Curso Técnico em Eletrotécnica
Projetos Elétricos Residenciais e Prediais
Armando de Queiroz Monteiro Neto
Presidente da Confederação Nacional da Indústria
José Manuel de Aguiar Martins
Diretor do...
Confederação Nacional das Indústrias
Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial
Curso Técnico em Eletrotécnica
Projetos E...
É proibida a reprodução total ou parcial deste material por qualquer meio ou sistema sem o prévio
consentimento do editor....
Prefácio
Você faz parte da maior instituição de educação profissional do estado.
Uma rede de Educação e Tecnologia, formad...
Sumário
ConteúdoFormativo 9
Apresentação 11
12 Unidade de estudo 1
Demanda e Carga
Instalada
Seção 1 - Dimensionamento
da ...
8 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Conteúdo Formativo
9PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Carga horária da dedicação
Carga horária: 120 horas
Competê...
10 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Atitudes
▪▪ Zelo no manuseio dos equipamentos.
▪▪ Atender prazos e datas pré-definidas.
▪▪ Respon...
Apresentação
PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Seja bem-vindo! Espero que este material seja de grande utilidade ...
Unidade de
estudo 1
Seçõesdeestudo
Seção 1 - Dimensionamento da
carga	
Seção 2 - Cálculo da demanda	
Seção 3 - Consumidore...
13PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Demanda e Carga Instalada
Para compreender melhor a relação entre a demanda e...
14 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Equipamento (uso doméstico) Potência Nominal Típica (W)
Aquecedor de água central (boiler)
de 50 ...
15PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Contudo, com o crescimento e a
inovação tecnológica, os valores
apresentados ...
16 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Ramo de atividade
Código
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Fator de demanda
típico
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Comércio, varejo e...
17PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
A tabela a seguir relaciona a demanda com a área útil para unidades con-
sumi...
18 CURSOS TÉCNICOS SENAI
A Demanda do condomínio (D2)
poderá ser calculada a partir da se-
guinte fórmula:
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19PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Potências
instaladas em
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demandaResidências
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Unidade de
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Seçõesdeestudo
Seção 1 - Luz, grandezas e unidades
Seção 2 - Lâmpadas, luminárias e
aplicações
Seção 3...
21PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Luminotécnica
Seção 1
Luz,grandezaseunidades
Tudo o que você vê é fruto do re...
22 CURSOS TÉCNICOS SENAI
O conforto luminoso está asso-
ciado à necessidade de adaptação
de um indivíduo a um determina-
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23PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
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1 IRC >=80
4.100K ou maior Indústrias...
24 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Iluminância (E)
Também conhecida como ilumi-
namento, é representada pela uni-
dade lux (lux). Tr...
25PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Figura 10 - Rendimento luminoso dos diferentes tipos de lâmpadas.
Fonte: LUMI...
26 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Lâmpadas de descarga
“A luz emitida por uma lâmpada
de descarga é produzida pela
passagem da corr...
27PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Tipo
Rendimento
(lm/W)
Reprodução
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28 CURSOS TÉCNICOS SENAI
DICA
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atualizados dos fabricantes!
Novas tecnologias contri-
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29PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Principais tipos de luminárias
DICA
Uma lâmpada montada em uma luminária sele...
30 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Tipo de Reator Descrição Exemplo de Figura
Eletromagnético
convencional
É o mais barato e
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31PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Figura 13 - Esquema de ligação de lâmpada fluorescente tubular e reator
eletr...
32 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Porém, em muitas montagens com luminárias, utilizam-se duas lâmpa-
das por reator. Veja os próxim...
33PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
6.	 O fator de potência e o rendi-
mento luminoso das lâmpadas
escolhidas par...
34 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Selecionando corretamente a iluminância
A iluminância é identificada segundo as recomendações da ...
35PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Característica da tarefa
e do observador
Peso (valor atribuído ao parâmetro)
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36 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Índice de reflexão
Teto (%) 70 50 30
Parede (%) 50 30 10 50 30 10 30 10
Piso (%) 10 10 10
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37PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Superfície Tipo de cor Cores possíveis
Fator de
reflexão
(%)
Teto
Branco Bran...
38 CURSOS TÉCNICOS SENAI
DICA
Sugere-se que sejam usados os valores específicos, quando possí-
vel, pois fornecem valores ...
39PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Agora é necessário descobrir o
fluxo luminoso de cada conjunto
de luminária c...
Unidade de
estudo 3
Seçõesdeestudo
Seção 1 - Normas e simbologias elé-
tricas
Seção 2 - Diagramas elétricos
Seção 3 - Cond...
41PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Dimensionamento de Materiais
Seção 1
Normasesimbologias
elétricas
Na primeira...
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DICA
Em Santa Catarina, a con-
cessionária de energia elé-
trica é a CELESC (Centrais
Elétricas d...
43PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Figura 19: Representação de um ponto
de luz.
Fonte: ABNT (1989, p. 5).
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44 CURSOS TÉCNICOS SENAI
A seguir, são mostrados alguns símbolos relacionados a dutos, caixas de
passagem e quadros de dis...
45PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Na sequência, são exibidos alguns tipos de símbolos para representação
de pon...
46 CURSOS TÉCNICOS SENAI
No próximo quadro, são exibidos alguns tipos de símbolos para repre-
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47PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
A seguir, são exibidos alguns tipos de símbolos para representação de
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48 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Seção 2
Diagramaselétricos
“Para a execução de uma instalação elétrica, o eletricista deve ter à
...
49PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
A vantagem deste diagrama
é a simplicidade de compre-
ensão, principalmente e...
50 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Figura 23 - Representação de uma prumada elétrica.
Fonte: Lima (2006, p. 77).
Seção 3
Condutores,...
51PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Tipo de isolação
Em primeiro lugar, temos que
escolher o tipo de isolação, de...
52 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Tipo de isolação
Temperatura máxima
para serviço contínuo
(condutor °C)
Temperatura limite
de sob...
53PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Figura 26 - Diferença entre fio e cabo
elétrico.
O cabo é mais flexível que u...
54 CURSOS TÉCNICOS SENAI
DICA
Existem vários outros mé-
todos que podem ser con-
sultados na NBR5410: 2004,
tabela 33, da ...
55PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Seção mínima dos con-
dutores
O condutor neutro deve pos-
suir a mesma seção ...
56 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Notas
a.	 Em circuitos de sinalização
e controle destinados a
equipamentos eletrôni-
cos, são adm...
57PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Circuitos trifásicos
equilibrados (3F)
Ip = Pn
(√ 3) . V . Cosφ.η
Circuitos b...
58 CURSOS TÉCNICOS SENAI
DICA
É o caso, por exemplo, de
circuito alimentando apa-
relhos de luz fluorescente
com fase e ne...
59PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS
Seções
mínimas
(MM²)
COBRE
Maneiras de instalar definidas na tabela 6.
A B C ...
60 CURSOS TÉCNICOS SENAI
Bitola do condutor
com isolação de PVC insta-
lado ao ar livre
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de...
Uc17.projetos elétricos residenciais_e_prediais
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  1. 1. Curso Técnico em Eletrotécnica Projetos Elétricos Residenciais e Prediais
  2. 2. Armando de Queiroz Monteiro Neto Presidente da Confederação Nacional da Indústria José Manuel de Aguiar Martins Diretor do Departamento Nacional do SENAI Regina Maria de Fátima Torres Diretora de Operações do Departamento Nacional do SENAI Alcantaro Corrêa Presidente da Federação das Indústrias do Estado de Santa Catarina Sérgio Roberto Arruda Diretor Regional do SENAI/SC Antônio José Carradore Diretor de Educação e Tecnologia do SENAI/SC Marco Antônio Dociatti Diretor de Desenvolvimento Organizacional do SENAI/SC
  3. 3. Confederação Nacional das Indústrias Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Curso Técnico em Eletrotécnica Projetos Elétricos Residenciais e Prediais João Máximo Cidral Junior Ronaldo Aparecido Schroeder Florianópolis/SC 2010
  4. 4. É proibida a reprodução total ou parcial deste material por qualquer meio ou sistema sem o prévio consentimento do editor. Material em conformidade com a nova ortografia da língua portuguesa. Equipe técnica que participou da elaboração desta obra Coordenação de Educação a Distância Beth Schirmer Revisão Ortográfica e Normatização FabriCO Coordenação Projetos EaD Maristela de Lourdes Alves Design Educacional, Ilustração, Projeto Gráfico Editorial, Diagramação Equipe de Recursos Didáticos SENAI/SC em Florianópolis Autores João Máximo Cidral Junior Ronaldo Aparecido Schroeder Ficha catalográfica elaborada por Luciana Effting CRB14/937 - Biblioteca do SENAI/SC Florianópolis C568p Cidral Junior, João Máximo Projetos elétricos residenciais e prediais / João Máximo Cidral Junior, Ronaldo Aparecido Schroeder. – Florianópolis : SENAI/SC, 2010. 88 p. : il. color ; 28 cm. Inclui bibliografias. 1. Instalações elétricas - Projetos. 2. Instalações elétricas domiciliares. 3. Instalações elétricas – Requisitos de segurança. 4. Instalações elétricas – Normas. 5. Iluminação elétrica. I. Schroeder, Ronaldo Aparecido. II. SENAI. Departamento Regional de Santa Catarina. III. Título. CDU 621.316.17 SENAI/SC — Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Rodovia Admar Gonzaga, 2.765 – Itacorubi – Florianópolis/SC CEP: 88034-001 Fone: (48) 0800 48 12 12 www.sc.senai.br
  5. 5. Prefácio Você faz parte da maior instituição de educação profissional do estado. Uma rede de Educação e Tecnologia, formada por 35 unidades conecta- das e estrategicamente instaladas em todas as regiões de Santa Catarina. No SENAI, o conhecimento a mais é realidade. A proximidade com as necessidades da indústria, a infraestrutura de primeira linha e as aulas teóricas, e realmente práticas, são a essência de um modelo de Educação por Competências que possibilita ao aluno adquirir conhecimentos, de- senvolver habilidade e garantir seu espaço no mercado de trabalho. Com acesso livre a uma eficiente estrutura laboratorial, com o que existe de mais moderno no mundo da tecnologia, você está construindo o seu futuro profissional em uma instituição que, desde 1954, se preocupa em oferecer um modelo de educação atual e de qualidade. Estruturado com o objetivo de atualizar constantemente os métodos de ensino-aprendizagem da instituição, o Programa Educação em Movi- mento promove a discussão, a revisão e o aprimoramento dos processos de educação do SENAI. Buscando manter o alinhamento com as neces- sidades do mercado, ampliar as possibilidades do processo educacional, oferecer recursos didáticos de excelência e consolidar o modelo de Edu- cação por Competências, em todos os seus cursos. É nesse contexto que este livro foi produzido e chega às suas mãos. Todos os materiais didáticos do SENAI Santa Catarina são produções colaborativas dos professores mais qualificados e experientes, e contam com ambiente virtual, mini-aulas e apresentações, muitas com anima- ções, tornando a aula mais interativa e atraente. Mais de 1,6 milhões de alunos já escolheram o SENAI. Você faz parte deste universo. Seja bem-vindo e aproveite por completo a Indústria do Conhecimento.
  6. 6. Sumário ConteúdoFormativo 9 Apresentação 11 12 Unidade de estudo 1 Demanda e Carga Instalada Seção 1 - Dimensionamento da carga Seção 2 - Cálculo da deman- da Seção 3 - Consumidores e tarifação de energia 20 Unidade de estudo 2 Luminotécnica Seção 1 - Luz, grandezas e unidades Seção 2 - Lâmpadas, luminá- rias e aplicações Seção 3 - Cálculo de ilumi- nância para interiores 13 15 19 40 Unidade de estudo 3 Dimensionamento de Materiais Seção 1 - Normas e simbolo- gias elétricas Seção 2 - Diagramas elétri- cos Seção 3 - Condutores, prote- ções e dutos Seção 4 - Dutos 66 Unidade de estudo 4 Proteção Contra Des- cargas Atmosféricas Seção 1 - Raios e formas de proteção Seção 2 - Projeto dos cap- tores Seção 3 - Projeto das desci- das Seção 4 - Projeto do aterra- mento 78 Unidade de estudo 5 Documentação Para Projetos Seção 1 - Introdução Seção 2 - Desenhos e pran- chas Seção 3 - Memorial descri- tivo Seção 4 - Listagem de mate- riais e serviços Finalizado 85 Referências 87 21 25 32 41 48 50 63 79 79 82 83 67 72 75 76
  7. 7. 8 CURSOS TÉCNICOS SENAI
  8. 8. Conteúdo Formativo 9PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Carga horária da dedicação Carga horária: 120 horas Competências Planejar e elaborar o projeto das instalações elétricas residenciais e prediais. Conhecimentos ▪▪ Normas técnicas (instalação de SPDA “Sistema de Proteção contra descarga- Descarga Atmosféricas”, luminotécnica, instalação predial, ergonomia e fator de potência). ▪▪ Diagramas unifilares, multifilares e funcionais. ▪▪ Técnicas de dimensionamento de condutores e dispositivos de acionamento, proteção de máquinas e instalações elétricas residenciais/prediais. ▪▪ Memorial descritivo. ▪▪ Análise de demanda para instalações elétricas residenciais/prediais. ▪▪ Sistemas de controle e tarifação de energia elétrica para projetos elétricos pre- diais. ▪▪ Dispositivos e equipamentos para instalação elétrica predial/residencial. ▪▪ Software dedicado para projetos elétricos. Habilidades ▪▪ Aplicar normas técnicas (instalação de SPDA “Sistema de Proteção contra Ddescarga Atmosféricas”, luminotécnica, instalação predial, ergonomia, fator de potência). ▪▪ Elaborar leiautes, diagramas e esquemas de iluminação. ▪▪ Identificar e selecionar os tipos de lâmpadas conforme a aplicação. ▪▪ Elaborar projetos de aterramento identificando princípios químicos e físicos. ▪▪ Identificar, selecionar e dimensionar dispositivos e máquinas aplicadas aos siste- mas de instalações prediais e residenciais. ▪▪ Elaborar orçamento. ▪▪ Elaborar planilha de custo dos projetos elétricos industriais. ▪▪ Utilizar softwares específicos para elaboração de projetos. ▪▪ Elaborar e acompanhar cronograma de etapas para projetos. ▪▪ Analisar necessidades do consumo de energia elétrica por parte do usuário. ▪▪ Identificar as fontes alternativas de energia, aplicando e substituindo fontes de energia tradicionais.
