Entre Gadasar

Trabalho de Instalaes Eltricas

Prediais

Lorena Ferreira Martins

Lucas Fonseca de Oliveira

Sullen Lopes Gualberto

Thais Sorna Silingovschi

Uberlndia, 01 de Fevereiro de 2015

Sumrio

Introduo ................................................................................................................................. 4

Mtodo dos Lmens .................................................................................................................. 4

Primeiro passo ........................................................................................................................... 4

Segundo passo ........................................................................................................................... 8

Terceiro passo ........................................................................................................................... 8

Quarto passo ............................................................................................................................ 10

Quinto passo ............................................................................................................................ 11

Sexto passo .............................................................................................................................. 11

Clculo luminotcnico da clnica ............................................................................................ 12

Carga instalada ........................................................................................................................ 29

Demanda ................................................................................................................................. 29

Calculo da carga instalada ....................................................................................................... 32

Calculo da demanda ................................................................................................................ 32

Mtodo para Dimensionamento do Circuito ........................................................................... 34

Dimensionamento do Condutor Fase ...................................................................................... 35

Primeiro critrio ...................................................................................................................... 35

Segundo critrio ...................................................................................................................... 35

Mtodo de Instalao .............................................................................................................. 36

Capacidade de Conduo de Corrente - ............................................................................. 36

Clculo da Corrente de Projeto - IB ........................................................................................ 38

Terceiro critrio ....................................................................................................................... 40

Clculo da Queda de Tenso ................................................................................................... 41

Quarto critrio ......................................................................................................................... 42

Quinto critrio ......................................................................................................................... 43

Sexto critrio ........................................................................................................................... 44

Proteo contra choques eltricos ........................................................................................... 45

Dimensionamento do Condutor Neutro .................................................................................. 48

Dimensionamento do Condutor de Proteo ........................................................................... 48

Dimensionamento do Eletroduto ............................................................................................. 49

Queda de tenso do circuito alimentador ................................................................................ 51

Circuito #1: Iluminao Interna .............................................................................................. 52

Circuito #2: Iluminao Externa ............................................................................................. 57

Circuito #3: Ar Condicionado Sala ......................................................................................... 61

Circuito #4: Ar Condicionado Consultrio 1 .......................................................................... 65



Circuito #7: Chuveiro 1 ........................................................................................................... 77

Circuito #8: Chuveiro 2 ........................................................................................................... 81

Circuito #9: Tomadas sala (TV e uso geral inferiores) ........................................................... 85

Circuito #10: Tomadas sala ( uso geral superior )................................................................... 89

Circuito #11: Tomadas fogo/geladeira e uso geral ................................................................ 93

Circuito #12: Tomadas micro-ondas ....................................................................................... 97

Circuito #13: Tomadas uso geral banheiro 1 e 2 e QDP ....................................................... 101

Circuito #14: Tomadas corredor e banheiro 3 ....................................................................... 105

Circuito #15: Tomadas Consultrio 1 ................................................................................... 109



Circuito #18: Tomadas Varanda ........................................................................................... 121

Dimensionamento do Eletroduto ........................................................................................... 125

Introduo

No mbito da disciplina de Instalaes Eltricas Prediais fornecida pelo curso de

Graduao em Engenharia Civil, foi requisitado aos alunos do curso um trabalho final

para a aplicao dos conceitos aprendidos em sala de aula. O trabalho consistiu em

realizar o projeto eltrico de uma edificao. A edificao em estudo para este trabalho

foi elaborada pelos alunos do cursos no segundo semestre, na disciplina de Projeto de

Edificaes e consiste de uma clnica odontolgica.

Este relatrio dedicou-se a explicar o funcionamento e o dimensionamento dos

circuitos terminais e alimentadores para uma instalao eltrica de baixa tenso, bem

como executar os clculos aqui mostrados para determinar a seo dos condutores de

cada um dos circuitos existentes no projeto desenvolvido em funo da necessidade

calculada atravs do Mtodo de Lumens.

Mtodo dos Lmens

O Mtodo dos Lmens muito utilizado no dimensionamento da distribuio de focos

de luz em um recinto fechado, levando em considerao vrios fatores. Apesar de ser o mais

simples dos mtodos de clculo e o mais usado, este mtodo no certeiro. Pela proposta do

projeto de clculo luminotcnico, utiliza-se o mtodo dos lmens para encontrar a quantidade

de luminrias, lmpadas e reatores em cada cmodo, bem como sua distribuio espacial.

Primeiro passo

Inicia-se especificando o nvel de iluminncia do ambiente, conforme necessrio s

atividades realizadas no mesmo. Tais valores podem ser encontrados na NBR 5413 como

base de referncia, sendo apresentado em cada caso em trs valores.

Figura 1 Tabela de Iluminncia por classe de tarefas visuais

Destes, deve-se considerar o valor do meio em todos os casos. O valor mais alto deve ser

utilizado quando:

a. A tarefa se apresenta com refletncias e contrastes bastantes baixos;

b. Erros so de difcil correo;

c. O trabalho visual crtico;

d. Alta produtividade ou preciso so de grande importncia;

e. A capacidade visual do observador est abaixo da mdia.

O valor mais baixo das trs iluminncias deve ser utilizado quando:

a. Refletncias ou contrastes so relativamente altos;

b. A tarefa executada ocasionalmente;

c. A velocidade e/ou preciso no so importantes;

Mas como o projeto estudado de uma clnica, esses valores so diferentes. De acordo com

as tabelas a seguir da NBR 5413, a iluminao de uma clnica deve ser focada nos valores

abaixo:

Figura 2 Iluminncia de Interiores para Hospitais e Residncias (NBR 5413).

Segundo passo

Nesta segunda etapa, so feitas as escolhas de lmpadas, luminrias e reatores que

iro compor o projeto.

Terceiro passo

Aqui comea a ocorrer o levantamento de parmetros que sero fundamentais nos

clculos de quantidade de lmpadas, reatores e luminrias nos cmodos.

Para a lmpada, procura-se conhecer o valor de seu fluxo luminoso ().

Para o reator, extrai-se o valor do fluxo luminoso () presente no datasheet do

mesmo.

Para a luminria, necessrio determinar o Fator de Utilizao (), valor este sempre

menor ou igual a 1 (quando no dado em porcentagem). O Fator de Utilizao avalia de forma

aproximada as condies de reflexo da luminria mais a do ambiente, assim como as

dimenses do mesmo, as quais se mostram atravs do chamado ndice de Recinto (K). Seu

valor pode ser encontrado atravs das seguintes equaes:

Para iluminao direta:

=.

( + )

Para iluminao indireta:

=3. .

2. ( + )

Onde:

= comprimento do recinto;

= largura do recinto;

= p direito til (p direito total menos a altura do plano de trabalho menos a altura do

pendente da luminria);

= distncia do teto ao plano de trabalho.

Aps a obteno do ndice de Recinto, utiliza-se uma tabela, geralmente fornecida

pelo fabricante da luminria, que possui valores do Fator de Utilizao variveis de acordo

com a refletncia aproximada de teto, paredes e piso, alm do prprio ndice de Recinto,

como mostra o exemplo:

Tabela 3 Exemplo de Fator de Utilizao de uma luminria

Quarto passo

Nesta etapa, determina-se o nmero n de lmpadas atravs da expresso:

=.

. . .

Onde:

= nmero de lmpadas;

= iluminamento mdio (em lx), estabelecido na primeira etapa;

S = rea do local (em m2);

= fluxo luminoso da lmpada (em lm), coletado na terceira etapa;

= fator de utilizao, coletado na terceira etapa;

= fator de fluxo luminoso, coletado na terceira etapa;

= fator de depreciao, estabelecido na quarta etapa.

O valor do Fator de Depreciao pode ser encontrado na tabela a seguir e representa

a perca da eficincia de iluminao por questes de limpeza e manuteno do ambiente.

Perodo de Manuteno (horas)

Ambiente 2500 5000 7500

Limpo 0,95 0,91 0,88

Normal 0,91 0,85 0,80

Sujo 0,80 0,66 0,57

Tabela 4 Fator de Depreciao.

