, exi stem partícul as i nvi sívei s chamadas el étrons l ivres, que estão em cons-tante movi mento de forma desordenada.

Para que estes el étrons l ivres passem a se movi mentar de forma ordenada, nos fi os, é necessári o ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão el étri ca (U ).

Esse movi mento ordenado dos el étrons l ivres nos fi os, provoca-do pel a ação da tensão, forma uma corrente de el étrons. Essa corrente de el étrons l i vres é chamada de corrente el étri ca (I).

Pode-se di zer então que:

T

EN SÃO E

C

O RREN TE

E

LÉTRI CA

É o movi mento ordenado dos el étrons l ivres nos fi os.

Sua uni dade de medi da é o ampère (A).

TEN SÃO _CO RREN TE ELÉTRI CA

É a força que i mpul si ona os el étrons l ivres nos fi os.

Sua uni dade de medi da é o vol t (V).

(9)

Agora, para entender potênci a el étri ca, observe novamente o

desenho.

A tensão el étri ca faz movi mentar os el étrons de forma ordenada, dando ori gem à corrente el étri ca.

Corrente elétrica Tensão elétrica

P

O TÊN CI A

E

LÉTRI CA É i mportante gravar:

Para haver potênci a el étri ca, é necessári o haver: Essa intensidade de luz e calor percebida por nós (efeitos), nada mais é do que a potência elétrica que foi trasformada em potência luminosa (luz) e potência térmica (calor).

Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa

(10)

Então, como a potênci a é o produto da ação da tensão e da corrente, a sua uni dade de medi da

é o vol t-ampère (VA).

Agora... qual é a uni dade de medi da da potênci a el étri ca

?

M uito

simples

!

A essa potência dá-se o nome de potência aparente. a intensidade da tensão é

medida em volts (V).

a intensidade da corrente é medida em ampère (A).

(11)

A potênci a ativa é a parcel a efetivamente transformada em:

A potênci a aparente é composta por duas parcel as:

P

O TÊN CI A

A

TI VA

P

O TÊN CI A

R

EATI VA PO TÊN CI A MECÂN I CA PO TÊN CI A TÉRM I CA PO TÊN CI A LU M I N O SA

(12)

A potênci a reativa é a parcel a transformada em campo magnéti co, necessári o ao funci onamento de:

REATO RES

Em proj etos de i nstal ação el étri ca resi denci al os cál cul os efetuados são baseados na potênci a aparente e potênci a ativa. Portanto, é i mportante conhecer a rel ação entre el as para que se entenda o que é fator de potênci a.

A unidade de medida da potência reativa é o volt-ampère reativo (VAr).

(13)

Sendo a potênci a ativa uma parcel a da potênci a aparente, pode-se di zer que el a representa uma porcentagem da potênci a aparente que é transformada

em potênci a mecâni ca, térmi ca ou l umi nosa.

N os proj etos el étri cos resi denci ai s, desej ando-se saber o quanto da potênci a aparente foi transformada em potênci a ativa, apl i ca-se os segui ntes val ores de fator de potênci a:

A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência.

Q uando o fator de potência é igual a 1, significa que toda potência aparente é transformada em potência ativa. I sto acontece nos equipamentos que só possuem

F

ATO R D E

P

O TÊN CI A 1,0 0,8 para iluminação para tomadas de uso geral potênci a de i l umi nação (aparente) = 660 VA fator de potênci a a ser apl i cado = 1 potênci a ativa de i l umi nação (W ) = 1x660 VA = 660 W potênci a de tomada de uso geral = 7300 VA fator de potênci a a ser apl i cado = 0,8 potênci a ativa de tomada de uso geral = 0,8x7300 VA = 5840 W Exemplos

(14)

O s concei tos vi stos anteri ormente possi bi l i tarão o entendi mento do próxi mo assunto: l evantamento das

potênci as (cargas) a serem i nstal adas na resi dênci a.

A previsão de carga deve obedecer às prescrições da N BR 5410, item 4.2.1.2

A planta a seguir servirá de exemplo para o levantamento das potências.

O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências

(cargas) mínimas de iluminação e tomadas

a serem instaladas, possibilitando, assim, determinar a potência total

prevista para a instalação elétrica residencial.

(15)

A. SERVIÇO 3,40 3,40 1,75 3,15 1,80 3,25 3,25 3,10 3,75 3,05 3,05 3,05 3,40 2,30 COZINHA DORMITÓRIO 2 DORMITÓRIO 1 BANHEIRO COPA SALA

(16)

A carga de i l umi nação é fei ta em função da área do cômodo da resi dênci a.

N O TA: a N BR 5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências, ficando

a decisão por conta do projetista e do cliente.