  9. 9. 10 CURSOS TÉCNICOS SENAI Atitudes ▪▪ Zelo no manuseio dos equipamentos. ▪▪ Atender prazos e datas pré-definidas. ▪▪ Responsabilidade sócio-ambiental.
  10. 10. Apresentação PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Seja bem-vindo! Espero que este material seja de grande utilidade para a orientação durante o desenvolvimento de projetos elétricos prediais. O profissional que atua nesta área de eletroeletrônica poderá desempe- nhar atividades como trabalhador autônomo e até mesmo como fun- cionário de instaladoras elétricas ou construtoras, dependendo de seu conhecimento em especificação de materiais e da sua habilidade para produzir detalhes técnicos necessários para a execução correta de uma instalação elétrica predial, é amplamente solicitado. Neste material, serão apresentados os principais aspectos que influen- ciam o processo de elaboração de um projeto elétrico predial. Serão abordadas questões relacionadas à aplicação de normas técnicas até in- formações relacionadas ao uso de ferramentas de desenho auxiliado por computador. Boa leitura! Professores João Máximo Cidral Junior e Ronaldo Aparecido Schroeder João Máximo Cidral Junior, nas- cido na cidade de São Francisco do Sul - SC, formado em Enge- nharia Elétrica pelo CCT-UDESC Joinville. Atuou no desenvolvi- mento de protótipos eletrôni- cos para pequenas indústrias da região. Atualmente leciona em aprendizagem industrial e cur- sos técnicos no SENAI em Jara- guá do Sul. Ronaldo Aparecido Schroeder, nascido na cidade de São Paulo - SP, Ttcnólogo em Automação Industrial pelo SENAI Jaraguá do Sul. Atuou em diversas em- presas na área de manutenção eletroeletrônica e mecânica. Atualmente leciona em aprendi- zagem industrial e cursos técni- cos no SENAI em Jaraguá do Sul. 11
  11. 11. Unidade de estudo 1 Seçõesdeestudo Seção 1 - Dimensionamento da carga Seção 2 - Cálculo da demanda Seção 3 - Consumidores e tarifação de energia
  12. 12. 13PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Demanda e Carga Instalada Para compreender melhor a relação entre a demanda e a carga instalada, observe o esquema a seguir: Figura 1 - Esquema de Representação das Partes que compõem uma instala- ção elétrica. A carga instalada é definida como o somatório das potências nomi- nais de todos os equipamentos elétricos que podem ser conecta- dos à instalação elétrica em ques- tão (CELESC, 2007, p. 95). O valor da carga instalada influencia diretamente no dimensionamento dos mate- riais elétricos que interligam a distribuição de energia a cada circuito. O quadro a seguir apresenta os principais equipamentos de uso doméstico e suas respectivas po- tências. A instalação elétrica de uma determinada edificação per- mite interligar fisicamente a fonte de alimentação de ener- gia elétrica (rede elétrica) aos equipamentos elétricos dis- poníveis nessa edificação (car- ga), formando um caminho seguro e sem interrupções (distribuição) que possibilita ainda informar o consumo de energia (medição). A parte da instalação elétrica que interli- ga a rede elétrica à medição é chamada de alimentador de energia e a parte que interliga a medição à carga é chamada de distribuição de energia. Seção 1 Dimensionamentode carga A seção 1 apresenta as infor- mações sobre carga instalada e potência média fornecida que contribuem para o correto di- mensionamento dos condutores, condutos, proteção e acessórios (caixas de passagem, tomadas, co- nectores etc.).
  13. 13. 14 CURSOS TÉCNICOS SENAI Equipamento (uso doméstico) Potência Nominal Típica (W) Aquecedor de água central (boiler) de 50 a 100 litros 1000 de 150 a 200 litros 1250 250 litros 1500 de 300 a 350 litros 2000 400 litros 2500 Aquecedor de água de passagem de 4000 a 8200 Aquecedor portátil de ambiente de 500 a 1500 Aspirador de pó de 250 a 1000 Chuveiro elétrico de 4400 a 5400 Condicionador de ar tipo janela 7.100 BTU/h 900 8.500 BTU/h 1300 10.000 BTU/h 1400 12.000 BTU/h 1600 14.000 BTU/h 1900 18.000 BTU/h 2600 21.000 BTU/h 2800 30.000 BTU/h 3600 Congelador (freezer) de 350 a 500 Copiadora (laser) de 1500 a 3500 Exaustor de ar (para cozinha) de 300 a 500 Ferramentas portáteis de 500 a 1800 Ferro de passar roupa de 800 a 1650 Fogão elétrico (por boca) 2500 Forno micro-ondas 1200 Geladeira de 150 a 500 Grelha elétrica 1200 Máquina de lavar louça de 1200 a 2800 Máquina de lavar roupas de 750 a 1200 Liquidificador 270 Secadora de Roupas de 2500 a 6000 Secador de Cabelo de 500 a 1200 Televisor de 75 a 300 Torradeira Elétrica de 500 a 1200 Torneira Elétrica de 2800 a 5200 Ventilador Portátil de 60 a 100 De pé 300 Quadro 1 - Equipamentos e potência nominal típica. Fonte: CELESC (1997, p. 39).
  14. 14. 15PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Contudo, com o crescimento e a inovação tecnológica, os valores apresentados no quadro anterior podem sofrer alterações. Um exemplo seria os chuveiros eletrô- nicos, que além de apresentarem ajuste de temperatura, são capazes de dissipar potências em torno de 8000 W. DICA Faça um levantamento das cargas dos equipamentos em sua casa. Consulte os manu- ais e placas de informações dos equipamentos eletroele- trônicos para garantir a corre- ta especificação da potência nominal de cada um. Na próxima seção, você conhe- cerá os três tipos de cálculo de demanda e aprenderá as fórmulas para efetuar esses cálculos. Seção 2 Cálculodademanda Demanda é definida como a po- tência ativa média, fornecida (no caso do alimentador) ou consumi- da (no caso da carga) pelo sistema elétrico de distribuição, em perí- odos de 15 minutos (CELESC, 2007, p. 96). O cálculo da demanda depende essencialmente da carga instalada, porém há variações conforme o tipo de edificação. Desta forma, o cálculo de demanda é dividido em 3 tipos: ▪▪ Demanda residencial indivi- dual; ▪▪ Demanda comercial individu- al; ▪▪ Demanda para edificação de uso coletivo. DICA O valor de demanda deve ser expresso em kVA. Demanda residencial individual O cálculo da demanda para uma residência individual segue a fór- mula apresentada (LIMA, 2006, p. 30): DR = (FD . P1) + P2 Onde: DR → Demanda residencial. FD → Fator de demanda (veja a tabela a seguir) P1 → Soma das potências nomi- nais dos pontos de luz e dos pon- tos de força de uso geral. P2 → Soma das potências nomi- nais atribuídas a tomadas de uso específico. Somatório das potências dos pontos de luz e de força em kW (P1) Fator de demanda (FD) 0 < P1 <= 1 0,88 1 < P1 <= 2 0,75 2 < P1 <= 3 0,66 3 < P1 <= 4 0,59 4 < P1 <= 5 0,52 5 < P1 <= 6 0,45 6 < P1 <= 7 0,40 7 < P1 <= 8 0,35 8 < P1 <= 9 0,31 9 < P1 <= 10 0,27 10 < P1 0,24 Tabela1 - Fatores de demanda para uni- dades residenciais. Fonte: Walenia (2008, p. 171). O Fator de demanda é a razão en- tre a demanda máxima e a carga instalada numa unidade consu- midora, num intervalo de tempo especificado (CELESC, 2007, p. 96). O fator de demanda também pode ser obtido dividindo-se o valor de demanda de uma ins- talação pela carga instalada. Demanda comercial in- dividual O cálculo de demanda para uma edificação destinada a fins comer- ciais é apresentada na fórmula a seguir: Demanda = Carga x Fator de De- manda A CELESC fornece uma tabela com os fatores de demanda típi- cos conforme o ramo de atividade da unidade consumidora. DICA A unidade consumidora é considerada como o conjun- to de instalações e equipa- mentos elétricos que rece- bem energia elétrica de um mesmo ponto, apresentando uma única medição (CELESC, 2007, p. 95). A próxima tabela mostra alguns exemplos de fator de demanda conforme o ramo de atividade.
  15. 15. 16 CURSOS TÉCNICOS SENAI Ramo de atividade Código do ramo Fator de demanda típico Fator de carga típico Comércio, varejo e por atacado de veículos automotores. 5010 41,23 15,49 Manutenção e conservação de veículos em geral. 5020 48,27 28,10 Comércio atacadista de carnes e produtos de carne. 5134 70,58 38,46 Hotéis, motéis e apart-hotel com restaurante. 5511 33,66 33,93 Lanchonete, casas de chá, sucos e similares. 5522 60,00 44,00 Atividades do Correio Nacional. 6411 49,34 35,50 Bancos Comerciais. 6521 49,19 32,00 Estabelecimentos particulares de ensino de 2º grau. 8021 45,00 22,50 Tabela 2 - Exemplos de Fatores de Demanda conforme o ramo da atividade comercial. Fonte: CELESC (2007, p. 93). DICA Mais informações referentes ao cálculo da demanda de uma edificação poderão ser consultadas na CELESC por meio da Norma I-321.0023, Apêndice II. Demanda para edifica- ção de uso coletivo Uma edificação construída para fins residenciais e/ou comerciais, que apresente diversas unidades de consumo, é conhecida por edificação de uso coletivo. Neste caso, cada unidade de consumo deve possuir uma medição de energia elétrica individual. Essas medições devem ser agrupadas em um mesmo local e derivam to- das de um único alimentador. “A unidade consumidora é um conjunto de instalações e equi- pamentos elétricos, caracteriza- do pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de en- trega, com medição individua- lizada e correspondente a um único consumidor” (CELESC, 2007, p. 95). O cálculo da demanda para edi- fícios de uso coletivo é realizado com a seguinte fórmula: DT = 1,2 . (D1 + D2 ) + E + G Onde: DT → demanda total. D1 → demanda das unidades re- sidenciais. D2 → demanda do condomínio (composta pelo somatório dos pontos de luz, força e motores). E → demanda de cargas especiais. G → demanda de estabelecimen- tos comerciais. A demanda das unidades residen- ciais (D1) normalmente utiliza a informação da área útil da unida- de e do fator de diversidade em função do número de apartamen- tos. Veja a fórmula: D1 = F x A Onde: D1 → demanda das unidades re- sidenciais. F → fator de diversidade em fun- ção do número de apartamentos. A → demanda do apartamento em função da área útil. “Diversas concessionárias de energia apresentam procedi- mentos específicos para o cálcu- lo das demandas de instalações elétricas prediais situadas em suas áreas de fornecimento” (LIMA, 2006, p. 33).
  16. 16. 17PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS A tabela a seguir relaciona a demanda com a área útil para unidades con- sumidoras com área útil até 71 m². Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 m² kVA m² kVA m² kVA Inferior a 42 1,00 52 1,20 62 1,40 43 1,01 53 1,22 63 1,43 44 1,03 54 1,24 64 1,45 45 1,05 55 1,26 65 1,47 46 1,08 56 1,28 66 1,49 47 1,10 57 1,30 67 1,51 48 1,12 58 1,32 68 1,53 49 1,14 59 1,34 69 1,55 50 1,16 60 1,36 70 1,57 51 1,18 61 1,38 71 1,59 Tabela 3 - Demanda x área total para apartamentos agrupados. Fonte: CELESC (1997, p. 43). O valor do fator de diversidade reduz à medida que a quantidade de unidades consumidoras eleva. A próxima tabela apresenta alguns fatores de diversidade para agrupa- mentos de até 40 unidades consumidoras. Coluna 1 Coluna 2 Coluna 3 Coluna 4 Qantidade Fator de diversidade Qantidade Fator de diversidade Quantidade Fator de diversidade Qantidade Fator de diversidade 01 1,00 11 10,42 21 18,04 31 24,08 02 1,96 12 11,20 22 18,65 32 24,69 03 2,92 13 11,98 23 19,25 33 25,29 04 3,88 14 12,76 24 19,86 34 25,90 05 4,84 15 13,54 25 20,46 35 26,50 06 5,80 16 14,32 26 21,06 36 27,10 07 8,76 17 15,10 27 21,67 37 27,71 08 7,72 18 15,88 28 22,27 38 28,31 09 8,68 19 16,66 29 22,88 39 28,92 10 9,64 20 17,44 30 23,48 40 29,52 Tabela 4 - Fatores de diversidade conforme a quantidade de apartamentos. Fonte: CELESC (1997, p. 45).
