ELETRICISTA MONTADOR INTERPRETAÇÃO DE PROJETOS ELÉTRICOS

Transcrição

1 ELETRICISTA MONTADOR INTERPRETAÇÃO DE PROJETOS ELÉTRICOS

2 INTERPRETAÇÃO DE PROJETOS ELÉTRICOS 1

3 PETROBRAS Petróleo Brasileiro S.A. Todos os direitos reservados e protegidos pela Lei 9.610, de É proibida a reprodução total ou parcial, por quaisquer meios, bem como a produção de apostilas, sem autorização prévia, por escrito, da Petróleo Brasileiro S.A. PETROBRAS. Direitos exclusivos da PETROBRAS Petróleo Brasileiro S.A. BADIA, José Octavio e DUTRA FILHO, Getulio Delano Interpretação de Projetos Elétricos / CEFET-RS. Pelotas, P.:24il. PETROBRAS Petróleo Brasileiro S.A. Av. Almirante Barroso, 81 17º andar Centro CEP: Rio de Janeiro RJ Brasil 2

4 ÍNDICE UNIDADE I Simbologia para condutores, cabos e eletrodutos Simbologia para tomadas Simbologia para cargas específicas ou especiais Simbologia para circuitos de iluminação Simbologia para interruptores Simbologias outras... 9 UNIDADE II UNIDADE III Simbologias Gráficas Segundo ABNT, DIN, ANSI, IEC Simbologia literal conforme IEC e NBR UNIDADE IV Introdução O Esquema Elétrico Unifilar E Multifilar Exemplos de Esquemas Elétricos no Modo Unifilar e Multifilar UNIDADE V Introdução O Esquema Elétrico Unifilar e Multifilar Exemplos de Esquemas Elétricos Industriais BIBLIOGRAFIA

5 LISTA DE FIGURAS Figura 1.1 Simbologia para condutores, cabos e eletrodutos... 7 Figura 1.2 Simbologia para tomadas... 7 Figura 1.3 Simbologia para cargas especificas ou especiais... 8 Figura 1.4 Simbologia para circuitos de iluminação... 8 Figura 1.5 Simbologia para interruptores... 9 Figura 1.6 Simbologia para interruptores (continuação)... 9 Figura 1.7 Simbologias outras... 9 Figura 4.1 Instalação em conduto Figura Exemplo 1: Esquema de ligação no modo multifilar Figura Exemplo 1: Esquema de ligação no modo unifilar Figura Exemplo 2: Esquema de ligação no modo unifilar Figura Exemplo 2: Esquema de ligação no modo multifilar Figura Exemplo 3: Esquema no modo unifilar Figura Exemplo 3: Esquema no modo multifilar Figura 4.9 Exemplo 4: Piso inferior Figura 4.10 Exemplo 4: Piso Superior Figura Entrada de alimentaçao de um ccm no modo multifilar Figura Entrada de alimentaçao de um ccm no modo unifilar Figura Esquema de força no modo multifilar Figura Esquema de força no modo unifilar Figura 5.5- Esquema de comando de uma chave de partida soft-starter Figura 5.6 Esquemas de comando cahve de partida y-d e partida direta Figura 5.7 Lay-out da disposições dos dispositivos de um ccm Figura 5.8 Descrição de materiais de um CCM

6 LISTA DE TABELAS Tabela Grandezas elétricas fundamentais Tabela Condutores, fios, cabos e linhas interligadas Tabela 3.3 Símbolos de uso geral Tabela 3.4 Elementos de comando Tabela Bobinas de comando e relés Tabela Contatos e peças de contatos, com comandos diversos Tabela Dispositivos de comando e de proteção Tabela Componentes de circuitos Tabela 3.9 Componentes de Circuito Tabela 3.10 Simbologia Literal

