Para o índice
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS:
DIMENSIONAMENTO DE ENTRADA
CONSUMIDORA, CONDUTORES ELÉTRICOS,
ELETRODUTOS E ATERRAMENTO
SÃO PAULO - 2006
Eng. d´Avila e Arquita. Thais d´Avila
Instalações elétricas:
dimensionamento de padrão de entrada,
condutores elétricos, eletrodutos e
aterramento
Apostila preparada pela prof.a arq.a Thais Kitzinger
d'Avila e eng. Edson d´Avila como material didático
para as aulas de introdução ao Desenho de
Instalações Elétricas. Versão Preliminar 1.0.
maio/2006.
e-mail: [email protected]
São Paulo - 2006
Copyright © 2002 by Thais K. d'Avila e Edson d´Avila
Todos os direitos desta edição reservados aos autores
Todos os direitos reservados. Proibida a reprodução total ou parcial, por
qualquer meio ou processo. A violação dos direitos autorais é punível como crime
(art. 184 e parágrafos, do Código Penal, cf. Lei no 6.895, de 17.12.80).
Sumário
1 Introdução ............................................................................. 8
2 Noções Básicas para Executar uma Instalação Elétrica
Domiciliar .............................................................................. 9
2.1 Tensões de Distribuição...............................................................................10
3 Fornecimento de Energia Elétrica......................................... 12
3.1 Dimensionamento do Padrão de Entrada ..................................................12
3.1.1 Cálculo da Carga Instalada ...............................................................12
3.1.1.1 Aparelhos Eletrodomésticos..............................................13
3.1.2 Demanda ...........................................................................................14
3.1.2.1 Iluminação e Tomada — Grupo de Carga "a"...................14
3.1.2.1.1 Instalação Residencial ...........................................14
3.1.2.1.2 Outros tipos de instalação .....................................16
3.1.2.2 Chuveiro, Torneira, Aquecedor de Água de Passagem e
Ferro Elétrico — Grupo "b"..............................................................18
3.1.2.2.1 Instalação Residencial, Hotéis, Motéis, Hospitais,
Casas Comerciais e Igrejas .....................................................18
3.1.2.2.2 Outros tipos de instalação .....................................19
V
3.1.2.3 Aquecedor Central ou de Acumulação "Boiler" — Grupo
"c"
19
3.1.2.4 Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de Lavar
Louça e Forno de Microondas — Grupo "d".................................. 20
3.1.2.5 Fogão Elétrico — Grupo "e".............................................. 20
3.1.2.6 Condicionador de Ar Tipo Janela — Grupo "f" ................21
3.1.2.7 Motor — Grupo "g"............................................................ 22
3.1.2.8 Equipamentos especiais — Grupo "h" ............................. 25
3.1.2.9 Hidromassagem — Grupo "i" ........................................... 25
3.2 Exercícios — Dimensionamento do Padrão de Entrada........................... 26
3.2.1 Exercício 1......................................................................................... 26
3.2.1.1 Solução do exercício 1 ....................................................... 26
3.2.1.1.1 Carga Instalada em KW........................................ 26
3.2.1.1.2 Cálculo da Demanda em KVA...............................27
3.2.1.2 Cálculo da Corrente de Demanda em ampère................. 29
3.2.1.2.1 Tipos de Atendimento .......................................... 29
3.2.1.3 Condutor do Ramal de Entrada, Proteção, Caixa de
Medição ........................................................................................... 30
3.2.2 Exercício 2 ........................................................................................ 32
3.2.2.1 Solução do Exercício 2 ...................................................... 32
3.2.2.1.1 Cálculo da Carga Total Instalada ( CT ) em KW .. 32
3.2.2.1.2 Cálculo da Demanda em KVA.............................. 33
3.2.2.1.3 Cálculo da Corrente de Demanda em àmpere .... 35
4 Condutores Elétricos: Dimensionamento e Instalação .........37
4.1 Caixa de Medição .........................................................................................37
4.2 Quadro de Luz ..............................................................................................37
4.2.1 Proteção ............................................................................................ 39
VI
4.2.2 Condutores Elétricos........................................................................ 39
4.2.2.1 Características Técnicas de Fios e Cabos Pirastic Antiflam
40
4.2.2.2 Seção Nominal................................................................... 40
4.2.2.3 Dados Construtivos dos Fios e Cabos Antiflam BWF......41
4.2.3 Dimensionamento de Condutores Elétricos .................................. 42
4.2.4 Seção Mínima dos Condutores Elétricos em Função da Utilização
43
5 Sistema de Aterramento....................................................... 44
5.1 Objetivos do sistema de aterramento ........................................................ 44
5.2 PE - (Protection Earth) .............................................................................. 46
5.3 Circuito para Computadores ...................................................................... 46
5.3.1 Medindo a Eficiência do Aterramento............................................ 48
5.3.1.1 Utilizando um Voltímetro................................................. 48
5.3.1.2 Exemplo de Valores de Tensão entre Fase, Neutro e Terra
49
5.3.1.3 Utilizando um Terrometro - Medidor de Resistência de
Aterramento .................................................................................... 49
5.3.2 Melhorando o Aterramento............................................................. 50
5.4 Rede de Computadores e Cabos de Força ................................................. 50
5.4.1 Projeto de Rede em Planta ...............................................................51
6 Normas Técnicas ...................................................................53
6.1 Chaves de faca, tipo seccionadora, não blindadas para baixa tensão:
NBR5355...................................................................................................... 53
6.2 Disjuntores de baixa tensão: NBR5361 ..................................................... 53
6.3 Instalações elétricas de baixa tensão: 5410 ............................................... 53
6.3.1 Comentário sobre a NBR5410......................................................... 54
VII
6.4 Eletroduto rígido de aço-carbono e acessórios com revestimento protetor,
com rosca ANSI/ASME B1.20.1: NBR5597................................................55
6.5 Eletroduto rígido de aço-carbono com revestimento protetor, com rosca
NBR 6414: NBR5598 ...................................................................................55
6.6 Eletroduto rígido de aço-carbono, com costura, com revestimento
protetor e rosca NBR 8133: NBR5624........................................................55
6.7 Dispositivo de entrada e fixação de cabo de força: NBR6523 ...................55
6.8 Tubos de aço-carbono com costura de seção circular, quadrada,
retangular e especiais para fins industriais: NBR6591 ............................. 56
6.9 Eletroduto de PVC rígido: NBR6150 ......................................................... 56
6.10 Determinação da elasticidade, carga de ruptura, absorção de água e da
espessura do cobrimento em postes e cruzetas de concreto armado:
NBR6124...................................................................................................... 56
Referências Bibliográficas .........................................................57
Anexo I — Tabelas para Dimensionamento do Padrão de Entrada
.............................................................................................. 59
1
Introdução
Projetar e executar instalações elétricas é um empreendimento que exige
conhecimento de normas, de especificações técnicas de materiais elétricos e
habilidade. O presente trabalho tem por objetivo apresentar os conceitos básicos
das instalações elétricas, o dimensionamento de padrão de entrada, dos
condutores elétricos, dos eletrodutos e noções de aterramento.
Apresentamos a NTU.01, da Eletropaulo, que fixa os requisitos mínimos
indispensáveis para ligação de unidades consumidoras com um exercício
explicando passo a passo a utilização das tabelas para dimensionamento do ramal
de entrada a partir da corrente de demanda.
O sistema de aterramento vem ganhando importância nos últimos anos. A
conscientização do valor da vida é a maior aliada na prevenção de acidentes
envolvendo eletricidade. O assunto é amplo, e apenas apresentamos as noções
básicas.
O presente trabalho encontra-se em fase de elaboração, de correção
ortográfica, de estilo e editoração. A seqüência dos assuntos também será alterada
nas próximas versões. Para que os alunos da disciplina Desenho de Instalações
Elétricas tenham um material didático de apoio ainda no primeiro semestre de
2006, entregamos a Versão Preliminar 1.0. Contamos com a colaboração dos
leitores que enviem comentários e sugestões para o e-mail:
[email protected] para que a próxima versão possa estar mais direcionada
afim de atingir os objetivos.
2
Noções Básicas para Executar uma
Instalação Elétrica Domiciliar
Não é raro encontrarmos pessoas executando a instalação elétrica de suas
residências com um mínimo de conhecimento e praticamente sem planejamento.
Por que então estudar instalações elétricas? Podem ocorrer problemas de uma
instalação elétrica malfeita, como por exemplo:
•
Queima ou mau-funcionamento de aparelhos eletro-eletrônicos,
•
Incêndio em residências,
•
Acidentes como choques elétricos,
•
•
•
Fuga de corrente elétrica levando a um aumento do valor das contas de
luz,
Manutenção periódica nas instalações elétricas.