  17. 17. 18 CURSOS TÉCNICOS SENAI A Demanda do condomínio (D2) poderá ser calculada a partir da se- guinte fórmula: D2 = (B + C + D) Onde: D2 → Demanda total do condo- mínio B → Demanda de iluminação do condomínio C → Demanda de tomadas do condomínio D → Demanda de motores elétri- cos do condomínio Com relação à demanda de ilu- minação do condomínio, deve- se considerar para os primeiros 10kVA a demanda de 100%. Para o excedente, usar demanda de 25%. Para a demanda das tomadas do condomínio, deve-se considerar 20% da carga total de tomadas. DICA No dimensionamento da car- ga instalada dos pontos de iluminação e de tomadas do condomínio, deve-se utilizar o fator de potência de 0,9. Número de aparelhos 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Fator de demanda % 100 75 70 66 62 59 56 53 51 49 47 45 43 Número de aparelhos 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 ou mais Fator de demanda % 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 Tabela 7 - Demanda dos aparelhos para aquecimento. Fonte: SENAI (2004). Quanto à demanda de motores elétricos do condomínio (D), considera- se a potência nominal do motor e o fator de diversidade relacionado à quantidade de motores. As tabelas seguintes apresentam as relações de demanda para motores elétricos a partir da potência e a quantidade de motores até a potência de 1CV. Potência do motor (CV) 1 2 3 4 1 1,5 1,9 2,3 1/3 0,65 0,98 1,24 1,50 1/2 0,87 1,31 1,65 2,00 3/4 1,26 1,89 2,39 2,90 1 1,52 2,28 2,89 3,50 Tabela 5 - Motores trifásicos e demanda (até 1CV). Fonte: CELESC (1997, p. 43). Potência do motor (CV) 1 2 3 4 1 1,5 1,9 2,3 1/4 0,66 0,99 1,254 1,518 1/3 0,77 1,155 1,463 1,771 1/2 1,18 1,77 2,242 2,714 3/4 1,34 2,01 2,246 3,032 1 1,56 2,34 2,964 3,588 Tabela 6 - Motores monofásicos e demanda (até 1CV). Fonte: CELESC (1997, p. 43). Quanto à demanda de cargas especiais (E): saunas, centrais de refrige- ração, centrais de aquecimento, iluminação de quadras esportivas entre outros (CELESC, 1997, p. 16),considere o fator de demanda de 100%. Poderão ser aplicados fatores de diversidade conforme a quantidade de aparelhos. Veja as tabelas para a determinação do fator de diversidade para aparelhos de aquecimento e aparelhos de refrigeração. → Quantidade → Fator de diversidade → Quantidade → Fator de diversidade
  18. 18. 19PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Potências instaladas em aparelhos Fator de demandaResidências 1 a 10 100 11 a 20 85 21 a 30 80 31 a 40 75 41 a 50 70 51 a 75 65 acima de 75 60 Escritórios 1 a 25 100 26 a 50 90 51 a 100 80 acima de 100 70 Tabela 8 - Demanda dos aparelhos de ar condicionado, tipo janela em resi- dências. Fonte: SENAI (2004). Em relação à demanda de estabe- lecimentos comerciais (G), o cál- culo é o mesmo apresentado na subseção Demanda Comercial Individual, considerando Fator de diversidade igual a 100%. Na próxima seção, você visualiza- rá como são classificados os con- sumidores de energia elétrica pe- las concessionárias responsáveis por este fornecimento. Seção 3 Consumidoresetarifa- çãodeenergia Os consumidores são classifica- dos conforme a tensão de for- necimento da concessionária de energia elétrica da região (PRO- CEL, 2001, p. 6). O quadro a seguir classifica os consumidores segundo a tensão de fornecimento. Classificação do consumidor Descrição B1 Residencial e residencial de baixa renda. B2 Rural, cooperativa de eletrificação rural e serviço público de irrigação. B3 Outras classes. B4 Iluminação pública. Quadro 2 - Classificação de consumido- res para baixa tensão. Fonte: ANEEL (2008, p. 22). “Informar consumidores, em- presas, autoridades e a socieda- de em geral sobre as políticas e regulamentos do setor elétrico é uma das diretrizes da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica).” (ANEEL, 2008, p. 6). O processo de formação de pre- ço para a conta de energia elétrica é composto por várias parcelas. Suponha uma conta de energia elétrica que custe R$100,00. Ago- ra veja as parcelas que compõe o preço da tarifa de energia: Figura 2 - Composição de uma conta de luz no valor de R$100,00. Fonte: ANEEL (2007). A figura anterior relaciona os cus- tos que a concessionária de ener- gia elétrica possui para compra de energia, transmissão e distribui- ção, além dos encargos e tributos. Cada estado brasileiro apresenta variações nesta composição. DICA Para mais informações so- bre o sistema tarifário de sua região, consulte o site da ANEEL: <www.aneel.gov. br>. Na primeira unidade, você pôde estudar sobre a condução da carga nas instalações elétricas, os cálcu- los utilizados para obter a deman- da, ou seja, a potência ativa média fornecida. Também conheceu as classificações dadas aos diferentes consumidores de energia elétrica. Agora, na próxima unidade, serão abordados os aspectos relaciona- dos com o dimensionamento e especificação de lâmpadas e lu- minárias, além de possibilitar a identificação de grandezas e va- lores referentes à luz aplicada em ambientes, conforme os padrões da ABNT.
  19. 19. Unidade de estudo 2 Seçõesdeestudo Seção 1 - Luz, grandezas e unidades Seção 2 - Lâmpadas, luminárias e aplicações Seção 3 - Cálculo de iluminância para interiores
  20. 20. 21PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Luminotécnica Seção 1 Luz,grandezaseunidades Tudo o que você vê é fruto do reflexo da luz. Desta forma, a luz pode ser considerada uma radiação visível, ou seja, é composta por uma gama de comprimentos de onda entre o infravermelho e o ultravioleta. Se você enxerga um objeto com a cor vermelha, significa que a luz que incidiu sobre este objeto foi absorvida e foi refletida somente a radiação vermelha. Figura 3 - Espectro eletromagnético. Fonte: OSRAM (2009, p. 16). 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 13 11 9 7 7 3 -3 -5 -7 -9 -11 -15 nm 780 nm 610 590 570 500 380 UltravioletaLuzInfravermelho Ondas largas Ondas médias Ondas curtas Ondas ultracurtas Televisão Radar Infravermelho Luz Ultravioleta Raios X Raios Gama Raios Cósmicos Algumas sensações (agradáveis ou não) dependem da coloração dos ambientes e do conforto lumino- so. O quadro a seguir relaciona a in- fluência das cores nas sensações. Cor Sensações relacionadas Branco Higiene, neutralidade e frio. Verde Paciência, natural e seguro. Azul Profundidade, formalidade e liberdade. Amarelo Criatividade, visibilidade e atenção. Laranja Ajuda, abundância e comunicação. Vermelho Calor, alerta e comando. Violeta Feminilidade, luxo e melancolia. Preto Renúncia, sofisticação e vazio. Quadro 3 - Sensações das Cores
  21. 21. 22 CURSOS TÉCNICOS SENAI O conforto luminoso está asso- ciado à necessidade de adaptação de um indivíduo a um determina- do ambiente: quanto menor for essa necessidade, maior será seu conforto (OSRAM, 2009, p. 7). Temperatura da cor (T) Veja a definição de OSRAM (2009, p. 29): “Em aspecto visual, admite-se que é bastante difícil a avalia- ção comparativa entre a sen- sação de tonalidade de cor de diversas lâmpadas. Para estipu- lar um parâmetro, foi definido o critério temperatura da cor (Kelvin) para classificar a l u z . Assim como um corpo metáli- co que, em seu aquecimento, passa desde o vermelho até o branco”. Desta forma, a temperatura da cor está indiretamente relacio- nada com o calor físico quando comparada a um corpo metálico aquecido. Veja a figura:. Figura 4 - Temperatura de cor e cor associada. Fonte: LUMICENTER (2009). Observe na figura anterior que temperaturas de cor inferiores a 4.200K apresentam coloração amarelada e são chamadas de “luz quente”, já temperaturas de cor superiores a 5600K possuem colo- ração azulada e são conhecidas como “luz fria”. Ao meio-dia de um dia ensolarado, sem nuvens, a temperatura de cor é de aproxima- damente 5800K e possui uma aparência branca. Índice de reprodução de cores (IRC) “é a correspondência entre a cor real de uma imagem e sua aparên- cia diante de uma fonte de luz. Quanto menor esta correspondência, mais deficiente é a reprodução de cores. O IRC varia de 0 a 100%” (OSRAM, 2009, p. 27). A figura a seguir apresenta uma comparação entre duas imagens. Figura 5 - A influência do IRC sobre uma imagem. Fonte: LUMICENTER (2009) Observe que as cores da imagem quando o IRC é igual a 100% são mais nítidas, trazendo um aspecto mais real, semelhante à luz natural. O IRC e a temperatura de cor podem ser relacionados conforme o tipo de finalidade do ambiente. Veja esta relação no quadro:
  22. 22. 23PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Grupo IRC Temperatura de Cor Aplicações 1 IRC >=80 4.100K ou maior Indústrias Têxteis, gráficas ou de tintas. 3.500K Galerias de Arte, museus, hospitais e joalherias. 3.000K ou menor Residências, restaurantes, joias (iluminação dirigida). 2 60<=IRC<80 4.100K ou maior Indústrias leves, escritórios, escolas e magazines (climas quentes). 3.500K Indústrias leves, escritórios, escolas e magazines. 3.000K ou menor Indústrias leves, escritórios, escolas e magazines (climas frios). 3 IRC<60 Todas Interiores onde a eficiência é mais importante que a reprodução de cores: vias de tráfego, canteiros de obras, estacionamentos. Quadro 4 - IRC, Temperatura de cor e aplicações. Fonte: Walenia (2008, p. 90). Note no grupo 2 que a tempera- tura de cor contribui para minimi- zar a sensação térmica ocasionada pelo clima, assim, temperaturas de cor menores são mais indica- das para climas frios, enquanto temperaturas de cor maiores são mais aceitas em locais quentes. Portanto, ambientes com alto ín- dice de reprodução de cores (su- perior a 80%) e alta temperatura de cor (superior a 4.100K) são destinados a desenvolvimento de tarefas que exijam o reconhe- cimento de cores. Locais com características opostas, tanto de IRC, quanto de temperatura de cor, são mais indicados para pas- sagem de pessoas e veículos ou armazenamento de materiais. Fluxo Luminoso (Ø) É a quantidade total de luz visí- vel emitida por uma determinada fonte em todas as direções. A fon- te deve estar submetida a sua ten- são nominal de funcionamento (OSRAM, 2009, p. 19). Sua uni- dade de grandeza é o lumens (lm). Figura 6 - Representação do fluxo luminoso. Intensidade Luminosa (I) É a intensidade de fluxo lumino- so medido em uma determinada direção. A unidade de medida é a candela (cd) e está diretamente relacionada à iluminação dirigida, (WALENIA, 2008, p. 92). Figura 7 - Representação da intensida- de luminosa.
  23. 23. 24 CURSOS TÉCNICOS SENAI Iluminância (E) Também conhecida como ilumi- namento, é representada pela uni- dade lux (lux). Trata-se da relação entre o fluxo luminoso incidente e a área em que ele incide (WALE- NIA, 2008, p. 93). Figura 8 - Representação da Iluminân- cia O nível de iluminamento para interiores é definido pela NBR5413 – iluminância de in- teriores. O equipamento usa- do para medi-lo é o luxíme- tro. A descrição dos métodos e procedimentos pertinentes a essa medição são descritos na NBR5382 – Verificação de iluminância de interiores. 1 lux equivale a um 1 lm/m². Em uma sala de aula, por exem- plo, o iluminamento deve variar de 200 a 500 lux. Já o ilumina- mento necessário para a realiza- ção de uma cirurgia pode variar de 10.000 a 20.000 lux. Existe um gráfico que representa a variação da intensidade lumino- sa em função do ângulo de dire- ção da iluminância. Este gráfico é chamado de Curva de Intensidade Luminosa. Geralmente ele prevê a fonte lu- minosa montada, ou seja, con- tendo a lâmpada e sua respectiva luminária. Este aspecto será abor- dado na próxima seção: Lâmpa- das, luminárias e aplicações. Luminância (L) É dada pela intensidade de luz refletida em uma determinada direção, portanto depende essen- cialmente da qualidade da super- fície (WALENIA, 2008, p. 94). É representada pela unidade cd/m² (candelas por metro quadrado). Figura 9 - Representação de luminân- cia em uma superfície. Fonte: LUMICENTER (2009). Eficiência Luminosa (ŋ) Também conhecida como rendi- mento, é dada pela relação entre o fluxo luminoso emitido e a potên- cia consumida por uma lâmpada (lm/W). Quanto maior for o rendimen- to, melhor é o aproveitamento de energia elétrica (WALENIA, 2008, p. 95). Este conceito é ex- tremamente útil para averiguar se uma lâmpada é mais eficiente do que outra. Note a figura a seguir: uma lâmpada incandescente de 40W possui rendimento menor (10 lm/W) do que uma lâmpa- da fluorescente comum de 32W (algo em torno de 77 lm/W).
  24. 24. 25PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Figura 10 - Rendimento luminoso dos diferentes tipos de lâmpadas. Fonte: LUMICENTER (2009). Agora que você já estudou a res- peito da luz, aprenderá, na próxi- ma seção, sobre as lâmpadas, pois elas fornecem energia luminosa. Você conhecerá os diversos tipos de lâmpadas, suas características e os equipamentos auxiliares para a instalação delas. E falando em instalação, você também apren- derá a forma correta de ligar uma lâmpada e os danos de uma má instalação. Seção 2 Lâmpadas,lumináriase aplicações As lâmpadas fornecem a energia luminosa e, com o auxílio de lu- minárias, é possível aumentar o rendimento luminoso. As lâmpadas podem ser dividi- das em dois tipos: incandescentes e descarga (CREDER, 2000, p. 177). Lâmpadas incandes- centes “A luz desse tipo de lâmpada é proveniente de um filamento metálico (tungstênio) alojado no interior de um bulbo de vi- dro, sob vácuo, ou com gases quimicamente inertes em seu interior.” (CAVALIN, 2006, p. 68). A figura a seguir mostra um tipo de lâmpada incandescente. Neste caso, é uma incandescente co- mum em residências para ilumina- ção geral. Figura 11 - Lâmpada Incandescente Comum de 40W. Fonte: PHILIPS (2009). Variações das lâmpadas incandes- centes (CAVALIN, 2006, p. 70): ▪▪ Incandescentes para uso geral; ▪▪ Incandescentes para uso espe- cífico; ▪▪ Lâmpadas decorativas; ▪▪ Lâmpadas refletoras/defleto- ras ou espelhadas; ▪▪ Halógenas; ▪▪ Infravermelhas.