7 APRESENTAÇÃO Um aspecto muito importante para os profissionais de montagem, construção, execução de plantas industriais, seja qual for o segmento industrial, é a de interpretar o projeto a partir de suas simbologias. O projetista industrial usa várias simbologias para identificar de maneira mais simplificada os vários dispositivos, equipamentos e material usados para a execução do projeto. Os símbolos são constituídos basicamente por letras e/ou desenhos no qual representam distintamente cada elemento usado para a construção da obra segundo o projeto da planta industrial. Os símbolos que identificam os dispositivos através de uma letra do nosso alfabeto são chamados de símbolos literais, já a simbologia que utiliza desenhos para identificar os dispositivos são chamados de símbolos gráficos. Um mesmo dispositivo pode ser identificado através de um símbolo literal como também por um símbolo gráfico. Isso se faz necessário quando há representações do mesmo dispositivo em pranchas diferentes, com parte do mesmo com funções distintas no funcionamento lógico do projeto elétrico, no qual será visto com um exemplo de um projeto de CCM. Através do uso das simbologias uma planta de um projeto industrial pode ser mais facilmente interpretada por distintos indivíduos que irão, de uma maneira ou outra, participar na execução, construção e montagem da obra, seja ele um engenheiro ou um montador industrial, sem que gere dúvidas a respeito do projeto. A simbologia usada por um projetista é definida por um órgão regulamentador, para que seja utilizado a mesma simbologia por todos projetistas, para que não seja gerada uma série de símbolos independentes por cada um dos mesmos, para o mesmo dispositivo, ou seja, não haveria padronização. Os símbolos utilizados no Brasil são padronizados e regulamentados pela ABNT, porém, como um mesmo projeto pode ter cada etapa feita em um país distinto (efeito da globalização), há o uso de uma outra simbologia, definida por outro órgão regulamentador, para que haja uma troca de informações entre os projetistas sem que venha a gerar desconformidades na interpretação de cada etapa do projeto, pelos mesmos. Nas tabelas que seguem abaixo são mostradas as simbologias literais e gráficas mais utilizadas nos projetos elétricos e pelos principais órgãos regulamentadores, como DIN, ABNT, IEC e ANSI. 6

8 I SIMBOLOGIA ELÉTRICA APLICADA A ESQUEMAS ELÉTRICOS EM CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS 1.1 Simbologia para condutores, cabos e eletrodutos Um condutor fase dentro de um eletroduto Um condutor neutro dentro de um eletroduto 5 x # 6 mm² Φ = 32 mm Um condutor terra dentro de um eletroduto Um condutor retorno dentro de um eletroduto 1 condutor neutro, com área de 6 mm² 3 condutores fase, com área de 6 mm² e 1 condutor terra, com área de 6 mm², todos dentro de um eletroduto com diâmetro de 32 mm (1 1/4 ") 1 condutor neutro, 3 condutores fase e 1 condutor terra dentro de um eletroduto Eletroduto embutido no teto ou na parede Eletroduto embutido no piso Eletroduto flexivel Cabo coaxial Cabo blindado Cabo com blindagem aterrada Figura 1.1 Simbologia para condutores, cabos e eletrodutos 1.2 Simbologia para tomadas 300 W Ckt nº Tomada comum, instalada a 25 cm do piso acabado 600 W Ckt nº Tomada especial (cozinha, área de serviço), instalada a 25 cm do piso acabado 300 W Ckt nº Tomada comum, instalada a 125 cm do piso acabado 600 W Ckt nº Tomada especial (cozinha, área de serviço), instalada a 125 cm do piso acabado 300 W Ckt nº Tomada comum, instalada a 200 cm do piso acabado 600 W Ckt nº Tomada especial (cozinha, área de serviço), instalada a 200 cm do piso acabado Figura 1.2 Simbologia para tomadas 7

9 1.3 Simbologia para cargas específicas ou especiais 5 kw Carga especial, com potência de 5 kw. Ckt nº Figura 1.3 Simbologia para cargas especificas ou especiais 1.4 Simbologia para circuitos de iluminação 100 W Ckt nº Ponto de luz incandescente ou fluorecente eletrônica de 100 W, no teto. 100 W Ckt nº Ponto de luz incandescente ou fluorecente eletrônica de 100 W, embutido no teto. 100 W Ckt nº Ponto de luz incandescente ou fluorecente eletrônica de 100 W, na parede (arandela). 2 x 40 W Ckt nº Ponto de luz fluorescente de 2 x 40 W, no teto. 2 x 40 W Ckt nº Ponto de luz fluorescente de 2 x 40 W, embutido no teto. Figura 1.4 Simbologia para circuitos de iluminação 8

