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INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

Caroline Martins Portuguese

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GRANDEZAS ELÉTRICAS
- Definição: Tudo aquilo que pode ser atribuído a uma certa quantidade e dessa forma tornar-se mensurável, ou seja, qualquer coisa que represente um valor ou uma quantidade definida em uma certa unidade de medição é uma grandeza
  - Exemplos de grandezas: - Velocidade - Aceleração - Pressão - Intensidade de luz - Calor - Distância
    - DIFERENÇA DE POTÊNCIAL UAB = VA – VB
      - a) Se a válvula for aberta haverá um fluxo de água do lado A para o lado B, ate que os níveis estejam iguais.
        Va ≠ Vb = existe fluxo de água
      - b) Quando os níveis do lado A e B estiverem iguais, não haverá mais fluxo de água de um lado para o outro
        Va = Vb = NÃO existe fluxo de água
- Unidade e Símbolo da Tensão elétrica
  - No S.I (Sistema Internacional) a Tensão elétrica (ou DDP ou diferença de Potencial), cujo símbolo é a letra U, é medido em Volts (V).
    - A tenção pode ser
      - Continua
      - Alternada
- CORRENTE ELÉTRICA
  - Quando surge um fluxo ordenado de elétrons em um circuito, dizemos que ali flui uma corrente elétrica.
    - SIMBOLOGIA: I = 10 A
      - A - é a unidade em que o valor foi medido ( ampères )
  - RESISTÊNCIA ELÉTRICA
    - Analogamente em eletricidade, à oposição a passagem de corrente elétrica oferecida por qualquer elemento, denominamos de Resistência Elétrica
      - SIMBOLOGIA:
    - POTÊNCIA ELÉTRICA
      - Fisicamente podemos definir potência como sendo a energia consumida ou liberada em um intervalo de tempo
        Potência Elétrica, cujo símbolo é a letra P, é medida em Watt (W)
        ONDE:
      - DEFINIDA POR: P = U x I
        ONDE: P = Potência dissipada em Watts U = Tensão em Volts I = Corrente em Àmperes.
      - POTÊNCIA CONSUMIDA OU DISSIPADA
        A especificação da quantidade de energia que um aparelho consome é dada de uma forma indireta pela sua potência
        A potencia indicada nos aparelhos representa a quantidade de WATTs utilizada em 1 hora de utilização
Associação de elementos de um circuito elétrico
- ELEMENTOS DO CIRCUITO ELÉTRICO
  - CHAVE liga/desliga
  - Gerador
  - lâmpada
  - É necessário interromper o fluxo de elétrons ; Portanto os elementos seccionadores estarão sempre em série com a carga;
    - Em uma instalação elétrica, todos os equipamentos devem poder funcionar independentemente dos demais, portanto é necessário que cada elemento tenha acesso individual ao fase e neutro.
      - Portanto eles devem estar conectados em paralelo
- Elementos de Seccionamento
  - =>
- Elementos de proteção
  - <=
  - Estes dispositivos interrompem a passagem da corrente quando acionados.
- O Padrão de entrada da energia Elétrica pode ser :
  - Monofásico
  - Trifásico
    - A determinação de qual desses 3 tipos é em função da demanda de consumo;
  - Bifásico
- CELESC
  - De acordo com a CELESC – Norma Técnica N-321 .0001 de 2015
  - Para parametrização do sistema, os limites que a Celesc utiliza para definir o tipo de ligação ideal para o consumidor são:
    - Monofásica = 01 fase, 02 fios Com tensões de 380/220V;
    - Trifásica = 03 fases, 04 fios Com tensões de 380/220V ;
    - Bifásica = 02 fases, 03 fios Com tensões de 380/220V;
  - Potência de equipamentos indutivos
    - Potencia em Watts = Potencia em VA x Fator de Potencia
    - Elementos de uma instalação elétrica
      - Aterramento
      - BEP
      - Disjuntores
      - Fios e cabos
      - Eletrodutos ou Eletrocalhas
      - SPDA
      - Disjuntores Residuais
      - Tomadas
      - DPS – Dispositivos de proteção contra surtos elétricos
      - Pontos de luz - luminárias
      - Outros equipamentos
      - Caixas de passagem e de distribuição
ELEMENTOS DE UMA INSTALAÇÃO ÉLÉTRICA
- Componentes e as ligações de circuitos residenciais de baixa tensão
  - Fios e cabos = A fiação é, geralmente, em cobre, envoltos em PVC - ou outro material isolante - que suporte temperaturas de até 70ºC.
