O documento descreve os principais fatores de projeto elétrico industrial, incluindo fator de demanda, fator de carga, fator de perda e fator de simultaneidade. Ele também apresenta fórmulas para calcular a potência e demanda de cargas, demanda total, demanda de quadros e disjuntores reservas. Por fim, contém um exemplo numérico ilustrando o cálculo de demandas.

1. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
• Para a realizar um projeto Elétrico Industrial, é
necessário a aplicação de alguns fatores de projeto.
São eles:
1) Fator de Demanda
2) Fator de Carga
3) Fator de Perda
4) Fator de simultaneidade
5) Fator de Utilização
68INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

2. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
1) Fator de Demanda (Fd)
É a relação entre a demanda máxima (D.máx.) do
sistema e a carga total conectada (P.inst.)
(potência Instalada).
69
.
.
Dmáx
Fd
Pinst

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Demanda
demandamédia= 87,6Pot.Instal.125 kV

3. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
2) Fator de Carga(Fc)
É a razão entre a demanda média, durante um
intervalo de tempo e a demanda máxima
registrada no mesmo período.
70
.
.
Dméd
Fc
Dmáx

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
70
75
80
85
90
95
100
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Demanda
demandamédia= 87,6Pot.Instal.125 kV

4. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
3) Fator de Perda (Fpr)
É a relação entre a perda de potência na
demanda média e a perda de potência na
demanda máxima, ou seja, o fator perda de
energia do sistema.
71
2
0,30* 0,7*Fpr Fc Fc 
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5. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
4) Fator de simultaneidade (Fs)
É a relação entre a demanda máxima do grupo de
aparelho pela soma das demandas individuais
dos aparelhos do mesmo grupo.
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6. Fatores de Projeto ElétricoFatores de Projeto Elétrico
5) Fator de Utilização (Fu)
É o fator aplicado a potência nominal do aparelho
para se obter a potência média absorvida pelo
mesmo nas condições de utilização.
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7. A potência e a demanda de cargas podem ser
calculadas a partir das seguintes equações:
Potência da Carga (W):
Potência para motores (W):
74
* *cos
* * * *cos
P S Fp S
P V I Fp V I


 
 
Onde:
P= Potência em Watts
S= Potência Aparente em VA
V=Tensão do sistema em Volts
I= Corrente elétrica do sistema em
Àmpere.
Fp=cosϕ=Fator de potência
η = rendimento
736* ( )P P CV
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
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8. Demanda da Carga (VA):
Demanda em Motores (VA):
Demanda para conjunto de motores iguais (VA):
75
( )
*
P W
D
Fp

Onde:
P= Potência em Watts
S= Potência Aparente em VA
V=Tensão do sistema em Volts
I= Corrente elétrica do sistema em
Àmpere.
Fp = cosϕ = Fator de potência
η = rendimento
Fu= Fator de Utilização
Fs= Fator de simultaneidade
Nm= número de equipamentos
( )*736
*
P CV
D
Fp

( )
* * *
*
P W
D Nm Fu Fs
Fp

Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
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9. Demanda para conjunto de motores iguais (VA):
Demanda para Iluminação (VA):
76
( )*736
* * *
*
P CV
D Nm Fu Fs
Fp

Onde:
P(CV)= Potência do motor em CV
Fp=cosϕ=Fator de potência
η = rendimento
Fu= Fator de Utilização
Fs= Fator de simultaneidade
Nm= número de motores
Pr
*
Pl
Dl Nl
Fp
 
  
 

Onde:
= Quant. de Luminárias (Lâmpadas)
Pl=Potência da Lâmpada
Pr=Potência do Reator
Fp= Fator de potência do reator
Nl
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
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10. Demanda Total do Quadro de motores - DTM (CCM – Centro
de Controle de Motores e/ou QDF -Quadro de
Distribuição de Força)
77
1 2 ...
1( )*736
1 1* * 1* 1
*
2( )*736
2 2* * 2* 2
*
( )*736
* * *
*
DTM D D Dn
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
Pn CV
Dn Nmn Fun Fsn
Fp



  



Onde:
P(CV)= Potência do motor em CV
Fp=cosϕ=Fator de potência
η = rendimento
Fu= Fator de Utilização
Fs= Fator de simultaneidade
D(1, 2, n)= Demandas dos motores de
mesma potência 1, 2 e n
Nm (1, 2, n)= Número de motores do
grupo1, 2 e n
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
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11. Demanda de Iluminação- DL no Quadro de Luz +Tomadas
(Quadro de Distribuição de Força e Luz - QDFL):
78
1 2
1 1
1 1
2 2
2 2
...
Pr
*
Pr
*
ln Pr
ln *
n
n
DL Dl Dl Dl
Pl
Dl Nl
Fp
Pl
Dl Nl
Fp
P
D Nln
Fp
  
