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Etapa 9 - Divisão da Instalação em Circuitos Terminais e
Implementação dos Esquemas Unifil...
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Circuito 16 (127 V) - cozinha (forno de micro-ondas):
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Cálculo da Demanda Máxima da Fase T - DTmáx
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As folgas de potência e corrente por fase valem:
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Corredor lateral esquerdo: duas lâmpadas (t) com um ponto de comando (t)
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Circuitos 7, 8 e 9
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Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex ...
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Circuito 3: cargas concentradas, distância máxima L3 = 9,00 m (ponto de iluminação k à esq...
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Trecho QD - T1:
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Portanto, dos três cri...
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II) Critério do limite de queda de tensão
Para fim de dimensionamento da fase pelo critéri...
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Cálculos das correntes...
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Circuito 6: A45,9'I
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Condutor com isolação ...
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Conclusão: circuito 9 → F = N = PE = 2,5 mm2
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Dimensionamento dos Condutores d...
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Consultando a Tabela 1...
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Cálculos da corrente de projeto IB15 e da corrente de projeto corrigida IC15
Para 2 circui...
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Circuitos 13 e 14: S13...
Projeto 2: Residência Modelo
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Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofá...
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III) Critério das seções mínimas dos condutores
Seção mínima dos condutores fase (F)
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Para isolação de PVC /...
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Importante: Para utilizar um único condutor de proteção PE em cada trecho de eletroduto, e...
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2242 ie projeto 2 - residência

  1. 1. Projeto 2: Residência Modelo 3 O projeto de instalação elétrica da residência modelo foi dividido em etapas com o objetivo de facilitar e simplificar seu desenvolvimento segundo informações citadas nos vários capítulos do livro Instalações Elétricas: Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais. Todas as informações pertinentes às várias etapas do projeto seguem as normas para instalações elétricas residenciais definidas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Etapa 1 - Consulta Preliminar Referência: Capítulo 13 - Tópico 13.2 A residência modelo será construída na cidade de São Paulo, sob concessão da Eletropaulo. Em consulta preliminar à empresa concessionária, foram obtidas as seguintes informações: Tensão nominal de fornecimento: 127 / 220 V Sistema de fornecimento: estrela com neutro Zona de distribuição: aérea Tipo de consumidor: residencial Etapa 2 - Levantamento de Dados e Planta Baixa do Imóvel Referência: Capítulo 13 - Tópico 13.2 A Tabela P2.1 apresenta as dimensões dos diversos ambientes da residência modelo. Foi adotada uma legen- da que representa esses ambientes por meio de uma sigla. A Figura P2.1 no anexo deste projeto apresenta a planta baixa dessa residência com a denominação dos seus ambientes e áreas externas e as suas respectivas dimensões. 2 Residência Modelo
  2. 2. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 4 Tabela P2.1 - Informações sobre a residência. Dados Gerais Dimensões (m) Área (m2 ) Perímetro (m) Dimensões do terreno: área externa 13,40 . 24,20 324,28 75,20 Dimensões do terreno: área interna 13,00 . 23,80 309,40 73,60 Dimensões da área construída 13,00 . 23,80 309,40 73,60 Dimensões da casa 10,00 . 14,80 148,00 49,60 Espessura das paredes com acabamento 0,20 Dados das Dependências Sigla Dependência Dimensões (m) Área (m2 ) Perímetro (m) ST1 Suíte 1 3,00 . 3,00 9,00 12,00 ST2 Suíte 2 3,60 . 3,00 10,80 13,20 B1 Banheiro 1 2,00 . 1,80 3,60 7,60 B2 Banheiro 2 2,00 . 1,80 3,60 7,60 B3 Banheiro 3 1,20 . 1,80 2,16 6,00 HL Hall 0,80 . 4,20 3,36 10,00 SJ Sala de jantar 5,00 . 4,20 + 1,40 . 2,20 24,08 21,20 SV Sala de visitas 5,80 . 3,00 17,40 17,60 CZ Cozinha 3,60 . 2,60 9,36 12,40 AS Área de serviço 2,60 . 2,60 6,76 10,40 GR Garagem 3,00 . 4,20 12,60 14,40 VR Varanda 6,60 . 4,20 27,72 21,60 JD Jardim 5,30 . 4,00 + 7,70 . 2,00 36,60 QFU Quintal do fundo 5,30 . 1,00 + 7,70 . 3,00 28,40 QFR Quintal da frente 4,00 . 13,00 52,00 CLD Corredor lateral direito 1,50 . 14,80 22,20 CLE Corredor lateral esquerdo 1,50 . 14,80 22,20
  3. 3. Projeto 2: Residência Modelo 5 Aparelhos diferenciados desejados pelo cliente: Ar condicionado na suíte 2; Torneira elétrica na cozinha; Chuveiros elétricos nos banheiros B1 e B2; Lavadora de louças na cozinha; Secadora de roupas na área de serviço; Lavadora de roupas na área de serviço; Portão automático; Iluminação de jardim. Etapa 3 - Previsão de Cargas de Iluminação Referência: Capítulos 12 e 13 - Tópico 13.3 Para a previsão de cargas de iluminação, determinaremos a potência mínima de iluminação de cada ambiente a partir de sua área e a quantidade de pontos de iluminação por ambiente. Veja a Tabela P2.2. Tabela P2.2 - Previsão de cargas de iluminação. Dependência Área (m2 ) Potência Mínima de Iluminação S (VA) Quantidade de Pontos de Iluminação Potência Total Stot (VA) ST1 9,00 6 + 3 (m2 ) 100 + 0 = 100 VA 1 x 100 100 ST2 10,80 6 + 4 + 0,8 (m2 ) 100 + 60 + 0 = 160 VA 1 x 160 160 B1 3,60 3,6 (m2 ) + 2 arandelas 100 + 2 . 60 = 220 VA 1 x 100 2 x 60 220 B2 3,60 3,6 (m2 ) + 2 arandelas 100 + 2 . 60 = 220 VA 1 x 100 2 x 60 220 B3 2,16 2,16 (m2 ) 100 = 100 VA 1 x 100 100 HL 3,36 somente 2 arandelas 2 . 60 = 120 VA 2 x 60 (nota 1) 120 SJ 24,08 6 + 4 + 4 + 4 + 4 + 2,08 (m2 ) 100 + 4 . 60 + 0 = 340 VA 2 x 120 1 x 100 340 SV 17,40 6 + 4 + 4 + 3,4 (m2 ) 100 + 2 . 60 + 0 = 220 VA 2 x 110 220 CZ 9,36 6 + 3,36 (m2 ) + 1 campainha 100 + 0 + 40 = 140 VA 1 x 100 1 x 40 140 AS 6,76 6 + 0,76 (m2 ) 100 + 0 = 100 VA 1 x 100 100 GR 12,60 6 + 4 + 2,60 (m2 ) 100 + 60 + 0 = 160 VA 2 x 80 (nota 2) 160 VR 27,72 6 + 4 + 4 + 4 + 4 + 4 + 1,72 (m2 ) 100 + 5 . 60 + 0 = 400 VA 2 x 200 400 JD 36,60 (nota 3) 2 x 167 (B) 334 QFU 28,40 1 x 150 (B) 150 QFR 52,00 (nota 4) 2 x 150 (B) 300 CLD 22,20 3 x 100 300 CLE 22,20 (nota 5) 2 x 100 200
  4. 4. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 6 Notas 1) Como o hall é estreito e há uma abertura central para a sala de jantar, optou-se por instalar duas arandelas frontais às portas dos banheiros, já na parte interna das suítes, no lugar de uma lâmpada de teto na região central. 2) Na garagem, optou-se por dois pontos de luz no teto para minimizar as regiões de sombra provocadas pela presença do veículo. 3) No jardim, optou-se por duas luminárias, de uma lâmpada a vapor metálico de 150 W /220 V (alimentação bifásica indicada por B). No Exercício Resolvido 1 do Tópico 13.1 há um exemplo de cálculo da potência aparente (S = 167 VA) para esse tipo de lâmpada. 4) Nos quintais do fundo e da frente, optou-se, respectivamente, por uma e duas luminárias com lâmpada halógena do tipo lapiseira de 150 W/220 V (alimentação bifásica indicada por B). Como esse tipo de lâmpada tem fator de potência unitário, S = P = 150 VA. 5) Nos corredores laterais esquerdo e direito, optou-se por utilizar, respectivamente, duas e três arandelas convenientemente espaçadas. Nos demais ambientes, o ideal será a utilização de lâmpadas fluorescentes compactas, embora a previsão de cargas permita a utilização de lâmpadas incandescentes sem que isso comprometa a segurança da instalação. Planta Baixa com a Localização dos Pontos de Luz e de Comando A simbologia usada para os pontos de luz e de comando segue as normas da NBR 5444, conforme o Capítulo 5. Veja a Figura P2.2 no anexo deste projeto. Considerações sobre os Circuitos e Dispositivos de Comando dos Pontos de Luz Suíte 1: uma lâmpada (a) com um ponto de comando (a) Suíte 2: uma lâmpada (b) com um ponto de comando (b) Banheiro 1: uma lâmpada (c) com um ponto de comando (c) mais duas arandelas (d) com um ponto de comando (d) Banheiro 2: uma lâmpada (e) com um ponto de comando (e) mais duas arandelas (f) com um ponto de comando (f) Banheiro 3: uma lâmpada (g) com um ponto de comando (g) Hall: uma arandela (h1) com um ponto de comando (h1) e uma arandela (h2) com um ponto de comando (h2) Sala de jantar: duas lâmpadas (i) com três pontos de comando (i) e uma arandela (j) com um ponto de comando (j) Sala de visitas: duas lâmpadas (k) com dois pontos de comando (k) Cozinha: uma lâmpada (l) com um ponto de comando (l) e uma campainha (m) com um ponto de comando (m) situado ao lado do portão de entrada, no lado externo do muro Área de serviço: uma lâmpada (n) com um ponto de comando (n) Garagem: duas lâmpadas (o) com um ponto de comando (o) Varanda: duas lâmpadas (p) com dois pontos de comando (p) Jardim: duas lâmpadas (q) de 220 V com um ponto de comando (2q) Quintal do fundo: uma lâmpada (r) de 220 V com um ponto de comando (2r) Quintal da frente: duas lâmpadas (s) de 220 V com um ponto de comando (2s) Corredor lateral esquerdo: duas lâmpadas (t) com um ponto de comando (t) Corredor lateral direito: duas lâmpadas (u) com um ponto de comando (u) e uma lâmpada (v) com um ponto de comando (v)
  5. 5. Projeto 2: Residência Modelo 7 Etapa 4 - Previsão de Cargas de Tomadas - TUG e TUE Referência: Capítulo 13 - Tópico 13.4 Para a previsão de cargas de tomadas, determinaremos a quantidade de pontos de tomada (TUG e TUE) e respectivas potências mínimas para cada ambiente do imóvel a partir de seus perímetros e/ou suas áreas. Cálculos e Informações Dependência Número Mínimo de TUGs Previsão de TUGs e TUEs Suíte 1 p = 12,00 m 3n4,2 5 00,12 n =→== 3 TUGs de 100 VA Suíte 2 p = 13,20 m 3n6,2 5 20,13 n =→== 3 TUGs de 100 VA 1 TUE - ar condicionado - 220 V/8.500 BTU/h-1.550 VA Banheiros 1 e 2 a = 3,60 m2 n = 1 1 TUG de 600 VA 1 TUE - chuveiro - 220 V/5.400 VA Banheiro 3 a = 2,16 m2 n = 1 1 TUG de 600 VA Hall a = 3,36 m2 n = 1 1 TUG de 100 VA Sala de jantar p = 21,20 m 5n2,4 5 20,21 n =→== 5 TUGs de 100 VA Sala de visitas p = 17,60 m 4n5,3 5 60,17 n =→== 4 TUGs de 100 VA (duas tomadas duplas para TV, DVD, som etc.) Cozinha p = 12,40 m 4n5,3 5,3 40,12 n =→== 1 TUG - geladeira - 600 VA 1 TUG - freezer - 600 VA 1 TUG - exaustor - 100 VA 1 TUG - fogão - 100 VA 1 TUG de 600 VA (tomada dupla acima da bancada da pia) 1 TUE - torneira elétrica - 220 V/3.000 VA 1 TUE - forno de micro-ondas - 127 V/1.500 VA 1 TUE - lavadora de louças - 220 V/2.000 VA Área de serviço p = 10,40 m 3n0,3 5,3 40,10 n =→== 3 TUGs de 600 VA 1 TUE - lavadora de roupas - 220 V/1.000 VA 1 TUE - secadora de roupas - 220 V/2.500 VA Garagem n = 1 1 TUG de 100 VA Varanda n = 1 1 TUG de 100 VA Quintal do fundo n = 1 1 TUG de 1.000 VA (tomada à prova de umidade) Quintal da frente n = 1 Observação: Potência do motor calculada no Exercí- cio Resolvido 2 do Tópico 13.1. 1 TUG de 1.000 VA (tomada à prova de umidade) 1 TUE - motor 2φ do portão - 220 V/1 CV - 1.082 VA
  6. 6. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 8 A seguir, apresentamos a Tabela P2.3 com a síntese da previsão de cargas de tomadas da residência. Tabela P2.3 - Previsão de cargas de tomadas. Área Perímetro TUG TUE Dependência (m2 ) (m) Qtde. Sunit (VA) Stot (VA) Aparelho Stot (VA) ST1 9,00 12,00 3 100 300 ST2 10,80 13,20 3 100 300 AC(B) 1.550 B1 3,60 7,60 1 600 600 CH(B) 5.400 B2 3,60 7,60 1 600 600 CH(B) 5.400 B3 2,16 6,00 1 600 600 HL 3,36 10,00 1 100 100 SJ 24,08 21,20 5 100 500 SV 17,40 17,60 4 100 400 CZ 9,36 12,40 GL FZ EX FG 1 600 600 100 100 600 2.000 TN(B) FM LL(B) 3.000 1.500 2.000 AS 6,76 10,40 3 600 1.800 LR(B) SR(B) 1.000 2.500 GR 12,60 14,40 1 100 100 VR 27,72 21,60 1 100 100 JD 36,60 QFU 28,40 1 1.000 1.000 QFR 52,00 1 1.000 1.000 PA(B) 1.082 CLD 22,20 CLE 22,20 Nota: Os pontos de utilização bifásicos (220 V) estão indicados por (B). Planta Baixa com a Localização dos Pontos de Luz, de Comando e Tomadas TUG e TUE A simbologia usada para os pontos de luz, de comando e de tomadas segue as normas da NBR 5444, con- forme o Capítulo 5. Veja a Figura P2.3 no anexo deste projeto. Observe que os dispositivos conjugados, isto é, interruptores e/ou tomadas que se encontram em uma mesma caixa de passagem encontram-se ligados por uma linha cheia preta. Exemplos Na cozinha há dois interruptores bipolares de uma seção (2r e 2q) conjugados (ao lado da porta de saída para o quintal dos fundos) e duas tomadas monofásicas conjugadas, uma para o freezer (FZ) e outra para a geladeira (GL). No banheiro B1 há um interruptor simples de uma seção (d) conjugado com uma tomada monofásica. No banheiro B2 há outro dispositivo conjugado similar. Na sala de visitas há um interruptor simples de duas seções (t,u) conjugado com dois interruptores parale- los de uma seção (p,q).
