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PEA - Eletrotécnica Geral 1
PROJETO DE INSTALAÇÕES
PREDIAIS
OBJETIVOS
Estudar:
• Constituição de uma instalação elétrica
• Tipos de instalações elétricas
• Funcionamento de circuitos típicos
• Representação de uma instalação na planta
civil (DIAGRAMA UNIFILAR)
• Etapas de um projeto de instalação elétrica
PARTE EXPERIMENTAL
• Estudar uma instalação semi-pronta
• Projetar e executar o restante da instalação
• Analisar alguns detalhes elétricos e
construtivos (fio neutro, laje)
PEA - Eletrotécnica Geral 2
Constituição das instalações
elétricas
• Entrada e medição
• Dispositivo de proteção e comando do
alimentador
• Alimentador
• Quadro de distribuição
• Circuitos parciais
Concessionária
Entrada e
Medição
Dispositivo
de proteção e
comando
Alimentador
Quadro de
Distribuição
Circuitos
Parciais
Circuitos
Parciais
Circuitos
Parciais
Circuitos
Parciais
PEA - Eletrotécnica Geral 3
Entrada e Medição
• Entrada: porção da rede compreendida entre o
Ponto de Entrega e o medidor de energia
• Medição: registrar a energia consumida (kWh)
e em certos casos também a demanda máxima
(kW), usualmente em base mensal
Proteção e Comando
• A medição se localiza o mais próximo possível
do Ponto de Entrega. O Alimentador liga o
ponto de medição ao Quadro de Distribuição, e
conta com chave de seccionamento e proteção
• Proteção: chave de faca com fusíveis ou
disjuntor
PEA - Eletrotécnica Geral 4
Quadro de Distribuição
• Distribui a energia transportada pelo
alimentador em Circuitos Parciais. Por que?
2 extremos:
• Todas as cargas ligadas num único circuito
(custo e confiabilidade baixos)
• Cada carga ligada num circuito exclusivo
(custo e confiabilidade elevados)
Critérios para obter uma solução
intermediária:
• Separar iluminação de tomadas
• Circuitos de iluminação em 127 V:
Pmax = 1500 W, para usar condutor de 1,5 mm2
• Circuitos independentes para cargas elevadas
(chuveiro, máquina de secar roupa, etc.)
PEA - Eletrotécnica Geral 5
Quadro de Distribuição -
Representação
neutro
fases
Diagrama trifilar Diagrama unifilar
alimentação
Circuito 1
Circuito 2
Diagrama Trifilar
Diagrama Unifilar
PEA - Eletrotécnica Geral 6
Quadro de Distribuição -
Execução
PEA - Eletrotécnica Geral 7
Circuitos Parciais
Fase 1 Fase 2Neutro
iluminações 1
chuveiro 1
iluminações 2
tomadas 1
chuveiro 2
tomadas 2
PEA - Eletrotécnica Geral 8
Tipos de instalações elétricas
1. Embutidas
A B
46 mm
80 mm
39 mm 51 mm
102 mm
Caixa 3” x 3” Caixa 4” x 4”
com fundo móvel
PEA - Eletrotécnica Geral 9
Componentes de instalações
embutidas
PEA - Eletrotécnica Geral 10
2. Instalações Abertas
condutores
isoladores
PEA - Eletrotécnica Geral 11
Funcionamento de circuitos
típicos e Diagrama Unifilar
1. Interruptor Simples
F
N
1 2 3
4
Diagrama
elétrico
F N
Circuito físico
PEA - Eletrotécnica Geral 12
Interruptor Simples
Diagrama Unifilar em Planta
do Quadro de
distribuição
100
a 2
2
2
S
Fase Neutro Retorno Terra
PEA - Eletrotécnica Geral 13
2. Interruptores Paralelos
(comando de 2 pontos distintos)
Diagrama
unifilar
Neutro
Fase
100
Sp
Sp
Diagrama
elétrico
PEA - Eletrotécnica Geral 14
3. Comando de 3 ou mais
pontos distintos
Diagrama
unifilar
Diagrama
elétrico
N
F
Sp Si
SpSi
T
100 Si
Si
Sp
Sp
PEA - Eletrotécnica Geral 15
Etapas de um projeto de
instalações elétricas
1. Alocação dos pontos de consumo (luz
e tomadas)
2. Localização do Quadro de Distribuição
3. Traçado de eletrodutos
4. Definição de circuitos parciais
5. Cálculo de correntes e
dimensionamento de condutores
6. Dimensionamento da proteção
PEA - Eletrotécnica Geral 16
Alocação dos pontos de
consumo
• Necessidades do cliente
• Experiência do projetista
• S  6 m2: 1 ponto de luz de 100 W
• S > 6 m2: 1 ponto de 100 W para os primeiros 6 m2
e 1 ponto de 60 W para cada 4 m2 inteiros
• Tomadas: uso geral e específicas
• Banheiros: 1 junto ao lavatório
• Cozinhas: 1 a cada 3.5 m
• Demais cômodos:
• S  6 m2: 1 tomada
• S > 6 m2: 1 tomada a cada 5 m ou fração
• Uso geral - cozinhas, ...: 3 x 600 VA + n x 100 VA
• Uso geral - demais cômodos: 100 VA
• Uso específico: potência do equipamento
PEA - Eletrotécnica Geral 17
Alocação dos pontos de
consumo
PEA - Eletrotécnica Geral 18
Localização do Quadro de
Distribuição
• O mais próximo possível do Centro de
Carga:
• Ajuste fino para local conveniente
(cozinha, corredor, etc.)



