Instalações Elétricas Prediais - UTFPR
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Instalações Elétricas Prediais
9/26/2018 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais 1
Assuntos abordados:
Conceitos referentes a Carga
Instaladas e Demandadas;
Métodos para Cálculo de
Demanda;
Classificação dos
consumidores pela
Concessionária;
Estrutura da Instalação.
28/7/2010 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais 2
Introdução
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Cálculo de Demanda
NBR 5410:
“4.2.1.1.2 Na determinação da potência de alimentação de uma
instalação ou de parte de uma instalação devem ser computados os
equipamentos de utilização a serem alimentados, com suas
respectivas potências nominais e, em seguida, consideradas as
possibilidades de não-simultaneidade de funcionamento destes
equipamentos, bem como capacidade de reserva para futuras
ampliações;”
Introdução
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Cálculo de Demanda
• Sobredimensionamento (cabos, eletrodutos, proteção...) se
utilizar a potência instalada;
• Determinar o padrão de entrada de energia elétrica;
• Dimensionamento do padrão de entrada (NTC’s...)
• Categoria de atendimento do consumidor;
• Erro na determinação da demanda leva a:
• Custo alto - baixa utilização;
• Subdimensionar – desligamento por sobrecarga frequentes
Conceitos
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Cálculo de Demanda
• Passos anteriores
• Previsão de cargas (item 4.2.1.2 NBR 5410/2008);
• Divisão da instalação em circuitos (item 4.2.5 NBR
5410/2008);
• Se somarmos todas estas cargas previstas obteremos a Carga
Instalada ou Potência Instalada, assim:
sTUEsTUGaçãoIluCI ''min
onde CI é a carga instalada em kW ou kVA
• Demanda
• Soma das potências nominais instantâneas dos aparelhos
que trabalham simultaneamente;
• Demanda média:
• Média da potência elétrica absorvida em, geralmente, um
intervalo 15 min;
• Demanda máxima, Demanda de utilização, Demanda provável:
• Maior valor de demanda existente (geralmente horário de
pico).
Conceitos
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Cálculo de Demanda
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Conceitos
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Cálculo de Demanda
Curva de carga típica de uma residência
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Conceitos
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Cálculo de Demanda
• Pico da utilização das cargas – Demanda Máxima Presumida(DMP);
• A partir da DMP dimensiona-se a entrada de energia;
• Definição: “Demanda Máxima Presumida é a soma daspotências das cargas que funcionam simultaneamente nomomento de maior exigência da instalação.”
• O cálculo da demanda é um método estatístico baseado naexperiência e estudo de projetistas;
• Denomina-se Provável Demanda ou Demanda MáximaPrevista – método estatístico.
Conceitos
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Cálculo de Demanda
• Não há como prever com 100 % de certeza como as cargasserão utilizadas;
• Para o projetista a DMP é o que importa;
• Para se determinar DMP se utilizam Fatores de Demanda (FD);
• FD é definido a razão entre a carga demandada em umintervalo de tempo e a carga instalada, ou seja:
CI
CDFD
CI
CDFD
onde : FD = Fator de demandaCD = Carga Demandada (kW ou kVA)CI = Carga Instalada (kW ou kVA)
Métodos Disponíveis
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Cálculo de Demanda
1.Unidades
1.1 - Residenciais
(a) Método COBEI
(b) Método da IEC-64
(c) Método da NEC
1.2 - Comerciais
(a) Método CEMIG/COBEI
(b) Método IEC-64
Métodos Disponíveis
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Cálculo de Demanda
1.3 – Condomínio
( a) Método COPEL
(b) Método CEMIG
2 - Edifício
2.1. - Método Prático (ou Usual)
2.2. - Método da COPEL/CODI
Métodos Disponíveis :
1.1 - Residenciais
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Cálculo de Demanda
a) Método COBEI (Comitê Brasileiro Eletricidade Eletrônica Iluminação)
I. Carga Instalada: CI = Σ S (VA)II. Demanda:D = (Iluminação + TUG) x FD1 + CHUV x FD2 + (MLL + TE) x FD3 +MO x FD4 + MLR x FD5 + MSR x FD6 + AC x FD7 + HM x FD8 +(OUTRAS TUE’s) x 1,00
Iluminação+TUG
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Cálculo de Demanda -Residência
Exercício -Exemplo
Métodos Disponíveis :
1.1 - Residenciais
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Cálculo de Demanda
a) Método COBEI
Nº DE
APARELHOS
FATOR DE DEMANDA
CH TE, LL,
AAP
AAA MO MSR HM AC
2 0,68 0,72 0,71 0,60 1,00 0,56 1,00
3 0,56 0,62 0,64 0,48 1,00 0,47 1,00
4 0,48 0,57 0,60 0,40 1,00 0,39 1,00
5 0,43 0,54 0,57 0,37 0,80 0,35 1,00
Onde:
IL – Iluminação
TUG – Tomadas de uso geral
CH – chuveiro
LL –lava-louças
TE – torneira elétrica
AAP – Aquecedor de água de passagem
AAA – Aquecedor de água de acumulação
MO – microondas
MLR – máquina de lavar roupa
MSR – máquina de secar roupa
AC – ar-condicionado
HM – hidromassagem
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Métodos Disponíveis :
1.1 - Residenciais
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Cálculo de Demanda
b) Método IEC (International Electrotechnical Commission)
Métodos Disponíveis :
1.1 - Residenciais
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Cálculo de Demanda
c) Método NEC (National Electrical CODE) Carga Instalada: CI = Σ S (VA)
Demanda: tabela escalonada mais de 4 unidades
D = (Iluminação + TUG’s) x FD + Aparelhos x 0,75 + Forno Elétrico + Secadora +Aquecedor + Ar condicionado
Fatores de Demanda:
- A potência instalada de Iluminação e TUG’s deve ser aplicado o seguinte fator dedemanda:
primeiros 3.000 W.............................100%de 3.001 a 120.000 W.......................35%acima de 120.000 W..........................25%
- Aos aparelhos de maior potência excetuando-se fornos e fogões elétricos, secadorasde roupa, aquecedores de ambiente e condicionadores de ar, quando em númerosuperior a 4, pode aplicar (ao conjunto) um fator de demanda igual a 0,75.