  7. 7. Projeto 2: Residência Modelo 9 Etapa 5 - Quadro de Previsão de Cargas e Potência Instalada Referência: Capítulo 13 - Tópico 13.5 Após a previsão parcial das cargas por categoria (iluminação e tomadas), podemos preencher o Quadro de Previsão de Cargas, que contém o levantamento detalhado de todas as cargas relevantes, para que possamos dimensionar os diversos elementos que compõem a instalação elétrica do imóvel, Tabela P2.4. Tabela P2.4 - Quadro de previsão de cargas e potência instalada. Dimensões Iluminação TUG TUE Depend. Área (m2 ) Perím. (m) Qtde. Sunit (VA) Stot (VA) Qtde. Sunit (VA) Stot (VA) Aparelho Stot (VA) ST1 9,00 12,00 1 100 100 3 100 300 - - ST2 10,80 13,20 1 160 160 3 100 300 AC (B) 1.550 B1 3,60 7,60 1 2 100 60 220 1 600 600 CH (B) 5.400 B2 3,60 7,60 1 2 100 60 220 1 600 600 CH (B) 5.400 B3 2,16 6,00 1 100 100 1 600 600 HL 3,36 10,00 2 60 120 1 100 100 SJ 24,08 21,20 2 1 120 100 340 5 100 500 SV 17,40 17,60 2 110 220 4 100 400 CZ 9,36 12,40 1 1 100 40 140 3 2 600 100 2.000 TN (B) FM LL(B) 3.000 1.500 2.000 AS 6,76 10,40 1 100 100 3 600 1.800 LR (B) SR (B) 1.000 2.500 GR 12,60 14,40 2 80 160 1 100 100 VR 27,72 21,60 2 200 400 1 100 100 JD 36,60 2 (B) 167 334 QFU 28,40 1 (B) 150 150 1 1.000 1.000 QFR 52,00 2 (B) 150 300 1 1.000 1.000 PA (B) 1.082 CLD 22,20 3 100 300 CLE 22,20 2 100 200 Totais 3.564 9.400 23.432 Determinação da potência ou carga instalada (Sinst): Silum = 3.564 VA ≅ 3,56 kVA STUG = 9.400 VA = 9,40 kVA STUE = 23.432 VA ≅ 23,43 kVA Sinst = Silum + STUG + STUE = 3,56 + 9,40 + 23,43 ⇒ Sinst = 36,39 kVA
  8. 8. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 10 Etapa 6 - Modalidade e Limite de Fornecimento Referência: Capítulo 14 - Tópicos 14.1 e 14.2 Potência instalada: Sinst = 34,39 kVA Como a potência instalada é superior a 20 kW, de acordo com as Tabelas 14.2, 14.3 e 14.4 do livro, o projeto elétrico da residência se enquadra na modalidade C, sistema trifásico, estrela com neutro aéreo, 127 / 220 V com quatro condutores, três fases e um neutro (FFFN) e limite de fornecimento até 75 kW. Nesse caso, é necessário apresentar a guia da ART para a solicitação da ligação da energia elétrica. Etapa 7 - Cálculo da Demanda Máxima e Dimensionamento do Ramal de Entrada Referência: Capítulo 14 - Tópicos 14.3 e 14.4 Do quadro de previsão de cargas, Tabela P2.4, destacamos as potências de interesse para calcularmos os fatores de demanda (FD). Para isso, usaremos as Tabelas 14.5 a 14.8 do livro. S1 - Iluminação: Silum = 3,56 kVA Tomadas de uso geral: STUG = 9,40 kVA S1 = Silum + STUG = 3,56 + 9,40 ⇒ S1 = 12,96 kVA Tabela 14.5 → FD1 = 0,24 S2 - 2 chuveiros: SCH = 2 . 5400 = 10800 ⇒ SCH = 10,80 kVA 1 torneira elétrica: STN = 1 . 3000 = 3000 ⇒ STN = 3,00 kVA S2 = SCH + STN = 10,80 + 3,00 ⇒ S2 = 13,80 kVA (3 aparelhos) Tabela 14.6 → FD2 = 0,56 S3 - 1 lavadora de louças: S3 = 2,00 kVA (1 aparelho) Tabela 14.7 → FD3 = 1,00 S4 - 1 forno de micro-ondas: S4 = 1,50 kVA (1 aparelho) Tabela 14.7 → FD4 = 1,00 S5 - 1 secadora de roupas: S5 = 2,50 kVA (1 aparelho) Tabela 14.7 → FD5 = 1,00 S6 - 1 ar condicionado: S6 = 1,55 kVA (1 aparelho) Tabela 14.7 → FD6 = 1,00 S7 - 1 motor do portão: S7 ≅ 1,08 kVA (maior motor) Tabela 14.8 → FD7 = 1,00
  9. 9. Projeto 2: Residência Modelo 11 S8 - 1 lavadora de roupas: S8 = 1,00 kVA (menor motor) Tabela 14.8 → FD8 = 0,50 Observação: A lavadora de roupas não consta das tabelas da Eletropaulo. Como se trata de um equipamento fixo e a sua potência foi estimada em 1,00 kVA, ela foi considerada no cálculo da demanda máxima. Sendo uma máquina a motor com potência menor que a do motor do portão (1,082 kVA), ela foi enquadrada como o segundo motor da instalação (menor motor). Assim, conforme a Tabela 14.8 do livro, o seu fator de demanda é 0,50. Cálculo da Demanda Máxima - Dmáx Dmáx = S1 . FD1 + S2 . FD2 + S3 . FD3 + S4 . FD4 + S5 . FD5 + S6 . FD6 + S7 . FD7 + S8 . FD8 ⇒ Dmáx = 12,95 . 0,24 + 13,80 . 0,56 + 2,00 + 1,50 + 2,50 + 1,55 + 1,08 + 1,00 . 0,50 ⇒ Dmáx = 3,11 + 7,73 + 2,00 + 1,50 + 2,50 + 1,55 + 1,08 + 0,50 ⇒ Dmáx = 19,97 kVA Cálculo da Corrente de Demanda Máxima - IDmáx Como o sistema é trifásico em estrela, de acordo com a Tabela 14.10 do livro, a corrente IDmáx é calculada por: ⇒== 220.3 19970 V.3 D I máx Dmáx IDmáx = 52,41 A Dimensionamento do Ramal de Entrada Na Tabela 14.11 do livro, segunda coluna, entramos com o valor de corrente nominal igual ou imediata- mente superior à corrente de demanda máxima calculada, IDmáx = 52,41 A, ou seja, INdp = 60 A. Na linha dessa corrente obtemos todas as especificações para o dimensionamento do ramal de entrada: Categoria de atendimento: C3 Dispositivo de proteção: disjuntor tripolar de 60 A Ramal de entrada: três fases de seção 16 mm2 com capacidade de corrente de 68 A, neutro de seção 16 mm² (mesma especificação das fases), conforme a Tabela 14.13 do livro, e eletroduto de PVC com diâmetro de 32 mm Sistema de medição: direta Sistema de aterramento: condutor de 16 mm2 , eletroduto de PVC com diâmetro de 32 mm Poste: tubular de aço seção quadrada de 80 x 80 x 3 mm Caixa de entrada: tipo E (padrão Eletropaulo) Padrão de Entrada A Figura P2.4 ilustra um tipo de padrão de entrada da Eletropaulo com diversos detalhes construtivos, incluindo os itens especificados nesta etapa de projeto.
  10. 10. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 12 Etapa 8 - Localização dos Quadros de Medição (QM) e de Distribuição (QD) Referência: Capítulo 10 - Tópico 10.2 e Capítulo 15 - Tópico 15.2 Quadro de Medição - QM Em princípio, o quadro de medição QM deve ficar o mais próximo possível do quadro de distribuição QD, mas ele deve prioritariamente estar em local apropriado para a sua ligação à rede elétrica secundária da concessionária. Em residências, é muito comum instalar o QM em garagens ou no quintal da frente, pois esses ambientes ficam próximos ao local da rede elétrica secundária. Assim sendo, vamos posicionar o QM no quintal da frente, lado direito, próximo ao portão automático da residência modelo, conforme mostra a Figura P2.5. Quadro de Distribuição - QD Para a melhor localização QD, vamos analisar primeiramente o quadro de previsão de cargas, Tabela P2.4, para verificarmos quais dependências concentram a maior parcela da potência total instalada, lembrando que: Silum = 3,56 kVA STUG = 9,40 kVA STUE = 23,43 kVA Sinst = 36,39 kVA Em primeiro lugar, vemos que a maior carga se concentra nas tomadas de uso específico (STUE = 23,43 kVA), aproximadamente 2,5 vezes superior à potência atribuída às tomadas de uso geral (STUG = 9,40 kVA). Além disso, pelo quadro de distribuição de cargas verificamos que as dependências que concentram mais potência são: 1º Banheiros B1 e B2: 440 VA (iluminação) + 1.200 VA (TUG) + 10.800 VA (TUE) = 12.440 VA 2º Cozinha: 140 VA (iluminação + campainha) + 2.000 VA (TUG) + 6.500 VA (TUE) = 8.640 VA 3º Área de serviço: 100 VA (iluminação) + 1.800 VA (TUG) + 3.500 VA (TUE) = 5.400 VA No entanto, analisando a planta com todos os pontos de utilização alocados, Figura P2.3, verificamos que a concentração dos pontos está na região onde se situam a cozinha e a área de serviço. Assim, achamos que a ponderação pelo processo do baricentro torna-se desnecessária, pois é claro que o centro de carga fica na região ocupada pela área de serviço, cozinha e banheiros B1 e B2. Um local bom para a instalação do QD é ao lado da porta de entrada da cozinha, para quem vem da sala de jantar, pois o seu acesso é fácil e está geometricamente próximo das regiões de maior concentração de potência e de pontos de utilização, Figura P2.5.