 
  
 
 
  
 
 
  
 



Onde:
= Quant. de Luminárias (Lâmpadas)
Pl(1, 2, n)=Potência da Lâmpada 1, 2 e n
Pr(1, 2, n)=Perda no Reator 1, 2 e n
Dl(1, 2, n )= Demanda de Iluminação de
luminária 1, 2 e n
Fp=cosϕ=Fator de potência médio
(lâmpada + Reator)
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
Nl
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12. Demanda de Tomadas - DT no Quadro de Luz + Tomadas
(Quadro de Distribuição de Força e Luz - QDFL):
79
1 2
1
1 1
2
2 2
n
...
*
*
n *
n
n
DT Dt Dt Dt
Pt
Dt Nt
Fp
Pt
Dt Nt
Fp
Pt
Dt Nt
Fp
  
 
  
 
 
  
 
 
  
 
Onde:
= número de Tomadas tipo 1, 2 e n
Fp=cosϕ=Fator de potência
Dt(1, 2, n)= Demanda de tomadas do tipo 1, 2 e
n
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
(1,2 )enNt
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13. Demanda Total de Iluminação + Tomadas – DTL ( Quadro de
Distribuição de Força e Luz - QDFL):
80
DTL DL DT 
Onde:
DL= Demanda de Iluminação
DT= Demanda de Tomadas
Demanda e Potência de CargasDemanda e Potência de Cargas
Para determinar a Demanda do Quadro de Distribuição de Força e Luz
(QDFL), temos que observar o fator de demanda que segue:
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14. Demanda Total da IndústriaDemanda Total da Indústria
81
Fator de Demanda para Iluminação e tomadas.
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15. Disjuntor reservaDisjuntor reserva -- Quadros deQuadros de DistribDistrib..
Quadro de Distribuição – Espaço Reserva conforme tabela 59
da NBR 5410
82
Quantidade de circuitos (N)
efetivos no Quadro de
Distribuição
Espaço mínimodestinadoà
circuitos reservas
Até 6 circuitos 2
7 a 12 circuitos 3
13 a 30 circuitos 4
N>Acima de 30 circuitos 0,15*N
Nota:A capacidade de circuitos reserva deve ser considerado no cálculo do
alimentador do respectivo quadro de distribuição
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16. Exemplo de AplicaçãoExemplo de Aplicação
1) Considere uma industria representada pela figura que
segue, sendo os motores do grupo 1 de 75CV, os motores
do grupo 2 de 30CV e os motores do grupo 3 de 50CV , a
iluminação da administração e subestação é composta
por 50 lâmpadas incandescentes de 100W e a Fábrica de
160 lâmpadas fluorescentes de 40W, o total de TUG é de
54 tomadas com 200VA cada. Determine as demandas
dos CCM1, CCM2 QDL e QDF e a potência necessária do
transformador da Subestação, considere os motores
como IV pólos. O total de circuitos de Iluminação e
tomadas no QDFL é de 25circuitos, sendo 9 circuitos de
tomadas e 10 circuitos de iluminação fluorescente e 5
circuitos de iluminação incandescente. O QDFL está sendo
alimentado pelo CCM1 e o CCM’s alimentados pelo QDG.
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17. Planta Baixa de Tomadas da InstalaçãoPlanta Baixa de Tomadas da Instalação
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18. Cálculo de Demanda de IluminaçãoCálculo de Demanda de Iluminação
No quadro de Luz e Tomadas QDFL, temos:
• 160 Lâmpada fluorescentes de 40W com reator duplo (2x40)
• 50 lâmpadas incandescente de 100W.
• 54 Tomadas TUG de 200VA
Divisão dos circuitos para realizar o equilíbrio nas fases:
• Lâmpadas Fluorescentes = 10 circuitos
• Lâmpadas Incandescentes = 5 circuitos
• Tomadas monofásicas = 9 circuitos
Número de dispositivos por circuito:
• Fluorescentes = 16 lâmpadas fluorescentes por circuito
• Incandescentes = 10 lâmpadas incandescentes por circuito
• Tomadas = 6 tomadas por circuito
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19. 6 200
6,81
220 0,8
T
FT
F
PN
I A
V Fp
   
       
  
1 Pr 8 2 40 12
3,52
220 0,95
FL
F
PlN
I A
V Fp
    
       
  
