1. OBJETIVO 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS

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1 1. OBJETIVO Este relatório tem por objetivo apresentar a relação dos principais equipamentos utilizados, o pré-dimensionamento do sistema de alimentação elétrica em C.A., o estudo de curto circuito de baixa tensão, a descrição do sistema de iluminação e o dimensionamento básico dos cabos para o túnel Morro Alto, localizado na BR-101, trecho SC/RS-Osório entre os segmentos Km 67,376 e Km 69,213 pertencente ao DNIT. 1.1 CONSIDERAÇÕES INICIAIS Neste relatório o levantamento das cargas elétricas tem caráter preliminar, porém dentro da precisão necessária para a definição da entrada da concessionária. As potências dos equipamentos pertencentes aos sistemas de iluminação e tomadas, controle, telecom, combate ao incêndio, drenagem, ventilação, água de consumo, etc. foram baseados no dimensionamento do projeto básico. Estas potências tendem a se confirmar no desenvolvimento do projeto executivo e na compra dos respectivos sistemas. Tanto as cargas adotadas, como o regime de trabalho e a disposição dos equipamentos foram estabelecidos considerando o projeto civil já existente e dados operacionais de túneis similares. 7

2 2. RELAÇÃO DOS PRINCIPAIS EQUIPAMENTOS Abaixo estão relacionados os principais equipamentos utilizados no túnel Morro Alto ITEM DESCRIÇÃO QTDE Cabine Primária Blindada 01 cj Transformador a seco de 1250 kva, 23,1-0,38/0,22 kv 02 cj Quadro Geral de Distribuição (QGD) 380/220 V 01 cj Grupo Gerador Diesel (GGD) 380/220 V, 750 kva 01 cj CCM 01 cj Painel de Distribuição do No Break (PDN) 01 cj No Break 01 cj Painel de Telecom 04 cj Quadro de Iluminação e Força QLN s, QLD s, QLNB s e QL s CCO 35 cj Quadro de Comando, Controle e Proteção (QGG) 01 cj 8

3 3. RELAÇÃO DE CARGAS A previsão de cargas do sistema de corrente alternada (380 / 220 Vca) e os respectivos regimes de trabalho propostos para os quadros do túnel e da CCO encontram-se nas tabelas abaixo. Estes valores de cargas deverão ser confirmados pela CONTRATADA no Projeto Executivo. Para esta fase do projeto, foram admitidas algumas simplificações de cálculo, como a suposição de que todas as cargas têm um mesmo fator de potência (0,85), permitindo uma soma aritmética ao invés de vetorial. As cargas apresentadas neste relatório e os respectivos regimes de operação propostos podem ser classificados da seguinte forma: Cargas Permanentes foram consideradas somente aquelas que estarão energizadas permanentemente ou por um período de tempo, como as de iluminação diurna e noturna, para os jato ventiladores foi utilizado um fator de demanda de 0,6 da potência total instalada; A demanda Máxima foi estimada considerando todas as cargas permanentes à plena carga operando simultaneamente. 3.1 CARGAS DO SISTEMA DE CORRENTE ALTERNADA Tabela de Cargas não Essenciais do QGD Descrição Potência [kva] Regime de Operação Permanente Diurno Iluminação Noturno Total das Cargas Permanente Demanda Máxima QLN1 Túnel Sul 23,98 0,82 24,8 24,8 QLN2 Túnel Sul 27,08 0,82 27,9 27,9 QLN3 Túnel Sul 10,4 4,10 14,5 14,5 QLN4 Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7 QLN5 Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7 QLN6 Túnel Sul - 10,7 10,7 10,7 QLN7 Túnel Sul - 8,8 8,8 8,8 QLN1 Túnel Norte 51,06 1,64 52,7 52,7 QLN2 Túnel Norte 10,4 4,10 14,5 14,5 QLN3 Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7 QLN4 Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7 QLN5 Túnel Norte - 10,7 10,7 10,7 QLN6 Túnel Norte - 8,8 8,8 8,8 Total de Cargas 216,20 216, Tabela de Cargas Essenciais (Diesel) do QGD 9