R

ECO M EN D AÇÕ ES D A

N BR 5410

PARA

O LEVAN TAM EN TO D A CARG A D E I LU M I N AÇÃO

1.

Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz.

2.

Condições para se estabelecer a potência mínima de iluminação.

prever pelo menos um ponto de luz no teto,

comandado por um interruptor de parede.

arandelas no banheiro devem estar distantes,

no mínimo, 60 cm do limite do boxe. para área igual ou inferior a 6 m2 atribuir um mínimo de 100 VA para área superior a 6 m2 atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m2_, acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m2 _inteiros.

(17)

Prevendo a carga de i l umi nação da pl anta resi denci al uti l i zada para o exempl o, temos:

Dependência D imensões Potência de iluminação

área (m2₎ _(VA) sala A = 3,25 x 3,05 = 9,91 9,91m2_{= 6m}2_{+ 3,91m}2 100 VA | 100VA copa A = 3,10 x 3,05 = 9,45 9,45m2_{= 6m}2_{+ 3,45m}2 100 VA | 100VA cozinha A = 3,75 x 3,05 = 11,43 11,43m2 _=6m2_{+ 4m}2_{+ 1,43m}2 160 VA | | 100VA + 60VA dormitório 1 A = 3,25 x 3,40 = 11,05 11,05m2_{= 6m}2_{+ 4m}2_{+ 1,05m}2 160 VA | | 100VA + 60VA dormitório 2 A = 3,15 x 3,40 = 10,71 10,71m2_{= 6m}2_{+ 4m}2_{+ 0,71m}2 160 VA | | 100VA + 60VA banho A = 1,80 x 2,30 = 4,14 4,14m2_{=> 100VA} _{100 VA}

área de serviço A = 1,75 x 3,40 = 5,95 5,95m2_{=> 100VA} _{100 VA}

hall A = 1,80 x 1,00 = 1,80 1,80m2_{=> 100VA} _{100 VA}

(18)

N O TA: em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e benjamins (tês) que,

além de desperdiçarem energia,

podem comprometer a segurança da instalação.

R

ECO M EN D AÇÕ ES D A

N BR 5410

PARA O LEVAN TAM EN TO D A CARG A D E TO M AD AS

1.

Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TU G ’s).

subsolos, varandas, garagens ou sotãos cômodos ou dependências com mais de 6m2 banheiros cozinhas, copas, copas-cozinhas cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m2

no mínimo uma tomada

no mínimo uma tomada para cada

5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível

uma tomada para cada 3,5m ou

fração de perímetro, independente

da área

pelo menos uma tomada no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60cm do limite do boxe

(19)

2.

Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral (TU G ’s).

banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes demais cômodos ou dependências - atribuir, no mínimo, 600 VA por tomada, até 3 tomadas. - atribuir 100 VA para os excedentes. - atribuir, no mínimo, 100 VA por tomada. TO M AD AS D E USO GERAL (TU G ’S)

N ão se desti nam à l i gação de equi pamentos específi cos e nel as são sempre l i gados:

(20)

TO M AD AS D E USO ESPECÍ FI CO (TU E’S)

São desti nadas à l i gação de equi pamentos fi xos e estaci onári os, como é o caso de:

3.

Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TU E’s).

A quanti dade de TU E’s é estabel eci da de acordo com o número de aparel hos de uti l i zação que sabi damente vão estar fi xos em uma dada

posi ção no ambi ente.

SECAD O RA

D E RO U PA

TO RN EI RA ELÉTRI CA

CH U V EI RO

N O TA: quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente queremos dizer que a

ligação do equipamento à instalação elétrica irá utilizar uma tomada. Em alguns casos, a ligação

poderá ser feita, por exemplo, por ligação direta (emenda) de fios ou por uso de conectores.

(21)

4.

Condições para se estabelecer a potência de tomadas de uso específico (TU E’s).

O s valores das áreas dos cômodos da planta do exemplo já estão calculados, faltando o cálculo do

• ou o valor da área • ou o valor do perímetro

• ou o valor da área e do perímetro

Para se prever a carga de tomadas é necessári o, pri mei ramente, prever a sua quanti dade.

Essa quanti dade, segundo os cri téri os, é estabel eci da a partir do cômodo em estudo,

fazendo-se necessário ter:

Conforme o que foi visto:

Atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado.

(22)

O bs.: (*) nesses cômodos, optou-se por instalar uma quantidade de TUG’s maior do que a quantidade mínima

calculada anteriormente.