  11. 11. Projeto 2: Residência Modelo 13 Etapa 9 - Divisão da Instalação em Circuitos Terminais e Implementação dos Esquemas Unifilares Referência: Capítulos 6 e 7 e Capítulo 15 - Tópicos 15.3 e 15.4 A divisão da instalação será feita em três blocos de circuitos, a saber: iluminação, tomadas de uso geral (TUG) e tomadas de uso específico (TUE). A definição dos pontos de utilização que comporão os circuitos será acompanhada do cálculo das suas potências aparentes S (VA) e respectivas correntes de projeto IB (A). Para esses cálculos, serão consideradas as suas tensões de alimentação, sendo v = 127 V para os circuitos monofásicos e V = 220 V para os circuitos bifásicos. Circuitos de Iluminação Os pontos de iluminação devem constituir circuitos independentes dos circuitos de tomadas (TUG e TUE) e respeitar as limitações de corrente de projeto IB (A) e potência S (VA) fornecidas pela Tabela 15.1 do livro. Assim, distribuiremos as cargas de iluminação em quatro circuitos terminais a partir da Tabela P2.4, visando o balanceamento das fases de alimentação. Circuito 1 (127 V): − CLE → 2 pontos de 100 VA − CLD → 3 pontos de 100 VA − GR → 2 pontos de 80 VA − VR → 2 pontos de 200 VA S1 = 5 . 100 + 2 . 80 + 2 . 200 ⇒ S1 = 1060 VA ∴ inferior a 1270 VA A35,8I 127 1060 v S I 1B 1 1B =⇒== ∴ inferior a 10 A Circuito 2 (127 V): − ST1 → 1 ponto de 100 VA − ST2 → 1 ponto de 160 VA − B1 → 1 ponto de 100 VA + 2 pontos de 60 VA − B2 → 1 ponto de 100 VA + 2 pontos de 60 VA − HL → 2 pontos de 60 VA S2 = 3 . 100 + 1 . 160 + 6 . 60 ⇒ S2 = 820 VA ∴ inferior a 1270 VA A46,6I 127 820 v S I 2B 2 2B =⇒== ∴ inferior a 10 A
  12. 12. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 14 Circuito 3 (127 V): − B3 → 1 ponto de 100 VA − CZ → 1 ponto de 100 VA + 1 ponto de 40 VA − AS → 1 ponto de 100 VA − SV → 2 pontos de 110 VA − SJ → 2 pontos de 120 VA + 1 ponto de 100 VA S3 = 4 . 100 + 1 . 40 + 2 . 110 + 2 . 120 ⇒ S3 = 900 VA ∴ inferior a 1270 VA A09,7I 127 900 v S I 3B 3 3B =⇒== ∴ inferior a 10 A Circuito 4 (220 V): − JD → 2 pontos de 167 VA − QFU → 1 ponto de 150 VA − QFR → 2 pontos de 150 VA S4 = 2 . 167 + 3 . 150 ⇒ S4 = 784 VA ∴ inferior a 2200 VA A56,3I 220 784 V S I 4B 4 4B =⇒== ∴ inferior a 10 A Tomadas de Uso Geral (TUG) Os pontos de tomadas de uso geral (TUG) devem constituir circuitos independentes dos circuitos de ilumina- ção e respeitar as limitações de corrente de projeto IB (A) e potência S (VA) fornecidas pela Tabela 15.2 do livro. Neste sentido, distribuiremos as cargas das TUGs em cinco circuitos terminais a partir da Tabela P2.4, visan- do o balanceamento das fases de alimentação. Circuito 5 (127 V): − ST1 → 3 pontos de 100 VA − ST2 → 3 pontos de 100 VA − HL → 1 ponto de 100 VA − SJ → 5 pontos de 100 VA − SV → 4 pontos de 100 VA − VR → 1 ponto de 100 VA − GR → 1 ponto de 100 VA S5 = 18 . 100 ⇒ S5 = 1800 VA ∴ inferior a 2100 VA A17,14I 127 1800 v S I 5B 5 5B =⇒== ∴ inferior a 16 A
  13. 13. Projeto 2: Residência Modelo 15 Circuito 6 (127 V) - exclusivo para os banheiros: − B1 → 1 ponto de 600 VA − B2 → 1 ponto de 600 VA − B3 → 1 ponto de 600 VA S6 = 3 . 600 ⇒ S6 = 1800 VA ∴ inferior a 2100 VA A17,14I 127 1800 v S I 6B 6 6B =⇒== ∴ inferior a 16 A Circuito 7 (127 V) - exclusivo para a cozinha: − CZ → 3 pontos de 600 VA + 2 pontos de 100 VA S7 = 3 . 600 + 2 . 100 ⇒ S7 = 2000 VA ∴ inferior a 2100 VA A75,15I 127 2000 v S I 7B 7 7B =⇒== ∴ inferior a 16 A Circuito 8 (127 V) - exclusivo para área de serviço: − AS → 3 pontos de 600 VA S8 = 3 . 600 ⇒ S8 = 1800 VA ∴ inferior a 2100 VA A17,14I 127 1800 v S I 8B 8 8B =⇒== ∴ inferior a 16 A Circuito 9 (127 V) - exclusivo para áreas externas: − QFR → 1 ponto de 1000 VA − QFU → 1 ponto de 1000 VA S9 = 2 . 1000 ⇒ S9 = 2000 VA ∴ inferior a 2100 VA A75,15I 127 2000 v S I 9B 9 9B =⇒== ∴ inferior a 16 A
  14. 14. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 16 Tomadas de Uso Específico (TUE) Os pontos de tomadas de uso específico (TUE) devem constituir circuitos independentes dos demais. Nessa residência haverá, portanto, nove circuitos de TUEs, conforme constam na Tabela P2.4. Circuito 10 (220 V) - banheiro 1 (chuveiro): − B1 → 1 ponto de 5400 VA ⇒= VA5400S10 A55,24I 220 5400 V S I 10B 10 10B =⇒== Circuito 11 (220 V) - banheiro 2 (chuveiro): − B2 → 1 ponto de 5400 VA ⇒= VA5400S11 A55,24I 220 5400 V S I 11B 11 11B =⇒== Circuito 12 (220 V) - cozinha (torneira elétrica): − CZ → 1 ponto de 3000 VA ⇒= VA3000S12 A64,13I 220 3000 V S I 12B 12 12B =⇒== Circuito 13 (220 V) - área de serviço (lavadora de roupas): − AS → 1 ponto de 1000 VA ⇒= VA1000S13 A55,4I 220 1000 V S I 13B 13 13B =⇒== Circuito 14 (220 V) - área de serviço (secadora de roupas): − AS → 1 ponto de 2500 VA ⇒= VA2500S14 A36,11I 220 2500 V S I 14B 14 14B =⇒== Circuito 15 (220 V) - cozinha (lavadora de louças): − CZ → 1 ponto de 2000 VA ⇒= VA2000S15 A09,9I 220 2000 V S I 15B 15 15B =⇒==
  15. 15. Projeto 2: Residência Modelo 17 Circuito 16 (127 V) - cozinha (forno de micro-ondas): − CZ → 1 ponto de 1500 VA ⇒= VA1500S16 A81,11I 127 1500 v S I 16B 16 16B =⇒== Circuito 17 (220 V) - suíte 2 (ar condicionado): − ST2 → 1 ponto de 1550 VA ⇒= VA1550S17 A05,7I 220 1550 V S I 17B 17 17B =⇒== Circuito 18 (220 V) - quintal da frente (motor do portão automático): − QFR → 1 ponto de 1082 VA ⇒= VA1082S18 A92,4I 220 1082 V S I 18B 18 18B =⇒== Após a divisão dos circuitos terminais, montamos o quadro de divisão dos circuitos terminais que sintetiza as informações e os valores obtidos anteriormente, Tabela P2.5. Tabela P2.5 - Quadro de divisão dos circuitos terminais. Circuito Potência No Tipo Tensão (V) Local Quantidade X Potência (VA) Potência Total (VA) 1 Iluminação 127 CLE CLD GR VR 2 x 100 3 x 100 2 x 80 2 x 200 1.060 2 Iluminação 127 ST1 ST2 B1 B2 HL 1 x 100 1 x 160 1 x 100 + 2 x 60 1 x 100 + 2 x 60 2 x 60 820 3 Iluminação 127 B3 CZ AS SV SJ 1 x 100 1 x 100 + 1 x 40 1 x 100 2 x 110 2 x 120 + 1 x 100 900 4 Iluminação 220 JD QFU QFR 2 x 167 1 x 150 2 x 150 784
  16. 16. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 18 Circuito Potência No Tipo Tensão (V) Local Quantidade X Potência (VA) Potência Total (VA) 5 TUG 127 ST1 ST2 HL SJ SV VR GR 3 x 100 3 x 100 1 x 100 5 x 100 4 x 100 1 x 100 1 x 100 1.800 6 TUG 127 B1 B2 B3 1 x 600 1 x 600 1 x 600 1.800 7 TUG 127 CZ 3 x 600 2 x 100 2.000 8 TUG 127 AS 3 x 600 1.800 9 TUG 127 QFR QFU 1 x 1.000 1 x 1.000 2.000 10 TUE (CH) Chuveiro 220 B1 1 x 5.400 5.400 11 TUE (CH) Chuveiro 220 B2 1 x 5.400 5.400 12 TUE (TN) Torneira elétrica 220 CZ 1 x 3.000 3.000 13 TUE (LR) Lavadora a de roupas 220 AS 1 x 1.000 1.000 14 TUE (SR) Secadora de roupas 220 AS 1 x 2.500 2.500 15 TUE (LL) Lavadora de louças 220 CZ 1 x 2.000 2.000 16 TUE (FM) Forno de micro-ondas 127 CZ 1 x 1.500 1.500 17 TUE (AC) Ar condicionado 220 ST2 1 x 1.550 1.550 18 TUE (PA) Portão automático 220 QFR 1 x 1.082 1.082 Balanceamento das Fases RST Na Etapa 6, foi definida a modalidade C de fornecimento de energia elétrica para o projeto, isto é, um QM com sistema trifásico, 127/220 V com quatro condutores, três fases e um neutro (FFFN) com capacidade de corrente de 68 A. Com os dados do quadro de divisão dos circuitos terminais, Tabela P2.5, faremos o balanceamento (equilí- brio de cargas) das três fases RST que saem do QM para alimentar o QD. A Tabela P2.6 apresenta a distribuição das potências instaladas em cada circuito entre as fases RST de forma convenientemente balanceada.