Quinto passo

Aps o clculo do nmero necessrio de lmpadas para a iluminao do ambiente em

questo, deve-se definir a quantidade de luminrias () a ser utilizado no cmodo. Para tanto,

basta dividir o valor de lmpadas encontrado pelo nmero de lmpadas por luminria.

Sexto passo

Visando uma distribuio uniforme das luminrias encontradas no passo anterior,

podem-se empregar algumas frmulas que facilitariam o processo de deciso do

posicionamento das mesmas.

Alm disso, importante a recomendao de sempre acrescentar luminrias quando

a quantidade encontrada na etapa passada no for condizente com a distribuio desejada.

Para a quantidade de luminrias no comprimento, utiliza-se a expresso:

=

.

Para a quantidade de luminrias na largura, utiliza-se:

=

.

Onde:

= quantidade de luminrias distribudas ao longo do comprimento;

= quantidade de luminrias distribudas ao longo da largura;

= comprimento do cmodo;

= largura do cmodo;

= nmero de luminrias.

Clculo luminotcnico da clnica

Consultrio 1

Dimenses

Os dados mais relevantes do clculo luminotcnico pelo mtodo dos lmens so:

P-direito til (h): 2,00m

Medida utilizada no comprimento (a): 2,86m

Medida utilizada na largura (b): 4,87m

Cor do teto: clara

Cor das paredes: claras

Cor do piso: escuro

Ambiente limpo, com manuteno mensal

Obs: Os dados de p-direito til, cor de teto, cor de parede, cor de piso e ambiente

limpo com manuteno mensal foram considerados os mesmos nos clculos de todos os

cmodos da clnica para descobrir o nmeros de lmpadas.

Iluminncia

De acordo com a NBR 5413, utilizou-se como valor de iluminncia para este

consultrio de 300 lx (E).

Escolha dos Componentes

A escolha foi de uma lmpada fluorescente tubular, por ser um consultrio de uma

clnica. Neste caso, foi escolhida a lmpada OSRAM LUMILUX T5 HE 28W/840. Tal

lmpada apresenta fluxo luminoso de 2900 lm, potncia de 28W, IRC de 80-89% e

temperatura de cor mista de 4000K.

O reator escolhido foi o reator eletrnico REH T5 SL DUO 2x28W/220/50-60, com fator

de fluxo luminoso igual a 1.

A luminria escolhida foi a DE 500 2x28 da INTRAL, com um rendimento de 61% e

que pode ser utilizado em conjunto com a lmpada e reator.

Determinao do Fator de Utilizao ()

Utilizando-se da tabela fornecida pelo modelo DE 500 2x28, e filtrando os valores

com ndice de reflexo de 70 50 10, sendo os valores em porcentagem de reflexo para

teto, parede e piso conforme requisitado para o ambiente possvel encontrar o valor do Fator

de Utilizao atravs do clculo primeiramente do ndice do Recinto (K).

Pela Curva de Distribuio Luminosa, conclui-se que a iluminao direta. Neste

caso, o valor de p-direito til considerado foi de 2,00m.

=.

( + )=

2,86.4,87

2(2,86 + 4,87)= 0,9

Em seguida, atravs da anlise da tabela de Fator de Utilizao da referida luminria

e utilizando-se a relao entre e o valor de K recm-calculado, encontra-se = 0,44.

Determinao do Nmero de Lmpadas

Primeiramente, deve-se considerar o Fator de Depreciao para o ambiente em

questo. Neste caso, o ambiente pode ser considerado como limpo, por ser um consultrio de

uma clnica. Alm disso, considerando a manuteno em uma clnica, possvel se afirmar

que sua manuteno mensal. Portanto, o valor de Fator de Depreciao para o ambiente

referido de = 0,95.

Na sequncia, se utiliza a equao do Mtodo dos Lmens para clculo do nmero de

lmpadas necessrio:

=.

. . . =

300.13,9282

2900.0,44.1.0,95= 3,45

Neste caso, arredondamos o numero de lmpadas para 4, distribuindo 2 luminrias de

duas lmpadas cada pelo recinto.

Consultrio 2

Dimenses

Medida utilizada no comprimento: 4,85m

Medida utilizada na largura: 4,35m

rea total do ambiente: 21,1m

Iluminncia


consultrio de 300 lx (E.

















=.

( + )=

4,85.4,35

2(4,85 + 4,35)= 1,15








referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

300.21,1

2900.0,45.1.0,95= 5,11



Consultrio 3

Dimenses





Iluminncia


consultrio de 300 lx (E).

















=.

( + )=

4,35.3,85

2(4,35 + 3,85)= 1,02








referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

300.16,74

2900.0,44.1.0,95= 4,14



Sala de Espera

3.4.1 Dimenses





Iluminncia

De acordo com a NBR 5413, salas de espera devem ter valor de iluminncia (E) de

150 200 lx.


A escolha foi de uma lmpada fluorescente tubular. Neste caso, foi escolhida a

lmpada OSRAM LUMILUX T5 HE 28W/840. Tal lmpada apresenta fluxo luminoso de

2900 lm, potncia de 28W, IRC de 80-89% e temperatura de cor mista de 4000K.












=.

( + )=

4,85.8,85

2(4,85 + 8,85)= 1,57




O ambiente pode ser considerado como limpo, por fazer parte de uma clnica,

considerando que h empregados para realizar tal limpeza. Alm disso, considerando a

manuteno em uma clnica, possvel se afirmar que sua manuteno mensal. Portanto, o

valor de Fator de Depreciao para o ambiente referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

200.42,92

2900.0,51.1.0,95= 6,11



Cozinha

Dimenses





Ilumincia

A NBR 5413 recomenda, para cozinhas, um valor de iluminncia (E) de 150 lx.


A escolha foi de uma lmpada fluorescente tubular. Neste caso, foi escolhida a

lmpada OSRAM LUMILUX T5 HE 28W/840. Tal lmpada apresenta fluxo luminoso de

2900 lm, potncia de 28W, IRC de 80-89% e temperatura de cor mista de 4000K.












=.

( + )=

3,85.2,85

2(3,85 + 2,85)= 0,82





questo. um ambiente onde tem empregados para realizar a limpeza, e possui uma

manuteno mensal. Portanto, o valor de Fator de Depreciao para o ambiente referido de

= 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

150.10,97

2900.0,38.1.0,95= 1,57

Neste caso, arredondamos o numero de lmpadas para 2, distribuindo 1 luminria de


Banheiro 1 e 2

Dimenses





Iluminncia

Por recomendao da NBR 5413, o valor mdio de iluminncia (E) para banheiros

de 150 lx.


Para o banheiro, pareceu apropriada a utilizao de uma lmpada fluorescente

compacta com uma temperatura de cor mais quente. A lmpada escolhida foi a OSRAM

DULUXSTAR MINI TWIST T3 18W/865. Tal lmpada apresenta fluxo luminoso de 1110

lm, potncia de 18W, IRC de 80-89% e temperatura de cor de 6500K.

A lmpada escolhida j apresenta um reator embutido, considerando seu fator de fluxo

luminoso igual a 1.

O modelo de luminria escolhido foi o Prsio 1xTC-D 18W da ITAIM, com um

rendimento de 43%.


Utilizando-se da tabela fornecida pelo modelo Prsio 1xTC-D 18W, e filtrando os

valores com ndice de reflexo de 70 50 10, sendo os valores em porcentagem de reflexo

para teto, parede e piso conforme requisitado para o ambiente possvel encontrar o valor do

Fator de Utilizao atravs do clculo primeiramente do ndice do Recinto (K).



=.

( + )=

1,85.2,1

2(1,85 + 2,1)= 0,43





questo. um ambiente constantemente utilizado, e deve ser mantido sempre agradvel e

higinico. Portanto, o valor de Fator de Depreciao para o ambiente referido de = 0,95.

Em seguida, utiliza-se a equao do Mtodo dos Lmens para clculo do nmero de

lmpadas necessrio:

=.