D ependência _Área D imensões_Perímetro Q uantidade mínima

(m2₎ _(m) TU G ’s TU E’s

sala 9,91 3,25x2 + 3,05x2 = 12,6 5 + 5 + 2,6 — copa 9,45 3,10x2 +3,05x2 = 12,3 3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,8 — cozinha 11,43 3,75x2 + 3,05x2 = 13,6 3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,1 1 torneira elétr.

1 geladeira dormitório 1 11,05 3,25x2 + 3,40x2 = 13,3 5 + 5 + 3,3 — dormitório 2 10,71 3,15x2 + 3,40x2 = 13,1 5 + 5 + 3,1 —

banho 4,14 1 1 chuveiro elétr.

área de serviço 5,95 2 1 máquina

lavar roupa hall 1,80 1 — área externa — — — — O BSERVAÇÃO Área inferior a 6m2_: não interessa o perímetro

de uso geral e específi co:

Prevendo as cargas de tomadas de uso geral e específico.

D ependência

D imensões Q uantidade Previsão de Carga

Área Perímetro

(m2₎ _(m) TU G ’s TU E’s TU G ’s TU E’s

sala 9,91 12,6 4* — 4x100VA —

copa 9,45 12,3 4 — 3x600VA_1x100VA —

cozinha 11,43 13,6 4 2 3x600VA 1x5000W (torneira) 1x100VA 1x500W (geladeira)

dormitório 1 11,05 13,3 4_* — 4x100VA —

dormitório 2 10,71 13,1 4_* — 4x100VA —

banho 4,14 — 1 1 1x600VA 1x5600W (chuveiro)

área de serviço 5,95 — 2 1 2x600VA 1x1000W (máq.lavar)

hall 1,80 — 1 — 1x100VA — área externa — — — — — — (1 1 1) = 3 (1 1 1) = 3 (1 1 1) = 3 (1 1 1 1) = 4 (1 1 1 1) = 4

(23)

Reuni dos todos os dados obti dos, tem-se o segui nte quadro:

D ependência

D imensões Potência de

iluminação

(VA) Q uanti- Potênciadade (VA) D iscrimi- Potêncianação (W )

Área Perímetro

(m2₎ _(m)

sala 9,91 12,6 100 4 400 — —

copa 9,45 12,3 100 4 1900 — —

cozinha 11,43 13,6 160 4 1900 _geladeiratorneira 5000₅₀₀

dormitório 1 11,05 13,3 160 4 400 — —

dormitório 2 10,71 13,1 160 4 400 — —

banho 4,14 — 100 1 600 chuveiro 5600

área de serviço 5,95 — 100 2 1200 máq. lavar 1000

hall 1,80 — 100 1 100 — —

área externa — — 100 — — — —

TOTAL — — 1080VA — 6900VA — 12100W

Para obter a potência total da instalação,

TU G ’s TU E’s

potência

(24)

Cálculo da potência ativa de iluminação e tomadas de uso geral (TU G ’s)

Em função da potência ativa total prevista para a residência é que se determina:

o tipo de fornecimento, a tensão de alimentação e o padrão de entrada.

L

EVAN TAM EN TO D A

P

O TÊN CI A

T

O TAL

Cálculo da potência ativa total Potência de iluminação 1080 VA

Fator de potência a ser adotado = 1,0 1080 x 1,0 = 1080 W

Potência de tomadas de uso geral (TU G ’S) - 6900 VA

Fator de potência a ser adotado = 0,8 6900 VA x 0,8 = 5520 W potência ativa de iluminação: 1080 W potência ativa de TU G ’s: 5520 W potência ativa de TU E’s: 12100 W 18700 W

(25)

N as áreas de concessão da ELEKTRO, se a potênci a ativa total for:

T

I PO D E

F

O RN ECI M EN TO E

T

EN SÃO

Fornecimento monofásico - feito a dois fios:

uma fase e um neutro - tensão de 127 V

Fornecimento bifásico - feito a três fios: duas fases e um neutro - tensões de 127V e 220V

Fornecimento trifásico - feito a quatro fios:

três fases e um neutro - tensões de 127 V e 220 V Até 12000 W

Acima de 12000 W até 25000 W

(26)

N o exempl o, a potênci a ativa total foi de:

N O TA: não sendo área de concessão da ELEKTRO , o limite de fornecimento, o tipo de fornecimento e os

valores de tensão podem ser diferentes do exemplo. Estas informações são obtidas na companhia

de eletricidade de sua cidade.

18700 W Portanto: fornecimento bifásico, pois fica entre 12000 W e 25000 W. Sendo fornecimento bifásico têm-se disponíveis dois valores de tensão: 127 V e 220 V. U ma vez determinado o tipo de fornecimento, pode-se determinar também o padrão de entrada.

