Ão leopoldo
Trabalho de pesquisa apresentado para a disciplina de tecnologia das instalações, pelo curso técnico em eletrotécnica da escola técnica estadual frederico guilherme schmidt.
Professor: gerry sanchez
São leopoldo 2014
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 131,72m2, 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.
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 m2, 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 1
3.2.1 pontos de tomadas de uso gerais – ptugs 1
3.2.2 pontos de tomadas de uso específicos – ptues 12
4 previsão de cargas 14
4.1 potência de iluminação 14
4.2 potência de ptugs 15
4.3 potência de ptues 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 2
6.1.3 demanda total 2
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
10 esquema elétrico 3
10.1 classificação dos esquemas elétricos 3
10.1.1 esquema unifilar prático (Realização) 3
Condução de corrente 36
1.1 linhas elétricas 36
1.2 números de condutores carregados 36
1.3 capacidade de condução de corrente 36
1.4 seção mínima dos condutores 37
1.5 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
6 1 dimensionamento de condutores pelo critério de 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).
Localizada na cidade de são leopoldo/RS, a residência possui um terreno de aproximadamente 131,72m2 (14,8 x 8,9m) com 08 cômodos:
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
Observação: 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).
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 – ptugs
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.
Dependência dimensões (m) perím. (m) divisão do
Perímetro (m)
Ptugs conf. Norma
Ptugs solicit. Cliente
Ptugs total
Área externa - - - - - - 1 -- 1 tabela 3 - pontos de tomadas de uso gerais (ptugs)
Observação: 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 – ptues
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:
Dependência equipamento ptues ptues total
Cozinha
Torneira elétrica 1 2 refrigerador duplex 1
Banheiro chuveiro 1 1
Área de serviço máquina de lavar roupa 1 1 tabela 4 - pontos de tomadas de uso específicos (ptues)
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 6m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100VA; b) em cômodo ou dependências com área superior a 6m2, deve ser prevista uma carga mínima de 100VA para os primeiros 6m2, 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 área (m2) divisão das
Áreas (m2) potência de iluminação (VA) potência total (VA)
Potência total: 1.080 VA tabela 5 - potência de iluminação
Observação: 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 ptugs
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.
Dependência ptug’s previsão de
Potência total: 7.600 VA tabela 6 - potência ptugs
4.3 potência de ptues
Conforme informado nas páginas anteriores, neste projeto foi considerado 04 ptues: 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.
Analisando o “anexo c – potência média dos aparelhos”, do regulamento das instalações consumidoras da aes sul (anexo B), encontramos os seguintes valores:
Cozinha
Torneira elétrica 3.500 3.850 refrigerador duplex 350
Banheiro chuveiro 5.0 5.0 área de serviço máquina de lavar roupa 1.500 1.500
Potência total: 10.350W tabela 7 - potência ptues
Observação: 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:
Perím. (m) pontos ilumin.
Ptugs ptues total iluminação ptugs (VA) ptues (W)
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
Ptugs 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:
Aparente (VA) fator de potência potência ativa (kW)
Total: 7,16kW tabela 10 - potência ativa
Observação: os valores das potências ptues 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 ptugs 6,08 ptues 10,35
Total: 17,51kW tabela 1 - potência ativa total
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:
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”
*observação: 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 utilizado 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% (7P≤8 = 43%), portanto:
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 regulamento 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)
Abaixo segue a tabela com o somatório de todas as potências com a demanda aplicada:
Tomadas e iluminação 3,08 aparelhos de aquecimento 6,37
Potencia total 9,45kVA tabela 14 – potência total com a demanda aplicada
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:
Onde: FD = fator de demanda (menor que 1);
DT = demanda total calculada;
PT = potência instalada total calculada.
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
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: 20mm2 - 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);
- Tags descritivas:
- instalações, eletricistas
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