Caixa de luz em lugar de difícil acesso dificultando o trabalho do
leiturista e o incômodo do usuário.
O choque elétrico oferece perigo à vida e o diagnóstico de uma pessoa que
levou um choque elétrico nem sempre é realizado corretamente. Não é raro
diagnosticar a causa mortis de uma pessoa vítima de choque, como parada
cardíaca.
Instalação elétrica bem-feita é sinônimo de conforto, segurança e economia
com baixa manutenção. Soluções simples, como fios vermelhos para as fases e fio
azul para o neutro, facilitam a execução e manutenção desobrigando o técnico de
instalação e manutenção dos testes, que tomam tempo e custam.
10
A instalação elétrica é uma etapa importante, que não pode dispensar o
projeto, especificação de materiais de qualidade e execução com critérios. A
segurança da instalação elétrica depende:
•
Do cumprimento das normas técnicas no projeto;
•
Da qualidade dos materiais escolhidos;
•
De como ela é utilizada;
•
De como ela é conservada.
2.1
Tensões de Distribuição
A eletricidade que chega a uma unidade de consumo pode ser do tipo:
•
Tipo A
⇒
Monofásica a dois fios: fase e neutro;
•
Tipo B
⇒
Bifásica a três fios: duas fases e neutro ou
•
Tipo C
⇒
Trifásica a quatro fios: três fases e neutro.
Na cidade de São Paulo, na zona de fornecimento de energia elétrica por
via aérea as tensões podem ser de: 115/230 V (delta com neutro) ou 127/220 V
(estrela com neutro). O sistema trifásico pode ser solicitado pelo usuário no caso
da carga residencial possuir motores trifásicos.
Os valores das tensões dependem do sistema da região do fornecimento,
delta com neutro ou estrela com neutro. Com um multímetro é possível verificar
os valores das tensões.
A região do Tatuapé, por exemplo, é alimentado com um sistema delta
com neutro. As tensões nominais para esse sistema são de 115/230 V, conforme
figura 2.1.
Para medir os valores das tensões em uma residência na região do Tatuapé
a fim de conferir com os valores nominais, podemos utilizar um multímetro na
Fase1
115
Neutro
230
115
Fase1
Figura 2.1 Valores das Tensões entre Neutro/Fase e Fase/Fase no sistema Delta
com Neutro
11
função voltímetro.
Existem muitos modelos de multímetros no mercado. O modelo 2 da figura
2 é um multímetro digital da série instrumentos de bolso, importado pela Icel. O
Icel MD1300 mede tensão alternada nas faixas e resoluções:
•
200 V
100 mV
•
750 V
1 V
Figura 2.2 Modelos de Multímetros, na função Voltímetro AC 750 V, para medição dos valores das Tensões fase/neutro e
fase/fase.
Os valores medidos com o voltímetro podem não coincidir com os valores
nominais da rede. Por exemplo:
Fase1/Neutro:
117 V
Fase2/Neutro:
113 V
Entre Fases:
230 V
F
F
F
F
N
N
F
F
Sistema Estrela com Neutro
Sistema Delta com Neutro
127/220
115/230
3
Fornecimento de Energia Elétrica
Após a execução da instalação elétrica é hora de solicitar à fornecedora de
energia elétrica a ligação. O pedido de ligação é feito no escritório local da
concessionária, informando detalhadamente a carga instalada.
O cálculo da carga instalada é básico para a determinação do tipo de
fornecimento, calculo de demanda e a corrente de demanda da instalação. A
corrente de demanda da instalação é utilizada para dimensionamento da entrada
consumidora. A NTU.01 foi desenvolvida para facilitar aos interessados o
conhecimento das exigências mínimas para o fornecimento de energia elétrica.
3.1
Dimensionamento do Padrão de Entrada
Na área de concessão da Eletropaulo (1995, p. 39) todas as entradas
consumidoras devem ser dimensionadas com base na corrente de demanda da
instalação e de acordo com as tabelas e fórmulas apresentadas na NTU.01
(Norma Técnica Unificada 01).
3.1.1
Cálculo da Carga Instalada
O cálculo da carga instalada é básico para a determinação do tipo de
atendimento, fornecimento, cálculo de demanda e a corrente de demanda da
instalação.
13
3.1.1.1
Aparelhos Eletrodomésticos
Considerar as potências dos aparelhos eletrodomésticos
relacionados quando comprovadamente previstos na instalação.
•
Torneira Elétrica:
3 000 W
•
Chuveiro Elétrico:
4 000 W
•
Máquina de Lavar Louças: 2 000 W
•
Máquina de Lavar Roupas: 2 500 W
•
Forno Microondas:
1 500 W
•
Forno Elétrico:
1 500 W
•
Ferro Elétrico:
1 000 W
abaixo
Obs.:
1. Os aparelhos monofásicos com potências inferiores a 1 000 W não
devem ser relacionados no pedido de ligação. Os aparelhos trifásicos
com qualquer potência devem ser relacionados. (Eletropaulo, 1995, p.
56).
14
3.1.2
Demanda
O presente cálculo de demanda se aplica a instalações comerciais,
escolares, hospitalares e residenciais. Poderá ser aplicado também à pequenas
indústrias atendidas em baixa tensão, quando o interessado não tiver dados
precisos quanto a sua demanda prevista.
D = Demanda Total da Instalação em KVA
D = a + b + c+ d + e + f+ g + h + i
Fórmula 3.1 Fórmula para Cálculo da Demanda Total da Instalação em KVA
Onde:
•
a = Demanda do Grupo de Carga "a";
•
Cn = Carga Instalada do Grupo "n";
•
FDn = Fator de Demanda do Grupo "n";
•
n = Demanda do Grupo de Carga "n";
•
n = Cn x FDn
a = Ca x FDa; b = Cb x FDb; c = Cc x FDc;
d = Cd x FDd; e = Ce x FDe; f = Cf x FDf;
g = Cg x FDg; h = Ch x FDh; i = Ci x FDi
3.1.2.1
Iluminação e Tomada — Grupo de Carga "a"
3.1.2.1.1 Instalação Residencial
Considerar no mínimo o número de tomadas indicadas na Tabela 3.1, em
função da área construída. Caso a área construída seja maior que 250 m2 o
15
interessado deve declarar o número de tomadas previstas e considerar 100 W por
tomada. Considerar também a carga mínima de tomadas para a cozinha,
conforme indicado na Tabela 3.1.
Considerar no mínimo um ponto de luz por cômodo ou corredor e potência
igual a 100 W por ponto de luz.
•
Carga instalada mínima: conforme Tabela 3.1;
•
fator de demanda, conforme Tabela 3.2;
•
fator de potência = 1.
Tabela 3.1 Número Mínimo de Tomadas em Função da Área Construída.a
a
Área Total
m2
No
Tomadas 100 W
S≤8
8 < S ≤ 15
15 < S ≤ 20
20 < S ≤ 30
30 < S ≤ 50
50 < S ≤ 70
70 < S ≤ 90
90 < S ≤ 110
110 < S ≤ 140
140 < S ≤ 170
170 < S ≤ 200
200 < S ≤ 220
220 < S ≤ 250
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Sub
No
Tomadas
Total
P/ Cozinha 600 W
I
100
1
300
1
500
2
600
2
700
3
800
3
800
3
900
3
1 000
3
1 100
3
1 200
3
1 300
3
1 400
3
Sub
Total
II
600
600
1 200
1 200
1 800
1 800
1 800
1 800
1 800
1 800
1 800
1 800
1 800
Total
Sub I + Sub II (W)
700
900
1 600
1 700
2 400
2 500
2 600
2 700
2 800
2 900
3 000
3 100
3 200
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 68, Tabela 5).
Notas da Tabela 3.1:
1. Para área acima de 250 m2 o interessado deve declarar o número de
tomadas conforme o projeto elétrico da sua residência;
2. No caso do consumidor declarar um número maior de tomadas em função
da área construída, este prevalecerá.
16
Tabela 3.2 Fator de Demanda (FD) para Tomada e Iluminação Residencial.a
Carga
Fator de
Instalada Demanda
a
Carga
Fator de
Instalada Demanda
Carga
Fator de
Instalada Demanda
KW
FD
KW
FD
KW
FD
0<C≤1
0,86
4<C≤5
0,52
8<C≤9
0,31
1<C≤2
0,75
5<C≤6
0,45
9 < C ≤ 10
0,27
2<C≤3
0,66
6<C≤7
0,40
C > 10
0,24
3<C≤4
0,59
7<C≤8
0,35
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 68, Tabela 6).