 



i
i
i
ii
C
i
i
i
ii
C
P
Py
y
P
Px
x ;
PEA - Eletrotécnica Geral 19
Localização do Quadro de
Distribuição
PEA - Eletrotécnica Geral 20
Traçado de eletrodutos
• Minimizar comprimento de eletrodutos
• Evitar interferência com outras
instalações
• Número máximo de condutores por
eletroduto: limite físico e limite de
carregamento dos condutores
• Utilização de caixas de passagem
PEA - Eletrotécnica Geral 21
Traçado de eletrodutos
PEA - Eletrotécnica Geral 22
Definição de Circuitos Parciais
• Separação de tomadas e iluminação
(manutenção, interferência)
• Divisão da carga de iluminação de
acordo com os ambientes do local
• Respeitar a corrente admissível dos
condutores, incluindo folga para
crescimento da carga (p. ex. 30 - 40%)
• Conexão das cargas: fase-neutro, fase-
fase, trifásicas
• Fio terra ( fio neutro) em todas as
tomadas
PEA - Eletrotécnica Geral 23
Definição de Circuitos Parciais
PEA - Eletrotécnica Geral 24
Bitolas mínimas
• Iluminação: 1.5 mm2
• Tomadas: 2.5 mm2
• Aquecedor de água: 2.5 mm2
• Máq. de lavar roupa: 4 mm2
• Ap. ar-condicionado: 2.5 mm2
PEA - Eletrotécnica Geral 25
Cálculo de correntes e
dimensionamento de
condutores
2 critérios:
• Capacidade de Corrente (Iadm)
• Queda de tensão (DV)
Iadm : 1f , 2f
3f
admcres
tottot
If
V
QP
I 