Vol tando ao exempl o:

Potência ativa total: 18700 watts Tipo de fornecimento: bifásico. O padrão de entrada deverá atender ao fornecimento bifásico. Conseqüentemente:

(27)

E... o que vem a ser padrão de entrada?

Padrão de entrada nada mai s é do que o poste com i sol ador de rol dana, bengal a, cai xa de medi ção e haste de terra, que devem estar i nstal ados, atendendo às especi fi cações da norma técni ca da concessi onári a para o ti po de forneci mento.

U ma vez pronto o padrão de entrada, segundo as especi fi cações da norma

técni ca, compete à concessi onári a

(28)

A norma técnica referente à instalação do padrão de entrada, bem como outras informações a esse respeito deverão ser obtidas junto à agência local da

companhia de eletricidade. Estando tudo certo, a concessi onári a i nstal a e l i ga o medi dor e o ramal de servi ço,

U ma vez pronto o padrão de entrada e estando l i gados o medi dor e o ramal de servi ço, a energi a el étri ca entregue pel a concessi onári a estará di sponível para ser uti l i zada.

(29)

Através do circuito de distribuição, essa energia

R

ED E

P

Ú BLI CA D E

B

AI XA

T

EN SÃO Ramal de ligação M edidor Circuitos terminais Q uadro de distribuição Circuito de distribuição Aterramento

(30)

El e é o centro de di stri bui ção, poi s: O que vem a ser quadro de distribuição? Q uadro de distribuição é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica de uma residência.

recebe os fios que vêm do medidor.

nele é que se encontram os dispositivos de proteção. CI RCU I TO 5 (TU E) Tomada de uso específi co

(ex. tornei ra el étri ca)

CI RCU I TO 6 (TU E)

Tomada de uso específi co

(ex. chuvei ro el étri co)

CI RCU I TO 4 (TU G ’s)

Tomadas de uso geral

dele é que partem os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos.

CI RCU I TO 2 Il umi nação de servi ço CI RCU I TO 3 (TU G ’s) Tomadas de uso geral CI RCU I TO 1 Il umi nação soci al

(31)

O quadro de di stri bui ção deve estar l ocal i zado: em lugar de

fácil acesso

e o mais próximo possível do medidor

Isto é fei to para se evi tar gastos

desnecessári os com os fi os do ci rcui to de di stri bui ção, que são os mai s grossos

(32)

Este é um exempl o de quadro de di stri bui ção para forneci mento bi fási co.

Proteção Fase N eutro D isjuntor diferencial residual geral D isjuntores dos circuitos terminais monofásicos. Barramento de interligação das fases

U m dos dispositivos de proteção que se encontra no quadro de distribuição é o disjuntor termomagnético.

Vamos falar um pouco a seu respeito.

Barramento de neutro. Faz a ligação dos fios neutros dos circuitos terminais com o neutro do circuito de distribuição, devendo ser isolado eletricamente da caixa do Q D . D isjuntores dos circuitos terminais bifásicos. Recebem a fase do disjuntor geral e distribuem para os circuitos terminais. Barramento de proteção. D eve ser ligado eletricamente à caixa do Q D .

(33)

D i sj untores termomagnéti cos são di sposi tivos que:

oferecem proteção aos

fios do circuito D esligando-o

automaticamente quando da ocorrência de uma sobrecorrente provocada por um curto-circuito ou sobrecarga. O perando-o como um interruptor, secciona somente o circuito necessário numa eventual manutenção. permitem manobra manual

O s di sj untores termomagnéti cos têm a mesma função que as chaves fusívei s. Entretanto: O fusível se queima

necessitando ser trocado

O disjuntor desliga-se necessitando religá-lo

(34)

D

I SJU N TO R

D

I FEREN CI AL

R

ESI D U AL É um di sposi tivo consti tuído de um di sj untor

termomagnéti co acopl ado a um outro di sposi tivo: o di ferenci al resi dual . Sendo assi m, el e conj uga as duas funções:

D isjuntor diferencial residual é um dispositivo que protege: - os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e;

- as pessoas contra choques elétricos.

a do disjuntor

termomagnético diferencial residuala do dispositivo

protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos protege os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e

(35)

É um di sposi tivo composto de um i nterruptor acopl ado a um outro di sposi tivo: o di ferenci al resi dual .

I nterruptor diferencial residual é um dispositivo que:

I

N TERRU PTO R

D

I FEREN CI AL

R

ESI D U AL

a do interruptor

a do dispositivo diferencial residual (interno)

que liga e desliga, manualmente,

o circuito

que protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos

diretos e indiretos

(36)

O s di sposi tivos vi stos anteri ormente têm em comum o di sposi tivo di ferenci al resi dual (D R).

proteger as pessoas contra choques elétricos provocados por

contato direto e indireto

Contato indireto

Sua função é:

Contato direto

É o contato aci dental , sej a por fal ha de

i sol amento, por ruptura ou remoção i ndevi da de partes i sol antes: ou, então, por ati tude i mprudente de uma pessoa com uma parte el étri ca normal mente

energi zada (parte viva).