3.1.2.1.2 Outros tipos de instalação
(Motéis, Hotéis, Hospitais, Clubes, Casas Comerciais, Bancos, Indústrias,
Igrejas e Outros).
•
Carga instalada: de acordo com o declarado pelo interessado, devendo
separar as cargas de tomadas e iluminação;
•
Fator de demanda para tomadas e iluminação, conforme Tabela 3.3;
•
Fator de potência para iluminação:
projeto com iluminação incandescente ou com lâmpadas que utilizam
reator = 1;
projeto com iluminação a lâmpada fluorescente, néon, vapor de sódio
ou mercúrio, sem compensação do fator de potência = 0,5.
projeto de iluminação a lâmpada fluorescente, néon, vapor de sódio
ou mercúrio, com compensação do fator de potência = 0,95.
17
Tabela 3.3 Carga Mínima e Fator de Demanda (FD) para o Grupo "a" — Iluminação e Tomada de Uso Geral.a
Carga
Descrição
Mínima W/m2
Fator de Demanda — FD
Auditório, Salões para exposições e
Semelhante
10
1,00
Banco, Lojas e Semelhantes
30
1,00
Barbearias, Salões de Beleza e
Semelhantes
30
1,00
Clubes e Semelhantes
20
1,00
Escolas e Semelhantes
30
1,00 para os primeiros 12 KW
0,5 para o que exceder a 12 KW
1,00 para os primeiros 20 KW
Escritórios (Edifícios)
30
0,70 para o que exceder a 20 KW
Carga
Descrição
Mínima W/m2
Garagens Comerciais e Semelhantes
05
Hospitais e Semelhantes
20
Fator de Demanda — FD
1,00
0,50 para os primeiros 50 KW
0,40 para o que exceder a 50 KW
0,50 para os primeiros 20 KW
Hotéis e Semelhantes
20
0,40 para o que exceder a 20 KW
Igrejas e Semelhantes
10
1,00
Indústrias
Conforme
declarado
pelo
interessado
1,00
Restaurantes e Semelhantes
20
1,00
a Fonte: Eletropaulo (1995, p.80, Tabela 21).
Notas da Tabela 3.3:
1. A carga mínima indicada na tabela refere-se a carga recomendada para
instalações de iluminação e tomadas, utilizando lâmpadas incandescentes.
No caso de outro tipo de lâmpada, consultar catálogos dos fabricantes;
18
2. No caso de lojas, deve-se considerar a carga adicional de 700 W/m de
vitrine, medida horizontalmente ao longo de sua base;
3. Os fatores de demanda indicados valem para qualquer tipo de lâmpada de
iluminação interna;
4. Quando a unidade consumidora possuir cozinha, deve ser considerado
exclusivamente para ela fator de demanda igual a 1,00, para as cargas de
iluminação e tomadas declaradas pelo interessado. Para as demais
dependências da unidade consumidora, considerar os valores indicados na
tabela.
3.1.2.2 Chuveiro, Torneira, Aquecedor de Água de Passagem e Ferro
Elétrico — Grupo "b"
3.1.2.2.1 Instalação Residencial, Hotéis, Motéis, Hospitais, Casas
Comerciais e Igrejas
•
Carga instalada: conforme item 3.1.1.1;
•
Fator de demanda: conforme Tabela 3.4;
•
Fator de potência = 1.
Nota: No caso de edificações contendo vestiários, deve ser considerado
fator de demanda de 100% para cargas de chuveiros, torneiras e aquecedores,
instalados no mesmo. Para os aparelhos instalados internamente à edificação,
considerar os fatores de demanda da Tabela 3.4.
19
Tabela 3.4 Fator de Demanda (FD) para as Cargas do Grupo "b" — Chuveiro, Torneira Elétrica, Aquecedor de Água de Passagem
e Ferro Elétrico.a
Fator de
No
No
No
Demanda
Demanda
Aparelhos
Aparelhos
Fator de
Demanda
Aparelhos
FD
FD
a
Fator de
FD
01
1,00
10
0,52
19
0,40
02
1,00
11
0,49
20
0,40
03
0,84
12
0,48
21
0,39
04
0,76
13
0,46
22
0,39
05
0,70
14
0,45
23
0,39
06
0,65
15
0,44
24
0,38
07
0,60
16
0,43
25
0,38
08
0,57
17
0,42
> 25
0,38
09
0,54
18
0,41
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 40, Tabela 7).
3.1.2.2.2
Outros tipos de instalação
•
Carga instalada: conforme item 3.1.1;
•
Fator de demanda = 1;
•
Fator de potência = 1.
3.1.2.3 Aquecedor Central ou de Acumulação "Boiler" — Grupo "c"
•
Carga instalada: considerar a potência, conforme catálogo do fabricante;
•
Fator de demanda: conforme Tabela 3.5;
•
Fator de potência = 1.
20
Tabela 3.5 Fator de Demanda (FD) para Cargas do Grupo "c" — Aquecedor Central ou de Acumulação (Boiler). a
a
Número de Aparelhos
Fator de Demanda — FD
1
1,00
2
0,72
3
0,62
>3
0,62
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 70, Tabela 8).
3.1.2.4 Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de Lavar Louça
e Forno de Microondas — Grupo "d"
•
Carga instalada: conforme item 3.1.1;
•
Fator de demanda: conforme Tabela 3.6;
•
Fator de potência = 1.
Tabela 3.6 Fator de Demanda (FD) para Cargas do Grupo "d"— Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de Lavar Louça e
Forno de Microondas. a
Número de Aparelhos Fator de Demanda — FD
a
1
1,00
2a4
0,70
5a6
0,60
7a8
0,50
>8
0,50
Fonte: Eletropaulo, 1995, p. 70. (Tabela 9).
3.1.2.5 Fogão Elétrico — Grupo "e"
•
Carga instalada: considerar a potência de placa do fabricante
•
Fator de demanda: conforme Tabela 3.7;
•
Fator de potência = 1.
21
Tabela 3.7 Fator de Demanda (FD) para o Grupo "e" — Fogão Elétrico. a
Número de
Número de
Fator de Demanda — FD
Fator de Demanda — FD
Aparelhos
Aparelhos
a
01
1,00
08
0,32
02
0,60
09
0,31
03
0,48
10 a 11
0,30
04
0,40
12 a 15
0,28
05
0,37
16 a 20
0,26
06
0,35
21 a 25
0,26
07
0,33
< 25
0,26
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 71, Tabela 10).
3.1.2.6 Condicionador de Ar Tipo Janela — Grupo "f"
•
Carga instalada: conforme Tabela 3.8;
•
Fator de demanda:
o Para uso residencial = 1;
o Para uso comercial: conforme Tabela 3.9.
Tabela 3.8 Potência para o Grupo "f — Aparelho de Ar Condicionado do Tipo Janela
BTU/h
7 100
8 500
10 000
12 000
14 000
18 000
21 000
30 000
Kcal/h
1 775
2 125
2 500
3 000
3 500
4 500
5 250
7 500
110 220 110 220 110 220 110 220
220
220
220
220
10
9,5
13
14
18
Tensão (V)
Corrente (A)
a
5
14
7
15
7,5
17
8,5
Potência (VA)
1 100
1 550
1 650
1 900
2 100
2 860
3 080
4 000
Potência (W)
900
1 300
1 400
1 600
1 900
2 600
2 800
3 600
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 72, Tabela 11).
22
Tabela 3.9 Fator de Demanda (FD) para o Grupo "f"— Aparelho de Ar Condicionado Tipo Janela para Uso Comercial. a
Número de
Número de
Fator de Demanda — FD
Fator de Demanda — FD
Aparelhos
Aparelhos
a
01 a 10
1,00
41 a 50
0,77
11 a 20
0,90
51 a 75
0,75
21 a 30
0,82
76 a 100
0,75
31 a 40
0,80
< 100
0,75
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 73, Tabela 12).
Nota da tabela 3.9:
1. Quando se tratar de unidade central de condicionador de ar, deve-se tomar
o fator de demanda = 1
3.1.2.7 Motor — Grupo "g"
Neste grupo "g" está inclusa a Máquina de Solda a Motor.
Os motores devem possuir dispositivos de proteção conforme estabelecidos
na NBR5410.
Carga instalada: potência de placa do fabricante (cv ou hp) e conversão
para KVA, conforme as Tabelas 3.11 e 3.12.
Fator de demanda: conforme Tabela 3.10.
Tabela 3.10 Fator de Demanda (FD) para o Grupo "g" — Motor. a
a
Motor
Fator de Demanda — FD
Maior Motor
1,00
Restantes
0,50
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 73, Tabela 13).
