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Apostila Instalações Elétricas (1)

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(1)

APOSTILA DE INSTALAÇÕES

ELÉTRICAS

Prof. Ms Luciano Henrique Duque

Luciano Henrique Duque

(2)

1

Instalações Elétricas

CONCEITOS DE GERAÇÃO,

DISTRIBUIÇÃO E POTÊNCIAS

ELÉTRICAS

(3)

2

Geração e Distribuição da Energia

 A eletricidade se manifesta de diversas formas através de um efeito magnético, térmicos, luminosos e químicos, como por exemplo: o aquecimento de uma resistência para esquentar a chapa de um ferro de passar (energia térmica) a luz de uma lâmpada (energia luminosa) e a rotação de motor (energia mecânica).  Com base nestes exemplos podemos afirmar que a eletricidade não é criada e

sim transformada e que a energia elétrica não pode ser destruída.

Geração e Distribuição da Energia

Usinas: Hidrelétrica, Termoelétrica, Solar e Eólica. Transformadores de força. Torres e cabos. Transformadores de força. Redes em postes ou subterrâneas. Transformadores de distribuição.

(4)

3

 A energia elétrica utilizada em nossas casas, nas indústrias, etc, chega até nós por meio de uma corrente alternada.

 Esta corrente é produzida nas grandes centrais elétricas por geradores. Estes geradores nada mais são do que dispositivos que transformam uma forma qualquer de energia em energia elétrica.

 Porque a energia é transmitida em alta tensão? O motivo preponderante desta escolha está relacionado com as perdas de energia, por efeito Joule, que ocorrem nos fios usados para transportar a corrente elétrica a longas distâncias.  Para reduzir as perdas por aquecimento nos fios transportadores, a energia

elétrica deve ser transmitida com baixa corrente e alta tensão.

 O valor da alta tensão usada em cada caso, depende da potência a ser transmitida e da distância entre a usina e o local de consumo. Assim, são usadas tensões de 100 kV, 250 kV, 480 kV etc. e, atualmente, já são projetadas transmissões com até 1.000 kV

S S S S S G Geração (usinas) Linhas de Transmissão 230 KV 69 KV

(5)

4

 Uma rede de distribuição deve fazer a energia chegar até os consumidores de forma mais eficiente possível.

 Quanto mais alta a tensão menor a bitola dos condutores para transmitir a mesma potência. Assim, redes de distribuição em geral operam com, no mínimo, duas tensões. As mais altas para os consumidores de maior porte, e as mais baixas para os pequenos

 A geração e distribuição de energia elétrica para consumo público é sempre feita em corrente alternada senoidal com uma freqüencia constante de 60 Hz (Brasil).  Além disso, por razões de eficiência, a geração é sempre feita em forma trifásica.  Significa que os condutores não serão dois mas sim três, cujas tensões ou

correntes estão igualmente deslocadas entre si em relação ao tempo.

 Desde que um período completo equivale a 360°, o deslocamento ou diferença de fases entre cada será de 360/3 = 120°.

 É comum designar os condutores pelas letras R, S, T. São genericamente chamados fases.

(6)

5

Rede de distribuição de energia

 Transformadores podem ter seus enrolamentos ligados em dois arranjos distintos: triângulo e estrela.

 A tensão entre duas fases quaisquer de uma linha trifásica é a mesma, sendo esta a sua referência de tensão (às vezes chamada tensão de linha ou tensão entre fases).

Rede

primária

Por

exemplo:

13,8KV

Rede

secundária

380/220V ou

220/127V

Transformador N

(7)

6

 O primário tem seus enrolamentos ligados em triângulo e, assim, cada um recebe a tensão de 13,8 kV (poderia ser também em estrela, mas foi colocado desta forma para visualizar as diferenças).

 O condutor neutro é geralmente ligado a um aterramento, ficando, portanto com um potencial nulo em relação à terra.

 Este arranjo dá uma flexibilidade na ligação aos consumidores. Para a maioria dos consumidores de pequeno porte basta os 127 V de uma fase e o neutro, o que é chamado de ligação monofásica.

 Se o consumidor tem um número de cargas maior, pode ser interessante fornecer duas fases e o neutro (ligação bifásica), para um melhor equilíbrio de cargas na rede. Notar que o consumidor bifásico tem, além dos 127 V entre fases e neutro, a tensão de 220 V entre fases. Assim, ele pode optar por usar esta tensão para aparelhos de maior potência (chuveiro, por exemplo), a fim de reduzir o custo da instalação (bitola menor do condutor).

Princípio básico de funcionamento do transformador

BRASÍLIA

380

3

220

(8)

7

 Um transformador é um dispositivo que transforma uma corrente alternada senoidal(Lei de Lenz-Faraday), com uma determinada tensão, numa corrente eléctrica senoidal, com uma tensão eventualmente diferente, sendo esta transformação realizada através da ação de um fluxo magnético

(9)

8

Tensão Monofásica e o Valor RMS

(10)

9

(11)

10

Tensões de alimentação de equipamentos no Brasil

(12)

11

Ligações típicas de cargas na rede secundária trifásica 220V

Fornecimento de Energia

Monofásico: Feito a dois condutores: um fase e um neutro, com tensão de 110 V(AC), 127 V(AC) ou 220 V(AC).

Bifásico: Feito a três condutores: duas fases e um neutro, com tensão de 110 ou 127 Va entre fase e neutro e de 220 Va entre fase e fase.

Trifásico: Feito a quatro condutores: três fases e um neutro, com tensão de 110 ou 127 Va entre fase e neutro e de 220 Va entre fase e fase.

(13)

12

Fornecimento de energia

 Uma vez determinado o tipo de

fornecimento, pode-se determinar também o padrão de entrada, que vem a ser, o poste com isolador, a roldana, a bengala, a caixa de medição e a haste de terra, que devem ser instalados de acordo com as especiações técnicas da concessionária para o tipo de fornecimento Com o padrão de entrada pronto e definido, de acordo com as normas técnicas, é dever da concessionária fazer uma inspeção.  Se a instalação estiver correta, a

concessionária instala e liga o medidor e o ramal de serviço.

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13

Componentes tipos da entrada de Energia

Potências Elétricas em Corrente Alternada

Quando a Tensão está em fase com a Corrente, a carga é denominada de Resistiva. O circuito elétrico é Resistivo.

Ramal de serviços

Circuito terminal

Haste de aterramento Quadro de distribuição

(15)

14

 Quando a Corrente está adiantada em seu deslocamento da Tensão, a carga é denominada de Capacitiva. Esse adiantamento (defasagem) é de até 90°.

