ESCOLA TÉCNICA ESTADUAL FREDERICO GUILHERME SCHMIDT CURSO TÉCNICO EM ELETROTÉCNICA
HEBER DA SILVA VASQUES
PROJETO ELÉTRICO RESIDENCIAL
SÃO LEOPOLDO 2014
HEBER DA SILVA VASQUES
PROJETO ELÉTRICO RESIDENCIAL
Trabalho de pesquisa apresentado para a Disciplina de Tecnologia das Instalações, pelo Curso Técnico em Eletrotécnica da Escola
Técnica
Estadual
Guilherme Schmidt.
Professor: Gerry Sanchez
São Leopoldo 2014
Frederico
RESUMO Este trabalho visa sistematizar as etapas que compõem o projeto de uma instalação elétrica residencial, conforme a NBR 5410:2004. Para tanto, será tomada, como exemplo, uma casa térrea com uma área construída igual a 131,72m 2, conforme ilustrado a seguir:
No desenvolvimento do roteiro serão contempladas: Determinação da carga instalada na iluminação e tomadas (de uso geral e específico), divisão dos circuitos, escolha da seção dos condutores, distribuição das cargas entre as fases, escolha dos dispositivos de proteção, desenho da instalação elétrica, entre outros dimensionamentos.
ABSTRACT This work aims to systematize the steps that make up the project of a residential wiring, according to NBR 5410:2004. Achieving this will take, as an example, a one-story house with a floor area equal to 131.72 m 2, as shown below:
In developing the script will be covered: Determination of the installed load on the lighting and outlets (general and specific use), division of the circuit, select the section of the conductors, load distribution between phases, choice of protective devices, electrical installation design among other sizings.
5
SUMÁRIO
1
INTRODUÇÃO .......................................................................................... 7
2
PROJETO ................................................................................................. 8
2.1 RESIDÊNCIA............................................................................................. 8 2.2 INFORMAÇÕES ADICIONAIS .......................... ............. .......................... ........................... .......................... .............. 9
3
PONTOS DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS ......................... ............ ......................... .................... ........ 10
3.1 PONTOS DE ILUMINAÇÃO .................................................................... 10 3.2 PONTOS DE TOMADAS T OMADAS........................... ............. ........................... .......................... ......................... .................... ........ 11
3.2.1 Pontos de tomadas de uso gerais – PTUG´s ............................... ........................ ....... 11 3.2.2 Pontos de tomadas de uso específicos – PTUE´s....................... ............ ........... 12 4
PREVISÃO DE CARGAS ....................................................................... 14
4.1 POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO ......................... ............ .......................... .......................... .......................... ............... 14 4.2 POTÊNCIA DE PTUG´s .......................................................................... 15 4.3 POTÊNCIA DE PTUE´s .......................... ............. .......................... ........................... .......................... ...................... .......... 16 4.4 PREVISÃO GERAL DAS CARGAS.......................... ............. .......................... .......................... .................. ..... 17
5
FATOR DE POTÊNCIA .......................... ............. .......................... ........................... .......................... ...................... .......... 19
5.1 POTÊNCIA ATIVA .......................... ............ ........................... .......................... ......................... .......................... ................... ..... 19 5.2 LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA ATIVA TOTAL ......................... ............ ...................... ......... 20
6
DEMANDA .............................................................................................. 21
6.1 DETERMINAÇÃO DA DEMANDA .......................... ............ ........................... .......................... .................... ....... 21
6.1.1 Demanda das tomadas e iluminação.......................... ............. .......................... .................. ..... 21 6.1.2 Demanda dos aparelhos de aquecimento ........................... .............. ...................... ......... 22 6.1.3 Demanda Total ......................... ............ .......................... .......................... .......................... .......................... ................ ... 22 6.2 FATOR DE DEMANDA ........................................................................... 23
7
PADRÃO DE ENTRADA ........................................................................ 24
7.1 ESPECIFICAÇÃO DA ENTRADA DE ENERGIA .................... ....... .......................... ................ ... 24
7.1.1 Dados gerais – Entrada de serviço ........................... .............. ......................... .................... ........ 26 8
DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES............................................................... 27
8.1 CORRENTE DOS CIRCUITOS ......................... ............ .......................... ........................... ......................... ........... 29
9
QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO (QD) ..................................... ........................ .......................... .................. ..... 31
9.1 LOCALIZAÇÃO DO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO ......................... ............ .................... ....... 31
6
10 ESQUEMA ELÉTRICO ........................................................................... 33 10.1 CLASSIFICAÇÃO DOS ESQUEMAS ELÉTRICOS ................................ 33
10.1.1 Esquema unifilar prático (Realização) .......................................... 33 11 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO DE CONDUÇÃO DE CORRENTE ................................................................ 36 11.1 LINHAS ELÉTRICAS .............................................................................. 36 11.2 NÚMEROS DE CONDUTORES CARREGADOS................................... 36 11.3 CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE.................................. 36 11.4 SEÇÃO MÍNIMA DOS CONDUTORES .................................................. 37 11.5 CORRENTE CORRIGIDA ...................................................................... 39
12 DISJUNTORES ....................................................................................... 40 12.1 AGRUPAMENTO DOS CIRCUITOS ...................................................... 40 12.2 FATORES DE CORREÇÃO DO Nº DE AGRUPAMENTOS ................... 41 12.3 DIMENSIONAMENTO DOS DISJUNTORES ......................................... 41
13 ELETRODUTO........................................................................................ 45 13.1 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS ....................................... 45
14 CONSIDERAÇÕES FINAIS .................................................................... 48 ANEXO A ....................................................................................................... 49 ANEXO B ....................................................................................................... 50 ANEXO C ....................................................................................................... 51 ANEXO D ....................................................................................................... 51 ANEXO E........................................................................................................ 52 ANEXO F ........................................................................................................ 53 ANEXO G ....................................................................................................... 54 ANEXO H ....................................................................................................... 56 ANEXO I ......................................................................................................... 57 ANEXO J ........................................................................................................ 58 ANEXO L ........................................................................................................ 59
7
1 INTRODUÇÃO No dia 20 de maio o Sr. Gerry Sanchez, entregou-me a planta baixa de sua residência e solicitou a realização do projeto elétrico. Para efetuar o projeto foram utilizadas algumas normas e regulamentos de referência: NBR 5410:2004 (instalações elétricas de baixa tensão), NBR 5444:1989 (Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais), NBR 5413:1992 (Iluminação de interiores), RIC (Regulamento das Instalações Consumidoras) e NR 10 (Segurança em instalações e serviços em eletricidade).