23
Nota da Tabela 3.10:
1. Se os maiores motores forem iguais, para efeito de computação de suas
potências, deve-se considerar apenas um como maior.
2. Existindo motores que partam ao mesmo tempo, deve-se somar suas
potências e considerá-los como um só motor.
Tabela 3.11 Potência do Grupo "g" — Motor Monofásico.a
Potência
Corrente Nominal Corrente de Partida
Potência Nominal
Absorvida da Rede
A
CV ou HP
a
Cosseno φ
A
Médio
KW
KVA
110 V
220 V
110 V
220 V
1/4
0,42
0,66
5,9
3,0
27
14
0,63
1/3
0,51
0,77
7,1
3,5
31
16
0,66
1/2
0,79
1,18
11,6
5,4
47
24
0,67
3/4
0,90
1,34
12,2
6,1
63
33
0,67
1
1,14
1,56
14,2
7,1
68
35
0,73
11/2
1,67
2,35
21,4
10,7
96
48
0,71
2
2,17
2,97
27,0
13,5
132
68
0,73
3
3,22
4,07
37,0
18,5
220
110
0,79
5
5,11
6,16
—
28,0
—
145
0,83
71/2
7,07
8,84
—
40,2
—
210
0,80
10
9,31
11,64
—
52,9
—
260
0,80
121/2
11,58
14,94
—
67,9
—
330
0,78
15
13,72
16,94
—
77,9
—
408
0,81
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 76, Tabela 17).
24
Tabela 3.12 Potência do Grupo "g" — Motor Trifásico
Potência
Corrente Nominal Corrente de Partida
Potência Nominal
Absorvida da Rede
A
CV ou HP
a
Cosseno φ
A
Médio
KW
KVA
380 V
220 V
380 V
220 V
1/3
0,39
0,65
0,9
1,7
4,1
7,1
0,61
1/2
0,58
0,87
1,3
2,3
5,8
9,9
0,66
3/4
0,83
1,26
1,9
3,3
9,4
16,3
0,66
1
1,05
1,52
2,3
4,0
11,9
20,7
0,69
11/2
1,54
2,17
3,3
5,7
19,1
33,1
0,71
2
1,95
2,70
4,1
7,1
25,0
44,3
0,72
3
2,95
4,04
6,1
10,6
38,0
66,9
0,73
4
3,72
5,03
7,6
13,2
43,0
74,4
0,74
5
4,51
6,02
9,1
15,8
57,1
98,9
0,75
71/2
6,57
8,65
12,7
22,7
90,7
157,1
0,76
10
8,89
11,54
17,5
30,3
116,1
201,1
0,77
121/2
10,85
14,09
21,3
37,0
156,0
270,5
0,77
15
12,82
16,65
25,2
43,7
196,6
340,6
0,77
20
17,01
22,10
33,5
58,0
243,7
422,1
0,77
25
20,92
25,83
39,1
67,8
275,7
477,6
0,81
30
25,03
30,52
80,1
326,7
566,0
0,82
40
33,38
39,74
60,2
104,3
414,0
717,3
0,84
50
40,93
48,73
73,8
127,9
528,5
915,5
0,84
60
49,42
58,15
88,1
158,6
632,6
1095,7
0,85
75
61,44
72,28
109,5
189,7
743,6
1 288,0
0,85
100
81,23
95,56
144,8
250,8
934,7
1 619,0
0,85
125
100,67
177,05
177,3
307,2
1 162,7
2 014,0
0,85
150
120,09
141,29
214,0
370,8
1 455,9
2 521,7
0,85
200
161,65
190,18
288,1
499,1
1 996,4
3 458,0
0,85
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 77, Tabela 18).
46,2
25
3.1.2.8 Equipamentos especiais — Grupo "h"
Consideram-se equipamentos especiais os aparelhos de raios-X, máquinas
de solda a transformador, fornos elétricos a arco, fornos elétricos de indução,
retificadores e equipamentos de eletrólise, etc., com carga instalada conforme
placa do fabricante.
•
•
•
Carga instalada: potência de placa do fabricante
Fator de demanda: conforme Tabela 3.13, a ser aplicada a cada tipo de
aparelho;
Fator de potência = 0,5.
Tabela 3.13 Fator de Demanda (FD) para o Grupo "h" — Equipamentos Especiais
a
Equipamento
Fator de Demanda — FD
Maior Equipamento
1,00
Restantes
0,60
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 74, Tabela 14).
3.1.2.9 Hidromassagem — Grupo "i"
Carga instalada: conforme placa do fabricante;
Fator de demanda: conforme Tabela 3.14;
Fator de potência = 1.
Tabela 3.14 FD para o Grupo "i" — Hidromassagem.a
Número de Aparelhos Fator de Demanda — FD
a
1
1,00
2
0,56
3
0,47
4
0,39
>4
0,39
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 7, Tabela 15).
26
3.2
Exercícios — Dimensionamento do Padrão
de Entrada
3.2.1
Exercício 1
Dimensionar o padrão de entrada de uma residência com 115 m2 de área
construída, localizada no município de Guarulhos, com sala de 2 ambientes, copa,
cozinha, 3 quartos, banheiro social, 1 banheiro privativo e garagem. Lista dos
aparelhos instalados na residência:
•
2 chuveiros elétricos: 4 000 W
•
1 torneira elétrica: 3 000 W
•
1 máquina de secar roupa: 2 500 W
•
1 ferro elétrico: 1 000 W
3.2.1.1
Solução do exercício 1
3.2.1.1.1 Carga Instalada em KW
Entrando com 115m2 na linha: 110 < S < 140 da tabela 3.1 temos: 2 800
W.
Área Total
M2
No
Tomadas 100 W
110 < S ≤ 140
10
Sub
No
Total
Tomadas
I
P/ Cozinha 600 W
1 000
3
•
Carga de tomadas:
•
Pontos de Luz (10 cômodos):
Sub
Total
II
1 800
Total
Sub I + Sub II (W)
2 800
2 800
1 000
o Considerar no mínimo um ponto de luz por cômodo ou corredor e
potência igual a 100 W por ponto de Luz (de acordo como o item
12.1.1).
•
2 chuveiros elétricos:
8 000
•
1 torneira elétrica:
3 000
•
1 máquina de secar roupa:
2 500
•
1 ferro elétrico:
1 000
27
•
Total:
18 300 ou 18,3 KW
3.2.1.1.2 Cálculo da Demanda em KVA
a. Tomadas e Iluminação
Carga instalada:
2 800 + 1 000 = 3 800 W
Entrando na tabela 3.2 na linha 3 KW < C < 4 KW obtém-se o fator de
demanda FD = 0,59.
Carga
Fator de
Instalada Demanda
KW
FD
3<C≤4
0,59
Para 3 KW < C < 4 KW ⇒ FD (Fator de Demanda) = 0,59. As
demandas de "a" até "i", inclusive a demanda total são expressas em VA.
∴
a = 3 800 x 0,59 = 2 242 VA
b. Chuveiros, Torneiras, Aquecedores de Água de Passagem e
Ferros Elétricos
Carga Instalada:
2 chuveiros + 01 torneira + 01 ferro = 4 aparelhos ⇒ 12 000 W
Entrando com o número de aparelhos = 4 na tabela x.x obtém-se o fator de
demanda FD = 0,76.
No Aparelhos
Fator de Demanda— FD
04
0,76
28
Para número de aparelhos = 4 ⇒ FD (Fator de Demanda) = 0,76
∴
b = 12 000 x 0,76 = 11 620 VA
c. Aquecedor Central ou de Acumulação (Boiler)
C=0
d. Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de Lavar Louça
e Forno de Microondas
D=0
e. Fogão Elétrico
E=0
f. Condicionador de Ar Tipo Janela
F=0
g. Motores e Máquinas de Solda a Motor
G=0
h. Equipamentos Especiais
H= 0
i. Hidromassagem
I=0
∴
D = a + b+ c+ d+ e+ f + g +h +i
D= 2 242 + 11 620 = 13 862 VA ~13,9 VA
29
3.2.1.2 Cálculo da Corrente de Demanda em ampère
Sistema de Fornecimento e Tipo de Atendimento
3.2.1.2.1 Tipos de Atendimento
•
Tipo A - dois fios: uma fase e neutro
•
Tipo B - três fios: duas fases e neutro
•
Tipo C - quatro fios: três fases e neutro
Dados extraídos da tabela das tensões em função da localidade:
Guarulhos: Sistema Delta com Neutro na tensão de 115/230 V,
com duas fases e o neutro, logo tipo B, não há cargas trifásicas.