  17. 17. Projeto 2: Residência Modelo 19 Mas como o que interessa é o equilíbrio entre as demandas, e não entre as potências instaladas, foi acres- centada uma coluna com os fatores de demanda (FD) relativos à instalação como um todo, conforme haviam sido determinados na Etapa 7 do projeto. O conhecimento dos fatores de demanda na distribuição das cargas instaladas permite antever a possibilidade de equilíbrio entre as demandas. É por isso que a Tabela P2.6 está dividida em blocos relativos aos respectivos fatores de demanda. Isso nem sempre é possível, mas trata-se de uma estratégia interessante para buscar o melhor balanceamento possível entre as fases da instalação. Tabela P2.6 - Balanceamento das fases RST. Fases do Circuito Alimentador Número do Circuito Tipo FD Tensão (V) Potência Total (VA) R S T 1 Iluminação 127 1.060 1.060 2 Iluminação 127 820 820 3 Iluminação 127 900 900 4 Iluminação 220 784 392 392 5 TUG 127 1.800 1.800 6 TUG 127 1.800 1.800 7 TUG 127 2.000 2.000 8 TUG 127 1.800 1.800 9 TUG 0,24 127 2.000 2.000 Subtotal 4.192 4.420 4.352 10 TUE (CH) 220 5.400 2.700 2.700 11 TUE (CH) 220 5.400 2.700 2.700 12 TUE (TN) 0,56 220 3.000 1.500 1.500 Subtotal 5.400 4.200 4.200 13 TUE (LR) 0,50 220 1.000 500 500 Subtotal 500 500 14 TUE (SR) 220 2.500 1.250 1.250 15 TUE (LL) 220 2.000 1.000 1.000 16 TUE (FM) 127 1.500 1.500 17 TUE (AC) 220 1.550 775 775 18 TUE (PA) 1,00 220 1.082 541 541 Subtotal 2.566 3.275 2.791 Carga Instalada (VA) Total R S T 36.396 12.658 11.895 11.843
  18. 18. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 20 Cálculo da Demanda Máxima da Fase R - DRmáx A demanda máxima da fase R do circuito alimentador do QD deve ser determinada a partir dos dados obti- dos na Tabela P2.6. S1- Iluminação e TUGs: S1 = Silum + STUG = 4192 ⇒ S1 = 4,19 kVA → FD1 = 0,24 S2- 2 chuveiros: S2 = 2 . 2700 = 5400 ⇒ S2 = 5,40 kVA → FD2 = 0,56 S3- 1 lavadora de roupas: S3 = 500 ⇒ S3 = 0,50 kVA → FD3 = 0,50 S4- 1 secadora de roupas: S4 = 1250 ⇒ S4 = 1,25 kVA → FD4 = 1,00 S5- 1 ar condicionado: S5 = 775 ⇒ S5 = 0,78 kVA → FD5 = 1,00 S6- 1 motor do portão: S6 = 541 ⇒ S6 = 0,54 kVA → FD6 = 1,00 DRmáx = S1 . FD1 + S2 . FD2 + S3 . FD3 + S4 . FD4 + S5 . FD5 + S6 . FD6 ⇒ DRmáx = 4,19 . 0,24 + 5,40 . 0,56 + 0,50 . 0,50 + 1,25 + 0,78 + 0,54 ⇒ DRmáx = 1,01 + 3,02 + 0,25 + 1,25 + 0,78 + 0,54 ⇒ DRmáx = 6,85 kVA Cálculo da Corrente de Demanda Máxima da Fase R - IDRmáx A corrente de demanda máxima da fase R (IDRmáx), considerando a tensão entre fase e neutro (v = 127 V), vale: ⇒== 127 6850 v D I Rmáx DRmáx IDRmáx = 53,94 A Cálculo da Demanda Máxima da Fase S - DSmáx A demanda máxima da fase S do circuito alimentador do QD deve ser determinada a partir dos dados obtidos na Tabela P2.6. S1- Iluminação e TUGs: S1 = Silum + STUG = 4420 ⇒ S1 = 4,42 kVA → FD1 = 0,24 S2- 1 chuveiro e 1 torneira: S2 = 2700 + 1500 = 4200 ⇒ S2 = 4,20 kVA → FD2 = 0,56 S3- 1 lavadora de louças: S3 = 1000 ⇒ S3 = 1,00 kVA → FD3 = 1,00 S4- 1 forno de micro-ondas: S4 = 1500 ⇒ S4 = 1,50 kVA → FD4 = 1,00 S5- 1 ar condicionado: S5 = 775 ⇒ S5 = 0,78 kVA → FD5 = 1,00 DSmáx = S1 . FD1 + S2 . FD2 + S3 . FD3 + S4 . FD4 + S5 . FD5 ⇒ DSmáx = 4,42 . 0,24 + 4,20 . 0,56 + 1,00 + 1,50 + 0,78 ⇒ DSmáx = 1,06 + 2,35 + 1,00 + 1,50 + 0,78 ⇒ DSmáx = 6,69 kVA Cálculo da Corrente de Demanda Máxima da Fase S - IDSmáx A corrente de demanda máxima da fase S (IDSmáx), considerando a tensão entre fase e neutro (v = 127 V), vale: ⇒== 127 6690 v D I Smáx DSmáx IDSmáx = 52,68 A
  19. 19. Projeto 2: Residência Modelo 21 Cálculo da Demanda Máxima da Fase T - DTmáx A demanda máxima da fase T do circuito alimentador do QD deve ser determinada a partir dos dados obtidos na Tabela P2.6. S1- Iluminação e TUGs: S1 = Silum + STUG = 4352 ⇒ S1 = 4,35 kVA → FD1 = 0,24 S2- 1 chuveiro e 1 torneira: S2 = 2700 + 1500 = 4200 ⇒ S2 = 4,20 kVA → FD2 = 0,56 S3- 1 lavadora de roupas: S3 = 500 ⇒ S3 = 0,50 kVA → FD3 = 0,50 S4- 1 secadora de roupas: S4 = 1250 ⇒ S4 = 1,25 kVA → FD4 = 1,00 S5- 1 lavadora de louças: S5 = 1000 ⇒ S5 = 1,00 kVA → FD5 = 1,00 S6- 1 motor do portão: S6 = 541 ⇒ S6 = 0,54 kVA → FD6 = 1,00 DTmáx = S1 . FD1 + S2 . FD2 + S3 . FD3 + S4 . FD4 + S5 . FD5 + S6 . FD6 ⇒ DTmáx = 4,35 . 0,24 + 4,20 . 0,56 + 0,50 . 0,50 + 1,25 + 1,00 + 0,54 ⇒ DTmáx = 1,04 + 2,35 + 0,25 + 1,25 + 1,00 + 0,54 ⇒ DTmáx = 6,43 kVA Cálculo da Corrente de Demanda Máxima da Fase T - IDTmáx A corrente de demanda máxima da fase T (IDTmáx), considerando a tensão entre fase e neutro (v = 127 V), vale: ⇒== 127 6430 v D I Tmáx DTmáx IDTmáx = 50,63 A Relação entre as Correntes de Demanda Máxima das Fases Analisando os resultados obtidos, vemos que a fase mais carregada é a R, com 6,85 kVA e 53,94 A, vindo em seguida a fase S, com 6,69 kVA e 52,68 A, sendo a fase menos carregada a T, com 6,43 kVA e 50,63 A. Comparando a fase mais carregada (R) com a menos carregada (T), concluímos que a diferença é de aproxima- damente 6,5%, pois: 065,1 I I 63,50 94,53 I I DTmáx DRmáx DTmáx DRmáx =⇒= Esse percentual demonstra que as cargas foram distribuídas convenientemente entre as fases, obtendo-se um bom equilíbrio. A Tabela P2.7 apresenta a síntese da distribuição de cargas entre as fases.
  20. 20. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 22 Tabela P2.7 - Distribuição de cargas entre as fases RST. Fases do Circuito Alimentador Número do Circuito Tipo Tensão (V) Potência Total (VA) R S T 1 Iluminação 127 1.060 1.060 2 Iluminação 127 820 820 3 Iluminação 127 900 900 4 Iluminação 220 784 392 392 5 TUG 127 1.800 1.800 6 TUG 127 1.800 1.800 7 TUG 127 2.000 2.000 8 TUG 127 1.800 1.800 9 TUG 127 2.000 2.000 10 TUE (CH) 220 5.400 2.700 2.700 11 TUE (CH) 220 5.400 2.700 2.700 12 TUE (TN) 220 3.000 1.500 1.500 13 TUE (LR) 220 1.000 500 500 14 TUE (SR) 220 2.500 1.250 1.250 15 TUE (LL) 220 2.000 1.000 1.000 16 TUE (FM) 127 1.500 1.500 17 TUE (AC) 220 1.550 775 775 18 TUE (PA) 220 1.082 541 541 Total R S T Carga Instalada (kVA) 36,40 12,66 11,90 11,84 Demanda Máxima (kVA) 19,97 6,85 6,69 6,43 Corrente de Demanda Máxima (A) 52,41 53,94 52,68 50,63 Observações 1) A carga instalada total (36,40 kVA), cujo valor é igual ao determinado na Etapa 5 do projeto, é a soma das cargas instaladas em cada fase: 36,40 kVA = 12,66 + 11,90 + 11,84. 2) A demanda máxima total (19,97 kVA), cujo valor é igual ao determinado na Etapa 7 do projeto, é a soma das demandas máximas das fases: 19,97 kVA = 6,85 + 6,69 + 6,43. 3) A corrente de demanda máxima total NÃO é a soma das correntes de demanda máxima das fases (52,41 A ≠ 53,94 + 52,68 + 50,63), mas representa o valor que teria a corrente das fases se o equilíbrio fosse total, conforme já havia sido determinado na Etapa 7 do projeto. O seu valor é aproximadamente a média das correntes reais das fases: 52,41 A ≅ (53,94 + 52,68 + 50,63)/3. Capacidade de Ampliação Futura da Instalação A capacidade máxima de corrente do sistema de fornecimento de energia elétrica do projeto é 68 A e o dis- juntor tripolar de proteção é de 60 A, conforme o dimensionamento realizado na Etapa 7 do projeto. Portanto, o limite de demanda máxima por fase para esse projeto é: kVA62,7DVA762060.127I.vD FmáxNdpFmáx =⇒=== Como as demandas máximas reais das fases RST são, respectivamente, 6,85 kVA, 6,69 kVA e 6,43 kVA, há em relação ao limite de demanda máxima uma folga de potência por fase, a qual permite prever uma reserva para possível ampliação futura da instalação.
  21. 21. Projeto 2: Residência Modelo 23 As folgas de potência e corrente por fase valem: Fase R: kVA77,085,662,7DDD RmáxFmáxR =−=−=∆ ou VA770D R =∆ A06,6I94,5360III DRDRmáxNdpDR =∆⇒−=−=∆ Fase S: kVA93,069,662,7DDD SmáxFmáxS =−=−=∆ ou VA930DS =∆ A32,7I68,5260III DSDSmáxNdpDS =∆⇒−=−=∆ Fase T: kVA19,143,662,7DDD TmáxFmáxT =−=−=∆ ou VA1190DT =∆ A37,9I63,5060III DTDTmáxNdpDT =∆⇒−=−=∆ Por fim, ao escolher o quadro que será utilizado como QD, deve-se já prever um espaço mínimo para futuras ampliações. De acordo com a Tabela 15.5 do livro, para um total de 18 circuitos, como é o caso deste projeto, a NBR 5410 estabelece que se deve prever um espaço de reserva para pelo menos mais 4 circuitos, ou seja, para mais 4 disjuntores. Localização dos Eletrodutos e Representação em Planta Baixa Definidas as características dos circuitos terminais e a sua distribuição entre as fases de alimentação, é neces- sário determinar a localização dos diversos eletrodutos, representando-os na planta baixa. Para isso, devem ser considerados alguns fatores: 1) Os pontos de luz adjacentes devem estar, sempre que possível, ligados entre si, mesmo estando em ambientes diferentes da planta. 2) A localização dos eletrodutos deve propiciar, sempre que possível, trajetos mais curtos para a fiação dos circuitos. 3) Os trechos de eletrodutos entre caixas de passagens devem ter no máximo 15 m em áreas internas e 30 m em áreas externas. 4) A localização dos eletrodutos deve ser tal que evite a concentração excessiva de condutores de diversos circuitos em um único trecho. 5) Os eletrodutos para os circuitos de tomadas não precisam ser independentes dos usados para os circuitos de iluminação. No entanto, é comum a sua instalação em paredes e pisos para evitar a concentração de condutores nos eletrodutos destinados principalmente aos circuitos de iluminação. 6) Embora a maioria dos eletrodutos seja instalada em linha reta, na planta baixa eles são representados em linhas curvas para evitar que cortem ou passem por cima de símbolos ou outras informações relevantes. 7) A instalação de eletrodutos em pisos e paredes de banheiros deve ser evitada ou feita com o máximo cuidado por causa da instalação hidráulica ali presente. 8) Muitos projetistas preferem não utilizar eletrodutos em pisos nas áreas internas de residências. O motivo é o receio de que a ocorrência de algum problema grave na parte interna da instalação (rompimento de condutor, entupimento de eletroduto etc.) leve à necessidade de quebrar o piso para a sua manutenção.