8
2 PROJETO
Com o recebimento da planta baixa da residência iniciou-se os cálculos de dimensionamento: n° de pontos (Iluminação e tomadas), previsão de cargas, divisão de circuitos, demanda, secção dos cabos, entrada de medição, entre outros. Com o levantamento de todas as informações necessárias, foi elaborado o desenho da instalação elétrica da residência (Unifilar prático). 2.1 RESIDÊNCIA Localizada na cidade de São Leopoldo/RS, a residência possui um terreno de aproximadamente 131,72m 2 (14,8 x 8,9m) com 08 cômodos:
DIMENSÕES (m)
PERÍMETRO (m)
ÁREA (m2)
Sala
3,25 x 3,05 x 2
12,6
9,9125
Copa
3,10 x 3,05 x 2
12,3
9,455
Cozinha
3,75 x 3,05 x 2
13,6
11,4375
Dormitório 1
3,25 x 3,40 x 2
13,3
11,05
Dormitório 2
3,15 x 3,40 x 2
13,1
10,71
Banheiro
1,80 x 2,30 x 2
8,2
4,14
Área de serviço
1,75 x 3,40 x 2
10,3
5,95
Hall
1,80 x 1,00 x 2
5,6
1,8
DEPENDÊNCIA
Tabela 1 - Cômodos - dimensões
9 2.2 INFORMAÇÕES ADICIONAIS Conforme solicitação do proprietário, deverá ser acrescentado na sala, dormitório 1 e dormitório 2, um (01) ponto de tomada de uso geral, além do n° previsto pela norma NBR 5410:2004.
10
3 PONTOS DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS 3.1 PONTOS DE ILUMINAÇÃO Para determinar a quantidade mínima dos pontos de luz, utilizamos a descrição do item 9.5.2.1.1 da norma NBR 5410:2004:
Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comando por um interruptor.
DEPENDÊNCIA
QUANTIDADE
Sala
1
Copa
1
Cozinha
4
Dormitório 1
4
Dormitório 2
4
Banheiro
1
Área de serviço
1
Hall
1
Área externa
1
Tabela 2 - Pontos de iluminação
Ob s er v ação : No banheiro não foi projetado arandela, porém futuramente se existir a
necessidade de instalar, deverá ser considerado a distância mínima de 60cm ao limite do box (ANEXO A).
11 3.2 PONTOS DE TOMADAS É o ponto de utilização em que a conexão do equipamento ou equipamentos a serem alimentados é feita através de tomada de corrente.
3.2.1 Pontos de tomadas de uso gerais – PTUG´s Não se destinam a ligação dos equipamentos específicos e nelas são sempre ligados aparelhos móveis ou portáveis. Para determinar a quantidade mínima dos pontos de tomadas, utilizamos a descrição do item 9.5.2.2.1 da norma NBR 5410:2004:
O número de pontos de tomada deve ser determinado em função da destinação do local e dos equipamentos elétricos que podem ser aí utilizados, observando-se no mínimo os seguintes critérios: a) Em banheiros, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório, atendidas as restrições de 9.1; b) Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos, deve ser previsto no mínimo um ponto de tomada para cada 3,5m, ou fração, de perímetro, sendo que acima da bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos; c) Em varandas, deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada; d) Em salas e dormitórios devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada para cada 5m, ou fração, de perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível; e) Em cada um dos demais cômodos e dependências de habitação devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada, se a área do cômodo ou dependência for igual ou inferior a 2,25m2 . Admite-se que esse ponto seja posicionado externamente ao cômodo ou ependência, a até 0,80m no máximo de sua porta de acesso.
12
PTUG´s
PTUG´s
DIVISÃO DO DEPENDÊNCIA
DIMENSÕES (m)
PERÍM. (m)
PTUG´s CONF.
SOLICIT.