Métodos Disponíveis :
1.2 - Comerciais
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Cálculo de Demanda
a) Método CEMIG
D = (IL + TUG) x FD + TUE
Onde:
TUE – Tomada de Uso Específico IL – Iluminação
TUG – Tomada de Uso Geral FD – fator de demanda
Ser cauteloso com o tipo de equipamento que compõe a instalação;
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Cálculo de Demanda –Comercial e Condomínio
Exercício -Exemplo
Métodos Disponíveis :
1.2 - Comerciais
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Cálculo de Demanda
a) Método CEMIG
Métodos Disponíveis :
1.2 - Comerciais
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Cálculo de Demanda
b) Método IEC
Métodos Disponíveis :
1.2 - Comerciais
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Cálculo de Demanda
b) Método IEC
Métodos Disponíveis :
1.3 - Condomínio
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Cálculo de Demanda
a) Método COPEL
Métodos Disponíveis :
1.3 - Condomínio
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Cálculo de Demanda
b) Método CEMIG
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Cálculo de Demanda –Comercial e Condomínio
Exercício -Exemplo
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
• Demanda do edifício não é apenas a soma das demandas dos
apartamentos;
• É necessário fazer a diversificação das demandas, ou seja,
determina-se a demanda das demandas!
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
a) Método Prático
DEdifício = Daps + DCom + DCond
Sendo que:
DEdifício = Demanda do Edifício
DAps = Demanda Diversificada dos Apartamentos
DCom = Demanda Diversificada das Lojas e Escritórios
DCond = Demanda do Condomínio
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
a) Método Prático
(a) - DAps será obtido por:
DNDAP = DAP x NAP
DNDAP
= número de apartamentos
DAP = demanda de um apartamentoNAP
= demanda não diversificada dos apartamentos
e sobre o DNDAP, deve-se aplicar a tabela abaixo: 100% para os primeiros 10kVA 35% para os próximos 110kVA 25% para o que exceder 120kVA
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
a) Método Prático
Demanda diversificada das Unidades Comercias (DCOM), lojas e escritórios.
DNDc = DESC x NESC + DLOJAS x NLOJAS
Sendo que:DNDc = Demanda Comercial não diversificadaDESC = Demanda de um EscritórioNESC = Número de EscritóriosDLOJAS = Demanda de uma LojaNLOJAS = Número de Lojas
Sobre o valor encontrado para a demanda não diversificada comercial (DNDc)deve-se aplicar a tabela abaixo:
• 100% para os primeiros 20kVA• 70% para a carga restante
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
b) Método COPEL (CODI - COMITÊ DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA)
• Método apresentado na extinta NTC900600
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
Tabela 1
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
Tabela 2
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
Tabela 3
Métodos Disponíveis :2 - Edifício
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Cálculo de Demanda
Tabela 4
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Cálculo de Demanda -Residência
Exercício -Exemplo
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Cálculo de Demanda -Residência
Exercício -Exemplo
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Cálculo de Demanda -Residência
Exercício -Exemplo
Exercício-Exemplo
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Entrada Edifício
Tabela de dimensionamentos – Fonte: COPEL
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Cálculo de Demanda –Comercial e Condomínio
Exercício -Exemplo
Demanda em Centros de Medição e Quadros Parciais
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Cálculo de Demanda
• No caso de agrupamento de medidores, calcular sua demanda
também;
• Em função da diversidade dos apartamentos..