22
admcres
tottot
If
V
QP
I 



3
22
PEA - Eletrotécnica Geral 26
DV :
maxVV DD
 sencos jIII 
R X
DV
 
 
 




sencos
sencos
sencos
XIRIV
RIXIj
XIRI
IjXRV
D


D
0VV
PEA - Eletrotécnica Geral 27
Dimensionamento da proteção
2 situações indesejadas:
• Sobrecargas sustentadas
• Curto-circuito
PEA - Eletrotécnica Geral 28
Dimensionamento da proteção
Símbolos:
• IN : corrente nominal do DP
• I2 : corrente de atuação do DP
• IB : máxima corrente da carga
• IZ : corrente adm. do condutor
Critério 1: IB  IN
Critério 2: IN  IZ
Critério 3: I2  1.45 * IZ
PEA - Eletrotécnica Geral 29
• Cálculo de correntes
• Dimensionamento de
condutores
• Dimensionamento da
proteção
PEA - Eletrotécnica Geral 30
PARTE EXPERIMENTAL
T2
T1
Sp
Sp
Sp
S
Sp
Quadro
Geral
Instalação semi-pronta:
• Analisar a parte já executada
• Projetar e executar o restante da instalação
PEA - Eletrotécnica Geral 31
Continuidade do fio neutro
Nunca deve ser colocado fusível ou
disjuntor em fio neutro
compartilhado por vários circuitos
0,9 + 0,9 + 13,6 = 15,4 A
0,9 A0,9 A
110 V
F2
N
F1 Fusível
Fusível
Fusível
110 V
LL
Ferro 13,6 A
• Lâmpadas:
• Ferro: AI
AI
F
L
6,13
110
1500
9,0
110
100
1


PEA - Eletrotécnica Geral 32
Fio neutro interrompido
1,6 A1,6 A
110 V
F2
N
F1 Fusível
Fusível
110 V
LL
Ferro 3,2 A
AIR
RR
eq
FL
2,3
6,68
220
;6,681,8
2
121
1,8
1500
110
;121
100
110 22
1