. . . =

150.3,88

1110.0,26.1.0,95= 2,13


uma lmpada cada pelo recinto.

Banheiro 3

Dimenses





Iluminncia

Por recomendao da NBR 5413, o valor mdio de iluminncia (E) para banheiros

de 150 lx.


Para o banheiro, pareceu apropriada a utilizao de uma lmpada fluorescente

compacta com uma temperatura de cor mais quente. A lmpada escolhida foi a OSRAM

DULUXSTAR MINI TWIST T3 18W/865. Tal lmpada apresenta fluxo luminoso de 1110

lm, potncia de 18W, IRC de 80-89% e temperatura de cor de 6500K.


luminoso igual a 1.


rendimento de 43%.








=.

( + )=

2,36.1,35

2(2,36 + 1,35)= 0,43





questo. um ambiente constantemente utilizado, e deve ser mantido sempre agradvel e

higinico. Portanto, o valor de Fator de Depreciao para o ambiente referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

150.3,18

1110.0,26.1.0,95= 1,74



Quarto de preparao

Dimenses





Iluminncia

Por recomendao da NBR 5413, utilizou-se o valor mdio para quartos de

preparao, que de 200lx (E).


Pareceu apropriada a utilizao de uma lmpada fluorescente compacta com uma

temperatura de cor mais fria. A lmpada escolhida foi a OSRAM DULUXSTAR MINI

TWIST T3 18W/827. Tal lmpada apresenta fluxo luminoso de 1180 lm, potncia de 18W,

IRC de 80-89% e temperatura de cor de 2700K.


luminoso igual a 1.


rendimento de 43%.








=.

( + )=

1,85.2,10

2(1,85 + 2,10)= 0,49





questo. A sala de preparao necessita de uma alta higiene, pois na sala ocorrera os processos

necessrio realizados no paciente para sua consulta. Considerando que este ambiente de alta

importncia, a manuteno no mesmo deve ser de alta eficcia. Neste caso, o valor de Fator

de Depreciao para o ambiente referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

200.3,88

1180.0,26.1.0,95= 2,67



Corredor (parte inicial)

Dimenses





Iluminncia

Segundo a NBR 5413, o valor de iluminncia recomendado para corredores de 100

lx (E), sendo este o valor adotado para o projeto.







luminoso igual a 1.


rendimento de 43%.








=.

( + )=

2,01.3,60

2(2,01 + 3,60)= 0,64



3.9.5 Determinao do Nmero de Lmpadas


questo. O corredor da passagem aos consultrios da clinica, portanto deve ser bem limpo.

Alm disso, o corredor serve para orientar os pacientes para seu determinado consultrio,

tendo que ter manuteno mensal. Neste caso, o valor de Fator de Depreciao para o

ambiente referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

100.7,23

1180.0,26.1.0,95= 2,48


uma lmpda cada pelo recinto.

Corredor (parte final)

Dimenses





Iluminncia

Segundo a NBR 5413, o valor de iluminncia recomendado para corredores de 100

lx (E), sendo este o valor adotadopara o projeto.







luminoso igual a 1.


rendimento de 43%.








=.

( + )=

8,45.1,35

2,00(8,45 + 1,35)= 0,58





questo. O corredor da passagem aos consultrios da clinica, portanto deve ser bem limpo.

Alm disso, o corredor serve para orientar os pacientes para seu determinado consultrio,

tendo que ter manuteno mensal. Neste caso, o valor de Fator de Depreciao para o

ambiente referido de = 0,95.


lmpadas necessrio:

=.

. . . =

100.11,40

1180.0,26.1.0,95= 3,91



Carga instalada

o somatrio das potncias ativas nominais (kW) dos equipamentos eltricos de

uma unidade consumidora que, aps a concluso dos trabalhos de instalao, estaro em

condies de entrar em funcionamento. Os aparelhos com previso de serem adquiridos

e instalados futuramente, podem tambm ser computados no clculo, a critrio do

consumidor, visando dimensionar a entrada de servio j considerando o aumento de

carga da unidade consumidora.

Demanda

O dimensionamento da entrada de servio das unidades consumidoras urbanas ou

rurais atendidas por redes secundrias trifsicas (127/220V), com carga instalada entre

15,1 kW e 75,0 kW deve ser feito pela demanda provvel da edificao, cujo valor pode

ser igual ou inferior a sua carga instalada, pois determinada pela potncia aparente

(kVA).

A Norma ND-5.1 apresenta um critrio para o clculo da demanda (D) que dada

pela seguinte expresso:

D = a + b + c + d + e + f

Onde:

a: demanda referente a iluminao e tomadas, dada pela Tabela 1 para unidades

consumidoras no residenciais.

b: demanda relativa aos aparelhos eletrodomsticos e de aquecimento. Os fatores de

demanda, dados pelas Tabelas 2 e 3, devem ser aplicados, separadamente, carga

instalada dos seguintes grupos de aparelhos:

- b1: chuveiros, torneiras e cafeteiras eltricas;

- b2: aquecedores de gua por acumulao e por passagem;

- b3: fornos, foges e aparelhos tipo "Grill";

- b4: mquinas de lavar e secar roupas, mquinas de lavar louas e ferro eltrico;

- b5: demais aparelhos (TV, conjunto de som, ventilador, geladeira, freezer, torradeira,

liquidificador, batedeira, exaustor, ebulidor, etc.).

c: demanda dos aparelhos condicionadores de ar, determinada pela Tabela 3.

(No caso de condicionador central de ar, utilizar fator de demanda igual a 100%.).

d: demanda de motores eltricos.

e: demanda de mquinas de solda e transformador.

f: demanda dos aparelhos de raios-X.

Para o projeto em questo, foram utilizadas apenas as letras a, b e c para o

clculo da demanda, fazendo com que as outras variveis sejam iguais a zero. As tabelas

utilizadas para o calculo so as seguintes:

Calculo da carga instalada

Sabendo a quantidade de potncia que cada circuito do projeto consome, pode-se

calcular a carga instalada do projeto. A tabela abaixo mostra a potncia total consumida

por cada circuito.

Tabela 4 Potncia dos circuitos do projeto.

Somado todas as cargas do projeto, descobrimos que a carga instalada tem valor

de 32112W, fazendo assim a clnica ser do Tipo C, pois esta entre 15kW e 75kW. Assim,

necessita-se do calculo da demanda.

Calculo da demanda

Devido aos fatores de potncia das cargas serem diferentes, o calculo da demanda

realizada por meio da somatria vetorial dos termos sendo necessrio o clculo das

potncias reativais de cada circuito.

Fatores de demanda:

Circuito 1 FD = 0,86 (Tabela 1)


Circuito 3 6 FD = 0,76 (Tabela 3)

Circuito 7 e 8 FD = 0,92 (Tabela 3)







Circuito 15, 16 e 17 FD = 0,81 (Tabela 1)

Circuito 18 FD =0,81 (Tabela 1)

Tendo os fatores de demanda para cada circuito, calcula-se a demanda provvel

atravs da tabela a seguir:

Circuito Tipo fp PT (W) QT

(VAr) FD PD (W)

QD

(VAr)

1- a 0,99 868 123,68 0,86 746,48 106,37

2- a 0,99 1064 151,61 0,81 861,84 122,81

3- c 0,80 1700 1275,00 0,76 1292,00 969,00

4- c 0,80 900 675,00 0,76 684,00 513,00

5- c 0,80 1100 825,00 0,76 836,00 627,00

6- c 0,80 900 675,00 0,76 684,00 513,00

7- b1 1,00 5000 0,00 0,92 4600,00 0,00

8- b1 1,00 5000 0,00 0,92 4600,00 0,00

9- b5 0,80 1400 1050,00 0,70 980,00 735,00

10- a 0,80 1900 1425,00 0,81 1539,00 1154,25

11- b3 0,90 880 426,20 0,70 616,00 298,34

12- b3 0,80 900 675,00 0,80 720,00 540,00

13- a 0,85 1500 929,62 0,81 1215,00 752,99

14- a 0,85 1900 1177,51 0,81 1539,00 953,79

15- a 0,85 1900 1177,51 0,81 1539,00 953,79

16- a 0,85 1900 1177,51 0,81 1539,00 953,79

17- a 0,85 1900 1177,51 0,81 1539,00 953,79

18- a 0,85 1400 867,64 0,81 1134,00 702,79

Tabela 5 Clculos para a descoberta da demanda

Sabendo que o somatrio de PD = 26,66 kW e que QD = 10,85 kVAr, chega-se a

concluso que a demanda provvel do projeto de D = 28,78 kVA.