  25. 25. 26 CURSOS TÉCNICOS SENAI Lâmpadas de descarga “A luz emitida por uma lâmpada de descarga é produzida pela passagem da corrente elétrica em um gás ou vapor ionizado que, ao chocar-se com a pintura fluorescente ou cristais de fós- foros (‘phósphor’) no interior do tubo, emite luz visível.” (CAVA- LIN, 2006, p. 77). A figura a seguir mostra um tipo de lâmpada fluorescente compac- ta, aplicada normalmente para substituir lâmpadas incandescen- tes. Figura 12 - Lâmpada Fluorescente Compacta de 15W. Fonte: PHILIPS (2009). Variações das lâmpadas de descarga: ▪▪ Fluorescentes; ▪▪ Luz mista; ▪▪ Vapor de mercúrio; ▪▪ Lâmpada de néon; ▪▪ Vapor metálico; ▪▪ Multivapor metálico; ▪▪ Vapor de sódio; ▪▪ Lâmpada de indução. DICA Lâmpadas fluorescentes compactas apresentam custo inicial mais elevado que as lâmpadas incandescentes comuns, porém apresentam rendimento muito maior. Assim são muito mais eco- nômicas e contribuem para reduzir o consumo de energia elé- trica. Em ambos os tipos de lâmpadas há a passagem de corrente elétrica para gerar energia luminosa. A diferença é que na lâmpada incandes- cente, a corrente elétrica atravessa um fio metálico condutor e na lâmpada de descargas, a corrente elétrica atravessa um gás, quando submetida à alta tensão em suas extremidades. DICA Devido à alta tensão, as lâmpadas de descarga necessitam de um dispositivo reator. Veja a subseção “Acessórios para lâmpadas”. O próximo quadro relaciona as principais variações de lâmpadas e suas características.
  26. 26. 27PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Tipo Rendimento (lm/W) Reprodução de cores (IRC) Vida útil (h) Aplicação Observações Incandescente 17 100 1.000 Iluminação residencial, emergência, comercial e locais com grande qualidade de luz, sem se preocupar com a eficiência. Para uso em luminárias fechadas ou com difusores de luz, para evitar ofuscamento direto. Halógena 25 100 2.500 Iluminação decorativa e de destaque em ambientes comerciais (lojas, vitrines e joalherias) e ambientes residenciais. Para uso em luminárias compactas e iluminação indireta. Dicróica 25 100 4.000 Iluminação decorativa e de destaque em ambientes comerciais (lojas, vitrines e joalherias) e ambientes residenciais. Ideal para luminárias compactas. Mista 25 62 10.000 Locais que necessitem de grande quantidade de luz, não se preocupando com a eficiência do sistema. Não necessita de equipamento auxiliar para seu funcionamento. Vapor de mercúrio 55 44 24.000 Iluminação de galpões industriais e iluminação pública. Necessitam de um reator para seu funcionamento. Vapor de sódio 135 25 28.000 Iluminação pública e locais que priorizem a alta eficiência do sistema. Necessitam de um reator para seu funcionamento. Vapor metálico 80 88 12.000 Iluminação comercial (lojas e vitrines), áreas externas (fachadas, monumentos, outdoors), galpões industriais e estádios esportivos. Necessitam de um reator para seu funcionamento. Fluorescente 65 70 12.000 Iluminação comercial, industrial, residencial, garagens, depósitos etc. Necessitam de um reator para seu funcionamento. Fluorescente especial 80 95 12.000 Iluminação comercial, industrial, residencial, escritórios, lojas, gráficas e indústrias têxteis. Necessitam de um reator para seu funcionamento. Fluorescente compacta 65 80 10.000 Iluminação residencial (hotéis, teatros, escritórios, escolas, shoppings etc.). Necessitam de um reator para seu funcionamento. LEDs 210 90 50.000 Letreiros, displays, sinalização, iluminação decorativa (destaque de aspectos arquitetônicos). Redução do custo de manutenção, fontes compactas, baixa tensão e não emite radiações ultravioleta ou infravermelho. Quadro 5 - Lâmpadas e suas características. Fonte: Walenia (2009, p. 96).
  27. 27. 28 CURSOS TÉCNICOS SENAI DICA Consulte sempre catálogos atualizados dos fabricantes! Novas tecnologias contri- buem para elevar a vida útil de lâmpadas, melhorar o IRC e aumentar o rendimen- to luminoso. Equipamentos Auxilia- res Para a instalação e o funciona- mento correto de lâmpadas, são necessários certos acessórios que auxiliarão na conexão elétrica, na fixação mecânica, no aumento do rendimento luminoso e até no funcionamento (no caso das lâm- padas de descarga). Estes acessórios são respectiva- mente apresentados n0 quadro a seguir, conforme a função (CA- VALIN, 2006, p. 97): Nome Descrição Exemplo de Figura Receptáculo ou soquete Padronizam a conexão elétrica para a lâmpada, facilitam a instalação e a substituição. Conforme o tipo de base da lâmpada, o soquete tem uma identificação. Exemplo: para lâmpadas incandescentes comuns, o tipo de soquete possui base E-27. Figura 5.1: soquete E-27 para lâmpada incandescente para fixação no plafonier. Plafoniers Padronizam a fixação mecânica de soquetes de lâmpadas (incandescentes e fluorescentes compactas). Podem ou não aceitar o encaixe de lustres com formato de globo para finalidade decorativa ou de proteção. Figura 5.2: plafonier para fixação de lâmpada incandescente e lustre tipo globo no teto. Luminárias Distribuem, filtram e controlam a luz gerada pela lâmpada. Contribuem principalmente para elevar o rendimento luminoso e evitar ofuscamento. Algumas luminárias são tão completas que são formadas por uma única peça, contendo elementos de conexão elétrica e mecânica. Figura 5.3: luminária para duas lâmpadas fluorescentes para iluminação comercial. Fonte: PHILIPS (2009). Reatores São necessários para lâmpadas de descarga. São equipamentos auxiliares que têm a finalidade de proporcionar a partida e de estabilizar a corrente do circuito. Os reatores devem ser dimensionados conforme a potência da lâmpada. Figura 5.4: reator eletrônico para lâmpadas fluorescentes. Quadro 6 - Resumo exemplificado dos acessórios de uma lâmpada.
  28. 28. 29PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Principais tipos de luminárias DICA Uma lâmpada montada em uma luminária selecionada correta- mente contribui para melhorar seu rendimento luminoso. Existem diversos tipos de luminárias, contudo suas características co- muns permitem dividi-las conforme sua aplicação: ▪▪ Comercial: normalmente são luminárias de embutir ou sobrepor, montadas com 2, 3 ou 4 lâmpadas fluorescentes tubulares para ilumina- ção interna de escolas, oficinas, postos de gasolina, depósitos, garagens, almoxarifados, corredores, agências bancárias, lojas, shoppings, escritó- rios, entre outros. Também são usadas em montagem com lâmpada de vapor metálico ou de vapor de sódio para a iluminação de grandes áreas comerciais (PHI- LIPS, 2008, p. 4). ▪▪ Industrial: são luminárias capazes de suportar excessos de tempe- ratura, maresia, gases, pó e umidade. Em alguns casos, dependendo da atividade industrial realizada, a luminária deve apresentar pintura com proteção antichama, seu material construtivo deve ser capaz de su- portar altos níveis de temperatura e proteger a lâmpada contra corpos sólidos e água. Podem ser utilizadas em montagens embutidas ou de sobrepor com lâmpadas fluorescentes, lâmpadas de vapor metálico, mista, vapor de mercúrio e vapor de sódio. DICA Algumas luminárias industriais apresentam grau de proteção IP-65, ou seja, seu interior é totalmente protegido contra poeira e prote- gido contra jatos de água. Para maiores informações sobre graus de proteção, consulte a unidade “Dimensionamento de Materiais”. ▪▪ Esportiva: são destinadas à iluminação de áreas abertas ou não de pátios, quadras, ginásios, estádios, hipódromos, entre outros. Também podem ser aplicadas para a iluminação de canteiros de obras, comple- xos viários, docas, aeroportos etc. (PHILIPS, 2008, p. 22). Empregam lâmpadas de vapor de sódio ou de vapor metálico em mon- tagens de sobrepor e são bastante aplicadas em áreas abertas. Assim, sua estrutura possui proteção contra: raio ultravioleta do sol, oxidação, entrada de partículas sólidas e água. ▪▪ Pública: são usadas exclu- sivamente em montagens de sobrepor externas, com lâmpadas de vapor de sódio ou de vapor metálico. Sua finalidade é a ilumi- nação de ruas, avenidas, calçadas, praças, jardins, entroncamentos, estacionamentos e orlas maríti- mas. ▪▪ Decorativa: são luminárias de diversas cores e modelos desti- nadas para iluminação dirigida e iluminação geral de ambientes como residências, jardins, bares, lanchonetes, restaurantes e clu- bes. Os modelos mais comuns são o spot (ponto de luz), refletor e arandela. Características dos rea- tores Para o correto funcionamento de algumas lâmpadas, é necessário o uso de dispositivos auxiliares como: transformadores, reatores e ignitores (WALENIA, 2009, p. 102). Os reatores têm função de ele- var a tensão entre os terminais da lâmpada e controlar a passagem de corrente. Basicamente existem 3 tipos de reatores, veja:
  29. 29. 30 CURSOS TÉCNICOS SENAI Tipo de Reator Descrição Exemplo de Figura Eletromagnético convencional É o mais barato e usado no mercado. Os componentes para circuitos convencionais são: reator, “starter”, soquete para “starter”, lâmpada e soquete para lâmpada. Figura 6.1: reator eletromagnético convencional. Fonte: PHILIPS (2009). Eletromagnético de partida rápida Os componentes para circuitos de partida rápida não necessitam de “starter”, já que na composição do reator, há enrolamentos separados para aquecerem os eletrodos da lâmpada continuamente. Entretanto, necessitam de aterramento das partes metálicas como luminárias, eletrocalhas etc. Figura 6.2: reator eletromagnético de partida rápida. Fonte: PHILIPS (2009). Eletrônico Apresenta partida instantânea e pode ser dimerizável ou não. Possui maior fator de potência e maior rendimento, além de eliminar cintilações da luz. Figura 6.3: Reator eletrônico. Fonte: PHILIPS (2009). Quadro 7 - Exemplos de reator. Outros componentes auxiliares usados para o acionamento de lâmpadas são os ignitores e os transformadores. Os ignitores funcionam como uma espécie de circuito de parti- da para lâmpadas de alta pressão. Eles geram picos de alta tensão sobre os terminais da lâmpada até Código comercial do “starter” Potência da lâmpada (W) S-2 15 ou 20 S-10 30, 40 ou 65 Tabela 9 - “Starters” da PHILIPS. Fonte: PHILIPS (2009). Estes transformadores nada mais são do que reatores eletromag- néticos que geram altas tensões em seus terminais de saída (entre 2.000 e 15.000 V). São usados em outras lâmpadas de descarga de alta pressão (como lâmpadas de vapor metálico, vapor de mer- cúrio e vapor de sódio) e lâmpa- das de néon e argon (CAVALIN, 2006, p. 101). As lâmpadas de alta pressão funcionam com circuitos contendo transformadores e igni- tores. Esquemas de ligação A ligação correta de uma lâmpada garante seu funcionamento sem falhas nem acidentes. Quando se trata de lâmpadas de descarga, onde o circuito é mais complexo do que o de uma lâmpada incan- descente, então o cuidado deve ser ainda maior. A seguir, é apresentado o esque- ma de ligação para lâmpadas de descarga de baixa pressão (fluo- rescente tubular), com reator ele- tromagnético para uma lâmpada. que ela acenda, desligando o igni- tor automaticamente. O “starter”, mencionado antes, nada mais é do que um ignitor para lâmpadas fluorescentes. Dependendo da potência da lâmpada usada, há um código de “starter” a ser especificado, veja a tabela (CAVALIN, 2006, p. 106):
  30. 30. 31PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Figura 13 - Esquema de ligação de lâmpada fluorescente tubular e reator eletromagnético. Fonte: PHILIPS (2009). Veja agora o esquema anterior montado, utilizando reator eletrô- nico: Figura 14 - Esquema de ligação de lâmpada fluorescente tubular e reator eletrônico. Fonte: PHILIPS (2009).