PERÍMETRO (m)
TOTAL NORMA
CLIENTE
Sala
3,25 x 3,05 x 2
12,6
5 + 5 + 2,6
3
1
4
Copa
3,10 x 3,05 x 2
12,3
3,5 + 3,5 + 3,5 + 1,8
4
--
4
Cozinha
3,75 x 3,05 x 2
13,6
3,5 + 3,5 + 3,5 + 3,1
4
--
4
Dormitório 1
3,25 x 3,40 x 2
13,3
5 + 5 + 3,3
3
1
4
Dormitório 2
3,15 x 3,40 x 2
13,1
5 + 5 + 3,1
3
1
4
Banheiro
1,80 x 2,30 x 2
8,2
--
1
--
1
Área de serviço
1,75 x 3,40 x 2
10,3
3,5 + 3,5 + 3,3
3
--
3
Hall
1,80 x 1,00 x 2
5,6
--
1
--
1
--
--
--
1
--
1
Área externa
Tabela 3 - Pontos de tomadas de uso gerais (PTUG´s)
Ob s er v ação : Em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de
pontos de tomadas maior que a calculada, evitando assim futuramente a necessidade do uso de extensões e o desperdício de energia.
3.2.2 Pontos de tomadas de uso específicos – PTUE´s Destinam-se a ligação de aparelhos que serão posicionados nos cômodos de modo que, sempre estarão fixos e estacionários no local. No projeto desta residência foi considerado:
13
DEPENDÊNCIA
EQUIPAMENTO
PTUE´s
Torneira elétrica
1
PTUE´s TOTAL
Cozinha
2
Banheiro Área de serviço
Refrigerador duplex
1
Chuveiro
1
1
Máquina de lavar roupa
1
1
Tabela 4 - Pontos de tomadas de uso específicos (PTUE´s)
14
4 PREVISÃO DE CARGAS
É a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (ponto de consumo ou cargas), que farão parte da instalação. 4.1 POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO Para determinar a potência mínima de iluminação, utilizamos a descrição do item 9.5.2.1.2 da norma NBR 5410:2004:
Na determinação das cargas de iluminação, como alternativa à aplicação da ABNT NBR 5413, conforme prescrito na alínea a) de 4.2.1.2.2, pode ser adotado o seguinte critério: a) Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m 2 , deve ser prevista uma carga mínima de 100VA; b) Em cômodo ou dependências com área superior a 6m 2 , deve ser prevista uma carga mínima de 100VA para os primeiros 6m 2 , acrescida de 60VA para cada aumento de 4m2 inteiros. NOTA: Os valores apurados correspondem à potência destinada a iluminação para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas.
DEPENDÊNCIA
2
ÁREA (m )
DIVISÃO DAS
POTÊNCIA DE
POTÊNCIA
ÁREAS (m2)
ILUMINAÇÃO (VA)
TOTAL (VA)
Sala
9,9125
6 + 3,9125
100
100
Copa
9,455
6 + 3,455
100
100
11,4375
6 + 5,4375
100 + 60
160
Dormitório 1
11,05
6 + 5,05
100 + 60
160
Dormitório 2
10,71
6 + 5,71
100 + 60
160
Banheiro
4,14
4,14
100
100
Cozinha
15
Área de serviço
5,95
5,95
100
100
Hall
1,8
1,8
100
100
Área externa
--
--
100
100
POTÊNCIA TOTAL:
1.080 VA
Tabela 5 - Potência de iluminação
Ob s er v ação : A norma NBR 5410:2004 não estabelece critérios para a iluminação
de áreas externas em residências, ficando a decisão por conta do projetista e do cliente. 4.2 POTÊNCIA DE PTUG´S Para determinar a potência mínima de dos pontos de tomadas de uso geral, utilizamos a descrição do item 9.5.2.2.2 da norma NBR 5410:2004:
a) Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600VA por ponto de tomada, até três pontos, e 100VA por ponto para os excedentes, considerando-se cada um desses ambientes separadamente. Quando o total de tomadas no conjunto desses ambientes for superior a seis pontos, admite-se que o critério de atribuição de potências seja de no mínimo 600VA por ponto de tomada, até dois pontos, e 100VA por ponto para os excedentes, sempre considerando cada um dos ambientes separadamente; b) Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100VA por ponto de tomada.
16
DEPENDÊNCIA
PREVISÃO DE
POTÊNCIA
CARGA (VA)
TOTAL (VA)
4 x 100
400
PTUG’s
Sala
4
3 x 600 Copa
4
1.900 1 x 100 3 x 600
Cozinha
4
Dormitório 1
4
4 x 100
400
Dormitório 2
4
4 x 100
400
Banheiro
1
1 x 600
600
Área de serviço
3
3 x 600
1.800
Hall
1
1 x 100
100
Área externa
1
1 x 100
100
POTÊNCIA TOTAL:
7.600 VA
1 x 100
1.900
Tabela 6 - Potência PTUG´s
4.3 POTÊNCIA DE PTUE´S Conforme informado nas páginas anteriores, neste projeto foi considerado 04 PTUE´s: Torneira elétrica, refrigerador duplex, chuveiro e máquina de lavar roupa. Para determinar a potência mínima de cada ponto, utilizamos a descrição do item 9.5.2.2.2 da norma NBR 5410:2004:
A potência a ser atribuída a cada ponto de tomada é função dos equipamentos que ele poderá vir a alimentar.