  22. 22. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 24 A Figura P2.6 apresenta os pontos de utilização com a identificação do número do circuito e a localização do eletroduto que interliga o QM ao QD, onde serão instalados os condutores do circuito alimentador do QD. Observe que junto do quadro de medição está representado o símbolo do eletroduto que desce, o qual conduzirá os condutores do ramal de alimentação até o QM. A Figura P2.7 apresenta a mesma planta baixa na qual foram acrescentados os eletrodutos que permitirão a instalação dos circuitos de iluminação e de tomadas (TUGs e TUEs). Naturalmente, a localização dos eletrodutos pode e deve sofrer modificações de acordo com a implemen- tação dos esquemas unifilares dos circuitos da instalação na medida em que surge uma grande concentração de condutores em um único eletroduto ou que se visualizem outras possibilidades melhores de caminhos para a enfiação dos condutores dos circuitos. Esquemas Unifilares dos Circuitos e Representação em Planta Baixa Circuito Alimentador - QM para QD Tipo Tensão (V) Fase(s) Carga Instalada (kVA) Trifásico com neutro 127 / 220 R, S e T 36,40 A Figura P2.8 apresenta o esquema unifilar do circuito alimentador do QD na planta baixa da residência modelo. Observações 1) Junto do quadro de medição encontram-se representados os condutores do ramal de alimentação de entrada. 2) A representação dos condutores do circuito foi feita por meio de uma linha de chamada, pois o eletroduto é embutido em parede. A linha de chamada deve estar na posição horizontal para que os condutores sejam representados verticalmente, conforme estabelece o Subtópico 6.2.2 do livro. 3) A ordem de representação dos eletrodutos deve ser: neutro, fase, retorno e proteção. Veja o Subtópico 6.2.1 do livro. 4) As regras anteriores serão aplicadas a todos os circuitos do projeto. Nos Capítulos 6 e 7 do livro foram apresentados diversos tipos de circuitos de iluminação e de tomadas com os mais diversos recursos técnicos e tecnológicos existentes. Nesta parte da Etapa 9 do projeto, usaremos particularmente como referência os circuitos descritos no Capítulo 6, que são mais comuns, embora alguns circuitos especiais mostrados no Capítulo 7 também possam ser utilizados. A Etapa 3 e as Tabelas P2.5 e P2.6 desta etapa especificam os circuitos do seguinte modo: Circuitos 1, 2, 3 e 4 Circuito 1 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) Iluminação 127 T CLE CLD GR VR 2 x 100 3 x 100 2 x 80 2 x 200
  23. 23. Projeto 2: Residência Modelo 25 Corredor lateral esquerdo: duas lâmpadas (t) com um ponto de comando (t) Corredor lateral direito: duas lâmpadas (u) com um ponto de comando (u) e uma lâmpada (v) com um ponto de comando (v) Garagem: duas lâmpadas (o) com um ponto de comando (o) Varanda: duas lâmpadas (p) com dois pontos de comando (p) Circuito 2 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) Iluminação 127 S ST1 ST2 B1 B2 HL 1 x 100 1 x 160 1 x 100 + 2 x 60 1 x 100 + 2 x 60 2 x 60 Suíte 1: uma lâmpada (a) com um ponto de comando (a) Suíte 2: uma lâmpada (b) com um ponto de comando (b) Banheiro 1: uma lâmpada (c) com um ponto de comando (c) mais duas arandelas (d) com um ponto de comando (d) Banheiro 2: uma lâmpada (e) com um ponto de comando (e) mais duas arandelas (f) com um ponto de comando (f) Hall: uma arandela (h1) com um ponto de comando (h1) e uma arandela (h2) com um ponto de comando (h2) As duas suítes são exemplos de ambientes onde seria interessante substituir o circuito de comando tradicio- nal pelo comando por dimmer, como os apresentados no Tópico 7.2.3 do livro. Circuito 3 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) Iluminação 127 T B3 CZ AS SV SJ 1 x 100 1 x 100 + 1 x 40 1 x 100 2 x 110 2 x 120 + 1 x 100 Banheiro 3: uma lâmpada (g) com um ponto de comando (g) Cozinha: uma lâmpada (m) com um ponto de comando (m) Área de serviço: uma lâmpada (n) com um ponto de comando (n) Sala de visitas: duas lâmpadas (l) com dois pontos de comando (l) Sala de jantar: duas lâmpadas (i) com três pontos de comando (i) e uma arandela (j) com um ponto de comando (j) A sala de jantar é um exemplo de ambiente onde se poderia optar por usar relés de impulso para comandar as duas lâmpadas (l) por três pontos distintos, substituindo os interruptores por pulsadores, como exibido no Tópico 7.2.4 do livro.
  24. 24. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 26 Circuito 4 Tipo Tensão (V) Fases Ambientes Quantidade x Potência (VA) Iluminação 220 R e T JD QFU QFR 2 x 167 1 x 150 2 x 150 Jardim: duas lâmpadas (q) de 220 V com um ponto de comando (2q) Quintal do fundo: uma lâmpada (r) de 220 V com um ponto de comando (2r) Quintal da frente: duas lâmpadas (s) de 220 V com um ponto de comando (2s) A Figura P2.9 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 1, 2, 3 e 4 e a Figura P2.10 mostra o seu respec- tivo esquema unifilar na planta baixa da residência modelo. Observação: O condutor PE, obrigatório em todos os pontos de utilização, conforme o Subtópico 6.2.4 do livro, não está sendo ainda representado. O motivo é que os circuitos de tomadas ainda serão implementados, de modo que muitos condutores PE serão naturalmente inseridos. Circuitos 5 e 6 Circuito 5 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) TUG 127 S ST1 ST2 HL SJ SV VR GR 3 x 100 3 x 100 1 x 100 5 x 100 4 x 100 1 x 100 1 x 100 Circuito 6 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) TUG 127 R B1 B2 B3 1 x 600 1 x 600 1 x 600 A Figura P2.11 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 5 e 6 e a Figura P2.12 mostra o seu respectivo esquema unifilar na planta baixa da residência modelo.
  25. 25. Projeto 2: Residência Modelo 27 Circuitos 7, 8 e 9 Circuito 7 Tipo Tensão (V) Fase Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUG 127 R CZ 3 x 600 2 x 100 Circuito 8 Tipo Tensão (V) Fase Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUG 127 S AS 3 x 600 Circuito 9 Tipo Tensão (V) Fase Ambientes Quantidade x Potência (VA) TUG 127 T QFR QFU 1 x 1000 1 x 1000 A Figura P2.13 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 7, 8 e 9 e a Figura P2.14 mostra o seu respectivo esquema unifilar na planta baixa da residência modelo. Circuitos 10, 11 e 12 Circuito 10 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (CH) 220 R e T B1 1 x 5400 Circuito 11 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (CH) 220 R e S B2 1 x 5400 Circuito 12 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (TN) 220 S e T CZ 1 x 3000 A Figura P2.15 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 10, 11 e 12 e a Figura P2.16 mostra o seu respectivo esquema unifilar na planta baixa da residência modelo.
  26. 26. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 28 Circuitos 13, 14 e 15 Circuito 13 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (LR) 220 R e T AS 1 x 1000 Circuito 14 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (SR) 220 R e T AS 1 x 2500 Circuito 15 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (LL) 220 S e T CZ 1 x 2000 A Figura P2.17 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 13, 14 e 15 e a Figura P2.18 mostra o seu respectivo esquema unifilar na planta baixa da residência modelo. Circuitos 16, 17 e 18 Circuito 16 Tipo Tensão (V) Fase Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (FM) 127 S CZ 1 x 1500 Circuito 17 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (AC) 220 R e S ST2 1 x 1550 Circuito 18 Tipo Tensão (V) Fases Ambiente Quantidade x Potência (VA) TUE (PA) 220 R e T QFR 1 x 1082 A Figura P2.19 apresenta o esquema multifilar dos circuitos 16, 17 e 18 e a Figura P2.20 mostra os seus respectivos esquemas unifilares na planta baixa da residência modelo.
  27. 27. Projeto 2: Residência Modelo 29 Finalizada a implementação do esquema unifilar de todos os circuitos do projeto, é necessário verificar se há algum ponto de utilização, particularmente os pontos de iluminação, sem o condutor de proteção PE. Analisando a Figura P2.20, vemos que falta o condutor PE nos seguintes pontos de iluminação: d, f, g, i, j, k, o, p, q, s, t, u e v. A Figura P2.21 apresenta o esquema unifilar completo da planta baixa da residência, o qual inclui o condutor PE em todos os pontos de utilização da instalação. Etapa 10 - Dimensionamento dos Condutores dos Circuitos Referência: Capítulo 16 Para o dimensionamento dos condutores fase (R, S e T) dos circuitos terminais e do cabo alimentador do QD, vamos usar os três critérios estabelecidos no Capítulo 16 do livro, a saber: I) Critério da capacidade de condução de corrente, Tópico 16.2 do livro; II) Critério do limite da queda de tensão, Tópico 16.3 do livro; III)Critério das seções mínimas dos condutores, Subtópico 16.4.1 do livro. Para o dimensionamento dos condutores neutro (N) e de proteção (PE), usaremos, respectivamente, os crité- rios apresentados nos Subtópicos 16.4.2 e 16.4.3 do livro. Dimensionamento dos Condutores dos Circuitos de Iluminação Especificações dos circuitos de iluminação: Eletrodutos: PVC flexível médio (não magnético) e PVC rígido (não magnético) para o jardim Métodos de instalação: no 7 - ref.: B1 (eletroduto embutido em alvenaria) e no 61A - ref.: D (eletroduto enterrado) para o jardim - Tabela 16.3 Temperaturas ambientes: 30 °C para cabos não subterrâneos e 20 °C para cabos subterrâneos Cabo de cobre Superastic Flex: isolação de PVC / 70 °C Observação: Os pontos de iluminação para os quais não foram previstas lâmpadas específicas (vapor metálico, halógena etc.) serão considerados, para efeito de dimensionamento dos condutores, como pontos de instalação de lâmpadas incandescentes, permitindo que outros tipos de lâmpada sejam usados, principalmente a fluorescente compacta, sem comprometer a segurança do circuito. Circuito 1: S1 = 1.060 VA / 127 V A Tabela P2.5 mostra os pontos de utilização do circuito 1 e a Figura P2.22 apresenta apenas os elementos relativos a ele, isto é, os eletrodutos que interligam todos os pontos de iluminação ao QD, todos os condutores dos diversos circuitos neles instalados, as potências dos pontos de iluminação e as distâncias dos diversos trechos dessa rede de eletrodutos. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: Independente das derivações previstas para o circuito, a potência a ser considerada deve ser a total, ou seja, S1 = 1060 VA.
  28. 28. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 30 A quantidade máxima de circuitos agrupados em um mesmo eletroduto nessa rede é três. Observação: Na Figura P2.22 os eletrodutos foram representados em linha reta, que é provavelmente como eles estarão dispostos na construção, lembrando que a sua representação em linhas curvas serve apenas para evitar que elas cruzem com símbolos ou outros dados de interesse da planta. Cálculo da Corrente de Projeto IB1 Lâmpada incandescente - circuito monofásico (127 V) - carga resistiva, Tabela 16.4 A35,8I 127 1060 v S I 1B 1 1B =⇒== Cálculo da Corrente de Projeto Corrigida IC1 Circuito monofásico: 2 condutores carregados - Tabela 16.5 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 1, 3 e 4) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 A93,11I 70,0.00,1 35,8 FCA.FCT I I 1C 1B 1C =⇒== Para isolação de PVC / 70°C, temperatura ambiente de 30°C, método de referência B1 e 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 11,93 A, ou seja, IZ1 = 14 A, correspondendo ao condutor com seção nominal de 1 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: O ponto de iluminação mais distante do QD é o ponto u, localizado no fundo do corredor lateral direito, totalizando 23,40 m. O caminho que corresponde à distância máxima de 23,40 m foi dividido em cinco trechos a partir do QD e identificados por T1 a T5. Nesses trechos, observamos que as cargas encontram-se distribuídas, de modo que será aplicado o méto- do da queda de tensão trecho a trecho. De acordo com a Tabela 16.15 e a Figura 16.8 do livro, o limite de queda de tensão para esse circuito é ∆V%(máx) = 4%. Observações 1) Nas derivações do circuito 1 não há nenhuma outra carga em menor distância, mas cuja potência seja tão elevada que justifique a sua inclusão na análise por esse critério. 2) Conforme veremos ao longo deste projeto, a análise pelo método da queda de tensão trecho a trecho é mais precisa, porém se aplica mais a casos que envolvam grandes distâncias entre as cargas ou grandes cargas distribuídas. Para essa análise, devemos partir de uma seção inicial do condutor fase, tomada como referência. Pelo critério da capacidade de condução de corrente, a seção mínima deve ser 1 mm2 . No entanto, consultando a Tabela 16.20 do livro, constatamos que a NBR 5410 estabelece que a seção mínima de condutores de cobre para circuitos de iluminação deve ser 1,5 mm2 , de modo que esta será a seção de referência para a aplicação do crité- rio do limite da queda de tensão de 4%.