4 Descrição Potência [kva] Regime de Operação Permanente Diurno Iluminação Noturno Total das Cargas Permanente Demanda Máxima QLD1 Túnel Sul - 1,4 1,4 1,4 QLD2 Túnel Sul - 5,8 5,8 5,8 QLD3 Túnel Sul - 5,4 5,4 5,4 QLD4 Túnel Sul - 4,9 4,9 4,9 QLD5 Túnel Sul - 2,1 2,1 2,1 QLD1 Túnel Norte - 1,4 1,4 1,4 QLD2 Túnel Norte - 5,8 5,8 5,8 QLD3 Túnel Norte - 5,4 5,4 5,4 QLD4 Túnel Norte - 4,9 4,9 4,9 QLD5 Túnel Norte - 2,1 2,1 2,1 No Break - 43,6 53,6 55,0 Bomba Antiincêndio - - 7,5 15,0 CCM ,64 734,4 Telecom ,0 50,0 Telecom ,0 50,0 QF-1 CCO - - 3,0 3,0 QF-2 CCO - - 3,0 3,0 Bomba Jockey - - 1,5 1,5 Total de Cargas 648,44 951, Tabela de Cargas Essenciais do No Break do QGD Descrição Potência [kva] Regime de Operação Permanente Diurno Iluminação Noturno Total das Cargas Permanente Demanda Máxima QLNB1 Túnel Sul - 1,9 1,9 1,9 QLNB2 Túnel Sul - 6,2 6,2 6,2 QLNB3 Túnel Sul - 5,8 5,8 5,8 QLNB4 Túnel Sul - 6,2 6,2 6,2 QLNB5 Túnel Sul - 1,7 1,7 1,7 QLNB1 Túnel Norte - 1,9 1,9 1,9 QLNB2 Túnel Norte - 6,2 6,2 6,2 QLNB3 Túnel Norte - 5,8 5,8 5,8 QLNB4 Túnel Norte - 6,2 6,2 6,2 QLNB5 Túnel Norte - 1,7 1,7 1,7 Telecom - - 5,0 5,0 Telecom - - 5,0 5,0 10

5 Descrição Potência [kva] Regime de Operação Permanente Diurno Iluminação Noturno Total das Cargas Permanente Demanda Máxima reserva 1,4 Total de Cargas 53,6 * 55,00 * * Cargas já listadas na tabela de cargas essenciais do diesel 11

6 4. PRÉ-DIMENSIONAMENTO DOS EQUIPAMENTOS 4.1 TRANSFORMADOR DE FORÇA 23,1 0,38/0,22 kv Neste estudo está apresentada a verificação do carregamento dos transformadores para as cargas de regime permanente e considerando como sobrecarga a demanda máxima provável. A verificação da capacidade do transformador em regime de sobrecarga será efetuada utilizando-se a norma ANSI C57 96/1999 Guide for Loading Dry-Type Distribution and Power Transformers. Esta norma estabelece que, um transformador com ventilação natural na temperatura ambiente de 40ºC e temperatura do ponto mais quente do enrolamento limitada à 150ºC, poderá admitir as seguintes sobrecargas diárias, sem redução da vida útil: CAPACIDADE DE SOBRECARGA (Múltiplo da Potência Nominal) Pico de Carga em Carregamento Inicial horas 90% 70% 50% 1/2 1,33 1,52 1,59 1 1,18 1,30 1,34 2 1,09 1,18 1,19 4 1,04 1,10 1,11 8 1,00 1,03 1,04 Verificação da Capacidade do Transformador para Atender o Ciclo de Carga Previsto: Cargas de regime permanente: 216,20 kva (não essencial) + 648,44 kva (essencial) = 864,64 kva Demanda máxima provável em 1 hora: 216,20 kva (não essencial) + 951,10 kva (essencial) = 1.167,30 kva Para um transformador de kva, as cargas de regime permanente equivalem a 0,70% da potência nominal do transformador. O carregamento inicial é inferior a 70% da capacidade nominal do transformador, a capacidade de sobrecarga, conforme tabela a de capacidade se sobrecarga é de: x 1,30 = kva, o qual atende a demanda máxima provável. Será escolhido um transformador de kva que atende com folga as cargas de regime permanente e a possível sobrecarga imposta pela demanda máxima provável. 12

