Engenharia eletromecânica, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

Baixe Engenharia eletromecânica e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity!

ESCOLA DE ENGENHARIA ELETROMECÂNICA DA BAHIA

PROJETOS ELÉTRICOS

EDJ 102

Prof. Marise Santos

2011

1ª. Rev.

EEEMBA

• 1. NORMAS, CONCESSIONÁRIAS E SIMBOLOGIA: Conteúdo
  • 1.2 CONCESSIONÁRIAS:
  • 1.3 SIMBOLOGIA:....................................................................................................................................
  • 1.4 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA:
• 2. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PREDIAIS:.............................................................................................
• 3. PROTEÇÃO E CONTROLE DOS CIRCUITOS .........................................................................................
  • 3.1 DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO DOS CIRCUITOS:........................................................................
  • 3.2 DISPOSITIVOS DE CONTROLE DOS CIRCUITOS .........................................................................
• 4. LUMINOTÉCNICA .....................................................................................................................................
• 5. PROJETOS DE INSTALAÇÕES PARA FORÇA MOTRIZ ........................................................................
• 6. PROTEÇÃO CONTRA SURTOS E DESCARGAS ATMOSFÉRICAS ......................................................
• 7. PROJETOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA ...................
• 8. PROJETO DE PEQUENAS SUBESTAÇÕES ...........................................................................................
• 9. ROTEIRO DE UM PROJETO PREDIAL EM BAIXA TENSÃO ..................................................................
• 10. ROTEIRO DE UM PROJETO INDUSTRIAL..............................................................................................
• 11. ANEXO I - Tabelas ....................................................................................................................................
• 12. ANEXO II - Coeficientes de utilização .....................................................................................................
• 13. ANEXO III - Símbolos de eletricidade predial ..........................................................................................
• 14. ANEXO IV – Simbologia de redes ...........................................................................................................
• 15. ANEXO V – Planta de edificação residencial ..........................................................................................

EEEMBA

7. PROJETO DE LINHAS DE DISTRIBUIÇÃO E TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

7.1-Sistemas de distribuição de energia elétrica 7.2-Dimensionamento de condutores 7.3-Centro de carga: localização de transformadores

8. PROJETO DE PEQUENAS SUBESTAÇÕES 8.1-Dimensionamento do transformador 8.2-Dimensionamento de disjuntores e chaves de média tensão 8.3-Dimensionamento do aterramento 8.4-Dimensionamento do barramento 8.5-Quadro de medição, instrumentos de medição

EEEMBA

BIBLIOGRAFIA:

• Instalações Elétricas - Hélio Creder - 15ª Edição – Editora LTC
• Manual do Instalador Eletricista – Hélio Creder – 2ª Edição - Editora LTC
• Instalações Elétricas Prediais – Geraldo Cavalin e Severino Cervelin – Editora Érica
• Instalações Elétricas – Manoel E.M. Negrisoli – Editora Edgard Blucher
• Eletrotécnica Geral – Mário Pagliaricci – CEN
• Instalações Elétricas Industriais – João Mamede Filho – 2ª Edição – Editora LTC
• Como Projetar Sistemas Elétricos – Joseph F. McPartland e autores – Editora McGraw-Hill
• Instruções de Serviço da Concessionária Coelba
• Manual de Fornecimento da Concessionária Coelba
• Manuais e Procedimentos da Concessionária Coelba
• Materiais de Divulgação do Procobre e Prysmian
• Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica – Resolução ANEEL Nº 456 – 29.11.
  • NBR-5410 – Segunda Edição 30.09.2004 - Válida a partir de 31.03.

EEEMBA

PROJETO ELÉTRICO:

• É a representação gráfica de uma instalação elétrica com os seus detalhes, localização de pontos, trajeto dos condutores, etc..
• Para executar um projeto de instalações elétricas, o projetista precisa de: uma planta baixa e cortes de arquitetura, saber a que se destina, a localização da rede mais próxima.
• Pode ser apresentado em papel nos formatos:  A0  841 x 1189 mm  A1  594 x 841 mm de área útil  A2  420 x 594 mm de área útil  A3  297 x 420 mm de área útil  A4  210 x 297 mm de área útil
• Ou em meio digital: AUTOCAD ou MICROSTATION.
• Apresenta legenda, notas, memorial descritivo, características técnicas, escala, informações do proprietário, endereço da instalação, data, tipo de instalação, nome e CREA do projetista, etc. 1. NORMAS, CONCESSIONÁRIAS E SIMBOLOGIA:

ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas, órgão que regulamenta todas as normas técnicas. Basicamente estudaremos:

• NBR-5410 (Norma de Instalações elétricas de Baixa tensão predial) Usada para edificações residenciais, comerciais, estruturas de uso público, industrial, de serviços, canteiro de obras, feiras, instalações temporárias, incluindo as edificações pré-fabricadas. Esta norma fixa as condições que devem satisfazer as instalações elétricas, a fim de garantir seu funcionamento adequado, a segurança de pessoas e animais domésticos e a conservação dos bens. Aplicada a instalações elétricas alimentadas sob tensão nominal igual ou inferior a 1000 V em corrente alternada e freqüência inferior a 400 Hz ou a 1500 V em corrente contínua.
• NBR-5433 (Norma de Instalações elétricas em rede) Esta norma padroniza as estruturas para redes de distribuição aérea, rural, dos sistemas monofásico, bifásico e trifásico com tensões nominais primárias de 13,8 KV e 34,5 KV a tensões secundárias usuais de distribuição.
• NBR-5422 (Projeto de linhas aéreas de transmissão e distribuição de energia elétrica)
• NBR-5413 (Iluminação de interiores - Procedimentos)
• NBR-5361 (Disjuntores de Baixa Tensão)
• NBR-5419 (Proteção de estruturas contra Descargas Atmosféricas)
• NBR-5101 (Iluminação Pública)
• NBR-6150 (Eletrodutos de PVC rígido – Especificações)
• Outras

EEEMBA

1.2 CONCESSIONÁRIAS:

Empresas que têm a concessão dada pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), para gerar, transmitir e distribuir energia elétrica.

Exemplos:

1- Gerar e transportar aos grandes centros na região nordeste do Brasil - CHESF

2- Distribuir no Estado da Bahia – COELBA

3- Gerar e distribuir “uso próprio” – Shopping Iguatemi, Refinaria Landulfo Alves

4- Gerar e distribuir em mercado limitado Pólo Petroquímico – BRASKEN

1.3 SIMBOLOGIA:

1.4 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA:

Ponto de Luz incandescente no teto

Ponto de Luz incandescente na parede

Interruptor

Deve ser representado na parte interna de cada dependência, com afastamento de 15 a 20 cm da porta.

100 VA

Número do Circuito^1 a

Potência de Iluminação

Comando do Ponto

Uma Seção S

Duas Seções S

Três Seções S

Paralelo S3W

Intermediário S4W

EEEMBA

TABELA CÁLCULO 1

DEPENDENCIA

DIMENSÕES (^) POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (VA)

TOMADAS DE CORRENTE TOMADAS ESPECIAIS ÁREA (m2)

PERÍMETRO (m) QTD.^

POTÊNCIA (VA)

DISCRIMI- NAÇÃO

POTÊNCIA (W)

TOTAL

EEEMBA

TABELA CÁLCULO 2

CIRCUITO (^) TENSÃO (V) LOCAL

POTÊNCIA (^) CORRENTE (A) f^

CORRENTE CORRIGIDA

SEÇÃO COND. (mm2)

PROTEÇÃO Nº TIPO QT. X POT. (VA)^ TOTAL (VA) TIPO (^) PÓLOSNº DE^ CORRENTE NOMINAL

Distribuição

Quadro Distribuição

Quadro do Medidor

EEEMBA

FATOR DE DIVERSIDADE:

Em várias unidades de um mesmo conjunto de energia vindo da mesma fonte (transformador, subestação, circuito), há uma diversificação que representa economia. Fator de Diversidade é a relação entre a soma das demandas máximas individuais de um determinado grupo de consumidores e a demanda máxima real de todo o grupo. Ex.: Um conjunto residencial com 100 unidades, cada unidade com demanda de 4.000W e no quadro geral (na entrada do condomínio) 200.000W de demanda.

4.000𝑊 × 100 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠

A partir da potência ativa total, podemos determinar:  Tipo de fornecimento (mono, bi ou trifásico)  A tensão de alimentação (127/220V, 380/220, etc.)  Padrão de entrada

A Coelba liga: (ver tabela 8)

Até 10.000 W Monofásico De 10.001 a 20.000 W Bifásico De 20.001 a 38.000 W Trifásico Acima 38.001 W até 75 KW Com TC

PADRÃO DE ENTRADA – é o conjunto de poste, isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, feito conforme as normas da concessionária.