É o contato entre uma pessoa e uma parte

metál i ca de uma i nstal ação ou componente, normal -mente sem tensão, mas que pode fi car energi zada por fal ha de i sol amento ou por uma fal ha i nterna.

(37)

A segui r, serão apresentados:

• tipos de disjuntores termomagnéticos;

• tipos de disjuntores D R de alta sensibilidade; • tipo de interruptor D R de alta sensibilidade.

O s ti pos de di sj untores termomagnéti cos exi stentes no mercado são: monopol ares, bi pol ares e tri pol ares.

T

I PO S D E

D

I SJU N TO RES

T

ERM O M AG N ÉTI CO S

Tripolar Bipolar

(38)

O s ti pos mai s usuai s de di sj untores resi duai s de al ta sensibilidade (no máximo 30 mA) existentes no mercado são:

T

I PO S D E

D

I SJU N TO RES

D

I FEREN CI AI S

R

ESI D U AI S

N O TA: interruptores D R devem ser utilizados nos circuitos em conjunto com dispositivos a sobrecorrente (disjuntor ou fusível), colocados antes do interruptor D R.

Bipolar Tetrapolar

N O TA: os disjuntores D R devem ser ligados aos condutores fase e neutro dos circuitos, sendo que

o neutro não pode ser aterrado após o D R.

T

I PO D E

I

N TERRU PTO R

D

I FEREN CI AL

R

ESI D U AL U m ti po de i nterruptor

di ferenci al resi dual de al ta sensi bi l i dade

(no máxi mo 30 mA) exi stente no mercado é o tetrapol ar (fi gura ao l ado), exi sti ndo ai nda o bi pol ar.

(39)

O s di sposi tivos vi stos são empregados na proteção dos circuitos elétricos. M as... o que vem a ser circuito elétrico?

Ramal de ligação (2F + N ) _{Circuito de distribuição} (2F + N + PE) Ramal de entrada Vai para o quadro de di stri bui ção

C

I RCU I TO

E

LÉTRI CO

C

I RCU I TO D E

D

I STRI BU I ÇÃO

Li ga o quadro do medi dor ao quadro de di stri bui ção.

Em uma instalação elétrica residencial, encontramos

dois tipos de circuito: o de distribuição e os circuitos terminais.

É o conj unto de equi pamentos e fi os, l i gados ao mesmo di sposi tivo de proteção.

Rede pública de baixa tensão Ponto de derivação Caixa de medição M edidor O rigem da instalação Ponto de entrega Terminal de aterramento principal D ispositivo geral de comando e proteção Condutor de aterramento

(40)

Partem do quadro de di stri bui ção e al i mentam di retamente l âmpadas, tomadas de uso geral

e tomadas de uso específi co.

C

I RCU I TO S

T

ERM I N AI S D isjuntor diferencial residual geral N eutro Proteção (PE) (2F+N +PE) Q uadro de distribuição (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (F + N + PE) Fases

N O TA: em todos os exemplos a seguir, será admitido que a tensão entre FASE e N EU TRO é 127V e entre FASES é 220V.

(41)

Exempl o de ci rcui tos termi nai s protegi dos por di sj untores termomagnéti cos:

C

I RCU I TO D E

I

LU M I N AÇÃO

(FN )

C

I RCU I TO D E

I

LU M I N AÇÃO

E

XTERN A

(FN )

Exempl os de ci rcui tos termi nai s protegi dos

por di sj untores D R: Barramento de proteção D isjuntor D R Fase N eutro (*) (*) D isjuntor monopolar

* se possível, ligar o condutor de proteção (terra) à carcaça da luminária.

Retorno Fase N eutro Proteção Retorno Barramento de proteção Barramento de neutro

(42)

C

I RCU I TO D E

T

O M AD AS D E

U

SO

G

ERAL

(FN )

Fase N eutro Proteção Barramento de proteção D isjuntor diferencial residual bipolar

Exempl os de ci rcui tos termi nai s protegi dos por di sj untores D R:

C

I RCU I TO D E

T

O M AD A D E

U

SO

E

SPECÍ FI CO

(FN )

Fase N eutro Proteção Barramento

de proteção

D isjuntor diferencial residual bipolar

(43)

C

I RCU I TO D E

T

O M AD A D E

U

SO

E

SPECÍ FI CO

(FF)