7 4.2 GERADOR DIESEL DE EMERGÊNCIA 380/220 V Para o dimensionamento do gerador diesel, analisaremos a pior condição de carga, ou seja, com o gerador diesel alimentando a demanda máxima provável, e teremos a partida do jato ventilador. Nesta condição temos: Demanda máxima provável: 648,44 kva Demanda antes da partida do jato ventilador: 648,44 30,6 = 617,84 kva; fator de potência = 0,85 Potência aparente na partida do jato ventilador: 3 x 30,6 = 91,8 kva; fator de potência = 0,6 Potência ativa total na partida do jato ventilador: P = 617,84 x 0, ,8 x 0,6 = 580,24 kw Potência reativa total na partida do jato ventilador: P = 617,84 x 0, ,8 x 0,8 = 400,9 kvar Potência aparente total na partida do jato ventilador: P = 580, ,9 2 = 705,26 kva Para o dimensionamento do gerador Diesel é necessário que a seguinte relação seja satisfeita, conforme manual de grupos geradores MWM Diesel: Paparente de partida / Pgerador 1,33 Verificando a relação de potência: Pgerador 705,26 / 1,33 530,27 kva Será considerado a utilização de um grupo diesel gerador com potência contínua de 750 kva, o qual atende com folga a demanda permanente provável 648,44 kva e a condição de sobrecarga na partida do jato ventilador. 4.3 NO BREAK 380/220 V Para o dimensionamento do No Break, serão utilizadas as cargas relacionadas na tabela do item do Painel de Distribuição do No Break (PDN). Total de cargas= Potência do No Break= 53,6 kva 55 kva 13

8 5. CRITÉRIOS PARA O PRÉ-DIMENSIONAMENTO DE CABOS DE BAIXA TENSÃO 5.1 CRITÉRIOS PARA O CALCULO O dimensionamento dos circuitos consiste na determinação da seção dos condutores e dos dispositivos de proteção obedecendo aos critérios estabelecidos pela NBR 5410 da ABNT Instalações Elétricas de Baixa Tensão, conforme: Determinação da corrente de projeto (In); Determinação da seção dos condutores pelo critério da seção mínima; Determinação da seção dos condutores para condições de aquecimento normal, ou seja, capacidade de condução de corrente; Determinação da seção dos condutores para atender a queda de tensão; Escolha das proteções e coordenação entre condutores e dispositivos de proteção contra sobre corrente e curtos-circuitos; Determinação da seção dos condutores para proteção contra contatos indiretos; O critério de escolha será a seção normalizada, que corresponda à maior das seções determinadas pelos critérios acima. 5.2 PARÂMETROS UTILIZADOS Características do Sistema Suprimento em corrente alternada: Tensão: 380/220 Vca Freqüência: 60 Hz Sistema: Trifásico com neutro aterrado (TN-S) Características dos Cabos Tensão Nominal: 0,6/1 kv Material: Isolação EPR, Condutor Fios cobre nu, temp. mole, encord.cl 5. Cobertura Composto termo fixo EPR não halogenado Temperatura: 90ºC Máxima de serviço contínuo, 130ºC Sobrecarga, 250ºC Curto-circuito, Norma específica: NBR Seção mínima: 2,5 mm2 Formação: Multipolar até 25 mm² Unipolar acima de 25 mm² 14

9 Instalação Cabos em canaleta fechada embutida no piso. (Método nº 24 ou 25, ref. B1 ou B2) Cabos em leito. (Método de instalação nº 16, ref. E ou F) Cabos em eletroduto aparente ou embutido em alvenaria. (Método de instalação nº 3, 4, 7 ou 8, ref. B1 ou B2) Cabos unipolares em eletroduto enterrado. (Método de instalação nº 61 ou 61A, ref. D) 5.3 DIMENSIONAMENTO PELA CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE Determinação da Corrente de Projeto A corrente de projeto será determinada pela expressão: Iprojeto = f x In Onde: Iprojeto = corrente de projeto [A]; In = corrente nominal do circuito [A]; f = fator para compensar desequilíbrios de fases e eventuais variações e acréscimos de cargas. Os valores adotados para o fator f são os seguintes: Motores 1,15 Transformadores 1,25 Painéis CA/CC 1,10 Painéis PL Aliment. CA 1, Capacidade de Condução de Corrente dos Cabos A capacidade de condução de corrente requerida para os cabos será determinada pela expressão: Iprojeto IC = [A] K K = F agrup x F ta Onde: Ic Iprojeto F ta F agrup = capacidade de condução de corrente [A]; = corrente de projeto do circuito [A]; = fator de correção de temperatura; = fator de agrupamento. 15