(16)

15

Potências Elétricas em Corrente Alternada:

Monofásico

(17)

16

Instalações Elétricas

CONCEITOS INICIAS

(18)

17

Cores dos condutores

 CORES DOS CONDUTORES: NEUTRO / TERRA / FASE Conforme a norma NBR 5410: 2008 - Instalações Elétricas de Baixa Tensão, as cores azul-clara e verde /

amarelo ou simplesmente verde, são exclusivas para essa funções.

 O condutor com isolação na cor azul-clara, deve ser utilizado como condutor neutro. O condutor com isolação verde / amarelo ou simplesmente verde, deve ser utilizado como condutor de proteção, também conhecido como fio terra.  O condutor utilizado como fase poderá ser de qualquer cor, exceto as cores

citadas acima indicadas acima. Conforme NBR 5410 temos:

(19)

18

Seção dos condutores

 Os condutores possuem uma capacidade de condução de corrente de acordo com sua secção transversal.

 A tabela abaixo apresenta as característica de cada condutor a respeito da capacidade admissível de corrente.  Isolantes elétricos são aqueles materiais que tem pouco eletrons livres e que resistem ao fluxo dos mesmos.

 Alguns materiais desta categoria são: Plástico (resinas), Silicone, Borracha, Vidro (cerâmicas), Óleo, Água pura

deionizada.

 A resistência desses materiais ao fluxo de cargas é boa, e por isso são usados para encapar fios elétricos de cobre, seja em uma torre de alta tensão ou cabo de uma secadora.

(20)

19

Distribuição dos circuitos nos eletrodutos: deve ser bem

planejada

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20

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21

Seção dos condutores : Tabela de conversão

Ferramentas para o Eletricista

 Alicates: São instrumentos utilizados por vários profissionais da área tecnológica como mecânicos de auto, encanadores, mecânica de motos refrigeração.

 Pode ser divididos em vários grupos dependendo da funcionalidade da atividade empregada eles podem ser: do tipo universal, tipo corte, tipo bico, tipo bico chato e do tipo desencapador.

(23)

22

Emenda em condutores

 O eletricista depara com um problema: o percurso da instalação em linha é maior que o fio condutor disponível. Que fazer então?

 Você deverá executar uma ou mais emendas.

 As emendas, podem se transformar mais tarde fontes de mau contato, produzindo aquecimento e, portanto, perigos de incêndio ou de falhas no funcionamento da instalação, se forem mal executadas.

 A função de um eletricista é saber fazer, fiscalizar e identificar as possíveis falhas.  Os tipos de emendas conhecidos são:.

(24)

23

• Prolongamento; • Derivação; • Trançada.

 Prolongamento:

1. Desencape as pontas dos condutores, retirando com um canivete ou estilete a cobertura isolante em PVC.

2. Execute sempre cortando em direção à ponta, como se estivesse apontando um lápis, com o cuidado de não “ferir” o condutor.

3. O procedimento correto pode ser visualizado na Figura 1(a).

Obs.: o comprimento de cada ponta deve ser suficiente para aproximadamente umas 05 (seis) voltas em torno da ponta do outro condutor.

Obs.: o comprimento de cada ponta deve ser suficiente para aproximadamente umas 05 (seis) voltas em torno da ponta do outro condutor.

 Derivação : Primeiro desencape a parte isolante com um canivete ou com um alicate tendo o cuidado de não ferir o condutor, em seguida uma as partes desencapadas e dobre-as entre si com o alicate universal apoiado por um alicate de bico.

(25)

24

Cálculo da Seção dos condutores pela que de tensão

e capacidade de condução

(26)

25

Exemplo de escolha de condutores

Simbologia elétrica básica dos condutores

 Fase : Este condutor é responsável pela condução de elétrons em sua periferia e tem a utilidade de alimentar os consumidores elétricos por exemplo: lâmpadas, motores, maquinas e eletrodomésticos em geral.

 Retorno. Tem a mesma função do condutor fase com diferença de ser interrompido por um interruptor ou um disjuntor e só conduz se o dispositivo estiver em sua posição fechada ao contrario não conduz.

 Neutro Condutor que possui ima carga neutra ou nula e tem a utilidade de referencial no circuito com a ausência deste condutor a carga não tem funciona.

(27)

26

 O condutor de terra é posto no circuito para proteger contra fuga de corrente provocada por uma possível falha na isolação dos consumidores ou mesmo na instalação elétrica. Este mesmo condutor é utilizado para aterrar o neutro na entrada com o medidor de energia.

(28)
(29)

28

Instalações Elétricas

COMPENSAÇÃO DA ENERGIA

REATIVA

FATOR DE POTÊNCIA

CARGAS LINEARES E NÃO-LINEARES

(30)

29

Introdução

Triângulo de potências

S (VA)

Q (VAr)

P (W)

𝚽�

(31)

30

(32)

31

Cargas lineares

 Carga linear: uma carga é linear quando a corrente do circuito que alimenta não possui outras componentes (harmônicas) de frequências além de 60 Hz.  Nesse caso, pode-se considerar a potência aparente como o resultado da

composição de um modelo vetorial das potências ativa e reativa.

Cargas não-lineares

 Carga não-linear: uma carga é não-linear quando a corrente do circuito que alimenta possui outras componentes (harmônicas) de frequências além de 60 Hz.

 Nesse caso, a corrente eficaz do circuito torna-se diferente da corrente de 60Hz e consequentemente a potência aparente também será diferente.

(33)

32

Bibliografia

(34)

33

Instalações Elétricas

COMPENSAÇÃO DA ENERGIA

REATIVA

FATOR DE POTÊNCIA

AULA 02:

EXEMPLO PRÁTICO DE CORREÇÃO DE

FATOR DE POTÊNCIA EM CARGAS

LINEARES E NÃO-LINEARES

(35)

34

Compensação de energia reativa em carga linear

Modelo para carga linear

S

(VA)

Q (VAr)

P (W)

𝚽�

(36)

35

Dimensionamento

S1 (KVA)

Q1

(VAr)

P(KW)=200KW

𝚽�1

Cos(𝚽�1)=0,8

S2 (KVA)

Q2

(VAr)

P (KW)=200KW

𝚽�

1

Cos(𝚽�1)=0,95

(37)

36

Compensação de energia reativa em carga não-linear

S1=(250KVA)

Q1=150KVA

r

P (KW)=200KW

𝚽�

1

Q2=65,74KVA

r

S2=210,5KVA)

A injeção de 84,3KVAr capacitivo reduzirá a potência

aparente de 250KVA para 210,5KVA com

consequente redução da corrente elétrica. E

melhoria do fator de potência.