    - A NBR 6880 estabelece para condutores de cobre seis classes de encordoamento conforme a tabela abaixo
  - Tipos de Cabos e seu isolamento
    - Cores que a norma recomenda
    - Determina a temperatura máxima a que os condutores poderão estar submetidos em regime contínuo, em sobrecarga ou em conduções de curto-circuito.
      - ISOLAÇÃO
- CAIXAS DE PASSAGEM
  - Também chamadas de caixas de derivação, são embutidas nas paredes ou lajes. Acomodam tomadas, interruptores ou pontos de luz. São interligadas pelos eletrodutos
- ELETRODUTOS
  - Tubos para passagem e proteção dos condutores. Podem ser aparentes, fixados por abraçadeiras, ou embutidos em paredes e lajes. Não podem ocupar mais do que 60% de sua seção para não restringir a ventilação ou provocar esforços no isolamento dos condutores
- Circuitos dedicados
  - Recomendado para equipamentos elétricos, com alta potência, como fornos e fogões elétricos, microndas, ar condicionado, etc
  - A NBR5410 determina que o limite máximo de corrente para um circuito comum é de 10 A.
  - Cada circuito deverá ser protegido, utilizando um um Disjuntor Residual (DR), o DPS e o Disjuntor termomagnetico.
- Quadro de distribuição
  - Aloja dispositivos de proteção, chamados de circuitos terminais, cuja função é alimentar os pontos de consumo;
    - Deve ficar em local de fácil acesso, preferencialmente junto à porta de entrada, para permitir acesso rápido caso seja necessário desligar a energia elétrica
- Padrão de entrada
  - É o poste com isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra que devem estar instalados atendendo às especificações da norma
- Disjuntor
  - dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos
    - Função: proteger o sistema elétrico, desarmando quando a corrente exigida pelos aparelhos é superior à suportada pela fiação
  - CLASSES DIJUNTORES
    - Curva B
      - Estipula que sua corrente de ruptura esta compreendido entre 3 e 5 vezes a corrente nominal, usado onde se espera um curto circuito de baixa intensidade
    - Curva C
      - Estipula que sua corrente de ruptura esta compreendido entre 5 e 10 vezes a corrente nominal, usado onde se espera um curto circuito de média intensidade
    - Curva D
      - Estipula que sua corrente de ruptura esta compreendido entre 10 e 20 vezes a corrente nominal, usado onde se espera um curto circuito de alta intensidade
    - Não existe contudo disjuntores de curva A, o motivo é para que o A da curva não seja confundido com o A de Àmpere
  - Contatores
    - Permitem a partir de um circuito de comando, efetuar o controle de cargas em um circuito de potência
      - Vantagens:
        Comando à distância
        Elevado número de manobras
        Grande vida útil mecânica
        Maior número de contatos possíveis
    - DPS (Dispositivo de proteção)
      - dispositivo destinado a proteger os equipamentos elétricos contra picos de tensão geralmente causados por descargas atmosféricas na rede da concessionária de energia elétrica
  - QUADRO DE MEDIÇÃO
    - Abriga o aparelho que mede o consumo e também o sistema de aterramento.
  - Aterramento
    - sistema utilizado para evitar desequilíbrios na tensão elétrica de uma instalação qualquer
    - TERRA (PE)
      - condutor baseado em haste metálica pelo qual não circula corrente em condições normais de funcionamento da instalação.