17 Analisando o “ANEXO C – Potência média dos aparelhos”, do Regulamento
das instalações consumidoras da AES SUL (ANEXO B), encontramos os seguintes valores:
DEPENDÊNCIA
EQUIPAMENTO
POTÊNCIA (W)
Torneira elétrica
3.500
Cozinha
POTÊNCIA TOTAL (W) 3.850
Refrigerador duplex
350
Chuveiro
5.000
5.000
Máquina de lavar roupa
1.500
1.500
POTÊNCIA TOTAL:
10.350W
Banheiro Área de serviço
Tabela 7 - Potência PTUE´s
Ob s er v ação : A ligação dos aquecedores elétricos de água ao ponto de utilização
deve ser direta sem uso de tomadas de corrente, através de utilização de conectores apropriados. 4.4 PREVISÃO GERAL DAS CARGAS Abaixo segue a tabela geral das potências calculadas:
PONTOS DE TOMADAS
PREVISÃO DE CARGAS
ÁREA
PERÍM.
PONTOS
(m2)
(m)
ILUMIN.
PTUG´s
PTUE´s
TOTAL
ILUMINAÇÃO
PTUG´s (VA)
Sala
9,9125
12,6
1
4
0
4
100
400
Copa
9,455
12,3
1
4
0
4
100
1.900
11,4375
13,6
4
4
2
6
160
1.900
DEPENDÊNCIA
Cozinha
PTUE´s (W)
3.850
18
Dormitório 1
11,05
13,3
4
4
0
4
160
400
Dormitório 2
10,71
13,1
4
4
0
4
160
400
Banheiro
4,14
8,2
1
1
1
2
100
600
5.000
Área de serviço
5,95
10,3
1
3
1
4
100
1.800
1.500
Hall
1,8
5,6
1
1
0
1
100
100
Área externa
--
--
1
1
0
1
100
100
1.080 VA
7.600VA
TOTAL:
Tabela 8 - Potências calculadas
10.350 W
19
5 FATOR DE POTÊNCIA Sendo a potência ativa (W) uma parcela da potência aparente (VA), pode se dizer que ela representa uma porcentagem da potência aparente que é transformada em potência mecânica, térmica ou luminosa. A esta porcentagem dá-se o nome de fator de potência. Nos projetos elétricos residenciais, desejando-se saber o quanto da potência foi transformada em potência ativa, aplicam-se os seguintes fatores:
DESCRIÇÃO
PORCENTAGEM
FATOR DE POTÊNCIA
Iluminação
100%
1,0
PTUG´s
80%
0,8
Tabela 9 - Fator de potência 5.1 POTÊNCIA ATIVA É a soma das potências nominais dos aparelhos/equipamentos elétricos e das potências das lâmpadas, com os seus fatores de potência aplicado. Sendo expressa em kW. Abaixo segue a tabela com os valores das potências ativas:
POTÊNCIA
FATOR DE
POTÊNCIA
APARENTE (VA)
POTÊNCIA
ATIVA (kW)
Iluminação
1.080
1,0
1,08
PTUG´s
7.600
0,8
6,08
TOTAL:
7,16kW
DESCRIÇÃO
Tabela 10 - Potência ativa
20 Ob s er v ação : Os valores das potências PTUE´s não foram introduzidas na tabela
acima, pois a unidade de medida já está expressa em “W” (Watts = Potência ativa).
5.2 LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA ATIVA TOTAL É a soma de todas as potências citadas acima, conforme tabela abaixo:
DESCRIÇÃO
POTÊNCIA ATIVA (kW)
Iluminação
1,08
PTUG´s
6,08
PTUE´s
10,35
TOTAL: 17,51kW Tabela 11 - Potência ativa total
21
6 DEMANDA É a média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela de potência instalada em operação na unidade consumidora, ou seja, é o percentual (%) de quanta da potência prevista serão utilizadas simultaneamente. O fator de demanda é utilizado para não superdimensionar os condutores, pois nem toda a iluminação e o pontos de tomadas são ligados simultaneamente. 6.1 DETERMINAÇÃO DA DEMANDA A demanda para entradas de serviços individuais ou para agrupamento, deve ser calculada a partir da carga declarada determinada, conforme informações anteriores e através da seguinte expressão: D(kVA) (a b c d e)
Onde:
a = demanda de tomadas e iluminação;
b = demanda dos aparelhos de ar condicionado;
c = demanda dos aparelhos para aquecimento (Chuveiro, aquecedor, forno elétrico, ferro de passar...);
d = demanda dos motores elétricos;
e = demanda das máquinas de solda, aparelhos de raio “x”...
*OB SERV A ÇÃ O: Na residência não foi utilizado os itens “b”, “d” e “e”.