  31. 31. 32 CURSOS TÉCNICOS SENAI Porém, em muitas montagens com luminárias, utilizam-se duas lâmpa- das por reator. Veja os próximos esquemas: Figura 15 - Esquema de ligação de 2 lâmpadas fluorescentes com um reator. Fonte: PHILIPS (2009). ▪▪ Método ponto por ponto é recomendado para iluminação dirigida, pois garante o nível de iluminamento em pontos especi- ficados. Este dimensionamento apresenta maior precisão, porém é menos utilizado pela complexi- dade de seu cálculo. DICA Os fabricantes de luminá- rias disponibilizam na in- ternet programas de com- putador que auxiliam no dimensionamento de lumi- nárias conforme o ilumina- mento desejado. Para mais informações, veja a unidade “Documentação para Proje- tos”, seção “Desenho auxi- liado por computador”. Quando se projeta a iluminação para um ambiente, deve-se levar em consideração (WALENIA, 2009, p. 107): 1. O nível de iluminamento ne- cessário para a tarefa a ser exe- cutada no ambiente; 2. O índice de reprodução de co- res mais adequado para o am- biente; 3. As dimensões (comprimento, largura e altura) do ambiente a ser iluminado, inclusive a altu- ra da bancada de trabalho, caso houver; 4. As cores de paredes, teto e chão; 5. O tipo e quantidade de lumi- nárias e lâmpadas necessárias para garantir o iluminamento necessário; DICA Para outras informações so- bre modelos, características e aplicações das lâmpadas, luminárias e componen- tes acessórios, você pode consultar os catálogos e informações técnicas de fa- bricantes, nos sites: <www. osram.com.br>, <www.phi- lips.com.br>, <www.itaimi- luminacao.com.br>, <www. sylvania.com.br>, <www. intral.com.br> e <www.lu- micenter.com.br>. Na seção que terminou, você pôde aprender conceitos impor- tantes sobre a luz, os tipos de lâmpadas, suas características e aplicações, acessórios necessários para instalação das lâmpadas, re- atores e esquema de ligação das luminárias. Seção 3 Cálculodeiluminância parainteriores Nesta seção, você aprenderá mé- todos para calcular o iluminamen- to, as dimensões do ambiente e a quantidade de lâmpadas necessá- rias para cada ambiente. Conhece- rá o melhor local para instalar as lâmpadas e a forma de escolher as lâmpadas apropriadas para cada local, tudo para se obter uma ilu- minação perfeita. Basicamente existem dois mé- todos de cálculo luminotécnico: método dos lúmens ou método do fluxo luminoso e método pon- to por ponto (WALENIA, 2009, p. 106): ▪▪ Método dos lúmens ou mé- todo do fluxo luminoso, calcula o iluminamento médio. Por se tratar de um cálculo simples e rápido, é o mais utilizado e se baseia na norma NBR5413.
  32. 32. 33PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 6. O fator de potência e o rendi- mento luminoso das lâmpadas escolhidas para o projeto; 7. A presença de ofuscamento causado pela iluminação do ambiente; 8. O custo para implantação do projeto de iluminação; 9. A corrente de partida para todo o circuito de iluminação; 10. A corrente nominal para todo o circuito de iluminação; 11. A vida útil das lâmpadas. Método ponto a ponto É usado principalmente em méto- dos computacionais e para estabe- lecer a iluminância em um deter- minado ponto. A figura seguinte apresenta uma curva de iluminância dada para determinada lâmpada e, poste- riormente, será apresentado o cál- culo da iluminância a 0º e 45º. Figura 16 - Curva de Iluminamento e ângulo da luz sobre o plano de trabalho. Fonte: Intral (2010, p. 8). A fórmula para calcular o ilumi- namento é: EP = I x (cos α)³ x Ф H² x 1.000 Considere um fluxo luminoso de 5.400lm e a altura do plano de tra- balho de 2,90 m. Desta forma, para um ângulo de 0º (totalmente vertical), tem-se: EP1 = 282,52 lux E para um ângulo de 45º (inclina- ção de 45º em relação à normal), tem-se: EP2 = 40,86 lux. Método dos lúmens Este método é calculado a partir das seguintes fórmulas (WALE- NIA, 2009, p.107): Ø = (S x E) / (Fu x Fd) Fórmula: cálculo do fluxo lu- minoso total. Fonte: Walenia (2009, p. 107). N = Ø / φ Fórmula: cálculo do número de luminárias. Fonte: Walenia (2009, p. 107). onde: Ø – Fluxo luminoso total (lm). φ – Fluxo luminoso da(s) lâmpada(s) montadas na lu- minária (lm). S – Área total do ambiente (m²). E – Iluminância desejada (lux). Fu – Fator de utilização: depende da lâmpada, luminária e do local (sem dimensão). Fd – Fator de depreciação (sem dimensão). N – Número total de luminárias necessárias. Veja que o fluxo luminoso depen- de diretamente da área do am- biente e da iluminância desejada. Ainda são considerados dois fato- res para a determinação do fluxo luminoso total: fator de utilização e fator de depreciação. DICA Observe que a relação entre o fluxo luminoso necessário para o ambiente e o fluxo fornecido pela lâmpada es- colhida é que define a quan- tidade de lâmpadas neces- sárias.
  33. 33. 34 CURSOS TÉCNICOS SENAI Selecionando corretamente a iluminância A iluminância é identificada segundo as recomendações da NBR5413, pode ser genericamente classificada pelo tipo de atividade visual a ser desenvolvida, ou de maneira mais precisa, considerando o tipo de ativi- dade a ser executada. Veja a quadro a seguir: Grupo Iluminância (lux) Tipo de Atividade A (área de uso contínuo e/ou execução de tarefas simples) Iluminância geral para áreas usadas ou com tarefas visuais simples. 20 – 30 – 50 Áreas públicas com arredores escuros. 50 – 75 – 100 Orientação simples para permanência curta. 100 – 150 – 200 Recintos não usados para trabalho contínuo; depósitos. 200 – 300 – 500 Tarefas com requisitos visuais limitados, trabalho bruto de maquinaria, auditórios. B (áreas de trabalho em geral) Iluminação geral para área de trabalho. 500 – 750 – 1.000 Tarefas com requisitos visuais normais, trabalho médio de maquinaria e escritórios. 1.000 – 1.500 – 2.000 Tarefas com requisitos especiais, gravação manual, inspeção e indústria de roupas. C (áreas para execução de tarefas visuais e minuciosas) Iluminação adicional para tarefas visuais difíceis. 2.000 – 3.000 – 5.000 Tarefas visuais exatas e prolongadas, eletrônica de tamanho pequeno. 5.000 – 7.5000 – 10.000 Tarefas visuais muito exatas e montagem de microeletrônica. 10.000 – 15.000 – 20.000 Tarefas visuais muito especiais e cirurgias. Quadro 8 - Iluminância por classe de tarefas visuais. Fonte: ABNT (1992). DICA A definição mais precisa da iluminância necessária para um ambiente é determinada pela atividade a ser executa- da. Note que no campo “iluminância” existem três valores marcados, repre- sentando o valor mínimo, valor médio e valor máximo respectivamente. Estes valores são calculados somando os pesos dos parâmetros P1, P2 e P3, conforme o quadro:
  34. 34. 35PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Característica da tarefa e do observador Peso (valor atribuído ao parâmetro) -1 0 +1 P1: Idade (em anos) Idade < 40 40 ≤ Idade ≤ 55 Idade > 55 P2: Velocidade e precisão Sem importância Importante Crítica P3: Refletância do fundo de tarefa Superior a 70% De 30 a 70% Inferior a 30% Quadro 9 - Fatores de determinação da iluminância. Fonte: ABNT (1992). O resultado do somatório pode ser interpretado conforme a relação apresentada a seguir: Resultado do somatório Valor de iluminamento a ser escolhido -3 ou -2 Valor de iluminância mínima -1, 0 ou +1 Valor de iluminância média +2 ou +3 Valor de iluminância máxima Quadro 10 - Relação entre o somatório dos parâmetros e o valor da iluminância. Para a execução de cálculos mais precisos, a norma NBR 5413 possui uma relação mais específica entre a atividade a ser exercida no ambiente e o nível de iluminância. DICA Consulte a norma NBR 5413 para verificar os níveis de iluminamento conforme a atividade a ser praticada no ambiente. Calculando o fator de utilização (Fu) Normalmente o cálculo é efetua- do utilizando informações padro- nizadas de luminárias, fornecidas por fabricantes. A seguir, é mostrada uma tabela para cálculo do fator de utilização de luminária de sobrepor para 2 lâmpadas fluorescentes tubulares de 32W. As dimensões da luminá- ria são: altura = 75 mm, largura = 304 mm e comprimento = 1315 mm.
  35. 35. 36 CURSOS TÉCNICOS SENAI Índice de reflexão Teto (%) 70 50 30 Parede (%) 50 30 10 50 30 10 30 10 Piso (%) 10 10 10 K Fator de utilização 0,6 0,45 0,41 0,38 0,44 0,4 0,38 0,4 0,37 0,8 0,52 0,48 0,45 0,51 0,47 0,45 0,47 0,45 1 0,58 0,56 0,53 0,58 0,55 0,53 0,54 0,53 1,25 0,59 0,56 0,53 0,58 0,56 0,53 0,55 0,53 1,5 0,66 0,56 0,61 0,64 0,62 0,6 0,61 0,6 2 0,66 0,63 0,61 0,65 0,63 0,61 0,61 0,6 2,5 0,72 0,64 0,69 0,71 0,69 0,68 0,68 0,67 3 0,72 0,7 0,69 0,71 0,69 0,68 0,69 0,67 4 0,72 0,71 0,69 0,71 0,69 0,69 0,69 0,67 5 0,73 0,71 0,69 0,72 0,7 0,69 0,69 0,68 Tabela 10 - Exemplo de fator de utilização para luminária com lâmpada fluorescente. Fonte: Intral (2010, p. 124, tab. 108). Primeiramente é calculado o fator de local (K) e depois é definido o índice de reflexão do ambiente (teto, parede e piso). Assim é encontrado o fator de utilização. DICA Os fabricantes fornecem catálogos com informações padronizadas referentes ao fator de utilização de suas luminárias. O fator de local é definido pela fórmula: K=(C x L) / [(C + L) x H] Fórmula 1: Cálculo do fator de local. Fonte: Walenia (2009, p. 111). Onde: K – fator de local; C – comprimento do ambiente; L – largura do ambiente; H – Altura da luminária em rela- ção ao plano de trabalho. A figura seguinte mostra uma re- presentação da dimensão H na fórmula anterior. Observe que aparece a distância chamada de pé direito. Esta distância representa a altura total de um pavimento (do piso até o teto). Figura 17: Representação da altura H – da luminária até o plano de trabalho. DICA Lembre-se que a instalação da luminária no ambiente influencia na distância H: se a luminária for instalada de forma pendente, então esta distância (do teto até a boca da luminária) deve ser sub- traída de H. A reflexão do ambiente (teto, pa- rede e piso) pode ser classificada de acordo com a cor usada na construção, veja o quadro a se- guir:
  36. 36. 37PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Superfície Tipo de cor Cores possíveis Fator de reflexão (%) Teto Branco Branco. 80 Muito claro Creme claro, amarelo-claro e marfim. 70 Claro Creme-escuro, verde-claro, azul-claro e rosa. 50 Médio Cinzento, vermelho, verde-escuro e marrom. 30 Parede Branca Branco, marfim, creme, amarelo-claro, verde-claro, azul-claro e rosa. 50 Clara Marfim, creme, amarelo-claro, verde-claro, azul-claro e rosa. 30 Média Marrom, verde-escuro e vermelho. 10 Piso Claro Branco, marfim e creme. 30 Escuro Marrom, vermelho e cinzento. 10 Quadro 11 - Reflexão de ambiente. Fonte: Walenia (2008, p. 113). Calculando o fator de depreciação (Fd) Também é conhecido como fator de manutenção e está relacionado ao estado de conservação do ambiente, principalmente em relação à pre- sença de poeira. Simplificadamente, você poderá relacionar esse índice conforme a ta- bela: Ambiente Período de manutenção 2.500 h 5.000 h 7.500 h Limpo 0,95 0,91 0,88 Normal 0,91 0,85 0,80 Sujo 0,80 0,66 0,57 Tabela 11 - Fator de depreciação. Fonte: PHILIPS (2009). O fator de depreciação tam- bém pode ser relacionado com a facilidade de manuten- ção de um ambiente: quan- to mais fácil a manutenção, maior será o fator de depre- ciação. Calculando e posicio- nando as luminárias ne- cessárias (N) Considere como exemplo um am- biente com área igual a 250 m² (comprimento = 25 m, largura = 10 m) e pé-direito igual a 4 m, destinado para um escritório de contabilidade. O teto e as paredes são azul-claro e o piso é marrom. Como a atividade principal do ambiente é contabilidade, então você pode classificá-lo como clas- se B, com características similares a um escritório. Assim a faixa de iluminância necessária varia entre 500 – 750 – 1.000 lux (segundo a Tabela: Iluminância por classe de tarefas visuais). Entretanto, há outra seção 5.3 da NBR5413 que também permite que seja definido o nível de ilumi- nância através da atividade a ser realizada. Essa seção, por ser mais específica, fornece valores meno- res de iluminância, considerando os valores médios em serviço. Neste caso, a faixa de iluminância é determinada por meio da subse- ção 5.3.3 “Bancos – estatística e contabilidade”: 300 – 500 – 750 lux.