  29. 29. Projeto 2: Residência Modelo 31 Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex de seção 1,5 mm2 , eletroduto de material não magnético, circuito monofásico, FP = 0,95, cujo valor é ∆Vu = 27,6 V/A.km. A Tabela P2.8 apresenta os resultados dos cálculos das quedas de tensão trecho a trecho e que se encontram em seguida a ela: Tabela P2.8 - Circuito 1 - Queda de tensão trecho a trecho. Trecho QD - T1 T1 - T2 T2 - T3 T3 - T4 T4 - T5 Comprimento L [km] 0,0075 0,0021 0,0036 0,0027 0,0075 Potência aparente concentrada [VA] 1060 860 460 200 100 Corrente de projeto IB [A] / trecho 8,35 6,77 3,62 1,57 0,79 Queda de tensão percentual ∆V% 1,36 0,31 0,28 0,09 0,13 Queda de tensão percentual total ∆V% 1,36 + 0,31 + 0,28 + 0,09 + 0,13 = 2,17% Análise do resultado 2,17% < 4% Trecho QD - T1: A35,8I 127 1060 v S I BB =⇒== e %36,1%V 127 100.0075,0.35,8.6,27 v 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T1 - T2: A77,6I 127 860 v S I BB =⇒== e %31,0%V 127 100.0021,0.77,6.6,27 v 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T2 - T3: A62,3I 127 460 v S I BB =⇒== e %28,0%V 127 100.0036,0.62,3.6,27 v 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T3 - T4: A57,1I 127 200 v S I BB =⇒== e %09,0%V 127 100.0027,0.57,1.6,27 v 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T4 - T5: A79,0I 127 100 v S I BB =⇒== e %13,0%V 127 100.0075,0.79,0.6,27 v 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Como a queda de tensão percentual total ∆V% do circuito (penúltima linha da Tabela P2.8) não ultrapassou o limite de 4% estabelecido pela NBR 5410, significa que a seção 1,5 mm2 atende ao critério do limite da queda de tensão. III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima do condutor fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima do condutor fase para circuitos de iluminação, cabo de cobre, é 1,5 mm2 (informação já usada na aplicação do critério anterior). Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para o condutor fase do circuito 1 é 1,5 mm2 , cuja capacidade de condução de corrente é IZ1 = 17,5 A (Tabela 16.11, B1, dois condutores carregados).
  30. 30. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 32 Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito monofásico deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 1,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE para o circuito 1 deve ser a mesma do condutor fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 1,5 mm2 . Conclusão: circuito 1 → F = N = PE = 1,5 mm2 e IZ1 = 17,5 A Circuitos 2 e 3: S2 = 820 VA / 127 V e S3 = 900 VA / 127 V Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.23. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S2 = 820 VA e no máximo três circuitos agrupados; S3 = 900 VA e no máximo três circuitos agrupados. Para os circuitos 2 e 3, são dados: Lâmpada incandescente - circuito monofásico (127 V) - carga resistiva, Tabela 16.4 Circuito monofásico: 2 condutores carregados, Tabela 16.5 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Circuito 2: para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 2, 5 e 6) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Circuito 3: para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 1, 3 e 4) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Cálculos da corrente de projeto IB2 e da corrente de projeto corrigida IC2 A46,6I 127 820 v S I 2B 2 2B =⇒== e A23,9I 70,0.00,1 46,6 FCA.FCT I I 2C 2B 2C =⇒== Cálculos da corrente de projeto IB3 e da corrente de projeto corrigida IC3 A09,7I 127 900 v S I 3B 3 3B =⇒== e A13,10I 70,0.00,1 09,7 FCA.FCT I I 3C 3B 3C =⇒== Para isolação de PVC / 70°C, temperatura ambiente de 30 °C, método de referência B1 e 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 9,23 A (circuito 2) e 10,13 A (circuito 3), ou seja, IZ2 = IZ3 = 11 A, correspondendo ao condutor com seção nominal de 0,75 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuito 2: cargas concentradas, distância máxima L2 = 9,10 m (ponto de iluminação b da suíte 2), ∆V%(máx) = 4%;
  31. 31. Projeto 2: Residência Modelo 33 Circuito 3: cargas concentradas, distância máxima L3 = 9,00 m (ponto de iluminação k à esquerda da sala de visitas), ∆V%(máx) = 4%; Nesses casos, podemos aplicar o método da queda de tensão unitária. Circuito 2: km.A/V42,86Vu 0091,0.46,6 127 . 100 4 L.I v . 100 )máx%(V Vu 22B =∆⇒= ∆ =∆ Circuito 3: No circuito 3 há uma derivação no QD, de modo que a potência do ponto de iluminação (100 VA) e da cam- painha (40 VA) da cozinha não precisa ser considerada para a análise da queda de tensão no maior caminho, resultando em uma potência de 760 VA. A98,5'I 127 760 v 'S 'I 3B 3 3B =⇒== km.A/V39,94Vu 009,0.98,5 127 . 100 4 L.I v . 100 )máx%(V Vu 33B' =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,95, selecionamos o valor imediatamente inferior a 86,42 V/A.km (circuito 2) e 94,39 V/A.km (circuito 3), isto é, ∆Vu = 27,6 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima do condutor fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima do condutor fase para circuitos de iluminação, cabo de cobre, é 1,5 mm2 . Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para o condutor fase dos circuitos 2 e 3 é 1,5 mm2 , cuja capacidade de condução de corrente é IZ2 = IZ3 = 17,5 A (Tabela 16.11, B1, dois condutores carregados). Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito monofásico deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 1,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma do condutor fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 1,5 mm2 . Conclusões: circuito 2 → F = N = PE = 1,5 mm2 e IZ2 = 17,5 A circuito 3 → F = N = PE = 1,5 mm2 e IZ3 = 17,5 A Circuito 4: S4 = 784 VA / 220 V Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.24. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações:
  32. 32. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 34 S4 = 784 VA e no máximo três circuitos agrupados Duas lâmpadas a vapor metálico (carga indutiva) e três halógenas (carga resistiva) - circuito bifásico (220 V), Tabela 16.4 Circuito bifásico: 2 condutores carregados, Tabela 16.5 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 3, 4 e 9) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Observação: No quintal do fundo será utilizado eletroduto de PVC rígido, pois ele suporta melhor as variações de temperatura e umidade do solo. Cálculos da corrente de projeto IB4 e da corrente de projeto corrigida IC4 A56,3I 220 784 V S I 4B 4 4B =⇒== e A09,5I 70,0.00,1 56,3 FCA.FCT I I 4C 4B 4C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediata- mente superiores a 5,09 A, ou seja, IZ4 = 9 A (método B1) ou IZ4 = 12 A (método D), ambas correspondendo ao condutor com seção nominal de 0,5 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da queda de tensão, interessa a seguinte informação: O ponto de iluminação mais distante do QD é o ponto s, localizado à esquerda do quintal da frente, tota- lizando 31,50 m, mas a potência total dessa derivação (300 VA) é menor do que a da derivação que segue para o quintal do fundo (484 VA), cujo ponto mais distante está localizado a 19,80 m. As duas derivações do circuito que saem do QD serão analisadas para que possamos detectar o caso mais crítico em relação à queda de tensão, que não pode ultrapassar 4%. A seção de referência para essa análise será de 1,5 mm2 , pois de acordo com a Tabela 16.20 do livro, esta é a seção mínima de condutores de cobre para circuitos de iluminação. Derivação do QD a T3 Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex de seção 1,5 mm2 , eletroduto de material não magnético, circuito monofásico, FP = 0,80 (carga indutiva), cujo valor é ∆Vu = 23,3 V/A.km. A Tabela P2.9 apresenta os resultados dos cálculos das quedas de tensão trecho a trecho referentes à derivação que sai do QD em direção ao jardim: Tabela P2.9 - Circuito 4 - Derivação QD a T3 - Queda de tensão trecho a trecho. Trecho QD - T1 T1 - T2 T2 - T3 Comprimento L [km] 0,0030 0,0072 0,0096 Potência aparente concentrada [VA] 484 334 167 Corrente de projeto IB [A] / trecho 2,20 1,52 0,76 Queda de tensão percentual ∆V% 0,07 0,12 0,08 Queda de tensão percentual total ∆V% 0,07 + 0,12 + 0,08 = 0,27% Análise do resultado 0,27% < 4%
  33. 33. Projeto 2: Residência Modelo 35 Trecho QD - T1: A20,2I 220 484 V S I BB =⇒== e %07,0%V 220 100.0030,0.20,2.3,23 V 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T1 - T2: A52,1I 220 334 V S I BB =⇒== e %12,0%V 220 100.0072,0.52,1.3,23 V 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T2 - T3: A76,0I 220 167 V S I BB =⇒== e %08,0%V 220 100.0096,0.76,0.3,23 V 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Derivação do QD a T5 Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex de seção 1,5 mm2 , eletroduto de material não magnético, circuito monofásico, FP = 0,95 (carga resistiva), cujo valor é ∆Vu = 27,6 V/A.km. A Tabela P2.10 apresenta os resultados dos cálculos das quedas de tensão trecho a trecho referentes à derivação que sai do QD em direção ao quintal da frente: Tabela P2.10 - Circuito 4 - Derivação QD a T5 - Queda de tensão trecho a trecho. Trecho QD - T4 T4 - T5 Comprimento L [km] 0,0189 0,0126 Potência aparente concentrada [VA] 300 150 Corrente de projeto IB [A] / trecho 1,36 0,68 Queda de tensão percentual ∆V% 0,32 0,11 Queda de tensão percentual total ∆V% 0,32 + 0,11 = 0,43% Análise do resultado 0,43% < 4% Trecho QD - T4: A36,1I 220 300 V S I BB =⇒== e %32,0%V 220 100.0189,0.36,1.6,27 V 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Trecho T4 - T5: A68,0I 220 150 V S I BB =⇒== e %11,0%V 220 100.0126,0.68,0.6,27 V 100.L.I.Vu %V B =∆⇒= ∆ =∆ Como a queda de tensão percentual total ∆V% das duas derivações do circuito não ultrapassou o limite de 4% estabelecido pela NBR 5410, significa que a seção 1,5 mm2 atende ao critério do limite da queda de tensão. III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de iluminação, cabo de cobre, é 1,5 mm2 .
  34. 34. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 36 Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase do circuito 4 é 1,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ4 = 17,5 A (método B1) ou IZ4 = 22 A (método D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Observação: A capacidade de condução de corrente IZ do condutor será um item importante na etapa de dimensionamento dos dispositivos de proteção (disjuntores). Como se pode perceber, para um condutor de mesma seção essa especificação depende do método de instalação. No momento em que a especificação IZ tiver de ser utilizada, será sempre considerado o caso mais crítico, ou seja, o de valor menor. Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 1,5 mm2 . Conclusão: circuito 4 → F = PE = 1,5 mm2 e IZ4 = 17,5 A Dimensionamento dos Condutores dos Circuitos de TUGs Especificações dos circuitos de TUGs: Eletrodutos: PVC flexível médio (não magnético) Métodos de instalação: no 7 - ref.: B1 (eletroduto embutido em alvenaria) e no 61A - ref.: D (eletroduto enterrado), Tabela 16.3 Temperaturas ambientes: 30 °C para cabos não subterrâneos e 20 °C para cabos subterrâneos Cabo de cobre Superastic Flex: isolação de PVC / 70 °C Circuito 5: S5 = 1.800 VA / 127 V Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.25. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S5 = 1800 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomadas de uso geral - circuito monofásico (127 V) - carga qualquer, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 2, 5 e 6) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Cálculos da corrente de projeto IB5 e da corrente de projeto corrigida IC5 A17,14I 127 1800 v S I 5B 5 5B =⇒== e A24,20I 70,0.00,1 17,14 FCA.FCT I I 5C 5B 5C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediata- mente superiores a 20,24 A, ou seja, IZ5 = 24 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção nomi- nal de 2,5 mm2 , ou IZ5 = 22 A (método D), correspondendo ao condutor com seção nominal de 1,5 mm2 . A aplicação do critério da capacidade de condução de corrente ao circuito 5 resultou em duas seções diferen- tes. Nesse caso, devemos optar por aquela que propicia maior segurança, isto é, a seção 2,5 mm2 .