      - NEUTRO (N)
        serve como retorno para a corrente que percorre a instalação, aonde nem sempre o potencial verificado equivale a zero
    - Material para aterramento
      - Haste de Aterramento
      - Malha de Aterramento
      - Estruturas Metálicas
NBR5410
- Casos em que o uso de dispositivo DR é obrigatório
  - circuitos que sirvam a pontos de utilização situados em locais contendo banheira ou chuveiro
  - circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação
  - circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam vir a alimentar equipamentos no exterior
  - circuitos que, em locais de habitação, sirvam a pontos de utilização situados em cozinhas, copas cozinhas, lavanderias, etc.
  - circuitos que em edificações não-residenciais, sirvam a pontos de tomada situados em cozinhas, copas-cozinhas, etc
  - Qualquer que seja o esquema de aterramento, devem ser objeto de proteção adicional por dispositivos a corrente diferencial-residual com corrente diferencial-residual nominal I∆n igual ou inferior a 30 mA:
    - Dados utilizadas no dimensionamento de condutores
      - Os métodos de referência são os métodos de instalação, indicados na IEC 60364-5-52, para os quais a capacidade de condução de corrente foi determinada por ensaio ou por cálculo. São eles:
        A1: condutores isolados em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;
        A2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante;
        B1: condutores isolados em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira
        B2: cabo multipolar em eletroduto de seção circular sobre parede de madeira
        C: cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede de madeira;
        D: cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo;
        E: cabo multipolar ao ar livre;
        F: cabos unipolares justapostos (na horizontal, na vertical ou em trifólio) ao ar livre;
        G: cabos unipolares espaçados ao ar livre.
        Eletrodutos
        Condutor neutro
        não pode ser comum a mais de um circuito
        de um circuito monofásico deve ter a mesma seção do condutor de fase;
        dimensões internas dos eletrodutos e de suas conexões devem permitir que, após montagem da linha, os condutores possam ser instalados e retirados com facilidade
        Não devemos mesclar circuitos de Iluminação com tomadas ou vice-versa
        Os dispositivos de proteção devem ser dispostos e identificados de forma que seja fácil reconhecer
- Quantidade mínima de pontos de luz
  - pelo menos um no teto
  - Arandelas no banheiro devem estar distantes, pelo menos, 60 cm do limite do box
  - Potência mínima
    - A carga da iluminação é feita em função da área do cômodo da residência:
      - Para área ≤ 6 m² => Mínimo de 100 VA
      - Para área ≥ 6 m² => Mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m², e acrescentar 60 VA para cada aumento de 4 m² metros inteiros.
    - LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS
      - TOMADA TUG
        Áreas ≤ a 6 m2 = 1 tomada
        Áreas ≥ a 6 m2 = 1 tomada a cada 5 m de perímetro
      - CASOS ESPECIAIS
        Cozinha = 1 tomada a cada 3,5 m de perímetro,
        Banheiros, lavabos, garagem = 1 tomada
      - áreas úmidas as tomadas devem ser acima de 1,20m de altura
      - Potência das TUGs
        Para banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias etc
        primeiras 3 tomadas deverão ser de 600VA, as demais de 100VA
        Para os demais Cômodos
        Tomadas de no mínimo 100 VA
Simbologia
- NORMA NBR 5444-1989
  - Divide a representação dos componentes nas seguintes categorias:
    - A – Dutos e distribuição
    - B – Quadros de distribuição
    - C – Interruptores
    - D – Luminárias, refletores e lâmpadas
    - E – Tomadas
    - F – Motores e Transformadores
  - Dutos e distribuição
- Projetos elétrico em baixa tensão devem ser representados através de esquemas e símbolos, estes são:
  - Funcional
    - Representa todo o sistema elétrico e permite interpretar, em detalhes, o funcionamento do circuito
  - Multifilares
    - Representação do sistema elétrico onde cada traço representa um condutor.