𝚽�

2

(38)

37

Modelo utilizado

(39)
(40)

39

(41)

40

Capacitores ligados a motores

Bibliografia

(42)

41

Instalações Elétricas

DIMENSIONAMENTO DE CARGAS: CÁLCULO DAS

POTÊNCIAS EM UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA

(43)

42

Quais as potências em uma instalação elétrica?

 Potência ativa: é aquela que efetivamente realiza trabalho é medida em watts (W) ou quilowatts (KW). É representada por P.

 Potência reativa: não realiza trabalho e fica armazena em forma de campo magnético e é devolvida para rede elétrica a cada ciclo. Cargas : motores elétricos , reatores de lâmpadas, ar-condicionado etc. É representada por Q e medida em Var ou KVAr.

 Potência aparente : é a soma da potência ativa e potência reativa. É uma grandeza complexa, cuja parte imaginária é a reativa (podendo ser indutiva ou capacitiva). É media em VA ou KVA.

 Consultem as aulas : A-111 Impedância indutiva e capacitiva; A-112 Fasores e

números complexos, A-114 – Circuitos elétricos trifásicos e A-06 – Fator de potência.

Exemplo prático de dimensionamento das potências:

 Uma carga trifásica ligada em estrela é constituída por impedâncias iguais a 4 + j3 (𝛀)/fase. Sendo que a tensão de linha igual a 208V, determine:

a) Potencia ativa por fase e total; b) Potência reativa por fase e total; c) Potência aparente e total por fase;

(44)

43

Exemplo prático de dimensionamento das potências

continuação:

1. Como o circuito é equilibrado as correntes nas fases são iguais! Circuito

equilibrado as impedâncias são iguais!

(45)

44

2. O ângulo da impedância da carga é 𝛗 =36,90° e o fator de potência

Cos𝛗=0,80.

Exemplo prático de dimensionamento das potências

continuação:

3. O ângulo da impedância da carga é 𝛗 =36,90° e o fator de potência

Sen𝛗=0,60.

(46)

45

(47)

46

Bibliografia:

(48)

47

Instalações elétricas

A-134 Princípios FUNDAMENTAIS

NBR 5410 – Instalações Elétricas de Baixa tensão

(49)

48

Objetivo da NBR 5410:

 Ela estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens.

• Proteção para choques elétricos. • Aterramento;

• Dimensionamento correto para disjuntores e condutores; • Ensaios em instalações elétricas.

Definições : item 3 NBR 5410:2004

 Componente de uma instalação elétrica: Termo usado para designar itens da instalação que, dependendo do contexto, podem ser:

 Materiais;  Acessórios;  Dispositivos;  Instrumentos;

 equipamentos (de geração, conversão, transformação, transmissão, armazenamento, distribuição ou utilização de eletricidade);

 Máquinas;

(50)

49

 Quadro de distribuição principal: Primeiro quadro de distribuição após a entrada da linha elétrica na edificação. Naturalmente, o termo se aplica a todo quadro de distribuição que seja o único de uma edificação.

(51)

50

 Elemento condutivo ou parte condutiva: Elemento ou parte constituída de material condutor, pertencente ou não à instalação, mas que não é destinada normalmente a conduzir corrente elétrica.

 Proteção básica: Meio destinado a impedir contato com partes vivas perigosas em condições normais.

 Proteção supletiva: Meio destinado a suprir a proteção contra choques elétricos quando massas ou partes condutivas acessíveis tornam-se acidentalmente vivas.  Dispositivo de proteção a corrente diferencial-residual (formas abreviadas:

dispositivo a corrente diferencial-residual, dispositivo diferencial, dispositivo DR): Dispositivo de seccionamento mecânico ou associação de dispositivos destinada a provocar a abertura de contatos quando a corrente diferencial residual atinge um valor dado em condições especificadas.

 SELV (do inglês “separated extra-low voltage”): Sistema de extrabaixa tensão que é eletricamente separado da terra, de outros sistemas e de tal modo que a ocorrência de uma única falta não resulta em risco de choque elétrico.

 PELV (do inglês “protected extra-low voltage”): Sistema de extrabaixa tensão que não é eletricamente separado da terra mas que preenche, de modo equivalente, todos os requisitos de um SELV.

 Equipotencialização: Procedimento que consiste na interligação de elementos especificados, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. Por extensão, a própria rede de elementos interligados resultante.  A equipotencialização é um recurso usado na proteção contra choques elétricos

e na proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas. Uma determinada equipotencialização pode ser satisfatória para a proteção contra choques elétricos, mas insuficiente sob o ponto de vista da proteção contra perturbações eletromagnéticas.

(52)

51

 Barramento de equipotencialização principal (BEP): Barramento destinado a servir de via de interligação de todos os elementos incluíeis na equipotencialização principal (ver 6.4.2.1).

 Barramento de equipotencialização suplementar ou barramento de equipotencialização local (BEL): Barramento destinado a servir de via de interligação de todos os elementos incluíveis numa equipotencialização suplementar ou equipotencialização local.

Princípios fundamentais da NBR 5410:2004

Proteção contra choques elétricos

 As pessoas e os animais devem ser protegidos contra choques elétricos, seja o risco associado a contato acidental com parte viva perigosa, seja a falhas que possam colocar uma massa acidentalmente sob tensão.

Seccionamento Proteção contra efeitos térmicos Proteção contra sobrecorrentes Proteção contra sobretensões Independência da instalação elétrica Acessibilidade dos componentes Prevenção de efeitos danosos ou indesejados Verificação da instalação Qualificação profissional

Segurança das pessoas e animais e funcionamento adequado da instalação elétrica e conservação dos bens!

Proteção contra choques elétricos

Desligamento de emergência

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52

 Contato direto: o DR pode ajudar muito!!!!

 Contato indireto: Sistema de aterramento conforme NBR 5410:2004!!!

Proteção contra efeitos térmicos:

 A instalação elétrica deve ser concebida e construída de maneira a excluir qualquer risco de incêndio de materiais inflamáveis, devido a temperaturas elevadas ou arcos elétricos.

 Além disso, em serviço normal, não deve haver riscos de queimaduras para as pessoas e os animais.

Proteção contra sobrecorrentes:

 As pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra os efeitos negativos de temperaturas ou solicitações eletromecânicas excessivas resultantes de sobrecorrentes a que os condutores vivos possam ser submetidos.

Os condutores vivos devem ser

protegidos, por um ou mais dispositivos de

seccionamento automático contra sobrecargas e contra curtos-circuitos.