  35. 35. Projeto 2: Residência Modelo 37 II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Cargas concentradas, distância máxima L5 = 17,20 m (tomada à direita da suíte 2), ∆V%(máx) = 4%; A potência das oito tomadas da derivação à esquerda (total de 800 VA) não será considerada para a aná- lise da queda de tensão no maior caminho, resultando em uma potência S'5 = 1000 VA; Será aplicado o método da queda de tensão unitária. A87,7'I 127 1000 v 'S 'I 5B 5 5B =⇒== km.A/V53,37Vu 0172,0.87,7 127 . 100 4 L.'I v . 100 )máx%(V Vu 55B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,95, selecionamos o valor imediatamente inferior a 37,53 V/A.km, isto é, ∆Vu = 27,6 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima do condutor fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima do condutor fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para o condutor fase do circuito 5 é 2,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ5 = 24 A (método B1) ou IZ5 = 29 A (método D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito monofásico deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma do condutor fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Conclusão: circuito 5 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ5 = 24 A Circuitos 6, 7 e 8: S6 = S8 = 1.800 VA / 127 V e S7 = 2.000 VA / 127 V Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.26. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S6 = S8 = 1800 VA e no máximo três circuitos agrupados S7 = 2000 VA e no máximo dois circuitos agrupados Tomadas de uso geral - circuito monofásico (127 V) - carga qualquer, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6
  36. 36. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 38 Cálculos das correntes de projeto IB6 e IB8 e das correntes de projeto corrigidas IC6 e IC8 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 2, 5 e 6 e circuitos 8, 13 e 14) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Circuitos 6 e 8: A17,14II 127 1800 v S II 8B6B 6 8B6B ==⇒=== A24,20II 70,0.00,1 17,14 FCA.FCT I II 8C6C 6B 8C6C ==⇒=== Observe na Figura P2.26 que apenas o circuito 8 não possui eletroduto enterrado no solo. Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 20,24 A, ou seja, IZ6 = IZ8 = 24 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção no- minal de 2,5 mm2 , ou IZ6 = 22 A (método D), correspondendo ao condutor com seção nominal de 1,5 mm2 . Escolhemos, então, a maior seção para os circuitos 6 e 8, isto é, 2,5 mm2 . Cálculos da corrente de projeto IB7 da corrente de projeto corrigida IC7 Para 2 circuitos em conduto fechado (circuitos 7 e 16) ⇒ FCA = 0,80 - ref.: 1, Tabela 16.7 Circuito 7: A75,15I 127 2000 v S I 7B 7 7B =⇒== A69,19I 80,0.00,1 75,15 FCA.FCT I I 7C 7B 7C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 19,69 A, ou seja, IZ7 = 24 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção nominal de 2,5 mm2 , ou IZ7 = 22 A (método D), correspondendo ao condutor com seção nominal de 1,5 mm2 . Escolhemos, então, a maior seção para o circuito 7, isto é, 2,5 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuito 6: cargas concentradas, distância máxima L6 = 7,60 m (tomada do banheiro 2), ∆V%(máx) = 4%; A potência da derivação que segue para o banheiro 3 (600 VA) não será considerada para a análise da queda de tensão no maior caminho, resultando em uma potência S'6 = 1200 VA; Circuito 7: cargas concentradas, distância máxima L7 = 3,60 m (conjunto de três tomadas à direita da parede da cozinha), ∆V%(máx) = 4%; A potência da derivação que segue para as tomadas próximas QD (1200 VA) não será considerada para a análise da queda de tensão no maior caminho, resultando em uma potência S'7 = 800 VA; Circuito 8: cargas concentradas, distância máxima L8 = 11,70 m (tomada à direita da área de serviço), ∆V%(máx) = 4% com S8 = 1800 VA (não há derivação) e IB8 = 14,17 A (calculada anteriormente); Será aplicado o método da queda de tensão unitária.
  37. 37. Projeto 2: Residência Modelo 39 Circuito 6: A45,9'I 127 1200 v 'S 'I 6B 6 6B =⇒== km.A/V73,70Vu 0076,0.45,9 127 . 100 4 L.'I v . 100 )máx%(V Vu 66B =∆⇒= ∆ =∆ Circuito 7: A30,6'I 127 800 v 'S 'I 7B 7 7B =⇒== km.A/V99,223Vu 0036,0.30,6 127 . 100 4 L.I v . 100 )máx%(V Vu 77B' =∆⇒= ∆ =∆ Circuito 8: km.A/V64,30Vu 0117,0.17,14 127 . 100 4 L.I v . 100 )máx%(V Vu 88B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,95, selecionamos o valor imediatamente inferior a 70,73 V/A.km (circuito 6), 223,99 V/A.km (circuito 7) e 30,64 V/A.km (circuito 8), isto é, ∆Vu = 27,6 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima do condutor fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima do condutor fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para o condutor fase dos circuitos 6, 7 e 8 é 2,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ6 = IZ7 = IZ8 = 24 A (método B1) ou IZ6 = IZ7 = 29 A (méto- do D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito monofásico deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma do condutor fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Conclusões: circuito 6 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ6 = 24 A circuito 7 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ7 = 24 A circuito 8 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ8 = 24 A Circuito 9: S9 = 2.000 VA / 127 V Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.27. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S9 = 2000 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomadas de uso geral - circuito monofásico (127 V) - carga qualquer, Tabela 16.4
  38. 38. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 40 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 9, 17 e 18) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Cálculos da corrente de projeto IB9 e da corrente de projeto corrigida IC9 A75,15I 127 2000 v S I 9B 9 9B =⇒== e A50,22I 70,0.00,1 75,15 FCA.FCT I I 9C 9B 9C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 22,50 A, ou seja, IZ9 = 24 A (método B1) ou IZ9 = 29 A (método D), ambas correspondendo ao condutor com seção nominal de 2,5 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento da fase pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Carga única na derivação de maior comprimento, L9 = 15,00 m (tomada localizada no quintal da frente), S'9 = 1000 VA, ∆V%(máx) = 4%; Aplicaremos nesse circuito o método da queda de tensão apenas no trecho entre o QD e a tomada do quintal da frente. Observação: O método da queda de tensão trecho a trecho pode também ser aplicado a um único trecho, sendo esta uma forma alternativa de análise. Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex de seção 2,5 mm2 , eletroduto de material não magnético, circuito monofásico, FP = 0,95, cujo valor é ∆Vu = 16,9 V/A.km. A87,7'I 127 1000 v 'S 'I 9B 9 9B =⇒== e %57,1%V 127 100.015,0.87,7.9,16 v 100.L.'I.Vu %V 99B =∆⇒= ∆ =∆ Como a queda de tensão percentual ∆V% da maior derivação não ultrapassou o limite de 4% estabelecido pela NBR 5410, significa que a seção 2,5 mm2 atende ao critério do limite da queda de tensão. III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima do condutor fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima do condutor fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, pelos três critérios adotados, a maior seção nominal para o condutor fase do circuito 9 é 2,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ9 = 24 A (método B1) ou IZ9 = 29 A (método D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito monofásico deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma do condutor fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 .
  39. 39. Projeto 2: Residência Modelo 41 Conclusão: circuito 9 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ9 = 24 A Dimensionamento dos Condutores dos Circuitos de TUEs Especificações dos circuitos de TUEs: Eletroduto: PVC flexível médio (não magnético) Métodos de instalação: no 7 - ref.: B1 (eletroduto embutido em alvenaria) e no 61A - ref.: D (eletroduto enterrado), Tabela 16.3 Temperaturas ambientes: 30 °C para cabos não subterrâneos e 20 °C para cabos subterrâneos Cabo de cobre Superastic Flex: isolação de PVC / 70 °C Circuitos 10 e 11: S10 = S11 = 5.400 VA / 220 V (CH) Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.28. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S10 = S11 = 5400 VA e no máximo dois circuitos agrupados Tomadas de uso específico (chuveiro elétrico) - circuito bifásico (220 V) - carga resistiva, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Cálculos das correntes de projeto IB10 e IB11 e das correntes de projeto corrigidas IC10 e IC11 Para 2 circuitos em conduto fechado (circuitos 10 e 11) ⇒ FCA = 0,80 - ref.: 1, Tabela 16.7 Circuitos 10 e 11: A55,24II 220 5400 V S II 11B10B 10 11B10B ==⇒=== A69,30II 80,0.00,1 55,24 FCA.FCT I II 11C10C 10B 11C10C ==⇒=== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C, método de referência B1, 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 30,69 A, ou seja, IZ10 = IZ11 = 32 A, correspondendo ao condutor com seção nominal de 4 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuitos 10 e 11: cargas unitárias com distâncias iguais em relação ao QD, L10 = L11 = 5,10 m, ∆V%(máx) = 4%; Será aplicado o método da queda de tensão unitária. Circuitos 10 e 11: km.A/V28,70Vu 0051,0.55,24 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1010B =∆⇒= ∆ =∆
  40. 40. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 42 Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,95, selecionamos o valor imediatamente inferior a 70,28 V/A.km, isto é, ∆Vu = 27,6 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, dos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase dos circuitos 10 e 11 é 4 mm2 , cuja capacidade de condução de corrente é IZ10 = IZ11 = 32 A (método B1, Tabela 16.11, dois condu- tores carregados). Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 4 mm2 . Conclusões: circuito 10 → F = PE = 4 mm2 e IZ10 = 32 A circuito 11 → F = PE = 4 mm2 e IZ11 = 32 A Circuitos 12 e 15: S12 = 3.000 VA / 220 V (TN) e S15 = 2.000 VA / 220 V (LL) Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.28. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S12 = 3000 VA e no máximo dois circuitos agrupados Tomada de uso específico (torneira elétrica) - circuito bifásico (220 V) - carga resistiva, Tabela 16.4 S15 = 2000 VA e no máximo dois circuitos agrupados Tomada de uso específico (lavadora de louças) - circuito bifásico (220 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Cálculos da corrente de projeto IB12 e da corrente de projeto corrigida IC12 Para 2 circuitos em conduto fechado (circuitos 12 e 15) ⇒ FCA = 0,80 - ref.: 1, Tabela 16.7 A64,13I 220 3000 V S I 12B 12 12B =⇒== e A05,17I 80,0.00,1 64,13 FCA.FCT I I 12C 12B 12C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 17,05 A, ou seja, IZ12 = 17,5 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção 1,5 mm2 , ou IZ12 = 18 A (método D), correspondendo ao condutor com seção 1 mm2 . Escolhemos, então, a maior seção para o circuito 12, isto é, 1,5 mm2 .