Fase Fase Proteção Barramento

de proteção

Fase N eutro Proteção Barramento

de proteção

Exempl os de ci rcui tos protegi dos por i nterruptores D R:

C

I RCU I TO D E

T

O M AD A D E

U

SO

E

SPECÍ FI CO

(FN )

Disjuntor termomagnético

(44)

Fase Fase Proteção Barramento de proteção

C

I RCU I TO D E

T

O M AD A D E

U

SO

E

SPECÍ FI CO

(FF)

Disjuntor termomagnético Interruptor DR Exempl o de ci rcui to de di stri bui ção bi fási co ou tri fási co protegi do por di sj untor termomagnéti co: Ligação bifásica ou trifásica Fases N eutro D isjuntor ou interruptor D R tetrapolar Proteção Q uadro de distribuição

(45)

INSTALAÇÕ ESELÉTRICASRESIDENCIAIS N eutro Proteção (PE) Q uadro de distribuição (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (2F + PE) (F + N + PE) (F + N + PE) Fases

A divi são da i nstal ação el étri ca em ci rcui tos termi nai s segue cri téri os

A instalação elétrica de uma residência deve ser dividida em circuitos terminais.

(46)

C

RI TÉRI O S ESTABELECI D O S PELA

N BR 5410

Al ém desses cri téri os, o proj eti sta consi dera também as di fi cul dades referentes à execução da i nstal ação.

Para que isto não ocorra, uma boa recomendação é, nos circuitos de iluminação e tomadas de uso geral,

limitar a corrente a 10 A, ou seja, 1270 VA em 127 V ou 2200 VA em 220 V.

• prever ci rcui tos de i l umi nação separados dos ci rcui tos de tomadas de uso geral (TU G’s). • prever ci rcui tos i ndependentes,

excl usivos para cada

equi pamento com corrente nomi nal superi or a 10 A. Por exempl o, equi pamentos l i gados em 127 V com

potênci as aci ma de 1270 VA (127 V x 10 A) devem ter um ci rcui to excl usivo para si .

Se os ci rcui tos fi carem mui to carregados, os fi os adequados para suas l i gações i rão resul tar numa seção nomi nal (bi tol a) mui to grande, di fi cul tando:

• a i nstal ação dos fi os nos el etrodutos; • as l i gações termi nai s

(i nterruptores e tomadas).

(47)

Apl i cando os cri téri os no exempl o em questão (tabel a da pág. 22), deverá haver, no mínimo, quatro circuitos terminais:

• um para iluminação;

• um para tomadas de uso geral; • dois para tomadas de uso específico

(chuveiro e torneira elétrica).

M as, tendo em vi sta as questões de ordem práti ca, optou-se no exempl o em divi di r:

Com rel ação aos ci rcui tos de tomadas de uso específi co, permanecem os 2 ci rcui tos i ndependentes:

O S CI RCU I TO S D E I LU M I N AÇÃO EM

2:

Social Serviço sala dormitório 1 dormitório 2 banheiro hall copa cozinha área de serviço área externa sala dormitório 1 dormitório 2 banheiro hall cozinha

copa área de_serviço

O S CI RCU I TO S D E TO M AD AS D E U SO G ERAL EM

4:

Social Serviço

(48)

Essa divi são dos ci rcui tos, bem como suas respectivas cargas, estão i ndi cados na tabel a a segui r:

Circuito Tensão (V) Local Corrente (A) nº de circuitos agrupados Seção dos condutores (mm2₎ nº de Corrente pólos nominal Tipo Proteção Potência Q uantidade x Total potência (VA) (VA) nº Tipo

Sala 1 x 100 Ilum. Dorm. 1 1 x 160 1

social 127 Dorm. 2_Banheiro 1 x 160_{1 x 100} 620 Hall 1 x 100 Copa 1 x 100 Ilum. Cozinha 1 x 160 2

serviço 127 A. serviço_{A. externa} 1 x 100_{1 x 100} 460 Sala 4 x 100 3 TUG’s 127 Dorm. 1 4 x 100 900

Hall 1 x 100

4 TUG’s 127 Banheiro_{Dorm. 2} 1 x 600_{4 x 100} 1000

5 TUG’s 127 Copa 2 x 600 1200 6 TUG’s 127 Copa 1 x 100_{1 x 600} 700 7 TUG’s 127 Cozinha 2 x 600 1200 TUG’s 1 x 100 8 +TUE’s 127 Cozinha 1 x 600_{1 x 500} 1200 9 TUG’s 127 A. serviço 2 x 600 1200 10 TUE’s 127 A. serviço 1 x 1000 1000 11 TUE’s 220 Chuveiro 1 x 5600 5600 12 TUE’s 220 Torneira 1 x 5000 5000 Quadro de Distribuição 220 distribuição_{Quadro de}

medidor

estes campos serão preenchidos no momento oportuno

(49)