(54)

53

Proteção contra sobretensões:

 As pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra as consequências prejudiciais de ocorrências que possam resultar em sobretensões, como faltas entre partes vivas de circuitos sob diferentes tensões, fenômenos atmosféricos e manobras.

Seccionamento:

 A alimentação da instalação elétrica, de seus circuitos e de seus equipamentos deve poder ser seccionada para fins de manutenção, verificação, localização de defeitos e reparos.

(55)

54

Desligamento de emergência:

 Sempre que forem previstas situações de perigo em que se faça necessário desenergizar um circuito, devem ser providos dispositivos de desligamento de emergência, facilmente identificáveis e rapidamente manobráveis.

Prevenção de efeitos danosos ou indesejados:

 Na seleção dos componentes, devem ser levados em consideração os efeitos danosos ou indesejados que o componente possa apresentar, em serviço normal

(56)

55

(incluindo operações de manobra), sobre outros componentes ou na rede de alimentação.

 Entre as características e fenômenos suscetíveis de gerar perturbações ou comprometer o desempenho satisfatório da instalação podem ser citados: 1. o fator de potência;

2. as correntes iniciais ou de energização; 3. o desequilíbrio de fases;

4. as harmônicas.

Independência da instalação elétrica:

 A instalação elétrica deve ser concebida e construída livre de qualquer influência mútua prejudicial entre instalações elétricas e não elétricas.

Acessibilidade dos componentes:

 Os componentes da instalação elétrica devem ser dispostos de modo a permitir espaço suficiente tanto para a instalação inicial quanto para a substituição posterior de partes, bem como acessibilidade para fins de operação, verificação, manutenção e reparos.

(57)

56

Verificação da instalação:

 As instalações elétricas devem ser inspecionadas e ensaiadas antes de sua entrada em funcionamento, bem como após cada reforma, com vista a assegurar que elas foram executadas de acordo com esta Norma.

Qualificação profissional:

 O projeto, a execução, a verificação e a manutenção das instalações elétricas devem ser confiados somente a pessoas qualificadas a conceber e executar os trabalhos em conformidade com esta Norma.

(58)

57

Bibliografia

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão, 2004.

(59)

58

Instalações Elétricas

INSPEÇÕES E ENSAIO EM

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

CONFORME ESTABELECE A

NBR 5410/2004

(60)

59

Prescrições gerais

 Qualquer instalação ou reforma (extensão ou alteração) de instalação existente deve ser inspecionada visualmente e ensaiada, durante e/ou quando concluída a instalação, antes de ser posta em serviço pelo usuário, de forma a se verificar a conformidade com as prescrições da NBR-5410.

 Deve ser fornecida a documentação da instalação (conforme subitem 6.1.8 — NBR-5410) às pessoas encarregadas de verificação, na condição de documentação “como construído”.

 Durante a realização da inspeção e dos ensaios devem ser tomadas precauções que garantam a segurança das pessoas e evitem danos a propriedades e aos equipamentos instalados.

 Quando a instalação a verificar constituir reforma de uma instalação existente, deve ser investigado se esta não anula as medidas de segurança da instalação existente.

Inspeção visual

 A inspeção visual deve preceder os ensaios e deve ser realizada com a instalação dez energizada.

 A inspeção visual deve ser realizada para confirmar se os componentes elétricos permanentes conectados estão:

a) em conformidade com as normas aplicáveis;

NOTA: Isso pode ser verificado por marca de conformidade, certificação ou termo de responsabilidade emitido pelo fornecedor.

b) corretamente selecionados e instalados de acordo;

c) não visivelmente danificados, de modo a restringir o funcionamento adequado à sua segurança. A inspeção visual deve incluir no mínimo a verificação dos seguintes pontos:

- medidas de proteção contra choques;

- medidas de proteção contra efeitos térmicos; - seleção de linhas elétricas;

(61)

60

- escolha, ajuste e localização dos dispositivos de proteção.

Ensaios nas instalações elétricas

 Os seguintes ensaios devem ser realizados onde forem aplicáveis e, preferivelmente, na sequencia apresentada:

– continuidade dos condutores de proteção e das ligações equipotenciais principal e suplementares;

– resistência de isolamentos da instalação elétrica; – seccionamento automático da alimentação; – ensaio de tensão aplicada;

– ensaios de funcionamento.

Continuidade dos Condutores e Ligações Equipotenciais

 A continuidade dos condutores de proteção deve ser feita por meio de ensaio sob tensão com fonte apresentando tensão em vazio entre 4 V e 24 V, em CC ou CA, e com uma corrente de ensaio de, no mínimo, 0,2 A.

Continuidade dos condutores de protecção

(62)

61

Execute uma ligação temporária (shunt) entre o barramento de fase e o barramento de terra no quadro de entrada da instalação.

Usando um aparelho de teste em escala óhmica reduzida verifique a resistência entre fase e PE em cada circuito a testar.

Um baixo valor lido indica a desejada continuidade.

Desligue a ligação temporária executada inicialmente.

Um terminal do aparelho de medida (em escala óhmica reduzida) deve estar ligado através de uma longa ligação auxiliar ao barramento de terra da instalação.

O outro terminal de contacto do aparelho de medida estará ligado às partes da instalação em que se deseja verificar os valores de continuidade.

(63)

62

Resistência de isolamento

 A resistência de isolamento deve ser medida: – entre os condutores vivos, tomados dois a dois;

– entre cada condutor vivo e terra. Nessa medição os condutores de fase e o condutor neutro podem ser interligados.

O isolamento é considerado satisfatório se cada circuito, sem os aparelhos de utilização, apresentar uma resistência de isolamento igual ou superior à estabelecida na Tabela abaixo.

 O equipamento de ensaio deve ser capaz de fornecer a tensão de ensaio especificada com uma corrente mínima de 1 mA.

(64)

63

 Os ensaios podem ser efetuados com os aparelhos de utilização ligados à instalação, mas suas chaves desligadas. Cuidados especiais devem ser tomados quando o circuito incluir dispositivos eletrônicos e com as bobi- nas dos contactores que, se ligadas, estabelecem interligação entre os condutores-fase.

Monômetro portátil: resistência de isolamento

Ensaios Funcionais

 Devem ser feitos ensaios funcionais nos conjuntos como: quadros elétricos, controles, intertravamento e nos dispositivos de proteção a fim de verificar se estão corretamente instalados e calibrados.

Manutenção preventiva

 Toda a instalação deve ser periodicamente verificada por pessoas credenciadas ou qualificadas, com uma frequência que varia de acordo com a importância da instalação.