  37. 37. 38 CURSOS TÉCNICOS SENAI DICA Sugere-se que sejam usados os valores específicos, quando possí- vel, pois fornecem valores menores de iluminância. Para este cálculo, utilize a lâmpada fluorescente especificada na tabela abaixo: Tabela 12 - Informações sobre a lâmpada fluorescente tubular T8 F032W/840. Fonte: OSRAM (2010, p. 4.08). Levando em consideração as co- res especificadas para o ambiente, você terá os seguintes fatores de reflexão: ▪▪ Teto: 50%; ▪▪ Paredes: 30%; ▪▪ Piso: 10%. Agora você poderá utilizar a tabe- la “Exemplo de Fator de Utiliza- ção para luminária com lâmpada fluorescente”, para determinar o fator de utilização. Simplificando os cálculos, você deve considerar o menor valor para o fator de lo- cal. DICA Cada luminária possui sua tabela de fator de utilização. Os fabricantes de luminárias disponibilizam estas infor- mações em seus catálogos técnicos. Desta forma, o fator de utilização encontrado é igual a 0,69. Para encontrar o fator de depre- ciação, utilize a tabela “Fator de depreciação”. Como se trata de um escritório, você pode consi- derar o ambiente normal, limpo diariamente e que a estimativa de manutenção seja a cada 7.500 ho- ras. Então, nessa situação, o fator de depreciação usado será igual a 0,8. Após ter efetuado os cálculos anteriores, você conseguirá en- contrar o fluxo luminoso usando a fórmula: Cálculo do fluxo lumi- noso total. Assim: Ø = (250 x 300) / (0,69 x 0,8) = 135869,5 Ø = 135.870 lm DICA As dimensões e a base (so- quete) para encaixe da lâm- pada e da luminária devem ser compatíveis. Para determinar qual valor será utilizado, você deve levar em con- sideração os aspectos como: a idade das pessoas que trabalham no ambiente, se há velocidade e precisão nas tarefas visuais de- senvolvidas e se a geometria do ambiente (teto, paredes e piso) possui boa refletância. Desta forma, o somatório dos parâmetros resultou respectiva- mente em (-1) + (-1) + (0) = (-2). Portanto, considerando a relação entre o somatório dos parâmetros e o valor da iluminância, o valor selecionado da luminância é 300 lux. DICA Lembre-se: superfícies mais escuras e mais porosas apre- sentam menor refletância. Para o cálculo do fator de local, será considerado que a altura da bancada de trabalho é de 0,75 m em relação ao piso e as luminárias a serem instaladas ficarão penden- tes a uma altura de 1 m. Portanto: H = 4 – 1 – 0,75 = 2,25 m. Então, aplicando a fórmula para cálculo do fator de local, tem-se: K = (25 x 10) / ((25 + 10) x 2,25) = 3,17 Quanto ao fator de utilização, de- verão ser escolhidos os tipos de luminária e de lâmpada a serem instalados. Por questões de prati- cidade, serão consideradas lâmpa- das fluorescentes (2 x 32W) mon- tadas em luminária de sobrepor com dimensões 304 x 1.315 mm e altura de 75 mm.
  38. 38. 39PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Agora é necessário descobrir o fluxo luminoso de cada conjunto de luminária com lâmpadas a ser instalada. Neste caso, a luminá- ria possuirá 2 lâmpadas fluores- centes. Seguindo a especificação da tabela “Informações sobre a lâmpada fluorescente tubular T8 F032W/840”. Então o fluxo lu- minoso de uma lâmpada é igual a 2.700 lm. Para duas, você terá 2 x 2.700 = 5.400, ou seja, 5.400 lm. Agora basta calcular o número de luminárias necessárias a partir da fórmula: Cálculo do número de luminárias. N = 135.870 / 5.400 = 25,1 N = 25 A disposição das luminárias no ambiente deverá ser feita de ma- neira uniforme, deixando apenas metade do afastamento entre lu- minárias em relação às paredes. Por questões estéticas, optou-se por usar 27 luminárias (duas a mais que o resultado) divididas em 3 linhas de 9 luminárias. Op- tou-se por esta disposição para que os valores de d1 e d2 não sejam muito diferentes. A figura a seguir mostra como deverá ser feita essa disposição: Figura 18 - Disposição de 27 luminárias em uma área de 250 m². Note que para esta disposição de (3 x 9) luminárias, o valor de d1 equivale a 2,7 m e o valor de d2 equivale a 3,3 m. Caso a disposi- ção seja: (5 x 5) luminárias, então d1 seria 5 m e d2 igual a 2 m. DICA Lembre-se que para lâmpa- das de descarga, deverão ser especificados os acessórios necessários para fixação e funcionamento (como rea- tor, ignitor, transformador etc.). Na unidade 2, você conheceu o conceito de luz, a influência das cores, os tipos de luminárias, os acessórios usados em sua insta- lação, a relação das dimensões do ambiente na iluminação, aprendeu a calcular a quantidade de lâmpa- das por ambiente e o posiciona- mento ideal para elas.
  39. 39. Unidade de estudo 3 Seçõesdeestudo Seção 1 - Normas e simbologias elé- tricas Seção 2 - Diagramas elétricos Seção 3 - Condutores, proteções e dutos Seção 4 - Dutos
  40. 40. 41PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Dimensionamento de Materiais Seção 1 Normasesimbologias elétricas Na primeira seção serão apresen- tadas algumas normas e simbo- logias elétricas que permitem a permanência da padronização dos produtos e serviços, com qualida- de. São as normas que permitem que os produtos e serviços permane- çam padronizados e com um mí- nimo de qualidade satisfatória. Os principais órgãos responsáveis pela emissão e controle de nor- mas são relacionados no quadro seguinte: Nome do órgão Relação com as normas técnicas ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas Regulamenta normas técnicas abrangentes e específicas em todas as áreas e que possuem validade em todo país. INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial Regulamenta e fiscaliza o padrão de qualidade de produtos como: disjuntores, painéis elétricos, entre outros. ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica Regulamenta e fiscaliza o mercado de energia elétrica, desde a cobrança de tarifas das concessionárias de energia elétrica até a qualidade da energia produzida pelas produtoras de energia elétrica. CONFEA – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia Regulamenta as atribuições dos profissionais que projetam e/ou executam serviços nas áreas técnicas. Concessionárias de Energia Elétrica Produzem normas específicas de validade estadual relacionadas com a distribuição de energia. Fiscaliza os projetos e a execução de instalações elétricas. Ministério do Trabalho Regulamenta e fiscaliza a relação entre empresas e funcionários, visando garantir a segurança, a saúde dos trabalhadores e as condições mínimas de trabalho para os eletricistas que executam a obra. Corpo de Bombeiros Voluntários Regulamenta e fiscaliza ações de combate a incêndio e pânico, como em projetos e execução de para-raios e de iluminação de mergência. Quadro 12 - Órgãos regulamentadores na área de eletricidade. O órgão responsável pela fiscalização da atuação dos profissionais na área de eletricidade é o CREA.
  41. 41. 42 CURSOS TÉCNICOS SENAI DICA Em Santa Catarina, a con- cessionária de energia elé- trica é a CELESC (Centrais Elétricas de Santa Catarina S.A.). Agora veja a seguinte situação: caso um projeto elétrico seja elaborado sem seguir as normas e as leis vigentes e alguma falha ocorra durante ou após sua execução, o projetista será punido pelo órgão competente (Walenia, 2008, p.19). As principais normas técnicas relacionadas com a área de eletricidade estão relacionadas a seguir: Nome da norma / Ano Descrição NBR 5410 / 2004 Norma ABNT para instalações elétricas de baixa tensão. NBR 5413 / 1992 Norma ABNT para iluminação de interiores. NBR 5419 / 2005 Norma ABNT para proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. NBR 5444 / 1989 Norma ABNT para símbolos gráficos em instalações elétricas prediais. NBR 10898 / 1999 Norma ABNT para sistema de iluminação de emergência. NBR 13534/ 1995 Norma ABNT para instalações elétricas em estabelecimentos de assistência de saúde – requisitos para segurança. NBR 13570 / 1996 Norma ABNT para instalações elétricas em locais de afluência de público – requisitos mínimos. NBR 14039 / 2005 Instalações elétricas de média tensão de 1kV a 36,2kV. NBR 14639 / 2001 Norma ABNT para posto de serviço – instalações elétricas. NR 10 / 2004 Norma do Ministério do Trabalho sobre segurança em instalações e serviços em eletricidade. NR 17 / 1990 Norma do Ministério do Trabalho que regulamenta as questões de ergonomia para a realização de trabalhos. Quadro 13 - Normas técnicas mais usadas na área de eletricidade. Fonte: Walenia (2008, p. 19). DICA Para consultar mais infor- mações sobre as normas técnicas vigentes no país, entre no site <www.abnt. org.br>. Observe, através do quadro an- terior, que a norma NBR 5444 padroniza a simbologia elétrica utilizada, tanto para a elaboração, quanto para a interpretação de projetos elétricos. A simbologia é essencial para a representação gráfica de um projeto elétrico. Esta repre- sentação permite que sejam dimensionados materiais, se- jam avaliadas as característi- cas de uma instalação elétrica ou sejam informados a loca- lização e o tipo de carga em um cômodo de uma unidade consumidora. Os símbolos possuem vários sig- nificados e aplicações: além do desenho, podem carregar outras instruções importantes para o diagrama ao qual pertencem. Veja a figura:
  42. 42. 43PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Figura 19: Representação de um ponto de luz. Fonte: ABNT (1989, p. 5). Além da imagem do círculo, que neste caso representa segundo a NBR5444/89 um ponto de luz incandescente instalado no teto, ainda há as informações do nú- mero do circuito (neste caso, 4), a letra do comando (neste caso, A) e a informação de potência (nes- te caso, duas lâmpadas de 100W cada uma). Símbolo Significado Observação Fusível Indica a tensão e a corrente nominais. Disjuntor a seco Indica a tensão, a corrente, a potência, a capacidade nominal de interrupção e a polaridade, por traços. Condutor de fase Podem conter informações referentes ao circuito, à bitola de cabo, à isolação, ao material do condutor e ao material do isolante. Estes símbolos podem ser utilizados em diagramas elétricos. Condutor neutro Condutor de retorno Condutor terra Tabela 13 - Exemplos de símbolos para representação de condutores e elementos de proteção. Fonte: ABNT (1989, p. 2). A seguir, são exibidos alguns ti- pos de símbolos para representa- ção de dispositivos de proteção, condutores e interruptores, em diagramas elétricos unifilares e multifilares:
  43. 43. 44 CURSOS TÉCNICOS SENAI A seguir, são mostrados alguns símbolos relacionados a dutos, caixas de passagem e quadros de distribuição, normalmente usados em diagramas elétricos. Símbolo Significado Observação Eletroduto que sobe. Eletroduto que desce. Eletroduto que passa descendo. P Cx. pass (200x200x100) Caixa de passagem no piso. Caixa de passagem no teto. Caixa de passagem no piso. Quadro parcial de luz e força aparente. Quadro parcial de luz e força embutido. Indicar cargas de luz em W e de força em kW. Quadro geral de luz e força aparente. Quadro geral de luz embutido. Caixa de telefone. Caixa de medidor. Quadro 14 - Exemplos de símbolos para representação de dutos, quadros de distribuição e caixas de passagem. Fonte: ABNT (1989, p. 3).
  44. 44. 45PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Na sequência, são exibidos alguns tipos de símbolos para representação de pontos de luz. Símbolo Significado Observação Ponto de luz incandescente no teto. Indica o n° de lâmpadas e potencia em watts. A letra maiúscula indica o ponto de comando e o número entre dois traços, o circuito correspondente Ponto de luz incandescente na parede (arandela). Deve indicar a altura da arandela. Ponto de luz fluorescente no teto. Indica o número de lâmpadas e na legenda, o tipo de partida a reator. A letra maiúscula indica o ponto de comando e o número entre dois traços, o circuito correspondente. Ponto de luz fluorescente na parede. Deve indicar a altura da luminária. Ponto de luz incandescente no teto em circuito vigia (emergência). Ponto de luz fluorescente no teto em circuito vigia (emergência). Quadro 15 - Símbolos comuns para pontos de luz. Fonte: ABNT (1989, p. 5).
  45. 45. 46 CURSOS TÉCNICOS SENAI No próximo quadro, são exibidos alguns tipos de símbolos para repre- sentação de interruptores. Símbolo Significado Observação Interruptor de uma seção. Letra minúscula indica o ponto comando. Interruptor de duas seções. Letra minúscula indica o ponto comando. Interruptor de três seções. Letra minúscula indica o ponto comando. Interruptor paralelo ou “three-way”. Letra minúscula indica o ponto comando. Interruptor paralelo ou “four-way”. Letra minúscula indica o ponto comando. Botão de minuteria. Botão de campainha na parede (ou comando à distância). Quadro 16 - Símbolos comuns para interruptores usados em plantas. Fonte: ABNT (1989, p. 4).
  46. 46. 47PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS A seguir, são exibidos alguns tipos de símbolos para representação de tomadas. Símbolo Significado Observação Tomada de luz na parede embaixo (30 cm do piso acabado). A potência deve ser indicada ao lado em VA ( exceto se for de 100VA), assim como o número do circuito correspondente e a altura da tomada, se forem diferente da normalizada. Se a tomada for de força, indicar o número de W ou KW. Tomada de luz de meia altura (130 cm do piso acabado). Tomada de luz alta (200 cm do piso acabado). Tomada de luz no piso. Saída para telefone na parede. Quadro 17 - Símbolos comuns para tomadas. Fonte: ABNT (1989, p. 6). DICA Os projetistas podem criar variações destes símbolos desde que seja apresentada a legenda no projeto, próxi- ma ao diagrama e contendo a variação do símbolo e sua descrição detalhada. Na seção seguinte, você apren- derá a esboçar, por meio dos diagramas elétricos, informações necessárias para a execução de uma instalação elétrica. Também conhecerá os tipos de diagramas elétricos existentes, suas aplica- ções e vantagens.
  47. 47. 48 CURSOS TÉCNICOS SENAI Seção 2 Diagramaselétricos “Para a execução de uma instalação elétrica, o eletricista deve ter à sua disposição uma série de dados importantes, tais como: a locali- zação dos elementos na planta do imóvel, a quantidade e seção dos fios que passarão dentro de cada eletroduto, qual o trajeto da insta- lação, a distribuição dos dispositivos, circuitos e seu funcionamento.” (SENAI/SP (2), 2001, p. 10). Há 2 tipos de detalhes a serem utilizados em projetos elétricos prediais, como apresentado no quadro a seguir: Diagrama Descrição Aplicação Unifilar Simplifica em um único caminho a passagem dos condutores (Lima, 2006, p. 80). ▪▪ Representação de cargas e quadros de distribuição em plan- tas baixas; ▪▪ Representação simplificada dos ma- teriais que compõe a instalação elétrica. Multifilar “Cada condutor de cada circuito é representado por uma linha exclusiva, sendo uma representação integral das conexões elétricas existentes no interior de cada quadro da instalação”. (Lima, 2006, p. 80). ▪▪ Representação de circuitos de distri- buição presentes em quadros de medição; ▪▪ Representação de detalhes de esque- mas de aterramento. Quadro 18 - Tipos de Diagrama Unifilar. Agora é apresentado um exem- plo de diagrama elétrico unifilar aplicado sobre o desenho de uma planta baixa, considerando ape- nas um cômodo. Nesta situação, a representação unifilar é mais adequada, pois reduz a poluição visual causada pelo excesso de li- nhas e facilita a interpretação do diagrama elétrico. Figura 20 - Exemplo de diagrama elétrico unifilar.