10 1.5 Simbologia para interruptores S Interruptor simples de uma seção 2S Interruptor simples de duas seções S3 Interruptor three-way (paralelo) S4 Interruptor four-way (paralelo múltiplo) 3S + 2S3 + S4 100 W Ckt nº 3 Interruptores simples, 2 three-way, 1 four-way, instalados na mesma caixa CR Luminária com Controle remoto dimerizado Figura 1.5 Simbologia para interruptores Interruptor simples Interruptor three-way Interruptor four-way Figura 1.6 Simbologia para interruptores (continuação) 1.6 Simbologias outras Caixa de M passagem Minuteria Foto célula Circuito que sobe Circuito que desce Circuito que passa Disjuntor ou Fusível Chave Figura 1.7 Simbologias outras 9

11 II PRINCIPAIS ÓRGÃOS NORMATIZADORES DO SETOR ELÉTRICO ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas: atua em todas as áreas técnicas do país. Os textos das normas são adotados pelos órgãos governamentais (federais, estaduais e municipais) e pelas firmas. Compõe-se de normas: NB, TB (terminologia), SB (simbologia), EB (especificação), MB (método de ensaio) e PB (padronização); ANSI American National Standards Institute: instituto de normas dos Estados Unidos que publica recomendações e normas em praticamente todas as áreas técnicas. Na área dos dispositivos de comando de baixa tensão, tem adotado freqüentemente especificações da UL e da NEMA; BS Britsh Standard: normas técnicas da Grã Bretanha, já em grande parte adaptadas a IEC; CEE International Comission on Rules of the Approval of Electrical Equipment: especificações internacionais destinadas sobretudo ao material de instalação; CEMA Canadian Electric Manufactures Association: associação canadense dos fabricantes de material elétrico; CSA Canadian Standards Association: Entidade canadense de normas técnicas que publica as normas e concede certificado de conformidade; DEMKO Denmarks Elektriske Materielkontrol: Autoridade Dinamarquesa de controle dos materiais elétricos e que publica normas e concede certificados de conformidade. DIN Deutsche Industrie Normen: Associação de normas industriais alemãs. Suas publicações são devidamente coordenadas com as da VDE; IEC International Eletrotechical Comission: Comissão formada por representantes de todos os paises industrializados. As recomendações do IEC, publicadas por esta comissão, são normalmente adotadas na íntegra pelos diversos paises ou, em outros casos, está se processando uma aproximação das normas nacionais ao texto destas internacionais; KEMA Kenring van Elektrotechnische Materialen: Associação holandesa de ensaio de materiais elétricos; NEMA National Electrical Manufactures Association: Associação americana dos fabricantes de materiais elétricos; ÖVE Österreichischer Verband für Elektrotechnik: associação austriaca de normas técnicas, cujas determinações geralmente coincidem com as do IEC e VDE; SEM Svensk Standard: Associação sueca de normas técnicas; 10

12 UL Underwriters Laboratories Inc.: Entidade nacional de ensaio da área de proteção contra incêndio, nos Estados Unidos, que entre outras coisas, realiza ensaios de equipamentos elétricos e publica as suas prescrições; UTE Union Tecnique de l electricite: Associação francesa de normas técnicas; VDE Verband Deutscher Elektrotechniker: Associação de normas alemãs que publica normas e recomendações da área de eletricidade. 11

13 III SIMBOLOGIA ELÉTRICA APLICADA A ESQUEMAS ELÉTRICOS EM GERAL 3.1 Simbologias Gráficas Segundo ABNT, DIN, ANSI, IEC Tabela Grandezas elétricas fundamentais Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 1 Tensão contínua DC 2 Tensão alternada AC 3 Tensão contínua e alternada 4 5 Ex. de tensão alternada, monofásica, 60 Hz Ex. de tensão (220V) alternada, trifásica, 3 condutores, 60 Hz 1~ 60 Hz 1~ 60 Hz 1~ 60 Hz 220V 1~ 60 Hz 220V 1Phase-2 wire- 60 Hz 3Phase-3 wire- 60 Hz-220V 1~ 60 Hz 1~ 60 Hz 220V 12

14 Tabela Condutores, fios, cabos e linhas interligadas. Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 9 Condutor (geral) 10 Condutor flexível 11 Condutor de proteção 12 Cabo coaxial 13 Cabo blindado 14 Cabo com blindagem aterrada 15 Cabo com indicação do nº de condutores (3) 16 N condutores 17 Grupo de condutores, mantida a seqüência N N N N 18 Conexão elétrica dos condutores 19 Conexão fixa Conexão removível 20 Bloco terminal com 4 terminais