QUADRO DE DISTRIBUIÇÃO – é o centro de distribuição de toda a instalação elétrica. Recebe os fios/cabos que vêm do medidor, onde se encontram os dispositivos de proteção e de onde partem os circuitos terminais. Deve ser localizado em local de fácil acesso e o mais próximo possível do medidor (porque são os fios mais caros, evitando assim gastos desnecessários).

LEVANTAMENTO DOS PONTOS DE UTILIZAÇÃO:

NBR 5410 – SEGUNDA EDIÇÃO - VÁLIDA A PARTIR DE 31.03.

Criou-se a subseção de LOCAIS de HABITAÇÃO:

Locais utilizados como habitação fixa ou temporária, compreendendo as unidades residenciais como um todo e, no caso de hotéis, motéis, flats, apart-hotéis, casas de repouso, condomínios, alojamentos e similares, as acomodações destinadas aos hóspedes, aos internos e a servir de moradia a trabalhadores do estabelecimento.

EEEMBA

PREVISÃO DE CARGA

1-Geral A carga a considerar para um equipamento de utilização é a POTÊNCIA NOMINAL por ele absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir da tensão nominal, da corrente nominal e do fator de potência. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o rendimento e o fator de potência.

2- Iluminação Em cada cômodo ou dependência deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, comandado por interruptor.

Em hotéis, motéis e similares, pode–se substituir o ponto de luz fixo no teto por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comanda por interruptor de parede.

Admite-se que o ponto de luz fixo no teto seja substituído por ponto na parede em espaços sob escada, depósitos, despensas, lavabos e varandas, desde que sejam de “pequenas dimensões” e onde a colocação do ponto no teto seja de “difícil execução” ou não conveniente.

Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6m², deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA.

Em cômodos ou dependências com área superior a 6m² , deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA

para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4m² inteiros.

Para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deve incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares.

3- Pontos de tomada Em Halls de serviço, salas de manutenção e salas de equipamentos, tais como casa de máquinas, salas de bombas, barriletes e locais análogos, devem ser previsto no mínimo um ponto de tomada de uso geral.

TUG‟s e TUE‟s PONTOS DE TOMADA (Tomada de corrente)

Um ponto de tomada pode conter uma ou mais tomadas de corrente. A idéia neste caso é estimular a presença de um número adequado de tomadas de corrente, reduzindo ao máximo a utilização de benjamins e tês.

Banheiros – deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, próximo ao lavatório.

Copas, cozinhas, copas-cozinhas, áreas de serviço, cozinha-área de serviço, lavanderias e locais análogos - No mínimo um ponto de tomada para cada 3,5 m, ou fração, de perímetro. A novidade é que acima de bancada da pia devem ser previstas no mínimo duas tomadas de corrente, no mesmo ponto ou em pontos distintos.

Varandas – deve ser previsto pelo menos um ponto de tomada, admitindo-se que este ponto de tomada não seja instalada na própria varanda, mais próximo ao seu acesso, quando:

EEEMBA

Aquecimento elétrico de água – a conexão do aquecedor elétrico de água ao ponto de utilização deve ser direta, sem uso de tomada de corrente.

DIVISÃO DA INSTALAÇÃO:

Toda instalação deve ser dividida em vários circuitos para limitar defeitos, facilitar a verificação, manutenção e evitar perigos.

Os critérios estabelecidos pela NBR-5410 prevêem:

• Ponto de utilização para atender equipamento com corrente nominal superior a 10 A, deve ter circuito independente.
• Os pontos de tomadas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, devem ser atendidos por circuitos exclusivamente destinados à alimentação de tomadas desses locais. A norma não determina que cada área destas tenha que ter um circuito só para si, ficando a critério do projetista. A regra tem como objetivo não misturar circuitos de pontos de tomadas dessas áreas com os de outros cômodos: salas, dormitórios, banheiros.
• Tem que ter no mínimo dois circuitos de tomadas.
• O número mínimo de circuitos é três.
• Deve ser previsto circuitos terminais separados para iluminação e tomadas.
• Em locais de habitação, admite-se como exceção, que pontos de iluminação e tomadas possam pertencer ao mesmo circuito (exceto nas áreas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos) observando as seguintes condições:

 A corrente de projeto (IB) do circuito comum (iluminação + tomadas) não seja superior a 16 A.  Os pontos de iluminação não sejam alimentados totalmente por um só circuito, caso este circuito seja comum (iluminação + tomadas).  Os pontos de tomadas (áreas de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos), não sejam alimentados em sua totalidade por um só circuito, caso este circuito seja comum (iluminação + tomadas).