6.1.1 Demanda das tomadas e iluminação Para calcular a demanda de tomadas e iluminação, foi utiliz ado o “Anexo D – Fatores de demanda para iluminação e tomadas”, do Regulamento das Instalações
Consumidoras da AES SUL (ANEXO C). Conforme ANEXO C, obtemos um fator de demanda de 43% (7˂P≤8 = 43%),
portanto:
22
Potência total (kW)
X
Fator de demanda (%)
Demanda (Potência)
7,16
X
43
3,08kVA
Tabela 12 – Demanda (Tomadas e iluminação)
6.1.2 Demanda dos aparelhos de aquecimento Para calcular a demanda dos aparelhos para aquecimento, foi utilizado o “Anexo I – Fatores de demanda aparelhos de aquecimento”, do Regulamen to das Instalações Consumidoras da AES SUL (ANEXO D). Conforme ANEXO D, obtemos um fator de demanda de 75% (N° de aparelhos 2 = Chuveiro e Torneira elétrica).
Potência total (kW)
X
Fator de demanda (%)
Demanda (Potência)
8,5
X
75
6,37kVA
Tabela 13 – Demanda (Aparelhos de aquecimento)
6.1.3 Demanda Total Abaixo segue a tabela com o somatório de todas as potências com a demanda aplicada:
DESCRIÇÃO
POTÊNCIA (KVA)
Tomadas e iluminação
3,08
Aparelhos de aquecimento
6,37
POTENCIA TOTAL
9,45kVA
Tabela 14 – Potência total com a demanda aplicada
23 6.2 FATOR DE DEMANDA É a razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a potência instalada na unidade consumidora, com a seguinte fórmula:
FD( 1)
DT PT
Onde:
FD = Fator de demanda (menor que 1);
DT = Demanda total calculada;
PT = Potência instalada total calculada.
FD( 1)
FD( 1) 0,54
9,45 17,51
24
7 PADRÃO DE ENTRADA
É todo o conjunto deste o ramal de entrada, poste ou pontalete particular, caixas, dispositivos de proteção, aterramentos, eletrodutos e ferragens. É de responsabilidade dos consumidores, prepará-lo de forma a permitir a ligação das unidades consumidoras à rede concessionárias. 7.1 ESPECIFICAÇÃO DA ENTRADA DE ENERGIA Especificar uma entrada de energia para um consumidor significa adequar uma categoria de atendimento (tipo de fornecimento) à respectiva carga desse consumidor. Em função da potência ativa total e a potência com a demanda aplicada, determinamos o tipo de fornecimento e o padrão de entrada:
Fornecimento monofásico “Tipo A”: 2 Fios (01 fase e 01 neutro);
Fornecimento bifásico “Tipo B”: 3 Fios (02 fases e 01 neutro);
Fornecimento trifásico “Tipo C”: 4 Fios (03 fases e 01 neutro).
Relembrando:
Carga instalada: 17,51kW;
Demanda calculada: 9.45kVA
Com a utilização do “Anexo J – Dimensionamento da entrada de serviço”, do
Regulamento das Instalações Consumidoras da AES SUL (ANEXO E), determinamos o padrão de entrada:
Fornecimento: Bifásico (02 fase e 01 neutro);
Tensão: 127V (Fase + Neutro) / 220V (Fase + Fase).
25
Figura 1 - Representação do padrão de entrada
26
7.1.1 Dados gerais – Entrada de serviço
Conforme ANEXO E:
Fornecimento: 220/127V;
Tipo: C1;
Carga Instalada C (kW): C ≤ 75;
Demanda calculada D (kVA): D ≤ 10;
Tipo de medição: Direta;
Proteção - Disjuntor termomagnético (A): 30;
Condutor - Ramal de ligação: Q-10mm2 - Alumínio;
Condutor - Ramal de entrada: 6mm2 - Cobre isolado;
Condutor - Aterramento: 6mm2 - Cobre isolado;
Condutor - Proteção: 6mm2 - Cobre isolado;
Eletroduto DN - Ramal de entrada: 25mm2 - PVC;
Eletroduto DN – Aterramento proteção: 20mm 2 - PVC;
Definido o tipo de fornecimento, bem como o padrão construtivo, de acordo a norma técnica, compete à concessionária fazer a sua inspeção. Se tudo tive correto, a concessionária instala e liga o medidor e o ramal de serviço.
27
8 DIVISÃO DAS INSTALAÇÕES Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas. Para realizar as divisões dos circuitos foram utilizadas as informações abaixo:
Devem ser previsto circuitos independentes para equipamentos com corrente nominal a 10A (Item 9.5.3.1 – NBR 5410:2004);
Devem ser previsto circuitos individuais (tanto quanto forem necessários) para pontos de tomada de cozinha, copas, copascozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos (Item 9.5.3.2 – NBR 5410:2004);
Devem ser previstos circuitos individuais (tanto quanto forem necessários) de pontos de tomadas para os demais cômodos ou dependências (isto é, fora aqueles citados na descrição acima);
Limitar em 1.200VA a 1.500VA em 127V e 2.200VA a 2.500 em 220V, a potência máxima dos circuitos de iluminação. E 1.800VA a 2.000VA em 127V e 3.600VA a 4.000VA para TUG´s, e em circuitos exclusivos de PTUE´s podem ser ligados tanto em 127V como em 220V, conforme necessidade ou determinações do fabricante;
Nos circuitos de pontos de tomadas de cozinha, copa, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, as potências dos circuitos podem ser conforme determina a norma. Em geral, o limite pode chegar a 2.100VA, que corresponde até seis pontos de tomadas 600VA + 600VA + 600VA + 100VA + 100VA + 100VA. Se forem previstos sete pontos de tomadas, a potência será de 600VA + 600VA + 100VA + 100VA + 100VA + 100VA + 100VA = 1.700VA (Item 9.5.2.2.2 – NBR 5410:2004);
Nas instalações alimentas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.