Tabela 6 - Dimensionamento para unidades consumidoras urbanas/rurais atendidas por

redes secundrias trifsicas (127/220V) ligaes a 4 fios

Analisando a Tabela 6, nota-se que o projeto um consumidor do tipo C4, pois

sua demanda provvel est entre 27,1 e 38 kVA. Portanto ser usado um disjuntor de 100

A para proteo e um condutor de 35 mm para o ramal de entrada.

Mtodo para Dimensionamento do Circuito

chamada de dimensionamento tcnico de um circuito a aplicao de diversas

prescries da NBR 5410 relativas escolha da seo de um condutor e do seu respectivo

dispositivo de proteo. Todas as etapas do processo de dimensionamento possuem igual

importncia, visto que a adoo da maior seo de condutor encontrada o que ir

garantir uma melhor proteo eltrica sobre o circuito do projeto. Para que um circuito

seja considerado completa e corretamente dimensionado, so precisos seis clculos

diferentes, sendo estas etapas apresentadas a seguir.

Os seis critrios tcnicos de dimensionamento do condutor fase so:

Seo mnima;

Capacidade de conduo de corrente;

Queda de tenso;

Proteo contra sobrecargas;

Proteo contra curto-circuito;

Proteo contra contatos indiretos.

O dimensionamento dos condutores de neutro e de proteo possui caractersticas

adicionais prprias e, estas, so abordadas separadamente.

Dimensionamento do Condutor Fase

Primeiro critrio

As sees mnimas dos condutores de fase admitidas em qualquer instalao de

baixa tenso, em circuitos de corrente alternada, e dos condutores vivos, em circuitos de

corrente contnua, no devem ser inferiores aos valores indicados na Tabela 1 do Anexo.

Com relao s sees mnimas, cabe informar que estas so ditadas por razes

mecnicas, e os circuitos de tomadas de corrente so considerados circuitos de fora.

Segundo critrio

A capacidade de conduo de corrente um critrio importantssimo para o

dimensionamento de condutores. As prescries deste critrio so destinadas a garantir

uma vida satisfatria a condutores e isolaes submetidos aos efeitos trmicos produzidos

pela circulao de correntes equivalentes s suas capacidades de conduo de corrente

durante perodos prolongados em servio normal de operao. Assim, para a

determinao da seo do condutor por este critrio, devem-se seguir os seguintes passos

principais:

1 - Determinar o mtodo de instalao;

2 - Calcular a corrente de projeto do circuito;

3 - Aplicar os fatores de correo apropriados.

Mtodo de Instalao

Conforme indicado na Tabela 2 do Anexo, para cada mtodo de instalao

apontado o mtodo de referncia no qual ele se enquadra. Os mtodos de referncia so

os mtodos de instalao, indicados na IEC 60364-5-52, para os quais a capacidade de

conduo de corrente foi determinada por ensaio ou por clculo. So eles:

A1: Condutores isolados em eletroduto de seo circular embutido em parede

termicamente isolante;

A2: Cabo multipolar em eletroduto de seo circular embutido em parede

termicamente isolante;

B1: Condutores isolados em eletroduto de seo circular sobre parede de madeira;

B2: Cabo multipolar em eletroduto de seo 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 triflio) ao ar

livre;

G: Cabos unipolares espaados ao ar livre.

Portanto, para a determinao da seo do condutor pelo critrio da conduo de

corrente, inicialmente, o projetista deve conhecer ou estipular as condies de instalao

do circuito que est sendo analisado.

Capacidade de Conduo de Corrente -

A corrente transportada por qualquer condutor, durante perodos prolongados em

funcionamento normal, deve ser tal que a temperatura mxima para servio contnuo dada

na Tabela 3 do Anexo no seja ultrapassada.

As temperaturas indicadas na tabela, em funo do tipo de isolao, so analisadas

na superfcie externa do condutor (interface condutor-isolao) e correspondem a:

Temperatura Mxima em Servio Contnuo =

Temperatura Limite de sobrecarga =

Temperatura Limite de Curto-Circuito =

Um condutor, inicialmente sem corrente e, portanto, na temperatura ambiente,

percorrido, a partir de um determinado instante, por uma corrente de valor constante,

(corrente contnua ou corrente alternada de valor eficaz constante), aps um perodo

transitrio, sua temperatura atinge um valor de regime, . Assim, quando a corrente

for igual capacidade de corrente do condutor , a temperadura ser igual a . Em

condio de sobrecarga, admite-se que para = 1,45 .

Diante do exposto, os valores da Tabela 3 so considerados atendidos se a corrente

nos condutores no for superior s capacidades de conduo de corrente adequadamente

obtidas das Tabelas 36 a 39 da NBR 5410, corrigidas, se for o caso, pelos fatores

indicados nas Tabelas 40 a 45.

Para a utilizao das tabelas que indicam a capacidade de conduo de corrente

contidas na norma, faz-se necessrio conhecer o nmero de condutores carregados do

circuito sob anlise. Este parmetro fornecido pela Tabela 4 do Anexo.

As Tabelas 36, 37, 38 e 39 contidas na NBR 5410 fornecem as capacidades de

conduo de corrente dos condutores isolados e dos cabos uni e multipolares (),

considerando condies de operao especficas. Portanto, a amperagem indicada nestas

tabelas somente so vlidas para circuitos com as seguintes caractersticas:

Condutores de cobre e de alumnio;

Isolaes de PVC, EPR e XLPE;

2 e 3 condutores carregados;

Temperatura ambiente de 30C e temperatura do solo de 20C (linhas

subterrneas);

Resistncia trmica do solo de 2.5 / (linhas subterrneas);

Sem agrupamento de circuitos (linha eltrica contendo somente 1 circuito);

Mtodos de referncia

Tabelas 36 e 37 - A1, A2, B1, B2, C e D;

Tabelas 38 e 39 - E, F e G.

Desta forma, quando, para um dado circuito, as condies previstas enquadram-

se perfeitamente nas indicadas em uma das Tabelas, utiliza-se diretamente a corrente de

projeto do circuito (denominada ), para a determinao da seo do condutor. Caso as

condies de instalao do circuito sejam diferentes das acima indicadas, faz-se

necessrio corrigir os valores indicados. Portanto, o uso correto destas tabelas requer que

seus dados sejam traduzidos para a situao real do projeto, ou seja, o projetista deve

converter os valores contidos nestas tabelas para as condies reais do circuito que est

dimensionando.

A Tabela 5 do Anexo reproduz a Tabela 36 da NBR 5410 para condutores de

cobre. Conforme pode ser observado, esta indica a mxima capacidade de conduo de

corrente para os condutores de cobre com isolao em PVC, considerando os mtodos de

instalao A, B, C e D e o nmero de condutores carregados. Para outras condies de

instalao, o projetista deve consultar as demais tabelas contidas na NBR 5410 e, caso as

condies de instalao sejam diferentes das indicadas, as correntes devem ser corrigidas

(modificadas) de forma a atender as exigncias do local de utilizao do circuito.

Clculo da Corrente de Projeto - IB

A corrente de projeto de um determinado circuito resultado da potncia total

atendida por este e da tenso de alimentao, conforme as expresses abaixo:

Circuitos Monofsicos / Bifsicos

=

Circuitos Trifsicos

=

3

Onde:

: Corrente de projeto;

: Potncia ativa total do circuito;

: Tenso do circuito;

: Fator de potncia total do circuito.