Cálculo de Demanda de IluminaçãoCálculo de Demanda de Iluminação
Corrente por circuito de iluminação Fluorescente (IFL):
Corrente por circuito de iluminação incandescente (IFI):
Corrente por circuito de tomadas (IFT):
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1 Pr 10 100 0
4,54
220 1
FI
F
PlN
I A
V Fp
   
       
  

20. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
87INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
realizandooequilíbrioporfase

21. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
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Determinando o número de circuitos reserva no QDFL:
• Pela tabela 59 da NBR 5410, temos 24 circuitos, logo:
• Número de circuitos reserva = 4
Determinado o valor da corrente dos circuitos reserva:
Por uma questão de escolha : utilizaremos 6 circuitos reserva.
(lembrando que o valor mínimo de circuitos reserva é 4)
.
.
( )
º
40,07
5,0
8
FASE
circ reserva
circ reserva
I
I maior valor decorrentede fase
N decircuitona fase
I A

 


22. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
89INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
comaimplementaçãodoscircuitosreservas

23. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
90INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Assim temos que a potência do QDFL será:
Realizando o fator de demanda para o QDFL conforme tabela do
Fator de Demanda para Iluminação e tomadas temos:
3 3 380 50,07
32.955 32.955 0,9 29.659,5
L LS V I S
S VA P S Fp W
     
      
Adotando uma
valor médio para
o FP = 0,9.
Potência = 29.659,5 W ValorNominal Valorcom Fator de
demanda
100% Para os Primeiros 20kW 20000 20000
70% Para o excedente 9.659,5 6.761,65
Valor da potência aplicando o fator de demanda 26.761,65

24. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
91INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
O cálculo do Fator de demanda para o QDFL é realizado para
dimensionar o disjuntor geral do QDFL:
O valor comercial do disjuntor será: 50A
• Especificação pelo catálogo da Siemens : 5SX1 350-7
• Especificação pelo catálogo da WEG: MBW-C50-3
• Especificação dos disjuntores de 6A :
Siemens : 5SX1 106-7 WEG: MBW-C6
• Especificação dos disjuntores de 10A :
Siemens : 5SX1 110-7 WEG: MBW-C10
Todos os disjuntores pertencem a classe C (curva de disparo - C)
( ) 26.761,65
45,18
3 3 380 0,9
QDFL
L
P W
I A
V Fp
  
   

25. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
92INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
comaimplementaçãodoscircuitosreservas

26. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
93INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do Quadro:
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 50A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 10A
Conforme catálogo temos:
Tabela I
(AC~DC)
(A)
Barramento Primário 73
Barramento Secundário 48
31
8 8

1 1
8 4


27. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
 Os motores do grupo 1 está sendo alimentado pelo Centro
de Controle de Motores 1 – CCM1, assim temos:
A demanda do CCM1=381,42kVA
94
1 1
1( )*736
1 * * *
*
75*736
1 10* *0,87*0,65
0,93*0,88
1 381.422,28
1 381,42
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D VA
D kVA





Onde:
P1=75CV
Nm=10 motores
η =0,93, tabela motores
Fp=0,88, tabela motores
Fu=0,87, tabela de Fator de
utilização.
Fs=0,65 , tabela de Fator de
Simultaneidade.
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Nota = Este Quadro também está alimentando o QDFL.

28. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM 1
Disjuntor reserva: 3 disjuntores (7 A 12 disjuntores)
95INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
1 ( 32,96 )Considerando queoCCM está alimentandotambém oQDFL S kVA
1
1
CCM1
1 Circ.Reserva
381,42 3 38,18 32,96 528,92
( ) 528,92
I 803,61
3 3 380
1250 810 (3VL77 10-1 )
L
D D
CCM CCM QDFL
CCM kVA
D VA k
A
V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A Siemens
  
    
  
 
 
L
1
( ) 75*736
I 102,47 ( )
3 3 380 0,93 0,88
160 110 (3 27 12 1 )
381,82
381,42 / 10circuitos, logotemos : 38,18 por circuito
10
L
D D
P W
A corrente domotor
V Fp
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A VL Siemens
CCM kVA p kVA

  
     
  
 

29. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
 Os motores do grupo 2 e grupo 3 estão sendo alimentado
pelo Centro de Controle de Motores 2 – CCM2, assim
temos:
• Motores do grupo 2:
96
Onde:
P2=30CV
Nm=10 motores
η =0,91, tabela motores
Fp=0,84, tabela motores
Fu=0,85, tabela de Fator de
utilização.
Fs=0,65 , tabela de Fator de
Simultaneidade.
2 2
2( )*736
2 * * *
*
30*736
2 10* *0,85*0,65
0,91*0,84
2 159.591,83
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D VA




INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

30. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
• Motores do grupo 3:
• A demanda Total do CCM2 é:
• A demanda do CCM2=300,61kVA
97
3 3
3( )*736
3 * * *
*
50*736
3 5* *0,87*0,70
0,924*0,86
3 141.014,79
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D VA




Onde:
P3=50CV
Nm=5 motores
η =0,924 tabela motores
Fp=0,86, tabela motores
Fu=0,87 tabela de Fator de
utilização.
Fs=0,70 tabela de Fator de
Simultaneidade.
2 3 159.591,83 141.014,79
300.606,62
DT D D
DT VA
   

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31. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM2
Disjuntor reserva: 4 disjuntores (13 a 30 disjuntores)
98INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
L
L
( ) 30*736
I 49,31 ( 30 )
3 3 380 0,91 0,84
63 50 (3RV10 41-4JA10 )
( ) 50*736
I 70,36 ( 50
3 3 380 0,924 0,86
L
D D
L
P W
A corrente domotor CV
V Fp
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
P W
A corrente domotor C
V Fp


  
     
 
  
     
2
)
90 72 (3RV10 41-4LA10 )
300,61
300,61 / 15circuitos, logotemos: 20,04 por circuito
15
D D
V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
k
CCM kVA p kVA
 
 

32. 2 2
2
2
4 CircuitoReserva
300,61 4 20,04 380,77
( ) 380,77
I 578,52
3 3 380
630 580 (3VL57 63 -1 )
CCM
L
D D
CCM CCM
CCM kVA kVA kVA
D VA k
A
V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A Siemens
  
   
  
 
 
Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM2
Disjuntor reserva: 4 disjuntores (13 a 30 disjuntores)
99INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

33. Demanda Total da IndústriaDemanda Total da Indústria
Demanda Total no QDF (Quadro de Distribuição Geral)
DT=Demanda dos CCM´s + a Demanda de Iluminação +Tomadas
DT=D_CCM1+D_CCM2
DT=528,92+380,77 (kVA)
DT=909,69kVA
Demanda do QDG=909,69kVA
Será considerado dois circuitos reservas (trifásicos) com potência
máxima de 50kVA por circuito.
O transformador necessário deverá ter uma potência maior que
904,04kVA, assim comercialmente temos o transformador com
1000kVA.
100INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
( ) ( ) 909,69
I 1.382,13
3 3 3 380
1600 1400 (3VL87 16- 2 )
QDG
L L
D D
P W D VA k
A
V Fp V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A Siemens

   
    
 

34. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
101INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do Quadro:
 CCM1
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 1250A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 160A
 CCM2
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 630A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 90A
Tabela I
(AC~DC)
Barramento
Primário (A)
Barramento
Secundário (A)
CCM1 1420 179
CCM2 774 112
1 1
4 2

51
4 16

3 11.
8 2

3 32.
8 4


35. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
102INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do QDG:
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 1600A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 1250A
Conforme catálogo temos:
Tabela I
(AC~DC)
(A)
Barramento Primário 1968
Barramento Secundário 1476
1 3
2

1 12.
2 4


36. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
103INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Quadro de Distribuição Geral - QDG

37. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
104INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
CCM 1

38. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
105INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
CCM 2

39. Identificação dos Circuitos no QuadroIdentificação dos Circuitos no Quadro
106INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Circuito
Nº
Identificaçãodo Circuito Sigla
01 Quadro de Força e Iluminação - 01 QDFL - 01
02 Quadro de Força e Iluminação – 02 QDFL – 02
03 Quadro de Força e Iluminação – 03 QDFL – 03
04 Quadro de Força e Iluminação – 04 QDFL – 04
05 Centro de Controle de Motores 01 CCM1
06 Centro de Controle de Motores 02 CCM2
07 Centro de Controle de Motores 03 CCM3
08 Centro de Controle de Motores 04 CCM4
09 Centro de Controle de Motores 05 CCM5
Quadro de Distribuição Geral Nº 01
ExemplodeIdentificaçãodeQuadros