 Devem ser observados, em especial, os seguintes pontos: - medidas de proteção contra contato com as partes vivas; - estado dos condutores e suas ligações;

- estado dos cabos flexíveis dos aparelhos móveis e sua proteção; - estado dos dispositivos de proteção e manobra;

(65)

64

- valor da resistência de terra etc.

 Toda a instalação (ou parte) que pareça perigosa deve ser desenergizada e só recolocada em serviço após reparação satisfatória.

Manutenção preventiva instrumentos

Manutenção corretiva

 Toda falha ou anomalia no equipamento elétrico ou em seu funcionamento deve ser avisada à pessoa competente para fim de reparação.

 Quando os dispositivos de proteção contra sob recorrentes ou contra choques elétricos atuarem sem causa conhecida, deve ser feita uma verificação imediata para se conhecer a causa e os meios de corrigi-la.

(66)

65

 Deve ser efetuada pelo método do voltímetro e amperímetro à mesma frequência. Também pode ser efetuada pelo calculo quando o condutor de proteção for inacessível.

Bibliografias

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações Elétricas de Baixa Tensão, 2004.

(67)

66

Instalações Elétricas

COMO VERIFICAR SE SUA

INSTALAÇÃO ELÉTRICA É SEGURA

NBR 5410:2004

(68)

67

Introdução:

 Utilizamos a energia elétrica todos os dias, para quase tudo, ela está presenta no nosso dia a dia.

 Tenha cuidado com a energia elétrica e para isso uma instalação elétrica deve apresentar segurança para as pessoas e animais.

 A NBR 5410:2004 estabelece as condições a que devem satisfazer as instalações elétricas de baixa tensão, a fim de garantir a segurança de pessoas e animais, o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens.

 Corrente elétrica corresponde ao fluxo ordenado de partículas, ou seja, ao deslocamento de cargas elétricas (elétrons), no interior de um condutor, como resultado de uma diferença de potencial elétrico entre as suas extremidades.  Choque elétrico é o resultado da passagem de corrente elétrica através do corpo,

que passa a ser o seu condutor.

 A corrente elétrica, ao atravessar o corpo humano, pode provocar apenas um formigueiro, queimaduras ou, em situações mais graves, a morte, dependendo da sua intensidade e da zona do corpo percorrida.

(69)

68

Sistema de aterramento:

 A proteção contra o choque elétrico é feita interrompendo ou desviando a corrente (originada por um defeito) do corpo humano.

 Sendo o cobre um milhão de vezes melhor condutor que o corpo humano, fica evidente que, se existirem dois caminhos para a corrente elétrica, esta vai fluir pelo condutor de cobre, minimizando o efeito do choque elétrico na pessoa a ele sujeita.

 É necessário e obrigatório (desde 2006) um sistema de aterramento!

 Necessário instalar um sistema de aterramento para que a corrente possa ser direcionada/dissipada na terra.

Proteção contra choques elétricos:

 As pessoas e os animais devem ser protegidos contra choques elétricos, seja o risco associado a contato acidental com parte viva perigosa, seja a falhas que possam colocar uma massa acidentalmente sob tensão.

Contato direto: o DR pode ajudar muito!!!!

(70)

69

Quadro elétrico:

O quadro elétrico está equipado com diversos disjuntores, que protegem cada um dos circuitos.

Em locais úmidos o risco de sofrer um choque elétrico aumenta, porque a água é boa condutora de eletricidade. Instalar DR nesses locais ou geral.

É nesse quadro elétrico que estão instalados todos os aparelhos de proteção, nomeadamente, o aparelho diferencial e os disjuntores afetos a cada circuito.

(71)

70

Proteção contra sobretensões:

 As pessoas, os animais e os bens devem ser protegidos contra as consequências prejudiciais de ocorrências que possam resultar em sobretensões, como faltas entre partes vivas de circuitos sob diferentes tensões, fenômenos atmosféricos e manobras.

Quadro elétrico:

Barramento

de neutro

Barramento

de terra

Disju ntor Geral (DTM ) Disju ntor DR D1 D2 D3 DPS Barrame nto

(72)

71

Quadro elétrico, Instalações segura:

Garanta a segurança elétrica:

Disjun

tor

Geral

Diferen

cial

Residua

l: DR

DPS

Barrame

nto de

neutro

Barrame

nto de

terra

DR

Barrament

o

Terminais nos

cabos

Tomada padrão

novo

(73)

72

Bibliografia:

ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações

Elétricas de Baixa Tensão, 2004.

(74)

73

Instalações Elétricas

SÉRIE DE AULAS BÁSICAS SOBRE

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

CAUSAS DA PERDA DO NEUTRO EM

UMA INSTALAÇÃO ELÉTRICA

(75)

74

Introdução

 O termo "neutro" designa o condutor que está ao mesmo potencial elétrico que o da terra, ou seja, não há diferença de potencial elétrico entre ele a terra.  O termo "fase" designa o condutor em que o potencial elétrico em relação à terra

é variável, ou seja, entre o "fase" e a terra encontramos uma diferença de potencial elétrico variável no tempo.

(76)

75

Tensão fase-neutro

(77)

76

Perda do neutro: interrupção do neutro

Carga Z1: P=6500W Carga Z2: P=1500W

Carga Z1: P=6500W Carga Z2: P=1500W

(78)

77

Neutro como terra: Não deve ser utilizado!

Carga Z1: P=6500W Carga Z2: P=1500W

A tensão divide entre as cargas e podemos calcular:

Poderá provocar a queima de aparelhos ligados entre uma das fases e o neutro!

Neutro como terra do chuveiro!

(79)

78

Perda do neutro

 Não se esqueçam : o neutro é aterrado pela concessionária já antes da entrada da residência ou do edifício, nos postes, e depois, novamente, na entrada destes estabelecimentos.

 Isto tudo, para se evitar, de forma eficaz, uma possível perda de neutro, mas

pode ocorrer.

 Resumindo, o neutro não deverá ser interrompido sob hipótese alguma, justamente por causa do risco que uma interrupção destas poderá trazer consigo.

Bibliografia

(80)

79

Instalações Elétricas

CARACTERÍSTICAS DOS

CONDUTORES ELÉTRICOS

(81)

80

Condutor elétrico

 Chama-se condutor elétrico o produto metálico , geralmente de forma cilíndrica e de comprimento muito maior que a sua maior dimensão

transversal, utilizado para transportar energia elétrica ou para transmitir sinais elétricos.

 O termo condutor elétrico, na prática, é usado em um sentido mais amplo: além do condutor propriamente dito anteriormente, os condutores isolados, os cabos uni e multipolares, os fios e os cabos nus, as barras e os barramentos blindados.