  41. 41. Projeto 2: Residência Modelo 43 Cálculos da corrente de projeto IB15 e da corrente de projeto corrigida IC15 Para 2 circuitos em conduto fechado (circuitos 12 e 15) ⇒ FCA = 0,80 - ref.: 1, Tabela 16.7 A09,9I 220 2000 V S I 15B 15 15B =⇒== e A36,11I 80,0.00,1 09,9 FCA.FCT I I 15C 15B 15C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 11,36 A, ou seja, IZ15 = 14 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção 1 mm2 , ou IZ15 = 12 A (método D), correspondendo ao condutor com seção 0,5 mm2 . Escolhemos, então, a maior seção para o circuito 15, isto é, 1 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuitos 12 e 15: cargas unitárias com distâncias iguais em relação ao QD, L12 = L15 = 3,00 m, ∆V%(máx) = 4%; Será aplicado o método da queda de tensão unitária. Circuito 12: km.A/V05,215Vu 003,0.64,13 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1212B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,95, selecionamos o valor imediatamente inferior a 215,05 V/A.km, isto é, ∆Vu = 27,6 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . Circuito 15: km.A/V70,322Vu 003,0.09,9 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1515B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,80, selecionamos o valor imediatamente inferior a 322,70 V/A.km, isto é, ∆Vu = 23,3 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, pelos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase dos circuitos 12 e 15 é 2,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ12 = IZ15 = 24 A (método B1) ou IZ12 = IZ15 = 29 A (método D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Conclusões: circuito 12 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ12 = 24 A circuito 15 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ15 = 24 A
  42. 42. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 44 Circuitos 13 e 14: S13 = 1.000 VA / 220 V (LR) e S14 = 2.500 VA / 220 V (SR) Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.28. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S13 = 1000 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomada de uso específico (lavadora de roupas) - circuito bifásico (220 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 S14 = 2500 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomada de uso específico (secadora de roupas) - circuito bifásico (220 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 8, 13 e 14) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 Cálculos da corrente de projeto IB13 e da corrente de projeto corrigida IC13 A55,4I 220 1000 V S I 13B 13 13B =⇒== e A50,6I 70,0.00,1 55,4 FCA.FCT I I 13C 13B 13C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C, método de referência B1, 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 6,50 A, ou seja, IZ13 = 9 A, correspondendo ao condutor com seção 0,5 mm2 . Cálculos da corrente de projeto IB14 e da corrente de projeto corrigida IC14 A36,11I 220 2500 V S I 14B 14 14B =⇒== e A23,16I 70,0.00,1 36,11 FCA.FCT I I 14C 14B 14C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C, método de referência B1, 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 16,23 A, ou seja, IZ14 = 17,5 A, correspondendo ao condutor com seção 1,5 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuitos 13 e 14: cargas unitárias com distâncias iguais em relação ao QD, L13 = L14 = 4,50 m, ∆V%(máx) = 4%; Será aplicado o método da queda de tensão unitária. Circuito 13: km.A/V79,429Vu 0045,0.55,4 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1313B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,80, selecionamos o valor imediatamente inferior a 429,79 V/A.km, isto é, ∆Vu = 23,3 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . Circuito 14: km.A/V14,172Vu 0045,0.36,11 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1414B =∆⇒= ∆ =∆
  43. 43. Projeto 2: Residência Modelo 45 Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,80, selecionamos o valor imediatamente inferior a 172,14 V/A.km, isto é, ∆Vu = 23,3 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 . III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, pelos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase dos circuitos 13 e 14 é 2,5 mm2 , cuja capacidade de condução de corrente é IZ13 = IZ14 = 24 A (método B1, Tabela 16.11, dois con- dutores carregados). Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Conclusões: circuito 13 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ13 = 24 A circuito 14 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ14 = 24 A Circuitos 16, 17 e 18: S16 = 1.500 VA / 127 V (FM), S17 = 1.550 VA / 220 V (AC) e S18 = 1.082 VA / 220 V (PA) Veja a Tabela P2.5 e a Figura P2.27. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da capacidade de condução de corrente, interessam as seguintes informações: S16 = 1500 VA e no máximo dois circuitos agrupados Tomada de uso específico (forno de micro-ondas) - circuito monofásico (127 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 S17 = 1550 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomada de uso específico (ar condicionado) - circuito bifásico (220 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 S18 = 1082 VA e no máximo três circuitos agrupados Tomada de uso específico (motor) - circuito bifásico (220 V) - carga indutiva, Tabela 16.4 Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6 Cálculos da corrente de projeto IB16 e da corrente de projeto corrigida IC16 Para 2 circuitos em conduto fechado (circuitos 7 e 16) ⇒ FCA = 0,80 - ref.: 1, Tabela 16.7 A81,11I 127 1500 v S I 16B 16 16B =⇒== e A76,14I 80,0.00,1 81,11 FCA.FCT I I 16C 16B 16C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen-
  44. 44. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 46 te superiores a 14,76 A, ou seja, IZ16 = 17,5 A (método B1), correspondendo ao condutor com seção 1,5 mm2 , ou IZ16 = 15 A (método D), correspondendo ao condutor com seção 0,75 mm2 . Escolhemos, então, a maior seção para o circuito 16, isto é, 1,5 mm2 . Cálculos da corrente de projeto IB17 e da corrente de projeto corrigida IC17 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 9, 17 e 18) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 A05,7I 220 1550 V S I 17B 17 17B =⇒== e A07,10I 70,0.00,1 05,7 FCA.FCT I I 17C 17B 17C =⇒== Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C, método de referência B1, 2 condutores car- regados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 10,07 A, ou seja, IZ17 = 11 A, correspondendo ao condutor com seção 0,75 mm2 . Cálculos da corrente de projeto IB18 e da corrente de projeto corrigida IC18 Para 3 circuitos em conduto fechado (circuitos 9, 17 e 18) ⇒ FCA = 0,70 - ref.: 1, Tabela 16.7 A15,6I25,1. 220 1082 25,1. V S I 18B 18 18B =⇒== e A79,8I 70,0.00,1 15,6 FCA.FCT I I 18C 18B 18C =⇒== Observação: O fator 1,25 usado no cálculo da corrente de projeto do motor refere-se ao fator de segurança. Confira a nota da Tabela 16.4 do livro. Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 30 °C (ar) e 20 °C (solo), métodos de referência B1 e D, 2 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 as capacidades de condução de corrente imediatamen- te superiores a 8,79 A, ou seja, IZ18 = 9 A (método B1) ou IZ18 = 12 A (método D), ambas correspondendo ao condutor com seção 0,5 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Circuito 16: carga unitária e comprimento L16 = 2,40 m, ∆V%(máx) = 4%; Circuito 17: carga unitária e comprimento L17 = 8,70 m, ∆V%(máx) = 4%; Circuito 18: carga unitária e comprimento L18 = 18,90 m, ∆V%(máx) = 4%; Será aplicado o método da queda de tensão unitária. Circuito 16: km.A/V23,179Vu 0024,0.81,11 127 . 100 4 L.I v . 100 )máx%(V Vu 1616B =∆⇒= ∆ =∆ Circuito 17: km.A/V47,143Vu 0087,0.05,7 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1717B =∆⇒= ∆ =∆ Circuito 18: km.A/V71,75Vu 0189,0.15,6 220 . 100 4 L.I V . 100 )máx%(V Vu 1818B =∆⇒= ∆ =∆ Consultando a Tabela 16.17 do livro, eletroduto de material não magnético, circuito monofásico e FP = 0,80, vemos que para os circuitos 16, 17 e 18 a queda de tensão unitária imediatamente inferior aos valores calculados será a mesma, isto é, ∆Vu = 23,3 V/A.km, que corresponde à seção 1,5 mm2 .
  45. 45. Projeto 2: Residência Modelo 47 III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (F) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de força (tomadas), cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, pelos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase dos circuitos 16, 17 e 18 é 2,5 mm2 , cujas capacidades de condução de corrente são IZ16 = IZ17 = IZ18 = 24 A (método B1) ou IZ16 = IZ17 = IZ18 = 29 A (método D), Tabela 16.11, dois condutores carregados. Dimensionamento do condutor neutro (N) Para o circuito 16, a seção mínima do condutor neutro deve ser a mesma da seção do condutor fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 2,5 mm2 . Conclusões: circuito 16 → F = N = PE = 2,5 mm2 e IZ16 = 24 A circuito 17 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ17 = 24 A circuito 18 → F = PE = 2,5 mm2 e IZ18 = 24 A Dimensionamento dos Condutores do Circuito Alimentador do QD Especificações do circuito de alimentação do QD: Eletroduto: PVC rígido (não magnético) Métodos de instalação: no 61A - ref.: D (eletroduto enterrado), Tabela 16.3 Temperatura ambiente: 20 °C para cabos subterrâneos Cabo de cobre Superastic Flex: isolação de PVC / 70 °C Veja a Figura P2.29. I) Critério da capacidade de condução de corrente Para fim de dimensionamento das fases R, S e T pelo critério da capacidade de condução de corrente, inte- ressam as seguintes informações: A corrente de projeto do circuito de alimentação do QD deve ser igual à corrente nominal do dispositivo de proteção (INdp) determinada para o padrão de entrada na Etapa 7 do projeto, permitindo a futura am- pliação de circuitos (veja o Subtópico 16.2.4 do livro); Circuito trifásico equilibrado com neutro (220 V) - carga qualquer, Tabela 16.4; Condutor com isolação de PVC e temperatura ambiente de 20 °C (solo) ⇒ FCT = 1,00, Tabela 16.6; Para 1 circuito em conduto fechado (circuito RST) ⇒ FCA = 1,00 - ref.: 1, Tabela 16.7. Cálculos da corrente de projeto IBQD e da corrente de projeto corrigida ICQD A60III BQDNdpBQD =⇒= e A60I 00,1.00,1 60 FCA.FCT I I CQD BQD CQD =⇒==
  46. 46. Instalações Elétricas - Fundamentos, Prática e Projetos em Instalações Residenciais e Comerciais 48 Para isolação de PVC / 70 °C, temperatura ambiente de 20 °C (solo), método de referência D, 3 condutores carregados, obtemos na Tabela 16.11 a capacidade de condução de corrente imediatamente superior a 60 A, ou seja, IZQD = 67 A (método D), correspondendo ao condutor com seção nominal de 16 mm2 . II) Critério do limite de queda de tensão Para fim de dimensionamento das fases R,S e T pelo critério da queda de tensão, interessam as seguintes informações: Carga concentrada no QD com comprimento LQD = 15,00 m e ∆V%(máx) = 1% (veja a Tabela 16.15 e a Figura 16.7); Para a análise da queda de tensão no circuito alimentador do QD deve-se usar a corrente de projeto IBQD igual ao valor nominal do dispositivo de proteção (INdp) definido para o padrão de entrada na Etapa 7 do projeto (veja o Subtópico 16.3.3 do livro); Aplicaremos neste circuito o método da queda de tensão no trecho entre o QM e o QD. Da Tabela 16.17 do livro obtemos a queda de tensão unitária (∆Vu) do cabo Superastic Flex de seção 16 mm2 , eletroduto de material não magnético, circuito trifásico, FP = 0,95, cujo valor é ∆Vu = 2,33 V/A.km. %95,0%V 220 100.015,0.60.33,2 V 100.L.I.Vu %V QDBQD =∆⇒= ∆ =∆ A queda de tensão percentual obtida, 0,95%, é menor que a máxima exigida para esse trecho da instalação, que é de 1%. Considerando ainda que foi usado como corrente de projeto o valor mais crítico possível (cor- rente nominal do disjuntor de proteção), a seção 16 mm2 pode ser considerada satisfatória para a alimentação do QD, sendo igual à estabelecida para o padrão de entrada. III) Critério das seções mínimas dos condutores Seção mínima dos condutores fase (R, S e T) Pela Tabela 16.20 do livro, a seção mínima dos condutores fase para circuitos de força, cabo de cobre, é 2,5 mm2 . Portanto, pelos três critérios adotados, a maior seção nominal para os condutores fase do circuito de alimen- tação do QD é 16 mm2 , cuja capacidade de condução de corrente é IZQD = 67 A (método D), Tabela 16.11, três condutores carregados. Dimensionamento do condutor neutro (N) A seção mínima do condutor neutro de um circuito trifásico deve ser a mesma da seção dos condutores fase, de acordo com o critério número 2, Tópico 16.4.2 do livro, isto é, 16 mm2 . Dimensionamento do condutor de proteção (PE) A seção mínima do condutor de proteção PE deve ser a mesma dos condutores fase, de acordo com a Tabela 16.23 do livro, isto é, 16 mm2 . Conclusão: circuito alimentador do QD → R = S = T = N = PE = 16 mm2 e IZQD = 67 A Nota: No QD, o neutro e o PE devem ter barramentos de cobre para 70 A. A Figura P2.30 mostra a planta baixa da residência modelo com os esquemas unifilares dos circuitos da instalação com as identificações das seções dos seus condutores, com exceção dos condutores de 1,5 mm2 , conforme a nota 3. Essas indicações são provisórias, pois ainda poderão ser alteradas na Etapa 11, quando serão dimensionados os dispositivos de proteção.
  47. 47. Projeto 2: Residência Modelo 49 Importante: Para utilizar um único condutor de proteção PE em cada trecho de eletroduto, ele deve ter seção igual à do condutor fase de maior seção no mesmo eletroduto, conforme o Subtópico 6.2.4 do livro. Etapa 11 - Dimensionamento dos Dispositivos de Proteção dos Circuitos Referência: Capítulo 10, 17 e 20 Nesta etapa do projeto, faremos o dimensionamento dos dispositivos de proteção da instalação elétrica da residência modelo, isto é, dos disjuntores termomagnéticos (DTM), dos dispositivos diferencial-residual (DR) e dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS). O Capítulo 10 do livro abordou todos esses dispositivos do ponto de vista de sua instalação em quadros de distribuição (QD); o Capítulo 17 tratou mais especificamente do dimensionamento de DTM e DR; o Capítulo 20 complementa o tema proteção ao apresentar com mais detalhes os sistemas de proteção contra descargas atmosféricas (SPDA), bem como um procedimento prático para avaliar e dimensionar instalações mais complexas sob esse aspecto. I - Dimensionamento dos Disjuntores Termomagnéticos - DTM Para o dimensionamento dos dispositivos de proteção dos circuitos terminais do projeto contra sobrecor- rentes, basta analisar a condição de coordenação entre as especificações dos circuitos, dos seus condutores e dos dispositivos de proteção. Essa condição é IB ≤ IN ≤ IZ, sendo: IB = corrente de projeto do circuito IN = corrente nominal do dispositivo de proteção nas condições previstas para a sua instalação IZ = capacidade de condução de corrente dos condutores nas condições previstas para a sua instalação O dispositivo mais adequado para esse tipo de proteção é o disjuntor termomagnético. Como eles serão instalados em quadro de distribuição fechado, será preciso corrigir a corrente nominal IN do disjuntor para a temperatura de 40 °C. Neste projeto, usaremos os disjuntores da UNIC - série 609, apresentados na Tabela 17.2 do livro, pois ela fornece a série de correntes nominais para esse modelo de disjuntor, assim como a corrente nominal corrigi- da em função da temperatura para a maioria dos valores da série. Quando o valor corrigido referente a um valor nominal escolhido não constar nessa tabela, usaremos o recurso da correção por meio do Fator de Correção de Temperatura (FCT) usado para cabos, conforme orientações fornecidas no Tópico 17.3 do livro. Dimensionamento dos Disjuntores dos Circuitos de Iluminação Circuito 1: S1 = 1.060 VA / 127 V Circuito monofásico Corrente de projeto: IB1 = 8,35 A Seção dos condutores: T1 = N1 = PE = 1,5 mm2 Capacidade de condução de corrente: IZ1 = 17,5 A

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