O sistema é delta com neutro 115/230 V. P = V x I ⇒ I = P / V
∴
I = 13 862 / 230 = 60,23 A
Entrando com a Corrente de aproximadamente 68 A, que a corrente
imediatamente superior à calculada, na tabela x.x. obtém-se os valores
dimensionados dos componentes e da caixa de medição.
30
3.2.1.3 Condutor do Ramal de Entrada, Proteção, Caixa de Medição
Entrando com o valor da corrente de demanda na tabela:
"Dimensionamento do Ramal de Entrada a Partir da Corrente de Demanda",
obtém-se:
•
Categoria de Atendimento
o Unidade Consumidora do tipo B categoria de Atendimento 4
•
Opção de Proteção e Chave para Fusível
o Disjuntor 63 A
o Fusível Cartucho 60 A
o Fusível NH 63 A
o Chave para Fusível NH 125 A
31
•
Condutor do Ramal de Entrada
o 16 mm2 (Capacidade de Condução: 03 condutores carregados em
eletroduto = 68 A)
•
Tipo de Medição
o Direta
•
Aterramento
o Condutor 16 mm2
•
Eletroduto de Entrada
o PVC 20"
o Aço 15"
•
Opções de Postes
o Tubo de Aço Zincado φ externo: 101,6 (mm) x espessura: 5 (mm)
o Madeira Quadrado 120 x 120 (mm)
o Circular 90 (daN)
o Concreto 90 (daN)
•
Pontaletes
o Tubo de Aço Zincado φ externo: 60,33 (mm) x espessura: 3,35 (mm)
o Madeira Quadrado 80 x 80 (mm)
•
Tipos de Caixa
B II, B III, B IV, B V, B VI ou C III, C V.
•
Maior Motor Admissível
115/230 V
FN
1 (CV)
FF
3 (CV)
FFN 7,5 (CV)
32
3.2.2
Exercício 2
Dimensionar o padrão de entrada de uma residência com 180 m2 de área
construída, localizada no município de Indaiatuba, possuindo 12 cômodos e
contendo os aparelhos da Tabela 1.
Quantidade
Aparelho
02
Ar Condicionado 14 000 BTU
04
Chuveiro Elétrico
01
Torneira Elétrica
01
Ferro Elétrico
01
Forno Elétrico
01
Máquina de Lavar Louça
01
Máquina de Secar Roupas
02
Motores Trifásicos 1 CV
Tabela 1 Equipamentos declarados pelo proprietário de Indaiatuba (exercício 2)
3.2.2.1 Solução do Exercício 2
Completando a Tabela 1 com as Potências , com as potências extraídas da
item 3.1.1.1.
Potência
Quantidade
Potência Potência
Aparelho
por unidade (W)
VA
W
2 100
3 800
02
Ar Condicionado 14 000 BTU
1 900
04
Chuveiro Elétrico
4 000
16 000
01
Torneira Elétrica
3 000
3 000
01
Ferro Elétrico
1 000
1 000
01
Forno Elétrico
1 500
1 500
01
Máquina de Lavar Louça
2 000
2 000
01
Máquina de Secar Roupas
2 500
2 500
02
Motores Trifásicos 1 CV
1050
1,52
2 100
31 900
3.2.2.1.1 Cálculo da Carga Total Instalada ( CT ) em KW
33
•
Carga de Tomadas:
Entrando na linha 170 <S ≤ 200 da Tabela 3.1 obtém-se 3 000 W.
•
Pontos de Luz:
Considerando 100 W por cômodo: 100 x 12 = 1 200 W.
•
Carga Total Instalada em KW = 3 000 + 1 200 + 31 900 = 36 100 = 36,1
KW
Carga Total Instalada ⇒ CT = 36,1 KW
3.2.2.1.2
•
Cálculo da Demanda em KVA
Grupo "a" — Tomadas e Iluminação
Carga Instalada ⇒ Ca = Carga de Tomadas + Pontos de Luz = 3 000
+ 1 200 = 4 200 W
Ca = 4, 2 KW
Entrando com Ca = 4, 2 KW na Tabela 3.2 obtém-se o FDa = 0,52.
a = Ca x FDa = 4 200 x 0,52 = 2 184 VA
a = 2, 184 KVA
•
Grupo "b" — Chuveiro, Torneira Elétrica, Aquecedor de Água
de Passagem e Ferro Elétrico.
Carga Instalada ⇒ Cb = 4 chuveiros + 01 torneira + 01 ferro elétrico
= 4 x 4 000 + 3 000 + 1 000 = 20 000 W e número de aparelhos =
06.
Cb = 20 000 W.
Entrando com o número de aparelhos = 6 na Tabela 3.4 obtém-se
FDb = 0,65.
b = Cb x FDb = 20 000 x 0,65 = 17 200 VA
b = 17,2 KVA
•
Grupo "c" — Aquecedor Central ou de Acumulação (Boiler)
C= 0
34
•
Grupo "d" — Secadora de Roupa, Forno Elétrico, Máquina de
Lavar Louça e Forno de Microondas.
Carga Instalada ⇒ Cd = 01 forno elétrico + 01 máquina de lavar
louças + 01 máquina de secar roupas = 1 500 + 2 000 + 2 500 = 6
000 W e número de aparelhos = 3.
Cd = 6 KW
Entrando com o número de aparelhos = 3 na Tabela 3.6 obtém-se o
FDd = 0,70.
d = Cd x FDd = 6 000 x 0,70 = 4 200 VA
d = 4,2 KVA
•
Grupo "e" — Fogão Elétrico
e=0
•
Grupo "f" — Condicionador de Ar Tipo Janela
Carga Instalada ⇒ Cf = 2 x 2 100 VA = 4 200 VA
Cf = 4 200 VA
Entrando com o número de aparelhos = 2 na Tabela 3.9 obtém-se
FDf = 1,00.
f = Cf x FDf = 4 200 x 1,00 = 4 200 VA
f = 4,2 KVA
•
Grupo "g" — Motor
Carga Instalada ⇒ Cg = 02 motores de 01 CV (Carga Trifásica)
g = Motor Maior Potência x FDmaior + Motor Restante x FDrestante de
acordo com a Tabela 3.9.
g = 1,52 x 1,00 + 1,52 x 0,5 = 2 280 VA
g = 2,280 KVA
•
Grupo "h" — Equipamentos Especiais
h=0
•
Grupo "i" — Hidromassagem
35
i=0
•
D=a+b+c+d+e+f+g
a = 2,184 KVA
b = 17,2 KVA
d = 4,2 KVA
f = 4,2 KVA
g = 2,28 KVA
D = 2,184 + 17,2 + 4,2 + 2,28 = 25,864 ~25,9 KVA
D = 25,9 KVA
3.2.2.1.3
Cálculo da Corrente de Demanda em àmpere
Entrando na Tabela 3 do anexo I com região de Indaiatuba obtém-se
127/220 V. O sistema de fornecimento, estrela com neutro, na tensão de 127/220
V, o tipo de atendimento = "C" — Quatro fios (Três Fases e Neutro).
Fórmula para o cálculo da Corrente de Demanda em sistemas trifásicos
I=
D x 1000
√3
x
V
Fórmula 2 Corrente de Demanda em Sistemas Trifásicos
Onde:
I = Corrente de Demanda em Sistemas Trifásicos em àmpere (A)
V = Tensão entre Fases (V)
√3 e 1000 são constantes da fórmula
D = Demanda em KVA
36
I = 1000 x 25,9 / √3 x 220
I = 68,2 A
Entrando na Tabela 2 do anexo I com a corrente imediatamente superir a
68,2 (A) temos:
4 Condutores Elétricos:
Dimensionamento e Instalação
4.1
Caixa de Medição
A instalação elétrica consumidora residencial começa na caixa de medição,
também conhecida como quadro ou caixa de entrada. A caixa de medição é
destinada a instalação do medidor de energia e seus acessórios, bem como os
dispositivos de proteção. É da caixa de medição que partem os condutores
elétricos que vão para o quadro de luz para alimentar toda a residência. Na caixa
de medição encontra-se também uma barra de aterramento ligada à terra com o
objetivo de proteger o usuário contra o choque elétrico. O condutor de proteção
principal ou "fio terra" é caracterizado pela cor verde e amarelo.
O medidor de energia elétrica, contido na caixa de medição, é de
propriedade da companhia concessionária, pessoa jurídica detentora da
concessão federal para explorar a prestação de serviços públicos de energia
elétrica (Eletropaulo, 1995).
4.2
Quadro de Luz
O quadro de luz é o coração da instalação elétrica da residência (Pirelli). No
quadro de luz está a chave geral e os dispositivos de proteção dos diversos
circuitos. Os circuitos atendem as dependências da residência ou a um
determinado aparelho, ex: chuveiro.