A corrente de projeto resultante das expresses acima deve, ento, ser corrigida

para as condies reais do circuito. Para tanto, a NBR 5410 especifica trs fatores de

correo:

Correo da temperatura ambiente ou do solo 1 Tabela 6 (Tabela 40 da

norma);

Correo da resistividade trmica do solo 2 Tabela 7 (Tabela 41 da norma);

Agrupamento de circuitos 3 Tabela 8 (Tabelas 42, 43, 44 e 45).

De posse destes fatores, a corrente de projeto corrigida calculada por:

=

1 2 3

A corrente de projeto corrigida uma corrente fictcia correspondendo a um

artifcio de clculo para utilizar diretamente as Tabelas 36 a 39 (da norma).

Fator de correo para temperatura

Utilizado para temperaturas ambientes diferentes de 30C para linhas no

subterrneas e de 20C (temperatura do solo) para linhas subterrneas. O valor da

temperatura ambiente a utilizar o da temperatura do meio circundante quando o

condutor considerado no estiver carregado.

Como orientao geral, considerando o interior de edificaes em diferentes

regies do pas, sugere-se adotar, no projeto, como mnimos, os seguintes valores de

temperatura ambiente:

Regies sul, sudeste e centro-oeste: 30C;

Regies nordeste e norte - 40C.

Fator de correo para resistividade trmica do solo

Utilizado em linhas subterrneas, onde a resistividade trmica do solo seja

diferente de 2,5 /, caso tpico de solos secos, deve ser feita uma correo adequada

nos valores da capacidade de conduo de corrente. Solos midos possuem valores

menores de resistividade trmica, enquanto solos muito secos apresentam valores

maiores.

Fatores de Correo para Agrupamento de Circuitos

Como as tabelas de capacidade de conduo de corrente foram elaboradas para

linhas eltricas contendo um nico circuito, estas necessitam ser corrigidas quando a linha

eltrica contiver mais de um circuito. Este fator, que considera os efeitos trmicos mtuos

entre os condutores contidos em um mesmo conduto, denominado fator de correo

para agrupamento e est indicado nas Tabelas 42 a 45 na NBR 5410. A Tabela 8 do

Anexo equivalente Tabela 42 da NBR. Para outras condies de instalao o projetista

deve consultar as demais tabelas presentes na norma.

Se um agrupamento consiste em N condutores isolados ou cabos unipolares, pode-

se considerar tanto /2 circuitos com 2 condutores carregados como /3 circuitos com

3 condutores carregados.

Terceiro critrio

Numa instalao eltrica, a tenso aplicada aos terminais das cargas, isto , dos

equipamentos de utilizao, deve manter-se dentro de determinados limites. Cada

equipamento possui uma tenso nominal (), a este valor de referncia admite-se uma

pequena variao (), fixada por norma ou pelo fabricante. Tenses abaixo do limite,

ou seja, inferiores a , prejudicam o desempenho do equipamento de utilizao,

podendo reduzir sua vida til ou mesmo impedir seu funcionamento.

De acordo com a NBR 5410, a queda de tenso entre a origem da instalao e

qualquer ponto de utilizao no deve ser superior aos valores indicados na Tabela 9 do

Anexo, dados em relao ao valor da tenso nominal da instalao.

Clculo da Queda de Tenso

A queda de tenso resultante da energizao de uma carga eltrica depende,

basicamente, de sua potncia e da distncia da fonte de alimentao, ou seja, a queda de

tenso o resultado da circulao de uma corrente atravs do condutor de alimentao

desta carga.

Apesar de este clculo ser relativamente simples, sua aplicao em instalaes

eltricas trabalhosa quando so consideradas todas as variveis envolvidas neste

processo de clculo. Diante desta dificuldade, a literatura apresenta diferentes mtodos

de clculo aproximados e os prprios fabricantes de cabos disponibilizam tabelas

contendo valores de queda de tenso unitria em funo do condutor.

A expresso para calcular a queda de tenso :

= ( + )

Onde:

: Queda de tenso, em V;

: Comprimento do circuito, em ;

: Corrente de projeto, em A;

: Resistncia do condutor, em /;

: Reatncia indutiva do condutor, em /;

: Coeficiente que depende do tipo de circuito;

, : Fator de potncia e fator reativo da carga

Os parmetros , e utilizados na expresso so fornecidos pelas Tabelas 10 e

11 do Anexo.

Quarto critrio

A sobrecarga no exatamente um critrio de dimensionamento dos

condutores, entretanto, pode intervir na determinao da sua seo. A NBR 5410

prescreve que devem ser previstos dispositivos de proteo para interromper toda corrente

de sobrecarga nos condutores dos circuitos antes que esta possa provocar um aquecimento

prejudicial isolao, s ligaes, aos terminais ou s vizinhanas das linhas. A

caracterstica de funcionamento de um dispositivo protegendo um circuito contra

sobrecargas deve satisfazer s seguintes condies:

1 2 3

Onde:

: Corrente de projeto do circuito, em A;

: Capacidade de conduo de corrente dos condutores;

: Corrente nominal do dispositivo de proteo (ou corrente de ajuste para dispositivos

ajustveis);

: Fator de correo do disjuntor.

A corrente nominal ou de ajuste do dispositivo de proteo (), indicada no

dispositivo pelo fabricante, refere-se a uma dada temperatura ambiente, considerando o

dispositivo no agrupado com outros; as temperaturas de referncia so:

Disjuntores segundo a IEC 60898 30C (valor fixado pela norma);

Disjuntores segundo a IEC 60947-2 40C, valor mais comum, ou 20C (a norma

no fixa valor).

No caso mais frequente de disjuntores termomagnticos montados em quadro de

distribuio, na falta de dados mais precisos quanto temperatura (mdia) interna do

quadro, deve-se consider-la igual temperatura ambiente prevista para os condutores, o

que estar a favor da segurana.

Em alguns casos recomenda-se omitir o dispositivo de proteo contra

sobrecargas em circuitos que alimentem equipamentos de utilizao, nos casos em que o

desligamento inesperado do circuito suscitar uma situao de perigo ou, inversamente,

desabilitar equipamentos indispensveis numa situao de perigo. So exemplos de tais

casos:

Circuitos de excitao de mquinas rotativas;

Circuitos de alimentao de eletroms para elevao de cargas;

Circuitos secundrios de transformadores de corrente;

Circuitos de motores usados em servios de segurana (bombas de incndio,

sistemas de extrao de fumaa etc.).

Quinto critrio

A suportabilidade a correntes de curto-circuito dos condutores, determina o tipo

de dispositivo de proteo dos mesmos, podendo modificar sua seo.

Os condutores devem ser protegidos por dispositivos de proteo com as seguintes

caractersticas:

Onde:

: Corrente de curto-circuito presumida para o local da instalao do dispositivo de

proteo;

: Corrente mxima de interrupo (ruptura) do dispositivo de proteo.

Portanto, o conhecimento da corrente de curto-circuito presumida no local de

instalao do dispositivo de proteo (disjuntor) se faz necessria.

O ponto de partida para este clculo a corrente de curto-circuito no ponto de

acoplamento da instalao do consumidor com a concessionria (ponto de entrega), assim

a concessionria deveria fornecer este valor. No entanto, dificilmente o projetista tem

acesso a este parmetro.

No caso de desconhecimento da corrente de curto-circuito no ponto de entrega o

projetista deve apurar, por algum meio vlido, o valor aproximado de IK. Os passos

apresentados na sequncia permitem uma estimativa desta corrente, ressaltando que os

valores so sempre relativos s correntes de curto trifsicas (pior condio):

Passo 1 Determinar a corrente de curto-circuito trifsica no secundrio do

transformador de alimentao da instalao de baixa tenso. Neste caso, a impedncia da

rede da concessionria a montante do transformador no considerada, ou seja, a corrente

de curto-circuito no primrio do transformador infinita. A Tabela 12 do Anexo apresenta

os nveis de curto usuais de transformadores trifsicos utilizados em sistemas de

distribuio. Esta considera que a impedncia destes transformadores seja equivalente a

5%. Naturalmente, se a instalao for alimentada por dois ou mais transformadores em

paralelo, a corrente de curto resultante o resultado da soma das correntes de curto-

circuito de cada um.