  - Unifilares
    - Neste diagrama os traços representam os eletrodutos, onde são indicados, através de símbolos padronizados
- Elementos da instalação elétrica
- Interruptores (simbologia utilizada em plantas)
- Seccionadores (disjuntores e fusíveis)
- Luminárias, refletores, e lâmpadas
- Tomadas
- Diagrama Unifilar
  - Interruptor simples
  - Interruptores Paralelos
    - Geralmente são empregados em escadas, cômodos grandes ou com mais de uma saída e corredores assim o usuário pode acender a lâmpada no começo da escada e apaga-la ao final.
  - Interruptores Intermediários
    - São utilizados quando necessita-se de 3 ou mais pontos de acionamento de um ponto de Luz/força.
- Motores e Transformadores
Levantamento da demanda
- Demanda de utilização
  - é a soma das potências nominais de todos os aparelhos elétricos que funcionam simultaneamente
- Para o cálculo da demanda deve-se observar o seguinte:
  - A) Ao prever as cargas, estuda-se a melhor forma de instalar os pontos de utilização de energia elétrica;
  - B) A utilização da energia elétrica varia no decorrer do dia, porque o(s) usuário(s) não utiliza(m) ao mesmo tempo (simultaneamente) todos os pontos da instalação;
  - C) A carga instalada não varia, mas a demanda varia ao longo do tempo
  - D) Caso a especificação da entrada de energia fosse feita pela carga (potência) instalada, em vez da demanda, haveria um “superdimensionamento” de todos os elementos que compõem a entrada de energia
- Cálculo da demanda
  - O dimensionamento dos componentes da entrada de serviço de energia elétrica das edificações de uso coletivo, deve ser feito pela demanda provável.
    - Provável demanda > PD = g1.P1 + g2.P2
Divisão da instalação de circuitos
- Motivo da divisão das cargas em circuitos elétricos:
  - Facilita a operação e a manutenção da instalação; Diminui a queda de tensão; A corrente nominal é menor, proporcionando condutores e dispositivos de proteção de menor seção e capacidade nominal; Facilita a passagem dos condutores nos eletrodos e as ligações dos mesmos aos terminais dos aparelhos de utilização (interruptores, tomadas e aparelhos).
- Objetivos da divisão das cargas de uma instalação em circuitos:
  - Limitar as consequências de uma falta, a qual provocará apenas o desligamento do circuito defeituoso; Facilitar as verificações, os ensaios e a manutenção; Evitar os perigos que possam resultar da falha de um circuito único, como no caso da iluminação.
- Tipos de quadros de distribuição quanto à tensão de alimentação:
  - Quadro de distribuição monofásico; Quadro de distribuição bifásico; Quadro de distribuição trifásico.
- instalações Monofásicas
  - Temos apenas 1 fase; É necessário um Disjuntor Geral, para proteção e secionamento total da energia fornecida a edificação; As cargas devem ser distribuídas em circuitos de no máximo 10 A, com exceção das TUEs;
- Instalações Bifásicas
  - Temos 2 fases, portanto as cargas devem ser distribuídas; São válidas as demais observações do sistema monofásico;
- Critérios para a divisão dos circuitos terminais
  - devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Devem ser previstos:
    - Circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas; circuitos independentes para equipamentos de corrente nominal superior a 10 A; Circuitos exclusivos para cada tomada de uso especifico (TUE); circuitos independentes para as TUG da cozinha, copa e área de serviço. Não devemos juntar cômodos de serviço com cômodos de descanso; Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter se o maior equilíbrio possível; TUEs são circuitos unicos;
CÁLCULO DA QUEDA DE TENSÃO ELÉTRICA em condutores a mais de 30m do QGF
- norma NBR 5410:2004
  - A queda de tensão em circuitos elétricos não pode ultrapassar:
- Tabela dos fabricantes de cabos