38
A figura x.x apresenta o quadro de luz com a chave geral (disjuntor tripolar)
e as proteções dos circuitos.
Figura x.x Quadro Luz
Fonte: Pial, 1994, p. 60
39
4.2.1
Proteção
Os circuitos contendo fase e neutro devem se protegidos por apenas 01
disjuntor, colocado na fase. Os circuitos contendo fase e fase devem ser
protegidos por 02 disjuntores acoplados ou 01 disjuntor "duplo".
Figura x.x Disjuntor Unipolar, Bipolar e Tripolar
Fonte: Pial, 1994, p. 62
4.2.2
Condutores Elétricos
Os condutores elétricos podem ser: sólido de fio de cobre nu (rígido) ou
formado de fios de cobre nu (flexíveis). Os rígidos, também conhecidos como
"fio", são constituídos de um único elemento de metal sólido, enquanto os
flexíveis, "cabos", são constituídos de vários elementos metálicos encordoados. Os
cabos normalmente oferecem menor dificuldade para inserção no eletroduto,
minimizando os riscos de danificar a isolação no processo de passagem.
Figura x.x Fio e Cabo
Fonte: Pirelli, b, p.4
40
Existem diversos tipos de condutores elétricos devido à grande diversidade
de uso. Os cabos e fios Pirastic Antiflam 750 V da Pirelli, por exemplo, destinamse às instalações fixas internas de luz e força, não expostas, em todos os tipos de
prédios.
4.2.2.1 Características Técnicas de Fios e Cabos Pirastic Antiflam
Os fios e cabos isolados Pirastic Antiflam são do tipo BWF (resistentes à
chama). A isolação é do tipo Pirevinil Antiflam que confere aos condutores
isolados características especiais quanto à não propagação e auto-extinção do
fogo (Pirelli, b, p. 4).
•
A tensão de isolação: 450/750 V;
•
Temperaturas máximas do condutor: 700 oC em serviço contínuo, 100
oC e 160 oC em curto-circuito.
•
Identificação
o Fios: Isolação branca, preta, vermelha, cinza, azul-clara e verdeamarela;
o Cabos: Isolação preta, azul-clara e verde-amarela.
4.2.2.2 Seção Nominal
A seção nominal, expressa em milímetros quadrados, é definida a partir de
uma determinada resistência elétrica, não guardando estrita correspondência
com a área da seção transversal do condutor.
41
4.2.2.3 Dados Construtivos dos Fios e Cabos Antiflam BWF
Seção
Diâmetro
Espessura da
Diâmetro
Peso Líquido
Acondicionamento
(mm2)
(mm)
Isolação (mm)
externo (mm)
(Kg/Km)
(tipo/m)
Fios
0,5
0,78
0,60
2,10
8,6
Rolo 100
0,75
0,95
0,60
2,20
12
Rolo 100
1
1,11
0,60
2,40
14
Rolo 100
1,5
1,36
0,70
2,80
21
Rolo 100
2,5
1,74
0,80
3,40
32
Rolo 100
4
2,20
0,80
3,90
46
Rolo 100
6
2,70
0,80
4,40
65
Rolo 100
10
3,50
1,00
5,60
110
Rolo 100
16
4,41
1,00
6,50
165
Rolo 100
Cabos
1,5
R 1,55
0,70
3,00
22
Rolo 100
2,5
R 2,00
0,80
3,70
34
Rolo 100
4
R 2,50
0,80
4,20
50
Rolo 100
6
R 3,10
0,80
4,80
70
Rolo 100
10
C 3,75
1,00
5,90
115
Rolo 100
16
C 4,75
1,00
6,90
170
Rolo 100
25
C 5,95
1,20
8,50
265
Rolo 100
35
C 7,00
1,20
9,50
355
Rolo 100
50
C 8,05
1,40
11,00
480
Bobina 500
70
C 9,70
1,40
13,00
675
Bobina 500
95
C 11,45
1,60
15,00
930
Bobina 500
120
C 12,80
1,60
16,50
1160
Bobina 500
150
C 14,25
1,80
18,00
1450
Bobina 500
185
C 15,85
2,00
20,00
1790
Bobina 500
240
C 18,35
2,20
23,00
2350
Bobina 500
300
C 20,60
2,40
26,00
2930
Bobina 500
400
C 23,10
2,60
28,50
3730
Bobina 500
500
C 26,20
2,80
32,00
4770
Bobina 250
Obs.: valores nominais
Fonte: Pirelli, b, p.5
42
4.2.3
Dimensionamento de Condutores Elétricos
Dimensionar o condutor elétrico, significa especificar qual é seção do
condutor que conduzirá a corrente elétrica solicitada pela carga, observando-se as
seguintes condições (Pirelli, b, p. 2):
•
•
Capacidade de condução de corrente associada às condições de
agrupamento, temperatura ambiente, etc;
Maneiras de instalar e condições de instalação;
•
Queda de tensão, associada ao comprimento do circuito, à maneira de
instalar e às características da carga;
•
Capacidade de condução de corrente de curto-circuito por tempo
limitado.
43
4.2.4
Seção Mínima dos Condutores Elétricos em Função da
Utilização
A seção 6.2.6 da NBR5410 trata das Seções dos condutores: 6.2.6.1 As
seções dos condutores fase, em circuitos de corrente alternada, e dos
condutores vivos, em circuitos de corrente contínua, não devem ser inferiores
aos valores dados na tabela 43.
Figura x.x Seção Mínima dos Condutores com destaque para cabos isolados em circuitos de força e iluminação
Fonte: Target, NBR5410, 1997.
5
5.1
Sistema de Aterramento
Objetivos do sistema de aterramento
O sistema de aterramento tem por objetivo (d'Avila, 2001):
•
Oferecer um caminho para descarga eletrostática;
•
Proteger o usuário de choques elétricos;
•
Oferecer uma passagem para a corrente elétrica de fuga;
•
Melhorar a atuação do filtro de linha (Mamede Filho, 1997).
As carcaças de todos os equipamentos devem estar interligadas ao
condutor de proteção para que as correntes de massa sejam conduzidas à terra.
No caso de unidades residenciais ou comerciais de pequeno porte onde
existam
equipamento
eletrônicos
sensíveis,
como
por
exemplo,
microcomputadores, deve-se construir uma malha de terra de referência do sinal
eletrônico (Mamede Filho, 1997, p. 244).
Aterramento do
sistema de força
Para o
microcomputador
Figura x.x Malha de terra de referência do sinal eletrônico com fios de cobre de 16 mm2 distanciados 50 cm
45
Segundo Mamede Filho (1997, p. 244) "a malha pode ser projetada
utilizando-se fios de cobre de seção não inferior a 16 mm2, quando enterrada, com
área não inferior a 2,25 m2 (1,5m x 1,5m). O afastamento dos condutores da
malha de terra de referência não deve ser superior a 50 cm...".
A haste de aterramento na caixa de medição destina-se ao aterramento do
Figura x.x Caixa de Medição e sistema de aterramento do neutro e da caixa de medição
neutro e da caixa se for metálica.
Atualmente, não é possível conectar o PE na caixa de medição. Deve-se
cravar a haste em outro ponto como por exemplo o jardim. Solo orgânico e úmido
favorece na instalação do sistema de proteção. No caso de dúvidas: consulte um
profissional da área elétrica ou a companhia de fornecimento de energia elétrica
da localidade.
A entrada consumidora deve possuir um ponto de aterramento
destinado ao condutor neutro do ramal de entrada e da caixa de
medição, quando for metálica;
O condutor de proteção destinado ao aterramento de massa da
instalação interna do consumidor PE(NBR5410) não deve ser
interligado a haste de aterramento da entrada consumidora.
(Eletropaulo, 1995, p. 31).
46
Um outro dispositivo que pode ajudar o técnico na manutenção de PC é a
pulseira antiestática. Uma pulseira é colocada no pulso e um fio a interliga ao
terra, logo só tem função se existir um sistema de aterramento. Pode-se encontrála nas casas de materiais eletrônicos.
O neutro da rede elétrica normalmente está aterrado, mas definitivamente
seu uso é vetado para uso como terra, ou para descarregar-se eletrostaticamente.
Outra prática pouco comum, mas acontece, é usar o sistema de pára-raios para
aterramento. É absurdo tal prática. No caso de atuação do pára-raios, tudo o que
estiver ligado a ele se danificará e colocará em risco vidas humanas.