 Chama-se barramento o conjunto de barras de mesma tensão nominal, com seus suporte e acessórios.

Condutor elétrico: barramento blindado

 O barramento blindado é uma linha pré-fabricada cujos condutores são barras, acondicionadas em caixas metálicas, por meio de isoladores. (Bus Way)

(82)

81

Condutor elétrico

 Exemplos de condutores:

 Exemplos de condutores: Condutores isolados

(83)

82

Condutor elétrico

 Cobre e alumínio são os dois metais mais utilizados na fabricação de

condutores elétricos tendo em vista suas propriedades elétricas e mecânicas.  Ao longo dos anos, o cobre tem sido o mais usado, sobretudo em condutores

(84)

83

Condutor elétrico: Efeito pelicular

 O efeito pelicular é o fenômeno pelo qual o valor da densidade de uma

corrente alternada é maior perto da superfície externa de um condutor do que no seu interior.

 O efeito pelicular é responsável pelo aumento da resistência aparente de um condutor eléctrico em função do aumento da frequência da corrente eléctrica que o percorre.

 É caracterizado por uma distribuição não uniforme da densidade de corrente em um condutor, causada pela influência da corrente em condutores

próximos.

Condutor elétrico: Isolações

 Chama-se gradiente de potencial , dado normalmente em KV/m, a relação entre a tensão aplicado a uma camada elementar de dielétrico e a espessura dessa camada.

(85)

84

 O gradiente de perfuração do dielétrico, ou rigidez dielétrica, é um dos parâmetros mais importantes na escolha do material isolante.

 Tensão de isolação do cabo.

Isolação dos cabos: Cloreto de Polivinila

 É uma mistura de cloreto de polivinila puro (resina sintética), plastificante, cargas e estabilizantes.

 Sua rigidez dielétrica é elevada, porém, comparado com o polietileno, seu poder indutor específico e lato e sua resistência de isolamento é mais fraca.  Suas perdas dielétricas são elevadas, principalmente acima de 20KV, limitado o

seu empregos sistemas até 10KV.

 Transmite mau o fogo, porém sua combustão (em grande quantidade) provoca produção de fumaça , gases corrosivos e tóxicos.

Isolação dos cabos: Borracha etileno-propileno (EPR)

 Seus componentes são, em geral, reticulados por meio de peróxidos orgânicos.  Melhor resistência ao envelhecimento térmico e aos agentes oxidantes.

 Possui uma resistência á deformação térmica que permite temperaturas de 250°C, durante os curtos circuitos.

 A borracha EPR é considerada um ótimo isolante sólido. São utilizados em baixa, média e alta tensão.

(86)

85

Isolação dos cabos: Polietileno reticulado (XPLE)

 O material apresenta uma resistência á deformação térmica bastante satisfatória em temperaturas de até 250°C.

 O XPLE é utilizado em cabos de baixa e média tensões.

 Possui uma resistência á deformação térmica que permite temperaturas de 250°C, durante os curtos circuitos.

 A borracha EPR é considerada um ótimo isolante sólido. São utilizados em baixa, média e alta tensão.

Isolação dos cabos: características dos cabos

Métodos de referência e a condução de corrente

 Os métodos de referência são os métodos de instalação, indicados na IEC 60364-5-52, para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por ensaio ou por cálculo.

(87)

86

 A1: condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;

 A2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;

 B1: condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira;

 B2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira.  C: cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira;

 D: cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo;  E: cabo multipolar ao ar livre;

 F: cabos unipolares justapostos (na horizontal, na vertical ou em trifólio) ao ar livre;

 G: cabos unipolares espaçados ao ar livre.

(88)
(89)

88

Dimensionamento da capacidade de condução

 O número de condutores carregados a considerar é o de condutores vivos no circuito, isto é, fases e neutro.

 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, o neutro deve ser computado. (Existência de componentes harmônicas de ordem três e múltiplas.

 Nesse caso a tabela apresenta apenas carregamento com três, você deve multiplicar por 0,86.

(90)
(91)

90

Bibliografia

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações Elétricas de Baixa, 2004 Versão Corrigida 17.03.2008 .

(92)

91

Instalações Elétricas

DIMENSIONAMENTO DOS CABOS

ELÉTRICOS EM

FUNÇÃO DOS MÉTODOS DE

REFERÊNCIA

CONFORME

ESTABELECE A NBR 5410:2004

(93)

92

Métodos de referência para instalação dos cabos

 Os métodos de referência são os métodos de instalação, indicados na IEC 60364-5-52, para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por ensaio ou por cálculo. São eles:

 A1: condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;

 A2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;

 B1: condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira;

 B2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira;

 C: cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira;  D: cabo multipolar ou unipolar em eletroduto enterrado no solo;  E: cabo multipolar ao ar livre;

 F: cabos unipolares justapostos (na horizontal, na vertical ou em trifólio) ao ar livre;

 G: cabos unipolares espaçados ao ar livre

Cabos em relação ao isolamento

(94)
(95)

94

Condutores carregados

 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%.

Fatores de correção

Quantidade

de circuitos

no conduto!

Fator de

correção de

número de

circuitos!

(96)

95

Exercício 1 : Dimensionamento de Cabos

 Uma edificação residencial possui uma demanda máxima projetada de 235KVA. A tubulação do ramal de entrada utiliza cabo EPR e a tubulação é enterrada, com uso de cabos unipolares. Por essa tubulação passa um único circuito trifásico a 4 condutores. Sendo o sistema trifásico 380V, especificar a seção dos condutores, sabendo que o nível de harmônicas estará abaixo de 15%. Considerar a temperatura ambiente de 35°C. Queda de tensão máxima admitida 4% e o cabo tem 70 metros.

O carregamento a ser considerado é 3,

pois o nível de harmônica está abaixo de 15%.

Método de instalação D.

(97)

96

Devemos utilizar o método que atender os dois casos:

Pelo método de capacidade de condução de corrente, podemos utilizar uma cabo de

300mm2 por fase, ou dois condutores de 150mm2 por fase.

Pelo método de capacidade de condução de corrente, podemos

sutilizar uma cabo de 300mm2 por fase, ou dois condutores de 150mm2 por fase.

(98)

97

Exercício 2 : Dimensionamento de Cabos

 Uma circuito monofásico de TUE (tomada de uso específico) 220V atende uma carga de 6500VA e esse circuito está distante 89metros do quadro. O eletroduto é embutido na parede (método A1) e temperatura ambiente 35°C. O cabo utilizado é de PVC e nesse eletroduto temos 3 circuitos passando no total. Queda de tensão 4%.