• Circuitos independentes devem ser previstos para os aparelhos de potência igual ou superior a 1. VA ou aparelhos de ar condicionado, podendo ser alimentados 1 ou mais aparelhos do mesmo tipo num só circuito.
• As proteções dos circuitos de aquecimento ou condicionamento de ar podem ser agrupados no mesmo quadro de distribuição ou num quadro separado.
• Quando é utilizado o mesmo circuito para vários aparelhos de ar condicionado, deve ter uma proteção geral e uma para cada aparelho junto ao aparelho.
• Circuitos independentes, exclusivos para Tomadas de corrente especiais (fixa).

EEEMBA

• Cada circuito deverá ter seu próprio condutor neutro.
• Em residenciais – um circuito para cada 60 m ou fração.
• Em lojas e escritórios – um circuito para cada 50 m ou fração.
• Cada circuito tenha no máximo 2.500 VA (127V) e 4.300 VA (220V).
• Nos casos de circuitos polifásicos não colocar o circuito do chuveiro na mesma fase dos circuitos de iluminação, a fim de evitar quedas de tensão.

CONDUTORES UTILIZADOS:

São de cobre ou alumínio com isolamento em PVC (cloreto de polivinila), EPR (borracha etileno-propileno) ou XLPE (polietileno-reticulado). Após conhecer a potência dos pontos de utilização, devemos calcular a corrente e escolher a bitola do condutor. A NBR-5410 prevê a seção mínima dos condutores, a seção do condutor neutro e a seção mínima do condutor de proteção, como também a escolha do tipo de condutor em função do tipo da instalação e maneira de instalar. Devemos calcular a corrente por capacidade de condução de corrente e também pelo critério de queda de tensão. O condutor a ser escolhido deverá ser sempre o de maior seção. Cores:  Condutor fase: preto, branco, vermelho ou cinza  Condutor neutro: azul-claro  Condutor de proteção: verde ou verde e marelo  Condutor retorno: preto Os fabricantes de condutores fornecem suas respectivas tabelas de capacidade de condução de corrente.

REPRESENTAÇÃO DOS CONDUTORES:

ESQUEMAS DE CONDUTORES VIVOS:

O número de condutores a considerar num circuito é o dos condutores efetivamente percorridos por correntes.

a) Circuitos de corrente alternada

• circuito trifásico sem neutro = 3 condutores carregados
• circuito trifásico com neutro = 4 condutores carregados
• circuito monofásico a 2 condutores = 2 condutores carregados

FASE NEUTRO

RETORNO

PROTEÇÃO

(TERRA)

EEEMBA

c) Para instalações alimentadas diretamente por SE, a partir de uma instalação de alta tensão ou que possua fonte própria.

• Iluminação – 7% Outras utilizações – 7%

Em qualquer um dos casos, a queda de tensão parcial de iluminação deve ser igual ou inferior a 2%.

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO QUEDA DE TENSÃO

Para circuitos monofásicos com FP = 1 Onde: S = Seção do condutor em mm p = Potência consumida em W

 = Resistividade do cobre = 1 (ohms × mm 2 58 (m) Alumínio =^

1 ( ohms × mm 2 32 (m)

L = Comprimento em metros e% = Queda de tensão percentual U = Tensão 110 V ou 220 V

Ver tabelas 16 e 17

Nos circuitos trifásicos equilibrados, usa-se tabela desde que multiplique as distancias por 0,57 (√3/3)

𝑒% × 𝑈^2

× (𝑝 1 × 𝐿 1 × 𝑝 2 × 𝐿 2 + ⋯ )

EEEMBA

Nos circuitos bifásicos ou trifásicos, divide-se a carga pelo número de fases e aplica-se a tabela.

A queda de tensão nos circuitos terminais pode ser obtida na expressão:

Onde:

∆U = Queda de tensão em V/A. Km ∆U = Queda de tensão em V L = Distancia do quadro de distribuição à carga em Km I = Corrente de projeto em A

DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES PELO CRITÉRIO DE CAPACIDADE DE CORRENTE (AMPACIDADE)

Fórmula que fornece a corrente em ámperes em função da tensão, da potência e do fator de potência.

Onde:

I = Corrente na linha em ámperes (exceto neutro) P = Potência em W U = Tensão em fase-neutro (F-N) e se não há neutro, entre fase-fase (F-F) K = 1 - para circuitos corrente contínua ou monofásicos a 2 fios K = 1,73 - para circuitos trifásicos a 3 fios

𝐿 𝑘𝑚 × 𝐼(𝐴)

𝐾 × 𝑈 × 𝐹𝑃