Como o ti po de forneci mento determi nado para o exempl o em questão é bi fási co, têm-se duas fases e

um neutro al i mentando o quadro de di stri bui ção. Sendo assi m, neste proj eto foram adotados os

segui ntes cri téri os:

U ma vez dividida a instalação elétrica em circuitos, deve-se marcar, na planta, o número correspondente a cada ponto de luz e tomadas. N o caso do exemplo, a instalação ficou

com 1 circuito de distribuição

Foram ligados na menor tensão, entre fase e neutro (127 V).

OS CI RCU I TO S D E I LU M I N AÇÃO E TO M AD AS D E U SO G ERAL (TU G ’S)

Foram ligados na maior tensão, entre fase e fase (220 V).

OS CI RCU I TO S D E TO M AD AS D E U SO ESPECÍ FI CO (TU E’S) CO M CO RREN TE M AI O R

Q U E 10 A

Q uanto ao circuito de distribuição,

deve-se sempre considerar a maior tensão (fase-fase) quando este for bifásico ou trifásico. N o caso, a tensão

(50)

(51)

S

I M BO LO G I A

G

RÁFI CA

S

Í M BO LO

Sabendo as quantidades de pontos de luz, tomadas e o tipo de fornecimento, o projetista pode dar início ao desenho do

projeto elétrico na planta residencial, utilizando-se de uma simbologia gráfica.

N este fascícul o, a si mbol ogi a apresentada é a usual mente empregada pel os proj eti stas.

Como ai nda não exi ste um acordo comum a respei to del as, o proj eti sta pode adotar uma si mbol ogi a própri a

i denti fi cando-a no proj eto, através de uma l egenda. Para os exempl os que aparecem neste M anual , será uti l i zada a si mbol ogi a apresentada a segui r.

Q uadro de distribuição

(52)

Ponto de luz no teto

100 - potênci a de i l umi nação 2 - número do ci rcui to a - comando

S

Í M BO LO S

Tomada baixa monofásica com terra

Tomada baixa bifásica com terra

S

Í M BO LO

Ponto de luz na parede

S

Í M BO LO

100 2 a

(53)

I nterruptor simples Caixa de saída alta

monofásica com terra

Caixa de saída alta bifásica com terra

S

Í M BO LO S

Tomada média monofásica com terra

Tomada média bifásica com terra

S

Í M BO LO S

(54)

S

Í M BO LO

I nterruptor paralelo

S

Í M BO LO

(55)

S

Í M BO LO Botão de campainha

S

Í M BO LO Eletroduto embutido na laje

S

Í M BO LO Eletroduto embutido na parede

(56)

S

Í M BO LO Eletroduto embutido no piso

S

Í M BO LO Fio fase

S

Í M BO LO Fio neutro

(57)

S

Í M BO LO

Fio de retorno

S

Í M BO LO _{Condutor de proteção}

(fi o terra necessari amente verde ou verde-amarel o)

(58)

C

O N D U TO RES

E

LÉTRI CO S

O termo condutor el étri co é usado para desi gnar um produto destinado a transportar corrente (energia) elétrica, sendo que os fi os e os cabos el étri cos são os ti pos mai s comuns de condutores. O cobre é o metal mai s uti l i zado na fabri cação de condutores el étri cos para i nstal ações resi denci ai s, comerci ai s e i ndustri ai s.

U m fi o é um condutor sól i do, maci ço, provi do de i sol ação, usado di retamente como condutor de energi a el étri ca. Por sua vez, a pal avra cabo é uti l i zada quando um conj unto de fi os é reuni do para formar um condutor el étri co.

D ependendo do número de fi os que compõe um cabo e do di âmetro de cada um del es, um condutor apresenta di ferentes graus de fl exi bi l i dade. A norma brasi l ei ra N BR N M 280 defi ne al gumas cl asses de fl exi bi l i dade para os condutores el étri cos, a saber:

são aqueles condutores sólidos (fios), os quais apresentam baixo grau de flexibilidade durante

o seu manuseio.

são aqueles condutores formados por vários fios (cabos), sendo que, quanto mais alta a classe, maior

a flexibilidade do cabo durante o manuseio.

Classes 2, 4, 5 e 6 Classe 1

E qual a importância da flexibilidade de um condutor nas instalações elétricas residenciais

?

Geral mente, nas i nstal ações resi denci ai s, os condutores são enfi ados no i nteri or de el etrodutos e passam por curvas e cai xas de passagem até chegar ao seu desti no fi nal , que é, quase sempre, uma cai xa de l i gação 5 x 10 cm ou 10 x 10 cm i nstal ada nas paredes ou uma cai xa octogonal si tuada no teto ou forro.