40. Identificação dos Circuitos no QuadroIdentificação dos Circuitos no Quadro
107INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Circuito
Nº
Identificaçãodo Circuito Sigla
01 Iluminação Escrit. Desenho 001 ILU -ED/001
02 Iluminação Escrit. Projetos 005 ILU -EP/005
03 Iluminação Diretoria - 003 ILU -DR/003
04 Iluminação Gerência - 002 ILU - GR/002
05 Tomada Escrit. Desenho - 001 TOM – ED/001
06 Tomada Escrit. Projetos - 005 TOM – EP/005
07 Tomada Gerência - 002 TOM – GR/002
08 Tomada Diretoria - 003 TOM – DR/003
Quadro de Força e Iluminação Nº 01 – QDFL 01
ExemplodeIdentificaçãodeQuadros

41. Identificação dos Circuitos no QuadroIdentificação dos Circuitos no Quadro
108INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Circuito
Nº
Identificaçãodo Circuito Sigla
01 Fresadora 001 FRD-001
02 Fresadora 002 FRD-002
03 Torno Mecânico 001 TNM - 001
04 Torno Mecânico 002 TNM - 002
05 Torno CNC 001 TCN - 001
06 Torno CNC 0012 TCN - 001
07 Injetora - 001 INJ - 001
08 Injetora – 002 INJ - 002
09 Injetora - 003 INJ – 003
Centro de Controle de Motores Nº 01 - CCM 1
ExemplodeIdentificaçãodeQuadros

42. Dados de CatálogoDados de Catálogo
109
Características dos Transformadores Comerciais
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

43. Dados de CatálogoDados de Catálogo
110INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

44. Dados de CatálogoDados de Catálogo
111INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

45. Planta Baixa de Tomadas da InstalaçãoPlanta Baixa de Tomadas da Instalação
112INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

46. Exercício de Cálculo de DemandaExercício de Cálculo de Demanda
1) Considere uma industria representada pela figura abaixo, sendo
os motores do grupo 1 de 10CV, os do grupo 2 de 15CV, os do
grupo 3 de 50CV, os do grupo 4 de 100CV e os do grupo 5 de
30CV, a iluminação da administração e subestação é composta
por 70 luminárias de 2x40W e a Fábrica de 45 luminárias com
lâmpadas de vapor de mercúrio de 250W , o total de TUG é de
55 tomadas com 200VA cada, e o de TUE’s são 3 tomadas 32A
5pólos. Determine as demandas dos CCM1, CCM2, QDL e QDF e
a potência necessária do transformador da Subestação,
considere os motores como IV pólos O total de circuitos de
Iluminação e tomadas no QDFL é de 30 circuitos, sendo 3
circuitos de tomadas TUE’s, 11 circuitos de tomada TUG, 7
circuitos de luminária fluorescente e 9 circuitos de luminária
de lâmpada de Vapor de Mercúrio. . O QDFL está sendo
alimentado pelo CCM1 e o CCM’s alimentados pelo QDG.
113INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

47. Cálculo de Demanda de IluminaçãoCálculo de Demanda de Iluminação
No quadro de Luz e Tomadas QDFL, temos:
• 140 Lâmpada fluorescentes de 40W com reator duplo (2x40)
• 45 luminárias lâmpada de Vapor de Mercúrio de 250W.
• 55 Tomadas TUG de 200VA
• 3 Tomadas TUE de 32A
Divisão dos circuitos para realizar o equilíbrio nas fases:
• Lâmpadas Fluorescentes = 7 circuitos
• Lâmpadas Vapor de Mercúrio = 9 circuitos
• Tomadas monofásicas TUG = 11 circuitos
• Tomadas trifásicas TUE = 3 circuitos
Número de dispositivos por circuito:
• Fluorescentes = 20 lâmpadas fluorescentes por circuito
• Vapor de Mercúrio = 5 lâmpadas Vapor de Mercúrio por circuito
• Tomadas TUG= 5 tomadas por circuito
• Tomadas TUE = 1 tomada por circuito
114INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

48. 5 200
4,78
220 0,8
T
FTUG
F
N P
I A
V Fp
   
       
  
1 Pr 10 2 40 12
4,40
220 0,95
FL
F
N Pl
I A
V Fp
    
       
  
Cálculo de Demanda de IluminaçãoCálculo de Demanda de Iluminação
Corrente por circuito de iluminação Fluorescente (IFL):
Corrente por circuito de iluminação Vapor de Mercúrio(IFI):
Corrente por circuito de tomadas (IFTUG):
Corrente por circuito de Tomadas TUE (IFTUE):
115INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
1 Pr 5 250 30
6,70
220 0,95
MG
F
N Pl
I A
V Fp
   
       
  
1 32,0 32FTUE TUEI N I A    

49. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
116INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
realizandooequilíbrioporfase

50. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
117INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Determinando o número de circuitos reserva no QDFL:
• Pela tabela 59 da NBR 5410, temos 30 circuitos, logo:
• Número de circuitos reserva = 4
Determinado o valor da corrente dos circuitos reserva:
Por uma questão de escolha : utilizaremos 6 circuitos reserva.
(lembrando que o valor mínimo de circuitos reserva é 4)
.
.
( )
º
144,02
12,0 143,64
12
FASE
circ reserva
circ reserva
I
I maior valor decorrentede fase
N decircuitona fase
I A

 


51. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
118INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
comaimplementaçãodoscircuitosreservas

52. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
119INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Assim temos que a potência do QDFL será:
Realizando o fator de demanda para o QDFL conforme tabela do
Fator de Demanda para Iluminação e tomadas temos:
3 3 380 168,02
110.587 110587 0,9 99.528,6
L LS V I S
S VA P S Fp W
     
      
Adotando uma
valor médio para
o FP = 0,9.
Potência = 29.659,5 W ValorNominal
(W)
Aplicandoo Fator de
demanda (W)
100% Para os Primeiros 20kW 20.000 20.000
70% Para o excedente 79.528,6 55.670
Valor da potência aplicando o fator de demanda 75.670

53. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
120INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
O cálculo do Fator de demanda para o QDFL é realizado para
dimensionar o disjuntor geral do QDFL:
O valor comercial do disjuntor será: 160A
• Especificação pelo catálogo da Siemens : 3VL 27 16 – 1
• Especificação pelo catálogo da WEG: DWM160N-150-3
• Especificação dos disjuntores de 6A :
Siemens : 5SX1 106-7 WEG: MBW-C6
• Especificação dos disjuntores de 10A :
Siemens : 5SX1 110-7 WEG: MBW-C10
• Especificação dos disjuntores de 32A :
Siemens : 5SX1 332-7 WEG: MBW-C32-3
( ) 75.670
127,74
3 3 380 0,9
QDFL
L
P W
I A
V Fp
  
   
OBS. Todos os disjuntores
pertencem a classe C
(curva de disparo- C)

54. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
121INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Distribuiçãodascorrentesdoscircuitos
comaimplementaçãodoscircuitosreservas

55. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
122INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do Quadro:
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 160A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 32A
Conforme catálogo temos:
Tabela I
(AC~DC)
(A)
Barramento Primário 179
Barramento Secundário 48 1 1
8 4

1 1
4 2


56. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
 Os motores do grupo 1 e 2 estão sendo alimentado pelo
Centro de Controle de Motores 1 – CCM1, assim temos:
• Motores do grupo 1:
123
1 1
1( )*736
1 * * *
*
10*736
1 4* *0,83*0,80
0,89*0,83
1 26.463
1 26,463
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D VA
D kVA





Onde:
P1=10CV
Nm=4 motores
η =0,89, tabela motores
Fp=0,83, tabela motores
Fu=0,83, tabela de Fator de
utilização.
Fs=0,80 , tabela de Fator de
Simultaneidade.
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57. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
• Motores do grupo 2:
• A demanda Total do CCM1 é:
• A demanda do CCM1=82,6kVA
124
2 2
3( )*736
2 * * *
*
15*736
2 6* *0,83*0,75
0,885*0,83
2 56,136
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D kVA




Onde:
P2=15CV
Nm=6 motores
η =0,885 tabela motores
Fp=0,83, tabela motores
Fu=0,83, tabela de Fator de
utilização.
Fs=0,75 tabela de Fator de
Simultaneidade.
1 2 26.463 56.136
( 1) 82.599
DT D D
DT CCM VA
   

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

58. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
Os motores do grupo 3, grupo 4 e grupo 5 estão sendo
alimentado pelo Centro de Controle de Motores 2 – CCM2,
assim temos:
• Motores do grupo 3:
• Motores do grupo 4:
125
Onde:
P3=50CV
Nm=6 motores
η =0,924, tabela motores
Fp=0,86, tabela motores
Fu=0,87, tabela de Fator de utilização.
Fs=0,70 , tabela de Fator de Simultan.
3 3
2( )*736
3 * * *
*
50*736
3 6* *0,87*0,70
0,924*0,86
3 169,22
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D kVA




4 4
3( )*736
4 * * *
*
100*736
4 3* *0,87*0,85
0,935*0,87
4 200,727
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D kVA




P4=100CV
Nm=3 motores
η =0,935 tabela motores
Fp=0,87, tabela motores
Fu=0,87 tabela de Fator de utilização.
Fs=0,85 tabela de Fator de Simultan.
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