FF
LL
IAI
IAI


23,02,3
8,16,1
2
2,3
11
•Lâmpadas queimam
•Ferro não esquenta
PEA - Eletrotécnica Geral 33
Montagem de ponto de luz em laje
Forma de madeira
Eletroduto
Caixa 4x4 FM
Pregos
Fundo da caixa
1. Fixar a caixa na forma (pregos)
2. Remover fundo móvel da caixa
3. Fixar eletrodutos na caixa (buchas +
arruelas)
4. Vedar entradas dos eletrodutos
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  • 1. PEA - Eletrotécnica Geral 1 PROJETO DE INSTALAÇÕES PREDIAIS OBJETIVOS Estudar: • Constituição de uma instalação elétrica • Tipos de instalações elétricas • Funcionamento de circuitos típicos • Representação de uma instalação na planta civil (DIAGRAMA UNIFILAR) • Etapas de um projeto de instalação elétrica PARTE EXPERIMENTAL • Estudar uma instalação semi-pronta • Projetar e executar o restante da instalação • Analisar alguns detalhes elétricos e construtivos (fio neutro, laje)
  • 2. PEA - Eletrotécnica Geral 2 Constituição das instalações elétricas • Entrada e medição • Dispositivo de proteção e comando do alimentador • Alimentador • Quadro de distribuição • Circuitos parciais Concessionária Entrada e Medição Dispositivo de proteção e comando Alimentador Quadro de Distribuição Circuitos Parciais Circuitos Parciais Circuitos Parciais Circuitos Parciais
  • 3. PEA - Eletrotécnica Geral 3 Entrada e Medição • Entrada: porção da rede compreendida entre o Ponto de Entrega e o medidor de energia • Medição: registrar a energia consumida (kWh) e em certos casos também a demanda máxima (kW), usualmente em base mensal Proteção e Comando • A medição se localiza o mais próximo possível do Ponto de Entrega. O Alimentador liga o ponto de medição ao Quadro de Distribuição, e conta com chave de seccionamento e proteção • Proteção: chave de faca com fusíveis ou disjuntor
  • 4. PEA - Eletrotécnica Geral 4 Quadro de Distribuição • Distribui a energia transportada pelo alimentador em Circuitos Parciais. Por que? 2 extremos: • Todas as cargas ligadas num único circuito (custo e confiabilidade baixos) • Cada carga ligada num circuito exclusivo (custo e confiabilidade elevados) Critérios para obter uma solução intermediária: • Separar iluminação de tomadas • Circuitos de iluminação em 127 V: Pmax = 1500 W, para usar condutor de 1,5 mm2 • Circuitos independentes para cargas elevadas (chuveiro, máquina de secar roupa, etc.)
  • 5. PEA - Eletrotécnica Geral 5 Quadro de Distribuição - Representação neutro fases Diagrama trifilar Diagrama unifilar alimentação Circuito 1 Circuito 2 Diagrama Trifilar Diagrama Unifilar
  • 6. PEA - Eletrotécnica Geral 6 Quadro de Distribuição - Execução
  • 7. PEA - Eletrotécnica Geral 7 Circuitos Parciais Fase 1 Fase 2Neutro iluminações 1 chuveiro 1 iluminações 2 tomadas 1 chuveiro 2 tomadas 2
  • 8. PEA - Eletrotécnica Geral 8 Tipos de instalações elétricas 1. Embutidas A B 46 mm 80 mm 39 mm 51 mm 102 mm Caixa 3” x 3” Caixa 4” x 4” com fundo móvel
  • 9. PEA - Eletrotécnica Geral 9 Componentes de instalações embutidas
  • 10. PEA - Eletrotécnica Geral 10 2. Instalações Abertas condutores isoladores
  • 11. PEA - Eletrotécnica Geral 11 Funcionamento de circuitos típicos e Diagrama Unifilar 1. Interruptor Simples F N 1 2 3 4 Diagrama elétrico F N Circuito físico
  • 12. PEA - Eletrotécnica Geral 12 Interruptor Simples Diagrama Unifilar em Planta do Quadro de distribuição 100 a 2 2 2 S Fase Neutro Retorno Terra
  • 13. PEA - Eletrotécnica Geral 13 2. Interruptores Paralelos (comando de 2 pontos distintos) Diagrama unifilar Neutro Fase 100 Sp Sp Diagrama elétrico
  • 14. PEA - Eletrotécnica Geral 14 3. Comando de 3 ou mais pontos distintos Diagrama unifilar Diagrama elétrico N F Sp Si SpSi T 100 Si Si Sp Sp
  • 15. PEA - Eletrotécnica Geral 15 Etapas de um projeto de instalações elétricas 1. Alocação dos pontos de consumo (luz e tomadas) 2. Localização do Quadro de Distribuição 3. Traçado de eletrodutos 4. Definição de circuitos parciais 5. Cálculo de correntes e dimensionamento de condutores 6. Dimensionamento da proteção