28
Nº
1
2
3
4
TIPO
Iluminação social
Iluminação serviço
LOCAL
QUANTIDADE TENSÃO X TOTAL (V) POTÊNCIA (VA) (VA)
Sala
1 x 100
Dormitório 1
4 x 40
Dormitório 2
127
Banheiro
1 x 100
Hall
1 x 100
Copa
1 x 100
Cozinha
4 x 40 127 1 x 100
A. Externa
1 x 100
Sala
4 x 100
Dormitório 1
4 x 100
PTUG´s
127
PTUG´s
1.000
Hall
1 x 100
A. Externa
1 x 100
Banheiro
1 x 600
PTUG´s
127 Copa
620
460
A. Serviço
Dormitório 2 5
4 x 40
1.000 4 x 100
127
2 x 600
1.200
1 x 600 6
PTUG´s
Copa
127
700 1 x 100
7
PTUG´s
Cozinha
127
2 x 600
1.200
29
1 x 600 PTUG´s 1 x 100 8
PTUE´s (Refrigerador duplex)
Cozinha
127
1.050 1 x 350
9
PTUG´s
A. Serviço
127
2 x 600
1.200
10
PTUG´s
A. Serviço
127
1 x 600
600
A. Serviço
220
1 x 1.500
1.500
PTUE´s 11 (Máquina de lavar) 12
PTUE´s (Chuveiro)
Banheiro
220
1 x 5.000
5.000
13
PTUE´s (Torneira elétrica)
Cozinha
220
1 x 3.500
3.500
Tabela 12 - Divisão dos circuitos
Ob se rv ações :
O circuito de ligação do refrigerador duplex foi inserido ao circuito 08, devido a potência do refrigerador ser consideravelmente baixa; Os circuitos 11,12 e 13, foram ligados em 220V para diminuir a corrente (A).
8.1 CORRENTE DOS CIRCUITOS Para identificarmos a corrente de cada circuito devemos aplicar, a seguinte fórmula:
I
P
U
30 Onde:
I = Corrente (A);
P = Potência (VA);
U = Tensão (V).
Abaixo segue a tabela com os valores da corrente, para cada circuito:
CIRCUITO
TENSÃO (V)
POTÊNCIA (VA)
CORRENTE (A)
1
127
620
4,8
2
127
460
3,62
3
127
1.000
7,9
4
127
1.000
7,9
5
127
1.200
9,4
6
127
700
5,5
7
127
1.200
9,4
8
127
1.050
8,3
9
127
1.200
9,4
10
127
600
4,72
11
220
1.500
6,8
12
220
5.000
22,7
13
220
3.500
15,9
Tabela 13 - Dimensionamento da corrente em cada circuito
31
9 QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO (QD)
É o local onde se concentra a distribuição de roda instalação, ou seja, onde se instalam os dispositivos de proteção, manobra e comando. Os dispositivos de proteção, manobra e comando devem ser instalados e ligados segundo instruções fornecidas pelo fabricante, r espeitadas as prescrições do Item 6.5.4.8 da NBR 5410:2004. 9.1 LOCALIZAÇÃO DO QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO Para dimensionarmos a posição do QD da residência, utilizamos a descrição do item 6.5.4.8 da norma NBR 5410:2004:
Os conjuntos em especial os quadros de distribuição, devem ser instalados em local de fácil acesso e ser providos de identificação do lado externo, legível e não facilmente removível.
Na residência o QD foi posicionado no Hall, na parte central da casa, conforme imagem representativa abaixo:
32
Figura 2 - Posição do QD
33
10 ESQUEMA ELÉTRICO
É a representação gráfica (Desenho), por meio de símbolos de uma instalação elétrica. A sua finalidade é representar toda, ou parte de uma instalação elétrica, indicando a relações mútuas existentes entre as diferentes partes constituintes da instalação, o funcionamento do circuito elétrico e os meios empregados para tal. 10.1 CLASSIFICAÇÃO DOS ESQUEMAS ELÉTRICOS Os esquemas elétricos se classificam em dois grandes grupos:
Esquemas de realização;
Esquemas explicativos.
10.1.1 Esquema unifilar prático (Realização) Utilizando-se o plano de um local (planta baixa) representa-se a localização real dos equipamentos de utilização, comando e proteção, com as respectivas ligações elétricas. Nas próximas folhas seguem os esquemas elétricos do projeto da residência.
36
11 DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO DE CONDUÇÃO DE CORRENTE 11.1 LINHAS ELÉTRICAS Utilizando a “Tabela 33 - Tipos de linhas elétricas” da NBR 5410:2004
(ANEXO F), encontramos o método de referência que será utilizado neste projeto:
MÉTODO DE INSTALAÇÃO NÚMERO
7
ESQUEMA ILUSTRATIVO
DESCRIÇÃO
MÉTODO DE REFERÊNCIA
Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto da seção circular embutido em alvenaria.