5.2
PE - (Protection Earth)
A forma mais eficaz de evitar a ação danosa da ESD é através de um (PE) –
sistema de aterramento. O PE (Protection Earth) é constituído basicamente de:
•
Fios;
•
Terminais;
•
Eletrodos de aterramento (haste).
De acordo com d'Avila (2001, p. ) "os fatores que dificultam a implantação
de um sistema de aterramento são: o local para cravar a haste e o caminho que o
fio irá percorrer desde a haste até a tomada do PC".
O processo de aterramento consiste basicamente em cravar uma
haste de aterramento no solo. A extremidade da haste deve ficar
dentro de uma cavidade para inspeção do aterramento. Nesta
extremidade, prende-se o fio terra com um conector. O fio deve ser
conduzido através de eletrodutos até a tomada de alimentação do
PC (opus citatum).
A figura 2, apresenta o PE destinado ao aterramento de massas (NBR5410)
interligado ao aterramento da caixa de medição. Este procedimento deixou de ser
válido a partir de 1993. A haste, conectores, fio (verde/amarelo), eletrodutos e
cavidade para inspeção encontram-se à venda nas lojas de materiais elétricos. É
recomendável envolver na operação o eletricista para cálculos e execução da parte
elétrica e o pedreiro para embutir os eletrodutos na parede.
5.3
Circuito para Computadores
Ruídos da rede elétrica e quedas de tensão podem provocar um
funcionamento errático e/ou congelamento da tela — "travamento" do PC. Para
47
minimizar esses problemas é recomendável ligá-lo num ramal à parte. Deve-se
evitar improvisação como os derivadores. A tomada 2P + T é apropriada e pode
ser vista na figura 3.
Figura x.x Tomada 2P + T e Universal
Fonte: Figura extraída do catálogo PIAL Legrand®
Figura x.x Ligação de várias cargas numa única tomada utilizando um derivador
Fonte: Manual Eletropaulo
A figura 4 mostra o esquema de ligação dos fios a uma tomada 2P+T.
Observe o correto posicionamento dos fios na tomada
48
115
N
F
T ≡ Terra
F ≡ Fase
Tomada
Vista de
Frente
N ≡ Neutro
T
Figura x.x Ligação dos Fios fase, neutro e terra a uma Tomada 2P + T
Fonte: d'Avila, 2001
5.3.1
Medindo a Eficiência do Aterramento
5.3.1.1
Utilizando um Voltímetro
Uma técnica utilizada para medir a eficiência do sistema de aterramento é
com o uso do multímetro. Mede-se a tensão entre o N (neutro) e o T (terra). O
valor deverá ser igual ou menor que 3 volts.
As tensões nominais de fornecimento de energia elétrica variam de
localidade para localidade. Vamos tomar para exemplo uma localidade onde o
fornecimento de energia é feito pela Eletropaulo, no sistema delta com neutro
(115/ 230V). A figura 5 apresenta três situações:
•
Tomada com aterramento deficiente. Provavelmente sem o fio de
aterramento;
•
Tomada com fio de terra ligado ao fio do neutro;
•
Tomada com aterramento dimensionado corretamente.
49
5.3.1.2 Exemplo de Valores de Tensão entre Fase, Neutro e Terra
Com o multímetro na posição voltímetro AC/escala 750V:
115
N
60
115
115
F
N
F
N
50
0
115
3
F
~112
ou
~118
T
T
Aterramento
deficiente
Terra ligado ao
neutro
T
Aterramento
correto
Figura 5 – Situações do Aterramento em Tomada 2P + T
5.3.1.3 Utilizando um Terrometro - Medidor de Resistência de
Aterramento
A característica do solo chamada de resistividade é a resistência medida
entre as faces opostas de um cubo, de material retirado do solo, com 1m de
arestas. O método de Wenner, padronizado pela ABNT, é utilizado para
determinar a resistividade do solo onde será construído o sistema de
aterramento.
Os aterramentos elétricos, quer sejam de sub-estações, torres de alta
tensão, torres de micro-ondas, linhas de eletrificação rural, redes telefônicas,
Pára-raios, etc., devem ser medidos periodicamente. As medições devem ser
feitas "in loco"e em "funcionamento", o que quase sempre significa que as
condições encontradas para as medições são as mais adversas. Os terrometros
foram desenvolvidos para realizar as medições de resistência de aterramento "in
loco".
50
5.3.2
Melhorando o Aterramento
Caso o valor esteja acima dos 3 volts, pode-se melhorar o aterramento
utilizando alguns métodos, como por exemplo:
•
•
•
5.4
Aumentar o número de hastes distanciadas umas das outras de 3
metros ou mais;
Cravar as hastes em solo orgânico e úmido (ex:jardim);
Adicionar à terra produtos químicos da família Gel ou betonita,
encontrada em lojas de materiais elétricos.
Rede de Computadores e Cabos de Força
Os cabos em geral devem ser acondicionados em eletrodutos metálicos
aterrados nas pontas. É importante reduzir a área formada entre os eletrodutos
dos cabos de força e os eletrodutos dos cabos de dados (Moreira Leite, 1997, p.
Campo
Magnético
Linha
de
Força
Área
geradora
Equipamento 1
Linha
de
Dados
Equipamento 2
de
tensões
Figura x.x Área geradora de tensões em função dos campos eletromagnéticos causados pelos raios
206-207).
Com o objetivo de reduzir a área geradora de tensões nos equipamentos,
deve-se instalar as linhas de força e dados o mais próximo possível.
51
Caso a instalação já esteja em funcionamento e as medidas de proteção
mencionados não puderem ser implementados, deve-se, neste caso, instalar
protetores com circuitos. Os circuitos protetores também devem ser instalados no
caso de prédios em áreas muitos expostas a incidência de raios (Moreira Leite,
1997, p. 207).
Linha
de
Força
d ~ 30 cm
Equipamento 2
Equipamento 1
Linha
de
Dados
Figura x.x Redução da área geradora de tensões em função dos campos eletromagnéticos causados pelos raios
5.4.1
Projeto de Rede em Planta
A seguir apresentamos um exemplo de projeto de rede de computadores
em planta. As informações contidos no exemplo de projeto têm por objetivo:
•
Auxiliar na interpretação do projeto durante a sua execução e análise
posterior;
•
Identificar com clareza e exatidão cada um dos componentes da rede;
•
Permitir facilidade de gerenciamento futuro.
52
Figura x.x Projeto de Rede
Fonte: NBR14565, 2000, P.14
6
6.1
Normas Técnicas
Chaves de faca, tipo seccionadora, não
blindadas para baixa tensão: NBR5355
Publicada em 09/1981, Fixa características exigíveis no recebimento de
chaves de faca tipo seccionadora para baixa tensão (não blindadas), para uso
obrigatório, destinadas a circuitos de não mais de 600V ou de 6000A. Elaborada
pelo Comitê de Eletricidade
6.2
Disjuntores de baixa tensão: NBR5361
Publicada em 09/1998, Fixa as características exigíveis de disjuntores em
caixa moldada para circuitos de tensões nominais até 380 V - corrente alternada
(entre fases), corrente nominal até 400 A, capacidade de curto-circuito nominal
até 65 000 A (simétrica e eficaz) e freqüência nominal 60 Hz, para proteção
contra sobrecargas e curto-circuito nos condutores de instalações elétricas de
edifícios e aplicações similares, além de apresentar os ensaios para estes
disjuntores. Os disjuntores são projetados para serem manuseados por pessoas
também não qualificadas e para não sofrerem manutenção. Elaborada pelo
Comitê de Eletricidade.
6.3
Instalações elétricas de baixa tensão: 5410
Publicada em 11/1997, Fixa condições a que devem satisfazer as instalações
elétricas aqui estabelecidas, a fim de garantir seu funcionamento adequado, a
segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação dos bens. Aplica-se às
54
instalações elétricas alimentadas sob uma tensão nominal igual ou inferior a 1000
V em corrente alternada, com freqüências inferiores a 400 Hz, ou a 1500 V em
corrente contínua. Sua aplicação é considerada a partir da origem da instalação.
Aplica-se às instalações elétricas de edificações residenciais; edificações
comerciais; estabelecimentos de uso público; estabelecimentos industriais;
estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros; edificações pré-fabricadas;
reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings),
marinas e instalações análogas; canteiros de obra, feiras, exposições e outras
instalações temporárias. Elaborada pelo Comitê de Eletricidade.
6.3.1
Comentário sobre a NBR5410
A NBR 5410 representou, quando de seu lançamento, em 1980, uma
verdadeira revolução nas instalações elétricas de baixa tensão no Brasil. Com um
enfoque bastante abrangente e uma orientação voltada ao desempenho dos
componentes e da instalação propriamente dita, a nova norma constituiu-se
praticamente numa antítese da NB-3 de 1960, até então em vigor, uma norma
restrita, dogmática e, já naquela altura, em boa parte superada pelos avanços
tecnológicos do setor.