10 As capacidades de condução de corrente dos cabos utilizados, para a temperatura ambiente de 30ºC e de acordo com o tipo de instalação, são dadas pela norma NBR 5410 da ABNT, tabelas 37 e Fator de Correção de Temperatura Ambiente Os fatores de correção de temperatura ambiente (Fta) estão indicados a seguir: Solo (25ºC) 0,96 Ambiente (40ºC) 0, Fator de Agrupamento Os fatores de correção de agrupamento (Fa), utilizados neste projeto estão indicados na Tabela 42 da NBR-5410/ DIMENSIONAMENTO PELA QUEDA DE TENSÃO A máxima queda de tensão entre a origem de instalação e os pontos de consumo serão de, no máximo, 7% em regime. Serão consideradas como origem da instalação: Os terminais do secundário, dos transformadores de /220 V; Os terminais do grupo gerador diesel de emergência; Os terminais do No Break. Os valores parciais de queda de tensão a serem utilizados no projeto estão indicados a seguir. 16

11 5.4.1 Diagrama das Quedas de Tensões Circuitos em Corrente Alternada Dos terminais do transformador de /220 V até o Quadro Geral de Distribuição (QGD) 0,7%; Do Grupo Gerador Diesel (GGD) até o Quadro Geral de Distribuição (QGD): 0,7%; Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até os QL s: 4%; Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até o CCM dos Jato Ventiladores: 0,3%; Do Quadro Geral de Distribuição 380/220 V (QGD) até o No Break: 4,5%; Do No Break até o Painel de Distribuição do No Break (PDN): 0,5%; Dos Quadros QL s 380/220 V até o ponto de consumo suprido diretamente por estes quadros: 2,3%; Do CCM dos Jato Ventiladores até o ponto de consumo suprido diretamente por este: 6,0%; Do Painel de Distribuição do No Break (PDN) até os QF s : 4%; 17

12 Dos QF s até o ponto de consumo suprido diretamente por este: 2,5%; Os valores acima poderão ser alterados, em casos específicos, para atendimento às reais necessidades das diversas cargas Cálculo da Queda de Tensão Para o cálculo de queda de tensão, serão utilizadas as seguintes expressões: U 3 φ = 3. Iprojeto. L. (r. cos ϕ + x. sen ϕ) (circuitos trifásicos) U 1 φ = 2. Iprojeto. L. (r. cos ϕ + x. sen ϕ) (circuitos bifásicos) U% = Upu.I projeto Uref.L.100 Onde: U U% = queda de tensão no circuito [V]; =percentual de queda de tensão; Upu =queda de tensão unitária, para a corrente da 1A e comprimento do circuito de 1 km; Uref = tensão de referência [V]; Iprojeto =corrente de projeto do circuito [A]; L = comprimento do circuito [km]; r = resistência do condutor [ohm/km]; x = reatância do condutor [ohm/km]; ϕ = ângulo, cujo cosseno é o fator de potência da carga. Tabela 37 Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência B1, B2 e D Condutores: cobre Isolação: EPR; Temperatura no condutor: 90ºC Valores corrigidos para a temperatura ambiente de 40ºC (ar) e 25ºC (solo) Seções Nominais mm2 2 condutores carregados B1 (Unipolar) (Canaleta/Eletroduto) Métodos de instalação definidos na tabela 33 (NBR 5410) 3 condutores carregados B2 (Multipolar) (Canaleta/Eletroduto) 2 condutores carregados 3 condutores carregados D (Eletroduto Enterrado) 2 condutores carregados 3 condutores carregados (1) (6) (7) (8) (9) (12) (13) 2,

13 Tabela 39 Capacidade de condução de corrente, em ampères, para os métodos de referência E e F Condutores: cobre Isolação: EPR; Temperatura no condutor: 90ºC Valores corrigidos para a temperatura ambiente de 40ºC. Seções Nominais mm2 Métodos de instalação definidos na tabela 33 (NBR 5410) E (Multipolar) F (Unipolar) (Leito para Cabos) (Leito para Cabos) 3 condutores carregados 2 condutores carregados 2 condutores carregados alinhados 3 condutores carregados alinhados (1) (2) (3) (4) (6) 2,

14 Tabela 2 Os valores de resistências e reatâncias dos condutores utilizados são os seguintes: Seção do Condutor [mm 2 ] Resistência do Condutor a 90ºC r [ohm/km] Reatância do Condutor a 90ºC x [ohm/km] 2,5 9,4485 0, ,8783 0, ,9274 0, ,3336 0, ,4666 0, ,9274 0, ,6685 0, ,4939 0, ,3425 0, ,2471 0, ,1965 0, ,1598 0, ,1285 0, ,0990 0,1103 Os valores da queda da tensão unitária [V/A.km] considerados para os alimentadores de força serão calculados para um fator de potência médio de 0,85 e os alimentadores dos painéis de iluminação serão calculados para um fator de potência médio de 0, COORDENAÇÃO ENTRE CONDUTORES E DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTE Deverão ser atendidas as condições de: IB In IZ; e I2 1,45 x IZ Onde: IB = corrente de projeto do circuito (Iprojeto) [A]; In = corrente nominal do dispositivo de proteção ou corrente de ajuste, para os dispositivos ajustáveis [A]; IZ = capacidade de condução de corrente dos condutores, nas condições previstas para sua instalação [A]; 20