Nesse contexto, o cabo a ser utilizado deve ser de 16mm2 e não 10mm2.

Pelo método de capacidade de condução de corrente, podemos

utilizar uma cabo de 10mm2, porém devemos avaliar também pela queda de tensão.

(99)

98

Bibliografias

1. Instalações elétricas de Baixa Tensão – NBR 540:2005

2. Instalações elétricas industriais, João Mamede Filho- 8.ed – Rio de Janeiro : LTC,2010.

(100)

99

Instalações Elétricas

PROJETO ELÉTRICO RESIDENCIAL E

COMERCIAL:

COMO CALCULAR CORRETAMENTE A

CORRENTE ELÉTRICA EM FUNÇÃO

DOS DIVERSOS FATORES DE

CORREÇÃO

(101)

100

Fatores de que influenciam no cálculo da corrente

 Fator de correção de temperatura: a temperatura influência no cálculo das correntes dos circuitos elétricos e dependendo da temperatura a ser utilizada pode aumentar a corrente de projeto.

(102)

101

(103)

102

Motor de 2CV e monofásico 220V. A temperatura ambiente é de 35°C e temos 4 circuitos no eletroduto. O motor possui fator de potência 0,88. Qual a corrente de projeto? Temos 4 circuito no eletroduto!

Bibliografias

1. Cotrim, Ademaro A.M.B, Instalações Elétricas, Pearson, 2009. 2. NBR 5410/2004.

(104)

103

Instalações Elétricas

DIMENSIONAMENTO DE

CONDUTORES ELÉTRICOS NA

PRESENÇA DE HARMÔNICAS

CONFORME NBR 5410

(105)

104

Dimensionamento de condutores na presença de harmônicas

 Em relação ao método tradicional de se determinar a seção dos condutores, o que muda é a inserção das harmônicas no cálculo da corrente.

 Nada de errado com os critérios básicos de queda de tensão, capacidade de condução, sobrecarga e curto-circuito.

 A corrente será equacionada incluindo as harmônicas!

 Determina-se a corrente de projeto em função das harmônicas!

Dimensionamento de condutores na presença de harmônicas:

NBR 5410 Anexo F

(106)

105

Dimensionamento de condutores na presença de harmônicas:

NBR 5410 Anexo F tabela 1

Cálculo da corrente de projeto na presença de harmônicas: NBR 5410 Anexo F

 Quando o circuito for constituído de condutores isolados ou de cabos unipolares, a determinação da corrente de neutro conforme tabela 1 pode significar, em muitos casos, uma seção de neutro maior que a das fases.

(107)

106

 As seções do neutro e das fases ocasionalmente serão iguais quando, na determinação da capacidade de condução de corrente, a menor seção de condutor que atende a corrente de fase atender também a corrente de neutro; ou, ainda, quando se quiser, por algum motivo, igualar a seção dos condutores de fase à do neutro, que é a prevalecente.

 Neste último caso (sobredimensionamento dos condutores de fase), a

aplicação do fator de correção devido ao carregamento do neutro, num circuito trifásico com neutro, torna-se dispensável quando o cálculo tiver sido feito considerando uma taxa de terceira harmônica superior a 45%.

Tabela de carregamento dos condutores: NBR 5410

Esquema de condutores vivos Número de condutores carregados a ser adotado

Monofásico a dois condutores 2 Monofásico a três condutores 2

Duas fase sem neutro 2

Duas fases com neutro 3

Trifásico sem neutro 3

Trifásico com neutro 3 ou 4

Circuito trifásico com neutro

 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 quatro condutores carregados e a determinação da capacidade de condução de corrente dos condutores deve ser afetada do “fator de

(108)

107

Exemplo de dimensionamento para circuito alimentador bifásico considerando harmônicas

Um circuito bifásico 2F +N que alimenta um quadro de distribuição, conforme figura 1. As correntes presentes nesse circuito são: 1ª ordem, 3ª ordem ,5ª ordem e 7ª ordem, com intensidades (valores eficazes) de respectivamente, 110,57,25 e 17A. Circuito com eletroduto embutido na parede, seção circular e de Cu/PVC/30°C. Determine a seção dos condutores

Exemplo de dimensionamento para circuito alimentador bifásico: cálculo de IB e IN

(109)

108

Tabelas da ABNT NBR 5410/2008:

Escolha do método

Capacidade de condução com harmônicas: IB=127/0,8=158,75 A e IN= 184,15 A/0,8=230,19 A

(110)

109

Fase: 70mm2 Neutro: 95mm2

Bibliografia

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações Elétricas de Baixa, 2004 Versão Corrigida 17.03.2008 .

(111)

110

Instalações elétricas

O uso do barramento blindado “ bus-way”

GRAU DE ISOLAÇÃO E APLICAÇÃO

(112)

111

Barramento blindado:

 Destinados a transportar e distribuir energia elétrica de pequenas, médias e grandes capacidades.

 Os sistemas de barramentos blindados são indicados também para interligar linhas elétricas a sistemas viabilizando flexibilidade, segurança e proteção.  De acordo com as últimas versões já disponíveis no mercado, o barramento

blindado ou “Bus Way”, como originalmente é conhecido, não apenas é

apropriado a essas funções, mas também a outras, como manobra de circuitos e proteção seletiva.

 Contabilizar economia nas perdas do sistema não era objetivo nem tão pouco necessidade como nos dias de hoje, onde a competitividade se estende em todos os sentidos.

 Nesse quesito (redução de perdas), o barramento blindado deu a melhor das respostas desde sua criação pela indústria automobilística, reduzindo perdas a valores pontuais bem significativos.

 O bus-way torna viável e essencial na aplicação de prumadas dos grandes edifícios comerciais e residenciais, a chamada “Medição Eletrônica na Prumada”, onde as perdas:

XL = reatância (mΩ/m); Z = impedância (mΩ/m); R = resistência (mΩ/m);

 As perdas são projetadas a valores pré-determinados, de maneira que a queda de tensão percentual em Volts (∆V%) no ponto de entrega é contabilizada pelas concessionárias distribuidoras de energia elétrica.

 Além das perdas reduzidas e pontuais, agrega segurança e confiabilidade, qualidade, racionalização da instalação e de espaços, eliminação de eventuais fraudes, telemetria (informatização) e automação predial.

(113)

112

Barramento blindado aplicaçãoes:

Construção do barramento blindado:

(114)
(115)

114

Caixa cofre plug-in:

Grau de proteção do bus-way:

 Níveis de classes de proteção IP ou grau de proteção IP são padrões

internacionais definidas pela norma IEC 60529, que classifica e avalia o grau de proteção de produtos fornecidos contra intrusão (partes do corpo como mãos e dedos), poeira, contato acidental e água.