A primeira edição da NBR 5410 marcou o início da adoção dos padrões da
International Electrotechnical Commission, a IEC, em nossas instalações.
Baseou-se na IEC 364 - Electrical installations for buildings, com poucas partes
publicadas até então, complementada pela norma francesa NF C 15-100 Installations électriques à basse tension, de 1977, de orientação análoga à de IEC.
Para facilitar seu entendimento, a Comissão de Estudo responsável incorporou,
ao texto normativo, diversos comentários e orientações constantes do guia oficial
da NF C 15-100. A segunda edição, de 1990, nos trouxe uma NBR 5410 mais
consolidada, sem o “sotaque francês” da anterior, mais adaptada às nossas
necessidades e, ao mesmo tempo, “mais IEC”, já que a seu texto base foram
incorporados todos os documentos da IEC 364 publicados entre 1979 e 1989.
Surge agora a terceira edição da Norma, a mais completa e abrangente das
três. Elaborada com base nas últimas nas últimas versões dos documentos da IEC
364, publicados até meados de 1997, a nova NBR 5410, sem descuidar das
instalações mais simples, contém prescrições que atendem às sofisticadas
instalações comerciais e industriais que vão surgindo neste final de século
(Target, 1997).
55
6.4
Eletroduto rígido de aço-carbono e
acessórios com revestimento protetor, com
rosca ANSI/ASME B1.20.1: NBR5597
Publicada em 03/1995, Fixa condições exigíveis para encomenda,
fabricação e fornecimento de eletrodutos rígidos de aço-carbono, fabricados de
tubos com ou sem costura, com revestimento protetor, utilizados para proteção
de condutores elétricos. Elaborada pelo Comitê de Siderurgia.
6.5
Eletroduto rígido de aço-carbono com
revestimento protetor, com rosca NBR
6414: NBR5598
Publicada em 12/1993, Fixa condições exigíveis para encomenda,
fabricação e fornecimento de eletrodutos rígidos de aço-carbono com
revestimento protetor, fabricados de tubo com ou sem costura e utilizados para
proteção de condutores elétricos. Elaborada pelo Comitê de Siderurgia.
6.6
Eletroduto rígido de aço-carbono, com
costura, com revestimento protetor e rosca
NBR 8133: NBR5624
Publicada em 12/1993, Fixa condições exigíveis para encomenda,
fabricação e fornecimento de eletrodutos rígidos de aço-carbono, com rosca NBR
8133, fabricados de tubos com costura, com revestimento protetor, que têm a
finalidade de proteger os condutores elétricos. Elaborada pelo comitê de
Siderurgia.
6.7
Dispositivo de entrada e fixação de cabo de
força: NBR6523
Publicada em 08/1983, Fixa condições exigíveis para dispositivos de
entrada e fixação de cabos de força, visando assegurar aos usuários proteção
contra possíveis choques elétricos e contra incêndios causados por curtos entre o
cabo e o chassi de equipamentos eletrônicos, elétricos ou eletrodomésticos.
Elaborada pelo Comitê de Eletricidade .
56
6.8
Tubos de aço-carbono com costura de seção
circular, quadrada, retangular e especiais
para fins industriais: NBR6591
Publicada em 04/1981, Fixa condições exigíveis que devem cumprir os
tubos de aço-carbono com costura, formados a frio, de seções circular, quadrada,
retangular e especiais de boa qualidade para serem aplicados em conjuntos
mecânicos, máquinas e demais finalidades. Estes tubos podem se destinar a
cromação ou niquelação, após tratamento preparatório. Elaborada pelo Comitê
de Siderurgia.
6.9
Eletroduto de PVC rígido: NBR6150
Publicada em 12/1980, Fixa as características mínimas exigíveis para o
recebimento de eletrodutos de PVC rígido, de seção circular. Elaborada pelo
Comitê de Construção Civil.
6.10 Determinação da elasticidade, carga de
ruptura, absorção de água e da espessura
do cobrimento em postes e cruzetas de
concreto armado: NBR6124
Publicada em 11/1980, Prescreve método de ensaio em postes, cruzetas,
estruturas compostas e outros elementos acessórios de concreto armado
destinados a suportar linhas aéreas de transmissão e distribuição de energia
elétrica e de comunicação, podendo ser utilizados para iluminação. Elaborada
pelo Comitê de Construção Civil.
Referências Bibliográficas
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Associação Brasileira de Normas Técnicas, nov. 1997.
Rio de Janeiro:
______. Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas: NBR 5419.
Rio de Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, jun. 1993.
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telecomunicações para rede interna estruturada: NBR 14565. Rio de
Janeiro: Associação Brasileira de Normas Técnicas, jul. 2000.
CAVALIN, Geraldo; CERVELIN, Severino. Instalações elétricas prediais. 6a ed.
São Paulo: Érica, 2001. (Coleção Estude e Use. Série Eletricidade).
COTRIM, Ademaro A. M. B.; MORENO, Hilton.
harmônicas. São Paulo: PROCOBRE, S. d.
Qualidade de energia:
DAVILA, Edson. Montagem, manutenção e configuração de computadores
pessoais. 13a ed. São Paulo: Érica, 2002.
ELETROPAULO. Fornecimento de energia elétrica em tensão secundária a
edificações individuais: rede de distribuição aérea. São Paulo: CESP Companhia Energética de São Paulo; CPFL - Companhia Paulista de Força e
Luz; ELETROPAULO - Eletricidade de São Paulo, 1995. (Norma Técnica
Unificada - NTU.01).
______. Manual de instalações elétricas: guia prático para autoconstrução. São
Paulo: CESP - Companhia Energética de São Paulo; CPFL - Companhia
Paulista de Força e Luz; ELETROPAULO - Eletricidade de São Paulo, S.d.
58
LIMA FILHO, Domingos Leite. Projetos de instalações elétricas prediais. 2a ed.
São Paulo: Érica, 1998.
MAMEDE FILHO, João. Proteção de equipamentos eletrônicos sensíveis:
aterramento. São Paulo: Érica, 1997.
MOREIRA LEITE, Duílio; MOREIRA LEITE, Carlos. Proteção contra descargas
atmosféricas: edificações, baixas tensões e linhas de dados. 3a ed. São Paulo:
Officina de Mydia, 1997. (Edição ampliada)
MORENO, Hilton; COSTA, Paulo Fernandes. Aterramento elétrico. São Paulo:
PROCOBRE, S. d.
PIAL. Catálogo 94/95: material elétrico para instalação. São Paulo: Pial Eletroeletrônicos Ltda., 1994.
PINI. Manual Pirelli de instalações elétricas. 2a ed. São Paulo: Pini, 2001.
PIRELLI. Dicas da Pirelli sobre instalações elétricas.
Industrial Brasileira S. A., S.d.a
Pirelli Companhia
______. Fios e cabos para instalações elétricas prediais e uso geral - baixa
tensão. Pirelli Companhia Industrial Brasileira S. A., S.d.b
______. PT2 prontuário: conjunto de tabelas práticas.
Companhia Industrial Brasileira S. A., S.d.c
2a ed.
Pirelli
RE, Vittorio. Instalações de ligação à terra. São Paulo: Hemus, S.d.
TARGET. NBR 5410: Norma técnica de instalações elétricas de baixa tensão.
Versão em CD-ROM. São Paulo: Target divisão informática, 1997. (Edição
comentada pelo prof. Ademaro Cotrim).
Anexo I — Tabelas para Dimensionamento
do Padrão de Entrada
Tabela 1 Cabos Isolados com PVC 70 oC, em Eletrodutos, e Temperatura Ambiente de 30 oC, Capacidade em Àmperes, para
Condutores de Cobre.a
PVC 70 oC
Seção
Nominal Dois Condutores 03 Condutores
a
PVC 70 oC
Seção
Nominal Dois Condutores 03 Condutores
mm2
Carregados
Carregados
mm2
Carregados
Carregados
6
41
36
70
192
171
10
57
50
95
232
207
16
76
68
120
269
239
25
101
89
150
309
275
35
125
111
185
353
314
50
151
134
240
415
369
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 78, Tabela 20).
60
Tabela 2 Dimensionamento do Ramal da Entrada a Partir da Corrente de Demanda.a
a
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 65, Tabela 3).
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Tabela 3 Tensões de Fornecimento em Função da Localidade
a
Fonte: Eletropaulo (1995, p. 66-67, Tabela 4).