Passo 2 De posse da corrente resultante do Passo 1, e conhecendo os cabos contidos

entre o secundrio da instalao e o quadro de distribuio, possvel estimar a corrente

de curto-circuito trifsica para cada trecho (para cada seo de condutor contido no

caminho entre o secundrio do transformador e quadro de distribuio terminal), e

consequentemente estimar a corrente de curto no ponto de instalao do dispositivo de

proteo. A Tabela 13 do Anexo fornece as correntes de curto em funo dos condutores

utilizados em cada trecho e seu respectivo comprimento, e da corrente de curto inicial.

Os valores contidos nesta tabela consideram somente as impedncias dos cabos e,

portanto, no considera a influncia dos motores no nvel de curto-circuito. Assim, esta

tabela somente deve ser utilizada em instalaes eltricas onde a presena de motores

pequena.

Sexto critrio

A proteo contra choques eltricos em esquemas TN e IT, quando pertinente,

deve ser provida atravs do seccionamento automtico da alimentao e a

equipotencializao da proteo. No obstante a este critrio de dimensionamento de

condutores, a proteo contra choques eltricos parte fundamental em qualquer projeto

de instalao eltrica. Assim, antes de analisar o seccionamento automtico da

alimentao, na sequncia so apresentados conceitos bsicos relativos proteo contra

choques eltricos.

Proteo contra choques eltricos

A regra fundamental da proteo contra choques eltricos, indistintamente, para

produtos e instalaes que: partes vivas perigosas no devem ser acessveis; e partes

condutivas (de material condutor) acessveis (massas) no devem oferecer perigo, seja

em condies normais, seja, em particular, em caso de alguma falha que as tornem

acidentalmente vivas.

Da regra fundamental conclui-se, portanto, que a proteo contra choques

eltricos deve ser garantida atravs de duas disposies protetoras, ou duas linhas de

defesa, quais sejam:

Uma proteo bsica, que assegura a proteo contra choques eltricos em

condies normais, mas que susceptvel de falhar, devendo esta possibilidade de

falha ser levada em conta; e

Uma proteo supletiva, que assegure a proteo contra choques eltricos em caso

de falha da proteo bsica. Esta proteo supletiva pode ser implementada: no

equipamento ou componente; na instalao; ou em parte da instalao ou

equipamento.

Assim, a instalao de um equipamento deve ser compatvel com a proteo

contra choques de que ele dotado. Do ponto de vista da proteo contra choques

eltricos, a normalizao prev quatro classes de equipamentos (Tabela 14 do Anexo).

Nota-se que as diferentes classes de proteo no so aplicveis nica e

exclusivamente a equipamentos eltricos, no sentido estrito do termo (isto ,

equipamentos de utilizao, como aparelhos eletrodomsticos, por exemplo), mas

tambm a componentes e a disposies ou solues construtivas na instalao. Um bom

exemplo o da classe II: possvel ter tanto equipamentos prontos de fbrica classe II,

como so as ferramentas eltricas com dupla isolao, quanto arranjos construtivos

conceitualmente classe II, como seria o caso de uma linha eltrica constituda de

condutores isolados em eletroduto isolante. Neste caso, um produto com apenas uma

isolao bsica (condutor) associado a outro componente (eletroduto), resulta numa

soluo equivalente classe II. Outro exemplo o da classe III. Equipamentos classe III

so dispositivos alimentados em extra baixa tenso de segurana ou . A NBR 5410

define (do ingls separated extra-low voltage) como um sistema de extra baixa

tenso que eletricamente separado da terra, de outros sistemas e de tal modo que a

ocorrncia de uma nica falta no resulta em risco de choque eltrico. Num sistema ,

na maioria dos casos, difcil at mesmo avaliar, o que do domnio dos

materiais/equipamentos e o que do domnio da instalao.

Tendo em mente a combinao proteo bsica + proteo supletiva, que traduz

o esprito da proteo contra choques consagrada pela normatizao internacional, fica

mais fcil compreender as regras pertinentes na NBR 5410. Mas convm ainda explicar

alguns conceitos e definies, a maioria dos quais figuram, explicita ou implicitamente,

na Tabela 14.

Isolao bsica: isolao aplicada s partes vivas, destinada a assegurar proteo bsica

contra choques eltricos. Ela no inclui, necessariamente, a isolao utilizada

exclusivamente para fins funcionais;

Isolao suplementar: isolao independente e adicional isolao bsica, destinada a

assegurar proteo contra choques eltricos em caso de falha da isolao bsica (ou seja,

assegurar proteo supletiva);

Dupla isolao: isolao compreendendo, ao mesmo tempo, uma isolao bsica e uma

isolao suplementar;

Isolao reforada: isolao nica, aplicada s partes vivas, que assegura um grau de

proteo contra choques eltricos equivalente ao da dupla isolao. A expresso isolao

nica no implica que a soluo deva constituir uma pea homognea. Ela pode

comportar diversas camadas impossveis de serem ensaiadas isoladamente, como isolao

bsica ou como isolao suplementar;

Equipotencializao da proteo: num equipamento significa que as partes que

compem a massa do equipamento (j que raramente a massa uma pea nica) devem

constituir um conjunto equipotencial, provido, ademais, de meios para conexo a um

condutor de proteo externo. Nota-se que, por definio, compem a massa do

equipamento todas as partes condutivas que podem ser tocadas e que no so

normalmente vivas, mas que podem se tornar vivas em caso de falta. Deve ser tambm

integrada a esse conjunto equipotencial qualquer blindagem de proteo, se existente.

uma exigncia que figura nas normas dos equipamentos, aplicvel, naturalmente, s

verses classe I dos equipamentos;

Ligao equipotencial: a equipotencializao de proteo aplicada instalao eltrica

(ou parte desta) e ao seu ambiente. Seu objetivo evitar diferenas de potencial perigosas

entre massas e entre massas e os chamados elementos condutivos estranhos instalao;

Separao de proteo: separao entre circuitos por uma proteo bsica e uma

proteo supletiva, ou soluo equivalente. Isto significa que o circuito protegido deve

ser separado de outros circuitos por qualquer um dos seguintes meios:

- isolao bsica mais isolao suplementar, ou seja, dupla isolao;

- isolao reforada;

- blindagem de proteo;

- combinao das possibilidades anteriores.

Blindagem de proteo: blindagem condutiva interposta entre as partes vivas perigosas

de uma instalao, sistema ou equipamento e a parte (da instalao, sistema ou

equipamento) objeto da proteo. A blindagem deve integrar a equipotencializao do

equipamento ou instalao e, portanto, deve dispor de, ou estar ligada a, meios de conexo

ao condutor de proteo. Enfim, quando uma separao de proteo realizada por meio

de blindagem de proteo, os condutores dos circuitos a serem separados devem s-lo,

por exemplo, por uma blindagem metlica:

- separada de cada circuito adjacente por uma isolao bsica dimensionada de acordo

com a tenso do circuito correspondente;

- conectada, direta ou indiretamente, a terminal para ligao do condutor de proteo

externo, e

- capaz de suportar as solicitaes trmicas e dinmicas que podem ocorrer em caso de

falha do isolamento.

Separao bsica: a separao entre circuitos provida pela isolao bsica.

Dimensionamento do Condutor Neutro

O condutor neutro deve possuir a mesma seo que os condutores fase nos

seguintes casos:

Circuitos monofsicos;

Circuitos bifsicos com neutro (2 fases + neutro), quando a taxa de 3 harmnica

e seus mltiplos no for superior a 33%;

Circuitos trifsicos com neutro, quando a taxa de 3 harmnica e seus mltiplos

no for superior a 33%;

Quando em um circuito bifsico ou trifsico com neutro possuir uma taxa de 3

harmnica e seus mltiplos superiores a 33%, pode ser necessrio um condutor

neutro com seo superior dos condutores fase.