15 I2 = corrente convencional de atuação, para disjuntores, ou corrente convencional de fusão, para fusíveis [A]. 5.6 DIMENSIONAMENTO PELO CURTO CIRCUITO O Curto-Circuito na origem dos cabos deverá atender a seguinte expressão: J k².s², ou: Smin = J k Onde: J = integral de Joule que o disjuntor ou fusível deixa passar [A².s]; S = seção do condutor [mm²]; Smin = seção mínima do condutor [mm²] protegido pelo disjuntor ou fusível; k = 143 (condutores de cobre com isolação de EPR). 5.7 RESULTADOS As correntes nominais dos circuitos, as distâncias em metros, os níveis de curto circuito dos painéis e as seções dos cabos verificadas pelos métodos abordados neste relatório estão indicados nas planilhas de cálculo no ANEXO CURTO CIRCUITO DO SISTEMA DE CORRENTE ALTERNADA Neste estudo serão apresentadas as correntes de curto circuito simétrico, trifásico nas barras do Quadro Geral de Distribuição (QGD), Quadros de Iluminação e Tomadas (QL s), CCM e PDN, e demais pontos alimentados pelo quadro QGD, quando supridos pelo sistema de 23,1 kv. Com o objetivo de simplificar os cálculos de curto-circuito e obter valores mais conservativos para os dimensionamentos necessários, adotamos o sistema de 23,1 kv como fonte ideal (barramento infinito), desprezando demais impedâncias do sistema da concessionária de energia local e dos cabos de alimentação em 23,1 kv. 21

16 5.8.1 Diagrama Unifilar Simplificado das Impedâncias Dados do Sistema Transformador de serviços auxiliares Potência nominal: 1250 kva; Z (aproximado): 5%; Relação de transformação: /220 V; X/R (aproximado): 5,59 Contribuição dos Motores De acordo com o IEEE Std , será considerada uma contribuição de motores igual a 50% da potência do transformador de V, na barra de 380 V do QGD. Considerando a potência dos motores utilizados, a impedância sub-transitória adotada será de: Z =28%, relação X/R=6 conforme IEEE Std e IEEE Std A impedância equivalente dos cabos alimentadores do motor equivalente foi considerada nula. Potência nominal: 625 kva; Z (aproximado): 28%; Tensão: 380 V X/R (aproximado): 6 22

17 Cabos de Baixa Tensão Para os cabos de baixa tensão, foram considerados os parâmetros (resistências e reatâncias) conforme tabela Desenvolvimento do Cálculo do Curto Circuito Será considerado que os disjuntores D4, D7 e D8 estarão fechados e os disjuntores D5 e D6 estão abertos. Dados de base Sb= 1250 kva Vb= 380 V Formulário básico Zb = 2 Vb Sb ( Ω) Ib = Sb 3 Vb (ka) Z(%) Z = 100 Sb Snom (pu) Icc 3 = ϕ 1,1 Zeq (pu) Onde Z é a impedância equivalente de sequência positiva, em pu, no trecho considerado. Icc ϕ = Ib Icc3 3 ϕ (ka) Portanto: Ib= 1899,18 A Zb= 0,11552 Ω Impedância do transformador TR-1 (1250 kva, 21,3-0,38/0,22 kv) Z Tr1 = 0, j0,0492 pu Impedância dos cabos de baixa tensão do transformador TR-1 até o QGD Zc 1 = 0, j0, pu ( 30 metros, 7x240 mm 2 ) Impedância de motor equivalente 23