• A demanda pode ser calculada considerando os fatores de
demanda anteriormente determinados.
• Classificar os consumidores em função das demandas
calculadas e as limitações da concessionária!
• Até 76 kVA na próxima tabela.
Conceito
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Classificação dos Consumidores pela Concessionária
Tabela de Limitações de fornecimento – Fonte: COPEL
Conceito
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Classificação dos Consumidores pela Concessionária
Com a categoria determinada, busca-se odimensionamento dos componentes de entrada;
Obs.: quando o projetista utiliza os dimensionamentossugeridos o critério de dimensionamento estaráatendido, mas ainda assim é necessário verificar aqueda de tensão e a capacidade de curto-circuito,podendo em alguns casos ser necessário utilizar bitolassuperiores as indicadas.
Exercício-Exemplo
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Observações
Exercício-Exemplo
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Estrutura da instalação
Padrões para Entrada de
Energia
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Estrutura da Instalação
Padrões para Entrada de Energia para Edifícios de Uso Coletivo – Fonte: COPEL.
Conceito
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Estrutura da Instalação
Após determinar as categorias de atendimento, é necessárioestruturar a distribuição de energia no prédio, onde deve ser definidoo padrão da entrada de energia, a quantidade e o local dos centrosde medição, a necessidade de caixas de passagem e assim pordiante.
Para tanto, deve-se elaborar a Prumada Elétrica e o DiagramaUnifilar Geral onde devem constar todas as especificaçõesnecessárias, não importando que estas se repitam em diversoslocais. Devemos especificar: fiações, eletrodutos, proteções,barramentos, cargas instaladas e demandadas nos quadros, além detodas as outras as especificações para os equipamentos projetados.
Recomendações
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Estrutura da Instalação
a. Caso sejam previstos mais de um Centro de Medição para oprédio será necessário prever o Quadro Geral de Distribuição(QGD) a partir do qual estes Centros de Medição serãoatendidos;
b. Poderá ser dispensada a instalação de proteção geral no Centrode Medição, quando esta função já estiver contemplada pelosdisjuntores de derivação previstos no QGD. Ressalte-se quedependendo da facilidade de acesso e da distância doalimentador pode ser justificada a existência de disjuntores nosdois locais;
c. Deverão ser mostrados os diagramas dos quadros terminais (QD,QF, QL) que apresentam informações diferenciadas, quandotivermos apartamentos Tipo, lojas Tipo, ou escritórios Tipo, deve-se mostrar apenas o diagrama Tipo não sendo necessário repeti-lo para cada unidade;
Recomendações
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Estrutura da Instalação
d. No condomínio deve-se procurar setorizar as cargas, em funçãodos centros de carga existentes no prédio, para tal devem sercriados diversos quadros parciais com funções específicas;
e. Para o elevador deve-se prever apenas a tubulações e fiações quealimentarão o QF-ELEV, existente na casa de máquinas doselevadores, sendo que o comando será de responsabilidade daempresa instaladora do elevador;
f. Para o QF-Bombas não se deve esquecer as tubulações e fiaçõesnecessárias para as chaves-bóia que servirão ao circuito decomando das bombas;
g. Para motores acima de 5CV deve-se tomar o cuidado de escolhercorretamente o método de partida dentre os seguintes tipos:partida estrela-triângulo, com chave compensadora ou compartida suave (soft-starter). Partida direta só poderá ser utilizadapara motores de até 5CV;
Recomendações
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Estrutura da Instalação
h. Os centros de medição devem estar em locais de fácil acesso e com boailuminação, além de nunca estar em: escadarias, rampas, dependênciassanitárias, casas de máquinas, casas de bombas, tanques, reservatórios oulocais sujeitos a gases corrosivos, inundações, poeira, trepidação ouabalroamento de veículos;
i. Para prédios com mais de 4 pavimentos, os CM`s podem estar em qualquerandar, desde que o prédio possua elevador, já em prédios sem elevador osCM’s devem estar localizados no térreo, 1º subsolo ou 1º pavimento;
j. Cada unidade consumidora e o condomínio devem ter mediçõesindependentes e não ser interligados de forma alguma;
k. Sempre que os trechos de tubulação de tubulação forem muito longos(acima do limite estabelecidos em norma) devem ser utilizadas caixas depassagem intermediárias na parede ou piso;
l. Tomar o cuidado de deixar para a abertura das caixas de passagem selocalizar em ambientes de uso comum.
Exemplo
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Estrutura da Instalação
Exemplo de Prumada Elétrica.
Caixa de medição e Proteção
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Estrutura da Instalação
NTC 910100
Recomendações
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Estrutura da Instalação
NTC 910100
Recomendações
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Estrutura da Instalação
Recomendações
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Estrutura da Instalação
Recomendações
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Estrutura da Instalação
Recomendações
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Estrutura da Instalação