Dimensionamento do Condutor de Proteo

A NBR 5410:2004 recomenda o uso de Condutores de Proteo (designados por

PE), que, preferencialmente, devero ser condutores isolados, cabos unipolares ou veias

de cabos multipolares. A Tabela 15 do Anexo indica a seo mnima do condutor de

proteo em funo da seo dos condutores fase do circuito. Em alguns casos, admite-

se o uso de um condutor com a funo dupla de neutro e condutor de proteo. o

condutor PEN (PE + N), cuja seo mnima de 10mm.

A seo de qualquer condutor de proteo que no faa parte do mesmo cabo ou

no esteja contido no mesmo conduto fechado que os condutores de fase no deve ser

inferior a:

2,5 mm2 em cobre/16 mm2 em alumnio, se for provida proteo contra danos

mecnicos;

4 mm2 em cobre/16 mm2 em alumnio, se no for provida proteo contra danos

mecnicos.

Dimensionamento do Eletroduto

Na utilizao de condutos fechados (eletrodutos) deve observar as seguintes

exigncias:

Os circuitos devem pertencer mesma instalao (mesmo Quadro);

Os condutores devem ser semelhantes (intervalo de 3 sees normalizadas);

Todos os condutores devem possuir a mesma temperatura mxima;

Todos os condutores devem ser isolados para a maior tenso nominal;

vedada a utilizao de eletrodutos que no sejam expressamente apresentados e

comercializados como tal;

A NBR 5410 somente permite a utilizao de eletrodutos no-propagantes de

chama e, quando embutidos, suportem os esforos de deformao caractersticos

da tcnica construtiva utilizada;

Nos eletrodutos s devem ser instalados condutores isolados, cabos unipolares e

multipolares;

Normalmente, em instalaes eltricas de baixa tenso, utiliza-se eletrodutos de

PVC rgido, quando a instalao for embutida, ou eletrodutos metlicos, quando

aparente.

Os condutores ou cabos no devem ocupar uma percentagem da rea til do

eletroduto maior do que est indicado na Tabela 16 do Anexo.

Outras caractersticas de eletrodutos e caixas de passagem exigidas pela NBR

5410:

Em funo das influncias externas, dependendo da altura e do tipo de edificao

vertical, os eletrodutos no metlicos, alm de serem no propagantes de chama,

devero ser isentos de halognio, e ter baixa emisso de fumaa e gases txicos.

Os trechos contnuos de tubulao, sem interposio de caixas ou equipamentos,

no devem exceder 15 m de comprimento para linhas internas s edificaes e 30

m para as linhas em reas externas s edificaes, se os trechos forem retilneos.

Se os trechos inclurem curvas, o limite de 15 m e o de 30 m devem ser reduzidos

em 3 m para cada curva de 90.

Em cada trecho de tubulao delimitado, de um lado e de outro, por caixa ou

extremidade de linha, qualquer que seja essa combinao (caixa-caixa, caixa-

extremidade ou extremidade-extremidade), podem ser instaladas no mximo trs

curvas de 90 ou seu equivalente at no mximo 270. Em nenhuma hiptese

devem ser instaladas curvas com deflexo superior a 90;

As curvas, quando originadas do dobramento do eletroduto, sem o uso de

acessrio especfico, no devem resultar em reduo das dimenses internas do

eletroduto;

Devem ser empregadas caixas:

a) em todos os pontos da tubulao onde houver entrada ou sada de

condutores, exceto nos pontos de transio de uma linha aberta para a linha em

eletrodutos, os quais, nestes casos, devem ser rematados com buchas;

b) em todos os pontos de emenda ou de derivao de condutores;

c) sempre que for necessrio segmentar a tubulao, para atendimento do

comprimento mximo da tubulao.

A localizao das caixas deve ser de modo a garantir que elas sejam facilmente

acessveis. Elas devem ser providas de tampas ou, caso alojem interruptores,

tomadas de corrente e congneres, fechadas com os espelhos que completam a

instalao desses dispositivos. As caixas de sada para alimentao de

equipamentos podem ser fechadas com as placas destinadas fixao desses

equipamentos.

Os condutores devem formar trechos contnuos entre as caixas, no se admitindo

emendas e derivaes seno no interior das caixas. Condutores emendados ou cuja

isolao tenha sido danificada e recomposta com fita isolante ou outro material

no devem ser enfiados em eletrodutos.

Na montagem das linhas a serem embutidas em concreto armado, os eletrodutos

devem ser dispostos de modo a evitar sua deformao durante a concretagem. As

caixas, bem como as bocas dos eletrodutos, devem ser fechadas com vedaes

apropriadas que impeam a entrada de argamassas ou nata de concreto durante a

concretagem.

As junes dos eletrodutos embutidos devem ser efetuadas com auxlio de

acessrios estanques aos materiais de construo.

Os eletrodutos s devem ser cortados perpendicularmente ao seu eixo. Deve ser

retirada toda rebarba suscetvel de danificar a isolao dos condutores.

Nas juntas de dilatao, os eletrodutos rgidos devem ser seccionados, o que pode

exigir certas medidas compensatrias, como, por exemplo, o uso de luvas flexveis

ou cordoalhas destinadas a garantir a continuidade eltrica de um eletroduto

metlico.

Quando necessrio, os eletrodutos rgidos isolantes (PVC ou PEAD) devem ser

providos de juntas de expanso para compensar as variaes trmicas.

A enfiao dos condutores s deve ser iniciada depois que a montagem dos

eletrodutos for concluda, no restar nenhum servio de construo suscetvel de

danific-los e a linha for submetida a uma limpeza completa.

Em qualquer situao os eletrodutos devem suportar os esforos mecnicos,

qumicos, eltricos e trmicos a que ficam submetidos nas condies da

instalao.

Para facilitar a enfiao dos condutores, podem ser utilizados:

a) guias de puxamento; e/ou

b) talco, parafina ou outros lubrificantes que no prejudiquem a isolao dos

condutores.

As Tabelas 17, 18 e 19 do Anexo permitem o clculo da rea interna dos

eletrodutos de PVC. Adicionalmente, a Tabela 19 fornece os valores das reas ocupadas

por condutores isolados.

Queda de tenso do circuito alimentador

A corrente de projeto dada pela expresso:

=

=

32112

220= 132,5

A expresso para calcular a queda de tenso no circuito :

= ( + )

Onde:

= 3, conforme Tabela 10 do Anexo;

= 18,8 ;

= 132,5, conforme calculado anteriormente;

= 0,63/ e = 0,11/, conforme indicado na Tabela 11 do Anexo,

para condutores de seo 35 ( Tipo C4 ).

cos() =

=

32112

34955 = 0,92

= 0,40

= ( + )

=3 18,8 132,5 (0,63 0,4 + 0,11 0,4)

1000= 2,68

Circuito #1: Iluminao Interna

DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR FASE

Primeiro Critrio: Seo Mnima

Como o Circuito #1 se trata de um circuito de iluminao, conforme Tabela 1 do

Anexo, o valor da seo para essa etapa , para condutor de cobre.

Segundo Critrio: Capacidade de Conduo de Corrente

Conforme Tabela 2 do Anexo, o Mtodo de Instalao deste circuito do Tipo B1

Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seo circular

embutido em alvenaria.

Este circuito possui 2 condutores carregados, conforme indicado na Tabela 4 do

Anexo, por se tratar de um circuito Monofsico a dois condutores.


=

=

868

220= 3,94

Os fatores de correo para o circuito sob anlise so:

o k1: Conforme Tabela 6 do Anexo, ao se considerar uma temperatura Ambiente

com isolao de PVC a uma temperatura de 30, o valor do fator 1 = 1;

o k2: Como o circuito no se utiliza de linhas subterrneas, o valor do fator

2 = 1;

o k3: Conforme Tabela 8 do Anexo para fator de correo para agrupamento,

onde os cabos esto dispostos em feixe em conduto fechado, e neste passa um

total de 5 circuitos diferentes, o fator de agrupamento 3 = 0,60;

Aps obter todos esses dados, possvel calcular a corrente de projeto corrigida

atravs da expresso:

=

1 2 3

=3,94

1 1 0,60= 6,57

Verificando-se na Tabela 5 do Anexo a seo cujo limite de capacidade de

conduo de corrente superior ao calculado, possuindo o mesmo nmero de

condutores para o mtodo de instalao definido, encontra-se que o valor da seo

do condutor ainda de , .