  48. 48. 49PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS A vantagem deste diagrama é a simplicidade de compre- ensão, principalmente em re- presentações carregadas de informação. Não deixa claro onde os condutores são li- gados, mas mostra por onde eles são passados – em mui- tos casos esta informação é suficiente. Observe, na figura anterior, que são utilizadas como ponto de luz, duas lâmpadas fluorescentes de 32W, situadas no teto e perten- centes ao circuito 1. Esse circuito também é comandado pelo inter- ruptor e retorno “a”. Observe ainda, que há um pon- to de força situado na parede, posição baixa, com potência de 300VA e pertencente ao circuito 3. Este é composto por 3 condu- tores de seção 2,5 mm², enquanto que o circuito 1 não possui indi- cação, sugerindo que deve ser a seção mínima, ou seja, 1,5 mm². Note também que o eletroduto (tanto o que segue pela parede, quanto o que segue pelo teto, não possui informação de diâmetro, sugerindo que são de diâmetros iguais a 3/4”). Outro exemplo de aplicação de diagrama elétrico unifilar é mos- trado na próxima figura. Figura 21 - Exemplo de diagrama unifilar. Veja que neste caso, o diagrama tem por finalidade simplificar um cir- cuito de distribuição de energia e informar a presença de dispositivos de proteção (neste caso disjuntores) e a quantidade de circuitos, bem como os condutores e dutos que pertencem a esta instalação. Agora veja um exemplo de diagrama unifilar. Figura 22 - Exemplo de diagrama multifilar. Fonte: SENAI/RS (2002, p. 58). Observe, na figura anterior, que este diagrama é mais indicado para quem irá realizar a instalação do interruptor, da lâmpada e da tomada, pois apresenta como de- verão ser ligados os condutores a cada componente. O diagrama elétrico unifilar pode auxiliar na representação da pru- mada elétrica de um projeto elé- trico predial, por meio da repre- sentação de uma letra para cada duto. É possível posteriormente montar uma tabela com as infor- mações dos condutores, dimen- sões e materiais dos dutos, além do local de passagem, como pode ser observado a seguir.
  49. 49. 50 CURSOS TÉCNICOS SENAI Figura 23 - Representação de uma prumada elétrica. Fonte: Lima (2006, p. 77). Seção 3 Condutores,proteções edutos Os critérios necessários no di- mensionamento dos condutores de um circuito, os tipos de isola- mento, de condutores e a forma de instalação do circuito são al- guns dos conteúdos que você es- tudará nessa 3ª seção. “É necessário haver uma coor- denação entre os diversos com- ponentes de uma instalação. O tempo de atuação dos disposi- tivos de proteção para eventu- ais sobrecargas e para os níveis presumidos de curto-circuito deve ser estabelecido de forma a garantir que as temperaturas admissíveis estabelecidas em norma para os condutores an- teriormente dimensionados não sejam ultrapassadas.” (LIMA, 2006, p. 109). Condutores e Prote- ções O dimensionamento dos condu- tores de um circuito deve atender simultaneamente aos seguintes critérios (WALENIA, 2008, p. 201): ▪▪ Critério da capacidade de cor- rente (ampacidade) – verifica-se o limite de temperatura dos cabos em função da corrente; ▪▪ Limite de queda de tensão; ▪▪ Escolha da proteção contra correntes de sobrecarga e aplica- ção dos critérios de coordenação entre condutores e proteção; ▪▪ Escolha da proteção contra correntes de curto-circuito e apli- cação dos critérios de coordena- ção entre condutores e proteção; ▪▪ Verificação da bitola mínima estipulada pela NBR5410: 2004 para os circuitos. “Determinadas as seções dos condutores pelos critérios da capacidade de corrente e do li- mite de queda de tensão, ado- ta-se como resultado a maior seção e escolhe-se o condutor padronizado comercialmente, cuja seção nominal seja igual ou superior à seção calculada” (LIMA, 2006, p. 109). Desta forma, iniciando o cálculo pela capacidade de corrente, é ne- cessário determinar (LIMA, 2006, p. 109): a. O tipo de isolação; b. Maneira de instalar; c. Corrente de projeto; d. Número de condutores carre- gados; e. Bitola do condutor segundo a temperatura do ambiente; f. Fatores de correção para o di- mensionamento de cabos; g. Corrente corrigida.
  50. 50. 51PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Tipo de isolação Em primeiro lugar, temos que escolher o tipo de isolação, de acordo com as temperaturas de regime constante de operações e de sobrecarga. Podemos usar a tabela 3. Em instalações prediais convencionais, usam-se, em geral, os fios e cabos com isolação de PVC (SENAI/SC, 2004, p. 22). O tipo de isolação está relacio- nado a um conjunto de materiais isolantes aplicados de maneira homogênea sobre o condutor, cuja finalidade é isolá-lo eletrica- mente do ambiente em que se en- contra e de outros componentes de instalação, como por exemplo, de outros condutores. A terra, contra contatos acidentais. Serve também para proteger o condutor contra ações mecânicas, como no caso da função de empurrar vários cabos juntos em um eletroduto na hora da instalação (CAVALIM, 2006, p. 227). Figura 24 - Cabo isolado. Isolação Condutor A isolação deve suportar a diferença de potencial entre os condutores e terra, além de proteger o condutor contra choques mecânicos, umidade e corrosivos. Alguns condutores são fabricados com duas camadas de materiais diferentes, porém completamente aderidas entre si. A camada interna é constituída por um composto com propriedades elétricas superiores, sendo que a externa é constituída por um material com características mecânicas excelentes. Figura 25 - Cabo unipolar. Isolação Condutor Cobertura A isolação suporta temperaturas elevadas de acordo com o material que é utilizado na sua fabricação. Veja o quadro a seguir:
  51. 51. 52 CURSOS TÉCNICOS SENAI Tipo de isolação Temperatura máxima para serviço contínuo (condutor °C) Temperatura limite de sobrecarga (condutor °C) Temperatura limite de curto-circuito (condutor °C) Cloreto de polivilina (PVC) 70 100 160 Borracha etilenopropileno (EPR) 90 130 250 Polietileno reticulado (XLPE) 90 130 250 Quadro 19 - Características térmicas das capas de isolação dos condutores. Fonte: ABNT (2004). Obs.: Esta é a padronização de cores dos condutores para insta- lações residenciais e comerciais: (SENAI/RS, 2002, p. 21) ▪▪ Fase: vermelho (podendo ser preto nos circuitos principais de alimentação dos CD`s); ▪▪ Neutro: branco ou azul claro; ▪▪ Terra: verde ou verde e ama- relo; ▪▪ Retorno: preto ou demais cores. Em geral, os fios e cabos são de- signados em termos de seu com- portamento quando submetidos à ação do fogo, isto é, em função do material de sua isolação e co- bertura. Assim, os cabos elétricos podem ser: Propagadores da chama São aqueles que entram em com- bustão sob a ação direta da chama e a mantêm mesmo após a retira- da da chama. Pertencem a esta ca- tegoria o etilonopropileno (EPR) e o polietileno reticulado (XLPE). Não-propagadores de chama Removida a chama ativadora, a combustão do material cessa. Considera-se o cloreto de poli- vinila (PVC) e o neoprene como não-propagadores de chama. Resistentes à chama Mesmo em caso de exposição prolongada, a chama não se pro- paga ao longo do material isolan- te do cabo. É o caso dos cabos Sintemax Antiflam, da Pirelli, e o Noflam BWF 750V, da Ficap. Resistentes ao fogo São materiais especiais incombus- tíveis, que permitem o funciona- mento do circuito elétrico mesmo em presença de um incêndio. São usados em circuitos de segurança e sinalizações de emergência. No Brasil, fabrica-se uma linha de cabos que tem as características anteriormente descritas. A Pirelli chamou-os de cabos Afumex e a Ficap, Afitox. No caso dos cabos de potência, a temperatura de exercício no con- dutor é de 90ºC, a temperatura de sobrecarga é de 130ºC e de curto- circuito, de 250ºC (SENAI/SC, 2004, p. 18). Em instalações residenciais, co- merciais e industriais, o condutor de cobre é o mais utilizado, exceto condutores de aterramento e pro- teção. O condutor de alumínio é mais empregado em linhas de trans- missão de eletricidade. Esse uso é devido à sua menor densidade e, consequentemente, menor peso. Isso é um fator de economia, pois as torres de sustentação podem ser menos reforçadas. Em instalações comerciais é per- mitido o emprego de condutores de alumínio com seções iguais ou superiores a 50 mm². Em instalações industriais podem ser utilizados condutores de alu- mínio, desde que sejam obedeci- das simultaneamente as seguintes condições: ▪▪ Seção nominal dos condutores igual a 10 mm²; ▪▪ Potencia instalada igual ou superior a 50kW; ▪▪ Instalações e manutenção qua- lificadas (SENAI / SC, 2004). Tipos de condutores O condutor pode ser constituí- do de um ou vários fios. Quando constituído por apenas um fio é denominado de fio rígido, quan- do por vários fios, é chamado de cabo. (Figura 26)
  52. 52. 53PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Figura 26 - Diferença entre fio e cabo elétrico. O cabo é mais flexível que um fio de mesma seção. Assim, quando se necessita de um condutor com seção transversal superior a 10 mm² é quase obrigatório o uso do cabo, devido à sua flexibilidade, uma vez que o fio é de difícil ma- nuseio a partir desta seção. O cabo pode ser formado por um condutor (cabo simples ou sin- gelo) ou vários condutores (múl- tiplo), conforme a figura: Figura 27 - Multicabos. Fonte: Cavalin (2005, p. 231). Maneira de Instalar O trajeto de um circuito faz com que seus condutores possam se- guir pelos mais diversos locais. Desta forma, é importante deter- minar o(s) local(is) por onde estes condutores irão seguir e, no caso de mais de um local, dever-se-á escolher o caminho que apresente a pior condição. A tabela a seguir transcreve al- gumas situações de instalação de condutores, seguindo as reco- mendações da NBR5410: 2004. Método de instalação Método de referência para dimensionar a capacidade decCorrente Descrição 1 A1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante. 2 A2 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em parede termicamente isolante. 3 B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 0,3 vezes o diâmetro do eletroduto. 4 B2 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção circular sobre parede ou espaçado desta menos de 0,3 vezes o diâmetro do eletroduto. 5 B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede. 6 B2 Cabo multipolar em eletroduto aparente de seção não circular sobre parede. 7 B1 Condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria. 8 B2 Cabo multipolar em eletroduto de seção circular embutido em alvenaria. 11 C Cabos unipolares ou cabo multipolar sobre parede ou afastado desta menos de 0,3 vezes o diâmetro do cabo. 11A C Cabos unipolares ou cabo multipolar fixado diretamente no teto. Tabela 14 - Tipos de linhas elétricas. Fonte: ABNT (2004, tabela 33).
  53. 53. 54 CURSOS TÉCNICOS SENAI DICA Existem vários outros mé- todos que podem ser con- sultados na NBR5410: 2004, tabela 33, da página 90. Corrente de Projeto A partir da fórmula da lei de Ohm, foi obtida a fórmula geral para cálculos de corrente, envol- vendo equipamentos elétricos: P = V x I Para calcularmos a corrente, de- vemos considerar sempre a si- tuação mais crítica, ou seja, a de maior potência que um aparelho pode consumir. Exemplo Calcule os condutores para um chuveiro de 3.600 W (inverno) li- gado em 120 V. P = 3600 W V = 120 V I = ? I = P / V I = 3600 / 120 = 30 A Pela tabela 1, podemos utilizar o condutor de 4 mm², que suporta uma corrente de 32 A. Disjuntores “São assim denominados os equipamentos e dispositivos que ao serem instalados, evita- rão a ocorrência de danos aos demais equipamentos e disposi- tivos a eles conectados” (SENAI/ RS, 2002, p. 19). Os disjuntores a serem estudados serão termomagnéticos, assim chamados por atuarem de duas maneiras: térmica e magnética. ▪▪ Atuação por efeito térmico: ocorre quando a corrente elétrica que passa pelo disjuntor excede o valor máximo para o qual ele foi construído, ou seja, quando ocorre sobrecarga. ▪▪ Atuação por efeito magné- tico: ocorre somente quando existir um curto – circuito. Capacidade dos disjuntores de fabricação Eletromar Monofásicos e bifásicos: 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70 A. Trifásicos: 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 90, 100, 125, 150, 175, 200, 225 e 300 A. Obs.: A capacidade de cor- rente do disjuntor deve ser sempre igual ou inferior à capacidade de corrente do condutor. Em resumo, para dimensionar- mos o condutor temos que: ▪▪ Calcular a corrente. ▪▪ Procurar, na tabela 5, o valor que seja igual ou maior que a corrente calculada. ▪▪ Ver, na primeira coluna da tabela, a seção do condutor. Os disjuntores têm a função de proteger o condutor (fio) ou car- ga. Quando protegem o condutor, o disjuntor tem que ser igual ou me- nor que a corrente que passa pelo condutor. Quando protege a carga, o disjun- tor tem que ser igual ou o mais próximo possível da carga, (sem ultrapassar a corrente que o con- dutor suporta). Dimensionamento de condutores pela queda de tensão – neste caso, você deve aplicar a fórmula: Índice = ∆v I x D Onde: índice = nº a ser procurado na ta- bela; ∆V = queda de tensão em volts; I = corrente de ampères; D = distância em km. Exemplo Calcule o condutor e o disjuntor, considerando uma queda de ten- são de 2% e o chuveiro instalado a uma distância de 20 m do CD. P = 3600 W Tensão = 120 V D = 20 m = 0,02 km I = 30 A Queda de tensão de 2% = ∆V = 2 x 120 / 100 ∆V = 2,4 V Índice = 2,4 = 2,4 = 30 A x 0,02 km 0,6 4 V / A km Pela tabela, temos que o condutor deverá ser 10 mm². Disjuntor = 50 A
  54. 54. 55PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Seção mínima dos con- dutores O condutor neutro deve pos- suir a mesma seção que o(s) condutor(es) fase nos seguintes casos: ▪▪ Em circuitos monofásicos e bifásicos, qualquer que seja a seção. ▪▪ Em circuitos trifásicos, quan- do a seção do condutor fase for inferior ou igual a 25 mm², em cobre ou em alumínio. ▪▪ Em circuitos trifásicos, quando for prevista presença de harmônicos, qualquer que seja a seção. Seção do fase (mm²) Seção do neutro (mm²) 1,5 a 25 a mesma 35 25 50 25 70 35 95 50 120 70 150 70 185 95 240 120 300 150 400 185 Tabela 15 - Seções mínimas para o con- dutor neutro em circuitos trifásicos Notas a. Os valores acima são aplicáveis quando os condutores fase e o condutor neutro forem constituídos pelo mesmo metal. b. Em nenhuma circunstância, o condutor neutro pode ser comum a vários circuitos. Tipo de instalação Utilização do circuito Seção mínima do condutor (mm²) material Instalações fixas em geral Cabos isolados Circuitos de iluminação 1,5 Cu 10 Al Circuitos de força 2,5 Cu 10 Al Circuitos de sinalização e circuitos de controle 0,5 Cu Condutores nus Circuitos de força 10 Cu 10 Al Circuitos de sinalização e circuitos de controle 4 Cu Ligações flexíveis feitas com cabos isolados Para um equipamento especifico Como especificado na norma do equipamento Para qualquer aplicação 0,75 Cu Circuitos a extra- baixa tensão 0,75 Cu Tabela 16 - Seções mínimas dos condutores. Fonte: SENAI/SC (2004, p. 17).