18 Z Meq = 0, j0,56 pu Com as impedâncias acima, obteremos a impedância equivalente no barramento do QGD, considerando a contribuição de motores: Zeq QGD = (Z TR1 + Zc 1 ) // Z Meq Zeq QGD = 0, j0, pu Zeq QGD = 0, (pu) Corrente de curto circuito no barramento do QGD Icc 3 = ϕ 1,1 Zeq QGD (pu) Adotando uma margem de segurança de 10%, temos: Icc Ib Icc 3 3ϕ = ϕ 1,1 Icc 3 = ϕ 46 ka Corrente de curto circuito nos barramento ou circuitos finais Considerando-se os valores de impedância acima descritos e os valores adotados como base, temos as correntes de curto-circuito calculadas de cada barramento ou circuito final, apresentadas na tabela a seguir: QUADRO Icc (ka) QUADRO Icc (ka) QGD 46,00 Servidor DAI 16,44 CCM 43,55 DGO 16,44 No Break 19,29 QF1-CCO 1,12 PDN 11,29 QF2-CCO 1,39 QLN1-norte 2,67 QLN1-sul 1,31 QLN2-norte 0,69 QLN2-sul 1,53 QLN3-norte 0,55 QLN3-sul 0,80 QLN4-norte 0,7 QLN4-sul 0,58 QLN5-norte 0,62 QLN5-sul 0,63 QLN6-norte 0,21 QLN6-sul 0,61 QLD1-norte 0,11 QLN7-sul 0,23 QLD2-norte 0,35 QLD1-sul 0,10 QLD3-norte 0,27 QLD2-sul 0,31 QLD4-norte 0,25 QLD3-sul 0,25 QLD5-norte 0,10 QLD4-sul 0,28 QLNB1-norte 0,15 QLD5-sul 0,10 QLNB2-norte 0,34 QLNB1-sul 0,14 QLNB3-norte 0,27 QLNB2-sul 0,30 QLNB4-norte 0,33 QLNB3-sul 0,33 QLNB5-norte 0,09 QLNB4-sul 0,28 QLNB5-sul 0,09 24

19 6. INTERLIGAÇÃO COM A CONCESSIONÁRIA DE ENERGIA ELÉTRICA. Na ocasião adequada de execução das obras, deverá ser encaminhado um Pedido de Estudos para a Concessionária de Energia Elétrica, com o objetivo de confirmar a contratação do fornecimento de energia em Média Tensão (23,1 kv) no montante previsto no projeto, bem como instruir a concessionária sobre o ponto de entrega de energia. Neste projeto, está previsto 2 ramais de entrada, sendo o primeiro ponto de captação de energia (ultimo poste da concessionária) foi colocado no emboque norte do túnel na posição mais adequada ao empreendimento, ou seja, junto ao CCO onde fica próxima da cabine de entrada em Média Tensão e o segundo ponto de captação de energia será no outro extremo do túnel junto ao emboque sul, sendo da Contratada o dever de projetar, fornecer e instalar toda a infra-estrutura e cabos da interligação da rede de 23,1 kv, da CCO até o poste da concessionária. Durante os estudos técnicos da concessionária de energia esta posição do último poste poderá sofrer pequenas variações que não vão afetar as soluções previstas neste projeto e as condições comerciais da concessionária estarão vinculadas às disponibilidades de atendimento de demanda de energia a ser contratada pelo DNIT. 25

20 7. DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA DE ILUMINAÇÃO Este item tem como objetivo apresentar o dimensionamento do sistema de iluminação normal e essencial do CCO e do Túnel rodoviário Morro Alto, localizado na BR-101, trecho SC/RS-Osório pertencente DNIT. Iluminação Normal Este sistema será destinado a garantir a iluminância de 100 lux médio em toda extensão do túnel, durante o período noturno. No período diurno é previstos no emboque de cada túnel três trechos de acomodação visual, conforme a norma NBR Para o primeiro trecho de 70 m, a iluminância média requerida é de 2700 lux. Para o segundo trecho de 35 m, a iluminância média requerida é de 900 lux. Para o terceiro trecho de 35 m, a iluminância média requerida é de 300 lux. Para o meio do túnel a iluminância média requerida é de 100 lux. Iluminação Essencial Este sistema é destinado à iluminação de emergência, entrando em operação na falta de energia elétrica da concessionária, possuindo como alimentação essencial o Gerador Diesel e o No Break O Gerador Diesel entra em operação na falta de energia elétrica de energia da concessionária, com 50% da iluminação normal sem as luminárias dos trechos de acomodação visual, chegando a uma iluminância média de 50 lux. O No Break, entra em operação após a falta de energia elétrica do Gerador Diesel, com 25% da iluminação normal sem as luminárias dos trechos de acomodação visual, chegando a uma iluminância média de 25 lux. 7.1 TIPOS DE LUMINÁRIAS Tipo A Luminária de embutir no forro modular 625 X 1250 mm para 2 lâmpadas fluorescentes de 32 W cada, para instalação interna, corpo em chapa de aço, refletor e aletas parabólicas em alumínio anodizado de alto brilho. Tipo B Luminária pendente para 2 lâmpadas fluorescente de 32 W cada, com grau de proteção IP-65, corpo em policarbonato e refletor em chapa de aço. Difusor em policarbonato texturizado com acabamento liso. Tipo C Luminária pendente tipo industrial para 2 lâmpadas fluorescente de 32 W cada, corpo em chapa de aço tratada com acabamento em pintura epóxi-pó na cor branca. Refletor em aluminínio anodizado ou chapa especular de alto brilho. 26