59. Cálculo de Demanda dos MotoresCálculo de Demanda dos Motores
• Motores do grupo 5:
• A demanda Total do CCM2 é:
• A demanda do CCM2=488,01kVA
126
Onde:
P5=30CV
Nm=6 motores
η =0,91 tabela motores
Fp=0,84, tabela motores
Fu=0,85 tabela de Fator de utilização.
Fs=0,70 tabela de Fator de Simultan.
5 5
3( )*736
5 * * *
*
30*736
5 6* *0,87*0,783
0,91*0,84
5 118,062
P CV
D Nm Fu Fs
Fp
D
D kVA




( 2) 3 4 5 169.220,00 200.727,00 118.062,00
( 2) 488,01
DT CCM D D D
DT CCM kVA
     

INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

60. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM1
Disjuntor reserva: 3 disjuntores (7 A 12 disjuntores)
127INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
L
L
( ) 10*736
I 15,71 ( 10 )
3 3 380 0,89 0,80
20 16 (3RV10 31-4BA10 )
( ) 15*736
I 25,27 ( 15
3 3 380 0,885 0,75
L
D D
L
P W
A corrente domotor CV
V Fp
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
P W
A corrente domotor C
V Fp


  
     
 
  
     
1
)
32 26 (3RV10 31-4EA10 )
82,6
82,6 / 10circuitos, logotemos: 8,26 por circuito
10
D D
V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
k
CCM kVA p kVA
 
 

61. 1 1
1
1
3 CircuitoReserva + QDFL
82,6 3 8,26 110,587 217,96
( ) 217,96
I 333,17
3 3 380
400 340 (3VL47 40 -1 )
CCM
L
D D
CCM CCM
CCM k k k kVA
D VA k
A
V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A Siemens
  
    
  
 
 
Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM1
Disjuntor reserva: 3 disjuntores (7 A 12 disjuntores)
128INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

62. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM2
Disjuntor reserva: 4 disjuntores (13 A 30 disjuntores)
129INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
L
L
( ) 50*736
I 70,36 ( 50 )
3 3 380 0,924 0,86
90 72 (3RV10 41-4LA10 )
( ) 100*736
I 137,47 (
3 3 380 0,935 0,87
L
D D
L
P W
A corrente domotor CV
V Fp
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
P W
A corrente domotor
V Fp


  
     
 
  
     
L
100 )
160 140 (3VL27 16 1 )
( ) 30*736
I 43,89 ( 30 )
3 3 380 0,91 0,84
50 45 (3RV10 41-4HA10
D D
L
D D
CV
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A Siemens
P W
A corrente domotor CV
V Fp
Correntedodisjuntor I A térmicoajustadoI A

  
  
     
  )Siemens

63. Especificação dos Disjuntores de ProteçãoEspecificação dos Disjuntores de Proteção
Disjuntores reserva Quadro de Distribuição: CCM2
Disjuntor reserva: 4 disjuntores (13 A 30 disjuntores)
130INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
2
2 2
2
2
488,01
488,01 / 15circuitos, logotemos: 32,534 por circuito
15
4 CircuitoReserva
488,01 4 32,534 618,146
( ) 618,146
I 939,176
3 3 380
1250
CCM
L
D
k
CCM kVA p kVA
CCM CCM
CCM k k kVA
D VA k
A
V
Correntedodisjuntor I A térmi
 
  
   
  
 
 950 (3VL77 12 -1 )DcoajustadoI A Siemens

64. Demanda Total da IndústriaDemanda Total da Indústria
Demanda Total no QDF (Quadro de Distribuição Geral)
DT=Demanda dos CCM´s + a Demanda de Iluminação +Tomadas
DT=D_CCM1+D_CCM2
DT=217,96+618,146 (kVA)
DT=836,11kVA
Demanda do QDG=836,11kVA
Será considerado dois circuitos reservas (trifásicos) com potência
máxima de 82kVA por circuito.
O transformador necessário deverá ter uma potência maior que
836,11kVA, assim comercialmente temos o transformador com
1000kVA.
131INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
( ) ( ) 836,11
I 1.270,34
3 3 3 380
1600 1300 (3VL87 16- 2 )
QDG
L L
D D
P W D VA k
A
V Fp V
Correntedodisjuntor I A térmicoajustado I A Siemens

   
    
 

65. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
132INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do Quadro:
 CCM1
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 400A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 160A
 CCM2
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 1250A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 160A
Tabela I
(AC~DC)
Barramento
Primário (A)
Barramento
Secundário (A)
CCM1 516 179
CCM2 1420 179
1 1
4 2
3 1
8