  • 16. PEA - Eletrotécnica Geral 16 Alocação dos pontos de consumo • Necessidades do cliente • Experiência do projetista • S  6 m2: 1 ponto de luz de 100 W • S > 6 m2: 1 ponto de 100 W para os primeiros 6 m2 e 1 ponto de 60 W para cada 4 m2 inteiros • Tomadas: uso geral e específicas • Banheiros: 1 junto ao lavatório • Cozinhas: 1 a cada 3.5 m • Demais cômodos: • S  6 m2: 1 tomada • S > 6 m2: 1 tomada a cada 5 m ou fração • Uso geral - cozinhas, ...: 3 x 600 VA + n x 100 VA • Uso geral - demais cômodos: 100 VA • Uso específico: potência do equipamento
  • 17. PEA - Eletrotécnica Geral 17 Alocação dos pontos de consumo
  • 18. PEA - Eletrotécnica Geral 18 Localização do Quadro de Distribuição • O mais próximo possível do Centro de Carga: • Ajuste fino para local conveniente (cozinha, corredor, etc.)         i i i ii C i i i ii C P Py y P Px x ;
  • 19. PEA - Eletrotécnica Geral 19 Localização do Quadro de Distribuição
  • 20. PEA - Eletrotécnica Geral 20 Traçado de eletrodutos • Minimizar comprimento de eletrodutos • Evitar interferência com outras instalações • Número máximo de condutores por eletroduto: limite físico e limite de carregamento dos condutores • Utilização de caixas de passagem
  • 21. PEA - Eletrotécnica Geral 21 Traçado de eletrodutos
  • 22. PEA - Eletrotécnica Geral 22 Definição de Circuitos Parciais • Separação de tomadas e iluminação (manutenção, interferência) • Divisão da carga de iluminação de acordo com os ambientes do local • Respeitar a corrente admissível dos condutores, incluindo folga para crescimento da carga (p. ex. 30 - 40%) • Conexão das cargas: fase-neutro, fase- fase, trifásicas • Fio terra ( fio neutro) em todas as tomadas
  • 23. PEA - Eletrotécnica Geral 23 Definição de Circuitos Parciais
  • 24. PEA - Eletrotécnica Geral 24 Bitolas mínimas • Iluminação: 1.5 mm2 • Tomadas: 2.5 mm2 • Aquecedor de água: 2.5 mm2 • Máq. de lavar roupa: 4 mm2 • Ap. ar-condicionado: 2.5 mm2
  • 25. PEA - Eletrotécnica Geral 25 Cálculo de correntes e dimensionamento de condutores 2 critérios: • Capacidade de Corrente (Iadm) • Queda de tensão (DV) Iadm : 1f , 2f 3f admcres tottot If V QP I    22 admcres tottot If V QP I     3 22
  • 26. PEA - Eletrotécnica Geral 26 DV : maxVV DD  sencos jIII  R X DV           sencos sencos sencos XIRIV RIXIj XIRI IjXRV D   D 0VV
  • 27. PEA - Eletrotécnica Geral 27 Dimensionamento da proteção 2 situações indesejadas: • Sobrecargas sustentadas • Curto-circuito
  • 28. PEA - Eletrotécnica Geral 28 Dimensionamento da proteção Símbolos: • IN : corrente nominal do DP • I2 : corrente de atuação do DP • IB : máxima corrente da carga • IZ : corrente adm. do condutor Critério 1: IB  IN Critério 2: IN  IZ Critério 3: I2  1.45 * IZ
  • 29. PEA - Eletrotécnica Geral 29 • Cálculo de correntes • Dimensionamento de condutores • Dimensionamento da proteção
  • 30. PEA - Eletrotécnica Geral 30 PARTE EXPERIMENTAL T2 T1 Sp Sp Sp S Sp Quadro Geral Instalação semi-pronta: • Analisar a parte já executada • Projetar e executar o restante da instalação
  • 31. PEA - Eletrotécnica Geral 31 Continuidade do fio neutro Nunca deve ser colocado fusível ou disjuntor em fio neutro compartilhado por vários circuitos 0,9 + 0,9 + 13,6 = 15,4 A 0,9 A0,9 A 110 V F2 N F1 Fusível Fusível Fusível 110 V LL Ferro 13,6 A • Lâmpadas: • Ferro: AI AI F L 6,13 110 1500 9,0 110 100 1  
  • 32. PEA - Eletrotécnica Geral 32 Fio neutro interrompido 1,6 A1,6 A 110 V F2 N F1 Fusível Fusível 110 V LL Ferro 3,2 A AIR RR eq FL 2,3 6,68 220 ;6,681,8 2 121 1,8 1500 110 ;121 100 110 22 1   FF LL IAI IAI   23,02,3 8,16,1 2 2,3 11 •Lâmpadas queimam •Ferro não esquenta
  • 33. PEA - Eletrotécnica Geral 33 Montagem de ponto de luz em laje Forma de madeira Eletroduto Caixa 4x4 FM Pregos Fundo da caixa 1. Fixar a caixa na forma (pregos) 2. Remover fundo móvel da caixa 3. Fixar eletrodutos na caixa (buchas + arruelas) 4. Vedar entradas dos eletrodutos 5. Preencher caixa com serragem 6. Fundir a laje 7. Retirar forma e remover serragem e vedações