21 Alojamento do reator no corpo e instalação em perfilado através de duas suspensões tipo gancho. Tipo D Luminária arandela 45º à prova de tempo, fechada fundido em liga de alumínio para 1 lâmpada a vapor de sódio de 70 W, com grau de proteção IP-66. Tipo E Projetor retangular fechado, corpo em alumínio, para 1 lâmpada a vapor de sódio de 150 W tubular, com pintura epóxi preta, alojamento para equipamentos auxiliares, sistema óptico composto por refletores em alumínio anodizado. Tipo F Projetor retangular fechado, corpo em alumínio, para 1 lâmpada a vapor de sódio de 400 W tubular, com pintura epóxi preta, alojamento para equipamentos auxiliares, sistema óptico composto por refletores em alumínio anodizado. 7.2 NÍVEIS DE ILUMINÂNCIA As iluminâncias médias mantidas, requeridas no plano de trabalho, estão indicadas na Tabela 2: Tabela 2 Iluminâncias médias requeridas na CCO e Túneis Tipo Áreas Técnicas e Operativas Iluminação Normal do Túnel Área Iluminância média requerida (lux) Tipo de Luminária Sala de MT e BT 350 C Salas dos transformadores 250 D Sala do grupo gerador diesel 250 B CCO 500 A Copa e refeitório 200 C Sanitário e vestiário 150 C Sala de material de limpeza e consumo 200 C Trecho 1 de acomodação 2700 E/F Trecho 2 de acomodação 900 E/F Trecho 3 de acomodação 300 E/F Meio do Túnel / período noturno 100 E Iluminação Diesel 50 E Essencial do Túnel No Break 25 E 7.3 CÁLCULOS LUMINOTÉCNICOS Os cálculos luminotécnicos para as áreas internas serão efetuados pelo método das cavidades zonais, complementado pelo método ponto a ponto e, para as áreas externas, será utilizado apenas o método ponto a ponto. Estes cálculos foram efetuados utilizando-se o programa RELUX, versão professional 2007 da RELUX INFORMATIK AG., que considera a curva de distribuição da luminária empregada e múltiplas reflexões na área em estudo. 27

22 Os cálculos foram realizados utilizando-se os seguintes coeficientes: - reflexão dos tetos de concreto aparente: 30%; - reflexão das paredes de alvenaria revestida: 50%; - reflexão de tetos constituídos de forros falsos: 70%; - reflexão para pisos em geral: 10%; - depreciação: 70%. O plano de trabalho será considerado a 75 cm do piso. Os fluxos luminosos das lâmpadas utilizadas, após 100 (cem) horas de operação, são os seguintes: Lâmpada fluorescente de 32W, tipo TLDRS 32/84: Lâmpada vapor de sódio alta pressão 70W, tipo SON: Lâmpada vapor de sódio alta pressão 150W, tipo SON T: Lâmpada vapor de sódio alta pressão 400W, tipo SON T: lm lm lm lm Obs.: Para lâmpadas fluorescentes e vapor de sódio foram considerados os fluxos luminosos fornecidos pela PHILIPS. 7.4 DEFINIÇÃO DOS CONTROLES POR ÁREA O controle do sistema de iluminação será efetuado da seguinte forma: Os circuitos dos trechos de acomodação visual presente no emboque de cada um dos túneis serão controlados através de fotocélulas instaladas do lado de fora do túnel, para somente ligarem as luminárias no período diurno. Os circuitos do meio do túnel serão controlados por um CLP através do CCO e permanecerão 100% do tempo ligados. 7.5 RESULTADOS As características das luminárias empregadas e o detalhamento dos resultados obtidos para as principais áreas estão apresentados, respectivamente, nos anexos 1 e 2. 28