  55. 55. 56 CURSOS TÉCNICOS SENAI Notas a. Em circuitos de sinalização e controle destinados a equipamentos eletrôni- cos, são admitidas seções de até 0,1 mm². b. Em cabos multipolares fle- xíveis contendo sete ou mais veias, são admitidas seções de até 0,1 mm. c. Os circuitos de tomadas de corrente são considerados circuitos de força. Dimensionamento de condutores Após o cálculo da intensidade da corrente de projeto Ip de um cir- cuito, procede-se ao dimensiona- mento do condutor, capaz de per- mitir, sem excessivo aquecimento e com uma queda de tensão pre- determinada, a passagem da cor- rente elétrica. Além disso, os condutores devem ser compatíveis com a capacidade de proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Uma vez determinadas as seções possíveis para o condutor, calcu- ladas de acordo com os critérios referidos, escolhe-se em tabela de capacidade de condutores padro- nizados e comercializados, o fio ou cabo, cuja seçãomais se apro- xime por excesso da seção calcu- lada. Em circuitos de distribuição de apartamento, em geral, é sufi- ciente a escolha do condutor com base no critério de não haver aquecimento indesejável. Podem- se simplesmente usar as tabelas. Em circuitos de iluminação de grandes áreas industriais, comer- ciais, de escritórios e nos alimen- tadores nos quadros terminais, calcula-se a seção dos condutores segundo os critérios do aqueci- mento e da queda de tensão. Nos alimentadores principais e secundários de elevada carga ou de alta tensão, deve-se proceder à verificação da seção mínima para atender à sobrecarga e à corrente de curto-circuito. Antes de calcularmos o condu- tor, vamos relembrar que potên- cia elétrica é a energia necessária para produzir trabalho (calor, luz, radiação, movimento etc.). ▪▪ Símbolo: W; ▪▪ Unidade de medida: Watt; ▪▪ Múltiplo da unidade: 1 Quilo- watt – 1 kw = 1.000 W; ▪▪ A potência elétrica de um ponto consumidor é o produto da tensão aplicada, multiplicado pela corrente que circula; P = I x U ▪▪ Quando se deseja encontrar o valor da corrente elétrica; I = P U ▪▪ Quando se deseja encontrar o valor da tensão elétrica (SENAI RS, 2002, p19): U = P I “Então para calcularmos o con- dutor necessário, precisamos saber no mínimo qual a tensão em que ele ira trabalhar e qual a potência do ponto consumi- dor para podermos encontrar a corrente nominal ou Ip” (LIMA FILHO, 2006, p. 115). Esta pode ser conseguida por uma ds equações a seguir, que melhor se adapta ao projeto. Circuitos monofásicos (fase e neutro) Ip = Pn v. Cosφ.η Ip = Corrente de projeto do cir- cuito, em amperes(A); Pn = Potencia nominal do circui- to, em watts; v = Tensão entre fase e neutro, em volts; V = Tensão entre fase e fase ,em volts; Cosφ = Fator de potencia; η = Rendimento, isto é, a relação entre a potência de saída Os (η =Os/Pe) e a potencia de entrada Pe de um equipamento. Para circuito puramente resistivo, composto apenas por lâmpadas incandescentes e resistências, te- mos o exemplo: η =1 e Cosφ =1, daí: Ip = Pn / v. (LIMA FILHO, 2006, p. 115) Circuitos trifásicos (3F E N) Ip = Pn 3 . v . Cosφ.η
  56. 56. 57PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Circuitos trifásicos equilibrados (3F) Ip = Pn (√ 3) . V . Cosφ.η Circuitos bifásicos (2F) Ip = Pn V . Cosφ.η Exemplo Dimensionar o condutor para um chuveiro de 6.000W, ligado em 120 V. I = P / U = 6000 / 120 = 50 A I = 50 A Na tabela a seguir, encontraremos o valor 57 A, que é maior que a corrente calculada, mas é o valor que nos interessa. Neste caso, teremos condutor (fio) = 10 mm². Dimensionamento de condutores segundo o cri- tério de aquecimento O condutor não pode ser subme- tido a um aquecimento exagera- do provocado pela passagem da corrente elétrica, pois a isolação e cobertura do mesmo poderiam ser danificadas. Entre os fatores que devem ser considerados na escolha da seção de um fio ou cabo, supostamente operando em condições de aque- cimento normais, destacam-se: ▪▪ O tipo de isolação e de cober- tura do condutor; ▪▪ O número de condutores carregados, isto é, de condutores vivos, efetivamente percorridos pela corrente; ▪▪ A maneira de instalar os cabos; ▪▪ A proximidade de outros con- dutores e cabos; ▪▪ A temperatura ambiente ou a de solo (se o cabo for diretamen- te no mesmo). Número de condutores a considerar Tem-se: ▪▪ 2 condutores carregados: F – N (fase – neutro) ou F – F (fase – fase); ▪▪ 3 condutores carregados. Podemos ter: a) 2F – N; b) 3F c) 3F – N (supondo o sistema de circuito equilibrado). ▪▪ 4 condutores carregados, será: a) 3F – N. Condutores Corrente máxima Índice para queda de tensão Área ext. Diâmetro ext. Mm² trifásica monofásica < (V/ .Km) Mm² mm 1,5 15,5 17,5 23 6,16 2,8 2,5 21 24 14 9,08 3,4 4 28 32 9 11,95 3,9 6 36 41 5,87 15,21 4,4 10 50 57 3,54 24,63 5,6 16 68 76 2,27 33,18 6,5 25 89 101 1,5 56,75 8,5 35 111 125 1,12 70,88 9,5 50 134 151 0,86 103,87 11 70 171 192 0,64 132,73 13 Tabela 17 - Secção dos condutores pela capacidade de corrente. Fonte: ABNT (2004, NB-3).
  57. 57. 58 CURSOS TÉCNICOS SENAI DICA É o caso, por exemplo, de circuito alimentando apa- relhos de luz fluorescente com fase e neutro. Maneira segundo a qual o cabo será instalado Pela tabela 6, você pode identifi- car a letra e o número correspon- dente à maneira de instalação do cabo. DICA Por exemplo: se tivermos cabos unipolares ou cabo multipolar colocado dentro de eletroduto embutido em alvenaria ou concreto, o có- digo será B-5. Bitola do condutor supondo uma temperatura am- biente de 30ºC Colocando o valor da corrente (ampères), conforme a tabela 7, se a pro- teção for de PVC para 70ºC, e conforme a tabela 8 , se for de etileno- propileno (EPR) ou polietileno termofixo (XLPE) para 90ºC. Obtendo, assim, a bitola do condutor. Ao colocar o valor da corrente de projeto Ip na tabela, deve-se consi- derar se os condutores são de cobre ou de alumínio; se são dois ou três condutores; e se a maneira de instalar corresponde às letras da tabela 6 com seus respectivos números, quando houver. Exemplo Suponha: Ip = 170A, três condutores carregados, instalação em eletro- duto, temperatura a considerar = 50ºC e temperatura ambiente = 30ºC. Usando três condutores de cobre e cobertura de PVC = 70ºC. Modali- dade de instalação: eletroduto embutido em alvenaria. Na próxima tabela, veja as condições acima e Ip = 171A (valor mais pró- ximo de 170A). Deveremos usar cabo de 70 mm² de seção. ▪▪ Condutores e cabos de cobre alumínio, com isolação de PVC. ▪▪ 2 e 3 condutores carregados. ▪▪ Temperatura no condutor: 70ºC. Temperatura ambiente: 30ºC para linhas não subterrâneas e 20ºC para linhas subterrâneas.
  58. 58. 59PROJETOS ELÉTRICOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS Seções mínimas (MM²) COBRE Maneiras de instalar definidas na tabela 6. A B C D 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 11 14,5 19,5 26 34 46 61 80 99 119 151 182 210 240 273 320 367 10,5 13 18 24 31 42 56 73 89 108 136 164 188 216 248 286 328 13,5 17,5 24 32 41 57 76 101 125 151 192 232 269 307 353 415 472 12 15,5 21 28 36 50 68 89 111 134 171 207 239 275 314 369 420 15 19,5 26 35 46 63 85 112 138 168 213 258 299 344 392 461 530 13,5 17,5 24 32 41 57 76 96 119 144 184 223 259 294 341 403 464 17,5 22 29 38 47 63 81 104 125 148 183 216 246 278 312 360 407 14,5 18 24 31 39 52 67 86 103 122 151 179 203 230 257 297 336 Seções mínimas (MM²) ALUMÍNIO Maneiras de instalar definidas na tabela 6. A A 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 2 cond. carregados 3 cond. carregados 10 16 25 35 50 70 95 120 150 185 240 300 36 48 63 77 93 118 142 164 189 215 252 289 32 43 57 70 84 107 129 149 170 194 227 261 44 59 79 98 118 150 181 210 241 274 323 361 39 53 69 86 105 133 161 186 215 246 289 332 49 66 83 103 125 160 195 226 261 298 352 406 44 59 73 91 110 140 170 197 227 259 305 351 48 62 80 96 113 140 166 189 213 240 277 313 40 52 66 80 94 117 138 157 178 200 230 260 Tabela 18 - Capacidade de condução de corrente, em ampères, para as maneiras de instalar A, B, C e D. Fonte: ABNT (2004, tabela 7).
  59. 59. 60 CURSOS TÉCNICOS SENAI Bitola do condutor com isolação de PVC insta- lado ao ar livre Para cabos multipolares em ban- deja perfurada, considerar esta instalação como disposta ao ar livre. (Tabela 7 – Ref. E). Os cabos com isolação em PVC são os mais usados pelas instala- ções prediais e industriais de me- dia e baixa tensão. DICA Para outros tipos de isola- ção ou maneiras de instalar consulte as tabelas 36 a 40 da NBR 5410 – 2004. Proteção de circuitos elétricos Os circuitos elétricos devem ser protegidos contra sobrecarga e curto-circuito, pois há uma dife- rença entre os dispositivos que protegem contra um e outro caso. Para se estabelecer essa diferença, devemos saber o que significa so- brecarga e curto-circuito. ▪▪ Curto circuito: é um aumento repentino da corrente em que a resistência é nula, fazendo com que a corrente tenda ao infinito quando a tensão cai a zero; a temperatura nesses casos é relati- vamente alta. ▪▪ Sobrecarga: é um aumento gradativo da corrente originado pelo aumento da carga instalada e pelo dimensionamento errado dos componentes que compõe o circuito; a resistência nesses casos não é nula, contudo uma corren- te elevada pode danificar o cir- cuito e originar um curto-circuito (SENAI/SC, 2004, p. 62). Sobrecarga – as sobrecargas não são defeitos elétricos propriamente ditos e sim solicitações indevidas do sistema. Para esses casos, é ne- cessário um dispositivo de proteção contra sobrecargas desligando o circuito antes que o mesmo queime. O relé térmico é o dispositivo aconselhável nesses casos. Todos os disjuntores possuem relés tér- micos embutidos em seu corpo. Figura 28 - Esquema de sobrecarga. Fonte: SENAI/SC (2004, p. 70). Os curtos-circuitos, ao contrário das sobrecargas, são defeitos na ins- talação originados por falhas de isolamento, fazendo com que a cor- rente suba muitas vezes além da nominal. Seus efeitos danosos são bem mais rápidos que os da sobrecarga, exigindo um desligamento quase instantâneo. O relé eletromagnético e o fusível são os disposi- tivos aconselháveis a essa proteção. ▪▪ Disjuntor quick–lag é um dispositivo de proteção e de manobra das instalações elétricas próprio para uso em quadros de distribuição. É composto de caixa moldada em baquelita, de um mecanismo de disparo por ação do relé bimetálico e do relé eletromagnético, podendo ser desarmado ou armado por meio de uma alavanca (liga 0 desliga).

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