B1
Tabela 14 - Tipo de linha elétrica
11.2 NÚMEROS DE CONDUTORES CARREGADOS Conforme visto na divisão dos circuitos, 90% das ligações estão sendo realizadas em 127V (Fase + Neutro), utilizando a “Tabela 46 – Números de condutores carregados a ser considerado, em função do tipo de circuito” da NBR
5410:2004 (ANEXO G), encontramos o número de condutores carregados:
Monofásico a três condutores: “2” (Nº de condutores carregados).
11.3 CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Utilizando a “Tabela 36 – Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1. B2, C e D” da NBR 5410:2004 (ANEXO
H), encontramos a seção nominal e a condução de corrente de cada circuito:
37
CORRENTE NÚMERO DE CORRENTE SECÇÃO MÉTODO DE CIRCUITO CALCULADA CONDUTORES TABELADA MÍNIMA REFERÊNCIA (A) CARREGADOS (A) mm2 1
4,8
B1
2
9
0,5
2
3,62
B1
2
9
0,5
3
7,9
B1
2
9
0,5
4
7,9
B1
2
9
0,5
5
9,4
B1
2
11
0,75
6
5,5
B1
2
9
0,5
7
9,4
B1
2
11
0,75
8
8,3
B1
2
9
0,5
9
9,4
B1
2
11
0,75
10
4,72
B1
2
9
0,5
11
6,8
B1
2
9
0,5
12
22,7
B1
2
24
2,5
13
15,9
B1
2
17,5
1,5
Tabela 15 - Seção dos condutores (Circuitos) 11.4 SEÇÃO MÍNIMA DOS CONDUTORES Para determinar a seção mínima dos condutores, utilizamos a descrição do item 6.2.6.1.1 da norma NBR 5410:2004:
A seção dos condutores de fase, em circuitos de corrente alternada, e dos condutores vivos, em circuitos de corrente continua, não deve ser inferior ao valor pertinente dado na tabela 47.
38 Ob s er v ação : Tabela 47 – Seção mínima dos condutores da norma NBR 5410:2004
(ANEXO I).
CIRCUITO
SECÇÃO NOMINAL mm2 (TABELA 36 NBR - 5410:2004)
SECÇÃO MÍNIMA mm2 (TABELA 47 NBR - 5410:2004)
1
0,5
1,5
2
0,5
1,5
3
0,5
2,5
4
0,5
2,5
5
0,75
2,5
6
0,5
2,5
7
0,75
2,5
8
0,5
2,5
9
0,75
2,5
10
0,5
2,5
11
0,5
2,5
12
2,5
4
13
1,5
4
Tabela 16 - Seção mínima dos condutores
Ob s er v ação : A secção dos condutores do circuito “12” (Chuveiro) e “13” (Torneira
elétrica) foram dimensionados, conforme especificado pela norma do equipamento.
39 11.5 CORRENTE CORRIGIDA Aplicando a “Tabela 47 – Seção mínima dos condutores” da norma NBR
5410:2004 (ANEXO I), identificamos algumas modificações no dimensionamento da seção mínima dos cabos, consequentemente a corrente elétrica dos circuitos será alterada. Para revisarmos os valores utilizaremos a “Tabela 36 – Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência A1, A2, B1. B2, C e D” da NBR 5410:2004 (ANEXO H).
CIRCUITO
SECÇÃO NOMINAL CORRIGIDA mm2 (TABELA 36 NBR 5410:2004)
CORRENTE CORRIGIDA (A)
1
1,5
17,5
2
1,5
17,5
3
2,5
24
4
2,5
24
5
2,5
24
6
2,5
24
7
2,5
24
8
2,5
24
9
2,5
24
10
2,5
24
11
2,5
24
12
4
32
13
4
32
Tabela 17 - Corrente corrigida
40
12 DISJUNTORES
Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curtos-circuitos e sobrecargas elétricas. A sua função básica é detectar picos de corrente que ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida. 12.1 AGRUPAMENTO DOS CIRCUITOS É a quantidade máxima de circuitos que se encontram em um determinado eletroduto, abaixo segue a tabela do número de agrupamentos de cada circuito:
CIRCUITO
Nº AGRUPAMENTOS
1
3
2
3
3
3
4
3
5
3
6
3
7
3
8
3
9
3
10
3
11
3
12
1
41
13
3
Tabela 18 - Nº de agrupamentos
12.2 FATORES DE CORREÇÃO DO Nº DE AGRUPAMENTOS Utilizando a “Tabela 42 – Fatores de correção aplicáveis a condutores
agrupados em feixe (em linhas abertas ou fechadas) e a condutores agrupados num mesmo plano, em camada única” da NBR 5410:2004 (ANEXO J), encontramos o
fator de correção que será utilizado no dimensionamento dos disjuntores:
NÚMERO DE CIRCUITOS FATOR DE OU DE CABOS CORREÇÃO MULTIPOLARES
REF.