23 A Tabela 3 apresenta o resumo dos dados obtidos: Tabela 3 Iluminação Túnel Morro Alto e CCO Tipo Áreas Técnicas e Operativas Iluminação Normal do Túnel Área Iluminância média requerida (lux) Iluminância média obtida (lux) Tipo de Luminária Salas de MT e BT C Salas dos transformadores D Sala do grupo gerador diesel B CCO A Trecho 1 de acomodação Trecho 2 de acomodação Trecho 3 de acomodação Meio do Túnel / período noturno E Iluminação Diesel E Essencial do Túnel No Break E Obs: Nos estudos e análises técnicas e econômicas de Sistema de Iluminação Híbrido em todas a extensão do Túnel, foram utilizados luminárias do tipo LED com características técnicas de iluminação correspondentes a 56 W lumens. E F E F E F 29

24 8. ANEXOS 8.1 ANEXO 1 CARACTERÍSITICAS DAS LUMINÁRIAS UTILIZADAS LUMINÁRIA ITAIM DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO - LCD 30

25 LUMINÁRIA ITAIM LPT18 - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO - LCD 31

26 LUMINÁRIA PHILIPS SWF ASY - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO - LCD 32

27 LUMINÁRIA PHILIPS SWF ASY - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO - LCD 33

28 LUMINÁRIA PETERCO Y-16/2 - DIAGRAMA DE ENCADEAMENTO - LCD 34

29 8.2 ANEXO 2 FOLHAS DE CÁLCULO - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS CCO 35

30 - RESUMO DOS RESULTADOS CCO 36

31 - TABELA PONTO A PONTO CCO 37

32 - DENSIDADE LUMINOSA 3D CCO 38

33 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS SALA DO TRAFO 39

34 - RESUMO DOS RESULTADOS SALA DO TRAFO 40

35 - TABELA PONTO A PONTO SALA DO TRAFO 41

36 - DENSIDADE LUMINOSA 3D SALA DO TRAFO 42

37 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS SALA DO GGD 43

38 - RESUMO DOS RESULTADOS SALA DO GGD 44

39 - TABELA PONTO A PONTO SALA DO GGD 45

40 - DENSIDADE LUMINOSA 3D SALA DO GGD 46

41 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS SALA MT 47

42 - RESUMO DOS RESULTADOS SALA MT 48

43 - TABELA PONTO A PONTO SALA MT 49

44 - DENSIDADE LUMINOSA 3D SALA MT 50

45 - RESUMO DOS RESULTADOS ZONAS DE ACOMODAÇÃO Primeiro Trecho 51

46 Segundo Trecho 52

47 Terceiro Trecho 53

48 - TABELAS PONTO A PONTO ZONAS DE ACOMODAÇÕES Primeiro Trecho 54

49 Segundo Trecho 55

50 Terceiro Trecho 56

51 - DENSIDADE LUMINOSA 3D ZONAS DE ACOMODAÇÕES Primeiro Trecho Segundo Trecho 57

52 Terceiro Trecho 58

53 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA 59

54 - RESUMO DOS RESULTADOS MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA 60

55 - TABELA PONTO A PONTO MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA 61

56 - DENSIDADE LUMINOSA 3D MEIO DO TÚNEL / SEMPRE LIGADA 62

57 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS EMERGÊNCIA / DIESEL 63

58 - RESUMO DOS RESULTADOS EMERGÊNCIA / DIESEL 64

59 - TABELA PONTO A PONTO EMERGÊNCIA / DIESEL 65

60 - DENSIDADE LUMINOSA 3D EMERGÊNCIA / DIESEL 66

61 - DISTRIBUIÇÃO DAS LUMINÁRIAS EMERGÊNCIA / NO BREAK 67

62 - RESUMO DOS RESULTADOS EMERGÊNCIA / NO BREAK 68

63 - TABELA PONTO A PONTO EMERGÊNCIA / NO BREAK 69

64 - DENSIDADE LUMINOSA 3D EMERGÊNCIA / NO BREAK 8.3 ANEXO 3 PLANILHA DE CÁLCULOS Legenda: In - Corrente nominal do circuito; Cosφ - Fator de potência em regime; L - Comprimento do cabo de fase; f - Fator de projeto; K - Fator de agrupamento; Ip - Corrente de projeto; Ic - Corrente de condução requerida para o cabo; Iz - Corrente máxima admissível no cabo, em regime; V - Queda de tensão em regime; DJ - corrente nominal do disjuntor. 70