 A classificação IP possui 3 números, sendo o primeiro, o índice de vedação contra poeira, o segundo contra água e o terceiro (normalmente não utilizado pelos fabricantes, pois este número não faz parte da IEC 60529), é contra impactos mecânicos.

(116)

115

Exemplo um bus-way : IP 31

(117)

116

Exemplo : Qual a queda de tensão no bus-way para trecho AE?

(118)

117

Bibliografias:

1. ABNT NBR IEC 60529

2. www.iptengenharia.com 3. www.beghim.com.br/

(119)

118

Instalações Elétricas

LEITURA BÁSICA DE PROJETOS

ELÉTRICOS

SIMBOLOGIA CONFORME NBR 5444

(120)

119

Simbologias básicas de interruptores:

Simbologia básica de quadros:

(121)

120

Simbologia básica de tomadas:

(122)

121

Exemplo de ligação de chuveiro:

Exercício de identificação de ligação abaixo:

(123)

122

(124)
(125)

124

(126)

125

(127)

126

Bibliografia

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5444 –

Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.

(128)

127

Instalações Elétricas

LIGAÇÃO DE INTERRUPTOR DUPLA SEÇÃO

COM TOMADA 10A

(129)

128

Ligação interruptor dupla seção com tomada em circuitos

distintos:

(130)

129

Diagrama unifilar

Bibliografia

1. ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - NBR5410 – Instalações Elétricas de Baixa, 2004. .

(131)

130

Instalações Elétricas

CONCEITOS FUNDAMENTAIS SOBRE

DEMANDA

(132)

131

Demanda

 Em uma instalação elétrica predial qualquer (Industrial, comercial, residencial) a potência elétrica instantânea (potência ativa) é variável em função do número de cargas ligadas e da soma das potências consumidas por carga.  Para fins de projeto é mais conveniente trabalhar com um valor médio da

potência, e utiliza-se a demanda (D).

 A demanda é o valor médio da potência ativa, aparente ou reativa (P,S ou Q) em um intervalo de tempo 𝜟t especificado.

Demanda e curva de carga

 Define-se curva de carga como a curva que apresenta a demanda em função do tempo para um dado período de tempo.

 Para fins de projeto é mais conveniente trabalhar com um valor médio da potência, e utiliza-se a demanda (D).

(133)

132

Demanda e fator de demanda

Estudo de caso da demanda em um edificação residencial

(134)

133

Solucionando o problema

 Verificar na entrada geral da edificação sua capacidade .

 Vamos determinar a capacidade geral de corrente da edificação .

Três

condutores

carregado.

Capacidade

máxima 297A

(135)

134

 Agora vamos efetuar a medição da potência consumida na edificação e para isso vamos utilizar o analisador de energia, que será colocado no quadro geral de entrada da edificação. Utilizaremos o instrumento abaixo:

(136)

135

 Faremos a coleta de corrente, tensão, potência ativa, aparente, reativa e fator de potência.

 Vamos efetuar a medição durante três dias.

 Para responder as perguntas (1,2 e 3) o dado importante será a potência aparente medida nos três dias.

 Vamos avaliar qual a demanda média medida nesses três dias.

 Medida da potência aparente em coletas realizadas 23/11/2015, 24/11/2015 e 26/11/2015. A demanda nos três dias é mostrada no gráfico.

 Para respondermos as perguntas: vamos considerar nos três dias de medição a demanda máxima consumida na edificação.

(137)

136

 Essa demanda é de 72,2KVA, conforme visto no gráfico anterior.

 Podemos calcular qual a demanda que resta na infraestrutura da edificação: 195,5KVA - 72,2KVA=123,3KVA.

 Dessa forma, a demanda permitida na edificação será 123,3KVA (trabalhamos pela máxima medida).

(138)

137

Solucionando o problema: Para uma área de 35𝒎

𝟐

por

apartamento

(139)

138

(140)

139

Solucionando o problema: Para uma área de 50𝒎

𝟐

por

apartamento

 Tabelas com potência de ar-condicionado conforme CEB e fatores de demanda.

(141)

140

Bibliografia

 Cotrim, Ademaro A.M.B, Instalações Elétricas, Pearson, 2009.

 Norma CEB : NTD - 6.01 de 2014: Fornecimento de Energia em Tensão Secundária a Unidades Consumidoras individuas e Agrupadas.

 NBR 5410: Norma de Instalações Elétricas em Baixa Tensão, 2004.

(142)

141

Instalações Elétricas

PROJETO ELÉTRICO RESIDENCIAL

(143)

142

Projetar uma instalação elétrica consiste em:

 Quantificar, classificar e alocar os pontos de consumo de energia;  Dimensionar e definir os condutores e os condutos;

 Definir, alocar e dimensionar os sistemas de proteção, de comando e de medição.

Objetivo do projeto elétrico

“Garantir a transferência de energia elétrica desde uma fonte, em geral a concessionária, até o consumidor, de maneira eficaz e segura”.

 Carga ou Potência Instalada:

É a soma de todas as potências nominais de todos os aparelhos elétricos pertencentes a uma instalação ou sistema.

 Demanda:

É a potência elétrica realmente absorvida em um determinado instante por aparelho ou sistema.

 Demanda Média de um Consumidor ou Sistema:

É a potência elétrica média absorvida durante um intervalo determinado de tempo determinado (15min, 30min).

(144)

143

Critérios a serem observados no projeto elétrico

 Acessibilidade

Pontos de utilização, manobra e proteção devem estar perfeitamente acessíveis.  Flexibilidade e reserva de carga

Permite acréscimo de cargas futuras e alterações na carga existente.  Confiabilidade

Atendimento das normas garantindo a integridade dos equipamentos e usuários.

Quantificação do sistema (Dados do cliente e NBR-5410/2008: 1. Previsão de tomadas

2. Previsão da iluminação 3. Motores

4. Cargas especiais: motores de elevadores, bombas d’água ...

Etapas na Elaboração de um Projeto

b) Dimensionamentos (carga e normas) 1. Dimensionamento dos condutores 2. Dimensionamento das tubulações 3. Dimensionamento da proteção 4. Dimensionamento dos quadros.

b) Memorial de cálculo

1. Cálculo das previsões de carga 2. Determinação da demanda provável 3. Dimensionamento dos condutores 4. Dimensionamento dos eletrodutos 5. Dimensionamento da proteção.

(145)

144

c) Desenho do projeto na planta baixa 1. Escolha do local do (s) quadro (s);

(146)
(147)
(148)

Referências

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