(59)

INSTALAÇÕESELÉTRICASRESIDENCIAIS

Além disso, em muitas ocasiões, há vários condutores de diferentes circuitos no interior do mesmo eledroduto, o que torna o trabalho de enfiação mais difícil ainda. Nestas situações, a experiência internacional vem comprovando há muitos anos que o uso de cabos flexíveis, com classe 5, no mínimo, reduz significativa-mente o esforço de enfiação dos condutores nos eletrodutos, facilitando também a eventual retirada dos mesmos.

Da mesma forma, nos últimos anos também os profissionais brasileiros têm utilizado cada vez mais os cabos flexíveis nas instalações elétricas em geral e nas residenciais em particular.

Fios sólidos

Cabos flexíveis

(60)

O concei to bási co da proteção contra choques é o de que os el étrons devem ser “ desvi ados” da pessoa.

Sabendo-se que um fi o de cobre é

um mi l hão de vezes mel hor condutor do que o corpo humano, fi ca evi dente que, se oferecermos aos el étrons doi s

cami nhos para el es ci rcul arem, sendo um o corpo e o outro um fio, a enorme maioria deles irá circular pelo último,

minimizando os efei tos do choque na pessoa. Esse fi o pel o qual i rão ci rcul ar os el étrons que “ escapam” dos

aparel hos é chamado de fio terra.

C

O N D U TO R D E

P

RO TEÇÃO

- PE (F

I O

T

ERRA

)

Sendo assim, como podemos fazer para evitar os choques elétricos

?

D entro de todos os aparel hos el étri cos exi stem el étrons que querem “ fugi r” do i nteri or dos condutores. Como o corpo humano é capaz de conduzi r

el etri ci dade, se uma pessoa encostar nesses equi pamentos, el a estará

suj ei ta a l evar um choque, que nada mai s é do que a sensação desagradável provocada pel a passagem dos el étrons pel o corpo. É preci so l embrar que correntes el étri cas de apenas 0,05 ampère j á podem provocar graves danos ao organi smo

!

(61)

Como a função do fi o terra é “ recol her” el étrons “ fugi tivos” , nada tendo a ver com o funci onamento propri amente di to do aparel ho, mui tas vezes as pessoas

esquecem de sua i mportânci a para a segurança. É como em um automóvel : é possível fazê-l o funci onar

e nos transportar até o l ocal desej ado, sem o uso do ci nto de segurança. N o entanto, é sabi do que os ri scos

rel ativos à segurança em caso de aci dente aumentam em mui to sem o seu uso.

C

O M O

I

N STALAR O

F

I O

T

ERRA A fi gura abai xo i ndi ca a manei ra mai s si mpl es

de i nstal ar o fi o terra em uma resi dênci a.

O bserve que a bi tol a do fi o terra deve estar conforme a tabel a da pági na 102. Pode-se uti l i zar um úni co fi o

terra por el etroduto, i nterl i gando vári os aparel hos e tomadas. Por norma, a cor do fi o terra é obri gatori

(62)

N em todos os aparel hos el étri cos preci sam de fi o terra. Isso ocorre quando el es são construídos de tal forma que a quanti dade de el étrons “ fugi tivos” estej a

dentro de l i mi tes acei távei s.

N esses casos, para a sua l i gação, é preci so apenas l evar até el es doi s fi os (fase e neutro ou fase e fase), que são l i gados di retamente, através de conectores apropri ados

ou por mei o de tomadas de doi s pól os (fi gura 2). Por outro l ado, há vári os aparel hos que vêm com o fi o terra i ncorporado, sej a fazendo parte do cabo de l i gação

do aparel ho, sej a separado del e.

N essa si tuação, é preci so uti l i zar uma tomada com três pól os (fase-neutro-terra ou fase-fase-terra) compatível com o ti po de pl ugue do aparel ho, conforme a fi gura 1

ou uma tomada com doi s pól os, l i gando o fi o terra do aparelho diretamente ao fio terra da instalação (fi gura 3).

Como uma i nstal ação deve estar preparada para receber qual quer ti po de aparel ho el étri co, concl ui -se que,

conforme prescreve a norma brasi l ei ra de i nstal ações el étri cas N BR 5410,

todos os ci rcui tos de i l umi nação, tomadas

de uso geral e também os que

servem a

aparel hos específi cos (como chuvei ros, ar condi ci onados, mi croondas, l ava roupas, etc.) devem possui r o fi o terra.

O

S

A

PARELH O S E AS

T

O M AD AS Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3