Terceiro Critrio: Queda de Tenso

Atravs da anlise da Tabela 9 do Anexo, sabe-se que o limite de queda de tenso

para circuitos terminais de 4%. No caso, como o circuito 220, tem-se que:

4% 220 = 8,8

Sendo este o limite para a queda de tenso neste circuito.


= ( + )

Onde:

= 1, conforme Tabela 10 do Anexo, por se tratar de um circuito com queda de

tenso fase-neutro;

=

56(3,21 + 3,33 + 6,42 + 4,18 + 5,3 + 7,37 + 10,33 + 12,54 + 10,45 + 13,40 + 13,40)+ 18(1 + 3,21 + 4,6 + 5,65 + 6,85 + 7,59 + 10,11 + 11,08 + 4,97 + 6,84 + 2,25 + 5,43)

868 =

7,24m;



para condutores de seo 1,5;

= 0,14, valor determinado utilizando o fator de potncia do circuito (FP =

0,99)

= ( + )

=1 7,24 3,94 (14,48 0,14 + 0,16 0,14)

1000= 0,41

Esta queda de tenso somada com a queda de tenso do circuito alimentador no

supera o valor permitido (5% de 220 = 11V).

Quarto Critrio: Sobrecarga

A equao para determinar a corrente nominal do dispositivo de proteo :

1 2 3

Onde o fator de correo de temperatura do disjuntor = 1.

3,94 1 17,5 1 1 0,6

3,94 10,5

Dessa forma, a seo utilizada ser de , .

O dispositivo de proteo ser um com corrente nominal de 6A. Foi escolhido o

Disjuntor com Proteo Diferencial (DDR) DM60 Tipo AC com In 6A. Como

o disjuntor foi fabricado de acordo com as normas IEC, o disjuntor

automaticamente atende integral de Joule.

Quinto Critrio: Curto-circuito

Este critrio visa verificar se o disjuntor escolhido suporta a corrente de curto-

circuito presumida para a instalao. Para tanto:

Consultando a Tabela 12 do Anexo, para um transformador de 80 usado no projeto,

e um circuito de (380/220), o valor encontrado para 0 = 2,3.

Em seguida, deve-se utilizar a Tabela 13 do Anexo, que define a corrente de curto-

circuito presumida. Conforme calculado no relatrio anterior, a seo do condutor

em questo 35 para um condutor de Cobre. Alm disso, o comprimento do

circuito de 18,8. Como a corrente de curto-circuito a montante de 2,3, o

resultado da corrente de curto-circuito presumida = 2.

O valor da corrente mxima de interrupo de 6. Portanto, o dispositivo DDR

selecionado apto a proteger este circuito.

Sexto Critrio: Choques eltricos

Considerando a instalao eltrica como sendo a de uma clnica, qualquer

alterao deve ser considerada significativa para fins de proteo aos pacientes e

funcionrios. Portanto, neste critrio, adotou-se que o DDR selecionado seja de

alta-sensibilidade (30).

DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO

Conforme indicado no mtodo de dimensionamento de condutores neutros para o circuito,

a seo utilizada para o condutor neutro deve ser a mesma que a do condutor fase.

Portanto, a seo escolhida para o condutor neutro de , .

DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR PROTEO

Da mesma forma que para o condutor neutro, a seo do condutor de proteo deve ser a

mesma do condutor fase quando esta inferior a 16, sendo este o caso, Portanto, a

seo escolhida para o condutor neutro de , .

Circuito #2: Iluminao Externa



Como o Circuito #2 se trata de um circuito de iluminao, conforme Tabela 1 do

Anexo, o valor da seo para essa etapa , para condutor de cobre.


Conforme Tabela 2 do Anexo, o Mtodo de Instalao deste circuito do Tipo D

Cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo.


Anexo, por se tratar de um circuito Monofsico a dois condutores.


=

=

1064

220= 4,83


o k1: Conforme Tabela 6 do Anexo, ao se considerar uma temperatura do Solo


o k2: Conforme Tabela 7 do Anexo, para um valor de resistividade trmica do

solo de 2/, o valor de 2 = 1,05;



total de 1 circuito, o fator de agrupamento 3 = 1;


atravs da expresso:

=

1 2 3

=4,83

1 1,05 1= 4,6




do condutor deve ser de , .




4% 220 = 8,8



= ( + )

Onde:


tenso fase-fase;

=

56(8,16 + 11,48 + 15,53 + 19,53 + 23,52 + 27,52 + 31,52 +36,50 + 40,47 + 46,74 + 50,76 + 54,75 + 58,21 + 62,50 + 66,47 + 70,21 + 74,36 + 78,75 + 82,66)

1064 =

45,24m;




= 0,14, valor determinado utilizando o fator de potncia do circuito (FP =

0,99).

= ( + )

=2 45,24 4,83 (14,48 0,14 + 0,16 0,14)

1000= 6,27

Esta queda de tenso somada com a queda de tenso do circuito alimentador no

supera o valor permitido (5% de 220 = 11V).



1 2 3


4,83 1 17,5 1 1,05 1

4,83 18,375







Este critrio visa verificar se o disjuntor escolhido suporta a corrente de curto-

circuito presumida para a instalao. Para tanto:

Consultando a Tabela 12 do Anexo, para um transformador de 80 usado no

projeto, e um circuito de (380/220), o valor encontrado para 0 = 2,3.

Em seguida, deve-se utilizar a Tabela 13 do Anexo, que define a corrente de curto-

circuito presumida. Conforme calculado no relatrio anterior, a seo do condutor

em questo 35 para um condutor de Cobre. Alm disso, o comprimento do

circuito de 18,8. Como a corrente de curto-circuito a montante de 2,3, o

resultado da corrente de curto-circuito presumida = 2.

O valor da corrente mxima de interrupo de 6. Portanto, o dispositivo DDR

selecionado apto a proteger este circuito.

Sexto Critrio: Choques eltricos

Considerando a instalao eltrica como sendo a de uma clnica, qualquer

alterao deve ser considerada significativa para fins de proteo aos pacientes e

funcionrios. Portanto, neste critrio, adotou-se que o DDR selecionado seja de

alta-sensibilidade (30).

DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR NEUTRO

Conforme indicado no mtodo de dimensionamento de condutores neutros para o circuito,

a seo utilizada para o condutor neutro deve ser a mesma que a do condutor fase.

Portanto, a seo escolhida para o condutor neutro de , .

DIMENSIONAMENTO DO CONDUTOR PROTEO

Da mesma forma que para o condutor neutro, a seo do condutor de proteo deve ser a

mesma do condutor fase quando esta inferior a 16, sendo este o caso, Portanto, a

seo escolhida para o condutor neutro de , .

Circuito #3: Ar Condicionado Sala



Como o Circuito #3 se trata de um circuito de fora, conforme Tabela 1 do Anexo,

o valor da seo para essa etapa , para condutor de cobre.


Conforme Tabela 2 do Anexo, o Mtodo de Instalao deste circuito do Tipo B1

Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seo circular

embutido em alvenaria.


Anexo, por se tratar de um circuito de Duas fases sem neutro.


=

=

1700

220= 7,72


o k1: Conforme Tabela 6 do Anexo, ao se considerar uma temperatura Ambiente


o k2: Como o circuito no se utiliza de linhas subterrneas, o valor do fator

2 = 1;



total de 5 circuitos diferentes, o fator de agrupamento 3 = 0,6;


atravs da expresso:

=

1 2 3

=7,72

1 1 0,6= 12,87




do condutor deve ser de , .




4% 220 = 8,8



= ( + )

Onde:


tenso fase-fase;

= 9,04, sendo esta a distncia entre a carga e o quadro;




= 0,8 e = 0,6;

= ( + )

=2 7,72 9,04 (8,87 0,8 + 0,15 0.6)

1000= 1

Como a queda de tenso est dentro do permitido, o valor da seo do condutor

continua com , .



1 2 3


9,04 1 24 1 1 0,6

9,04 14,4







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