FORMA DE AGRUPAMENTO
1
Em feixe: ao ar livre ou sobre superfície; embutidos; em conduto fechado
1
1,0
1
Em feixe: ao ar livre ou sobre superfície; embutidos; em conduto fechado
3
0,7
Tabela 22 - Fator de correção do nº de agrupamentos 12.3 DIMENSIONAMENTO DOS DISJUNTORES
I Z I C . F CA.F CT
Onde:
IZ = Corrente máxima de passagem no disjuntor (A);
IC = Corrente corrigida (A);
FCA = Fator de correção de agrupamento – Tabela 42 da NBR 5410:2004;
42
FCT = Fator de correção de temperatura – Tabela 40 da NBR 5410:2004.
*OB SERV A ÇÃ O: Neste projeto não será utilizado F CT (Fator de
correção de temperatura).
CORRENTE MÁXIMA DE PASSAGEM NO DISJUNTOR (IZ)
CIRCUITO
CORRENTE CORRIGIDA (IC)
FATOR DE CORREÇÃO DE AGRUPAMENTO (FCA)
1
17,5A
0,7
12,25A
2
17,5A
0,7
12,25A
3
24A
0,7
16,8A
4
24A
0,7
16,8A
5
24A
0,7
16,8A
6
24A
0,7
16,8A
7
24A
0,7
16,8A
8
24A
0,7
16,8A
9
24A
0,7
16,8A
10
24A
0,7
16,8A
11
24A
0,7
16,8A
12
32A
1,0
32A
13
32A
0,7
22,4A
Tabela 23 - Corrente máxima de passagem nos disjuntores
43 Para selecionarmos os disjuntores ideais para cada circuito devemos observar a seguinte relação:
I P
I N I Z
Onde:
IP = Corrente calculada (A);
IN = Corrente do disjuntor conforme fabricante (A);
IZ = Corrente máxima de passagem no disjuntor (A).
Comercialmente encontramos disjuntores de: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100 e 125 (A).
CIRCUITO
CORRENTE CALCULADA (IP)
CORRENTE MÁXIMA DE PASSAGEM NO DISJUNTOR (IZ)
DISJUNTOR (IN)
1
4,8A
12,25A
10A
2
3,62A
12,25A
6A
3
7,9A
16,8A
10A
4
7,9A
16,8A
10A
5
9,4A
16,8A
16A
6
5,5A
16,8A
10A
7
9,4A
16,8A
16A
8
8,3A
16,8A
10A
9
9,4A
16,8A
16A
10
4,72A
16,8A
10A
11
6,8A
16,8A
10A
44
12
22,7A
32A
30A
13
15,9A
22,4A
25A
Tabela 24 – Disjuntores
Ob s er v ação : Os disjuntores do circuito “12” (Chuveiro) e “13” (Torneira elétrica)
foram dimensionados, conforme especificado pela norma do equipamento.
45
13 ELETRODUTO
É um sistema de tubulação elétrica usado para proteção e direcionamento de fiação elétrica (no Brasil, especialmente quando flexível popularmente chamado de conduíte, termo oriundo do inglês conduit). Os eletrodutos podem ser feitos de metal ou plástico (PVC). 13.1 DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOS Neste relatório será apresentado o dimensionamento do eletroduto de maior secção para facilitar o entendimento. Porém em determinados casos devemos dimensionar todos eletrodutos que serão utilizados na instalação. Aplicamos a seguinte fórmula:
S T
. D12 . D22 N 2 N 1 4 4
Onde:
ST = Área total da seção transversal;
N = Número de condutores;
π = Constante matemática (3,141592654);
D = Diâmetro do cabo.
O eletroduto selecionado para dimensionamento foi, o que permite a passagem dos circuitos 7,8 13 na instalação, conforme imagem abaixo:
46
Figura 3 - Eletroduto selecionado para dimensionamento
Relembrando:
Circuito 7: Cabo 2,5mm2 = Ø1,78mm;
Circuito 8: Cabo 2,5mm2 = Ø1,78mm;
Circuito 13: Cabo 4mm2 = Ø2,26mm;
Aplicando a fórmula citada acima temos:
S T
.1,782 .2,262 3 6 4 4
S T
14,93 12
S T
26,93mm2
47 Analisando a “Tabela para dimensionamento de eletrodutos¨ da COPEL (ANEXO L), verificamos que o eletroduto dimensionado foi:
REFERÊNCIA DA ROSCA
DIÂMETRO EXTERNO NOMINAL (mm)
DIÂMETRO INTERNO NOMINAL (mm)
ESPESSURA DA PAREDE (mm)
1/2"
20
16
2,2
Tabela 25 - Dimensionamento de eletroduto
Ob s er v ação : Em determinados casos devemos dimensionar todos eletrodutos que
serão utilizados na instalação.
48
14 CONSIDERAÇÕES FINAIS Este trabalho foi interessante, pois facilita o entendimento dos conceitos aprendidos na sala da de aula. No inicio deste projeto o pensamento era que seria um trabalho simples, porém quanto mais era realizada as pesquisas dos assuntos, utilizando como referência as normas e os regulamentos elétricos , diversas dúvidas e ideias diferentes de instalação iam surgindo. Percebi que para executamos um serviço seguro e de excelente qualidade, diversos itens devem ser tratados com precaução e muita atenção em um projeto elétrico.
49
ANEXO A
50
ANEXO B
51
ANEXO C
52
ANEXO D
53
ANEXO E
54
ANEXO F
55
ANEXO G
56
ANEXO H
57
ANEXO I
58
ANEXO J