1 1
4 2

3 32.
8 4


66. Cálculo de Demanda deCálculo de Demanda de IluminIlumin. + Tomadas. + Tomadas
133INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Dimensionamento dos Barramentos do QDG:
Barramento Principal: Corrente mínima a ser suportada: 1600A
Barramento Secundário: Corrente mínima a ser suportada 1250A
Conforme catálogo temos:
Tabela I
(AC~DC)
(A)
Barramento Primário 1968
Barramento Secundário 1476
1 3
2

1 12.
2 4


67. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
134INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Quadro de Distribuição Geral - QDG

68. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
135INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
CCM 1

69. Diagrama dos Disjuntores e QuadrosDiagrama dos Disjuntores e Quadros
136INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
CCM 2

70. Dados de CatálogoDados de Catálogo
137INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

71. Dados de CatálogoDados de Catálogo
138
Capacidade de Condução de Corrente em Barramento de Cobre
Relação aproximada de aumento de corrente em barras paralela (espaçamento
entre barras na vertical =distância 1 barra e barras na horizontal = distancia de
2 barras. Ex: 15X2, espaçamento vertical mínimo 2mm e na horizontal = 4mm :
•2 barra paralela multiplicar por 1,58 e 3 barra em paralelo multiplicar por 2
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
Largura Espessura
Pol. 1/16 3/32 1/8 3/16 1/4 5/16 3/8
Pol. mm 1,58 2,38 3,17 4,76 6,35 7,94 9,52
1/4 6,35 20 30 40 - - - -
5/16 7,94 25 38 50 - - - -
3/8 9,52 30 45 60 91 121 - -
1/2 12,70 40 60 81 121 161 202 242
5/8 15,87 50 76 101 151 202 252 302

72. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
139
Em instalações industriais, existe a necessidade de instalar
diversos equipamentos cuja as características de
rendimento e fator de potência não são expressas de
forma clara. Com isso podemos adotar uma forma de
caracterizar estes valores.
Para realizar o cálculo de demanda em equipamento cuja
informação está em potência em Watts e não temos os
dados de rendimento e fator de potência, utilizamos a
conversão da potência em watts para valores em CV
(motor IV pólos) para retirar os dados de rendimento e
fator de potência, utilizando assim as tabelas de
simultaneidade e fator de utilização, conforme exemplo
abaixo:
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

73. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
140INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

74. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
141
Nove PET 1500
Potência Total Instalada: 86,3 kW
Pela tabela de motores temos: motor de 125CV
Dados da tabela: η=0,938 e Fp=0,86
Nove PET 2000
Potência Total Instalada: 108,1 kW
Pela tabela de motores temos: motor de 150CV
Dados da tabela: η=0,941 e Fp=0,87
*Nota: Não esquecer a área ocupada do equipamento e considerar distância mínima
entre Máquinas de 1500mm. Para corredores laterais utilizar espaço de
2000mm e corredores Centrais de 3000mm.
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75. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
142INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

76. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
143
SKY BULL 600
Potência motores principais : S1 -7,5kW e S2 -11kW
Pela tabela de motores temos:
Motor de 7,5kW motor 10 CV
Dados da tabela: η=0,89 e Fp=0,83
Motor de 11kW motor 15 CV
Dados da tabela: η=0,885 e Fp=0,83
*Nota: Não esquecer a área ocupada do equipamento e considerar distância mínima
entre Máquinas de 1500mm. Para corredores laterais utilizar espaço de
2000mm e corredores Centrais de 3000mm.
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77. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
144INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

78. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
145
LOGIC 175
Potência Total Instalada: 5,5 kW
Pela tabela de motores temos: motor de 7,5CV
Dados da tabela: η=0,88 e Fp=0,82
*Nota: Não esquecer a área ocupada do equipamento e considerar distância mínima
entre Máquinas de 1500mm. Para corredores laterais utilizar espaço de
2000mm e corredores Centrais de 3000mm.
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

79. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
146INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi

80. Conversão Máquina X MotorConversão Máquina X Motor
147
Torno CNC CENTUR 30D
Potência Total Instalada: 15 kVA
Pela tabela de motores temos: motor de 15CV
Dados da tabela: η=0,885 e Fp=0,83
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Prof. Carlos T. Matsumi
 
 
 
( ) 15.000
380 22,79
3 3 380
380 22,79
220 39,50
0,577 0,577
L
S VA
Ip V A
V
Ip V
Ip V A
  
 
  