15 Tabela 3.3 Símbolos de uso geral Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 21 Var. de serviço 1- Geral 2- Contínua 3- Escalonada 22 Variável de ajuste 1- Geral 2- Contínua 3- Escalonada 24 Variável física 4- var linear 5- var ñ linear Terra 26 Massa 27 Polaridade positiva 28 Polaridade negativa 29 Tensão perigosa 30 Ligação em triângulo 31 Ligação em estrela 32 Ligação em estrela Neutro acessível 33 Ligação zig-zag 34 Ligação em V 14

16 Tabela 3.4 Elementos de comando Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 35 Comando manual sem indicação de sentido 36 Comando por pé 37 Comando por excêntrico 38 Comando por pistão 39 Comando por acúmulo de energia mec. 40 Comando por motor M Mot M 41 Sentido de deslocamento do comando (esq.) 42 Comando c/ trava 1 Travado 2- Livre 43 Comando engastado 44 Dispositivo temporizado Op. Direta 45 Comando desacoplado Acion. manual 46 Comando acoplado Acion. Manual 47 Fecho mecânico 48 Fecho mecânico c/ disparador auxiliar TC, TDC Fecha c/ retardo TO, TDO Abre c/ retardo SW 15

17 Tabela Bobinas de comando e relés Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 49 Bobina de relé (Geral) 50 Elemento de comando c/ 1 enrolamento 51 Elemento de comando c/ 1 enrolamento 52 Elemento de comando c/ 1 rele de subtensão 53 Elemento de comando c/ 1 rele de retardo ao desenergizar 54 Elemento de comando c/ 1 rele de grande retardo 55 Elemento de comando c/ 1 rele de operação lenta (energizando) 56 Elemento de comando c/ 1 rele de retardo e de operação lenta 57 Elemento de comando c/ 1 rele Polarizado 58 Elemento de comando c/ 1 rele de remanência U < U < P P + P S 59 Elemento de comando c/ 1 rele de ressonância mecânica 60 Elemento de comando c/ 1 rele Térmico 61 Elemento de comando c/ 1 rele de sobrecarga 62 Elemento de comando c/ 1 rele de curto-circuito I > I > >> 16

18 Tabela Contatos e peças de contatos, com comandos diversos Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 63 Fechador (normalmente aberto) 64 Abridor (normalmente fechado) 65 Comutador 66 Comutador sem interrupção 67 Temporizado: No fechamento Na abertura Na abertura No fechamento 68 Fechador de comando manual 69 Abridor por comando excêntrico 70 Fechador com comando por bobina 71 Fechador com comando por mecanismo Mecânico 72 Abridor com comando por pressão 73 Fechador com comando por temperatura SW Mech 17

19 Tabela Dispositivos de comando e de proteção Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 74 Tomada e plug 75 Fusível 76 Fusível com indicação de lado ligado à rede 77 Seccionador Fusível tripolar 78 Lâmina ou barra de conexão reversora 79 Seccionador tripolar 80 Interruptor tripolar (sob carga) 81 Disjuntor 82 Seccionadordisjuntor Contator 84 Disjuntor tripolar com relé térmico e magnético I I 18

20 Tabela Componentes de circuitos Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 85 Resistor 86 Resistor com derivações 87 Indutor, enrolamento, bobina 88 Indutor com derivações 89 Capacitor 90 Capacitor com derivações 91 Capacitor eletrolítico 92 Imã permanente 93 Diodo semicondutor 94 Diodo zener, uni e bidirecional 95 Foto resistor 96 Foto diodo 97 Foto-elemento 19

21 Tabela 3.9 Componentes de Circuito Nº Significado ABNT DIN ANSI IEC 98 Gerador Hall 99 Centelhador 100 Para raios 101 Acumulador, bateria e pilhas 102 Mufla terminal 103 Mufla de junção 104 Mufla com derivação 105 Mufla com dupla derivação 106 Termopar 3.2 Simbologia literal conforme IEC e NBR 5280 Símbolos literais para identificação de componentes em esquemas e diagramas elétricos conforme IEC e NBR

22 Tabela 3.10 Simbologia Literal 21

23 IV - ESQUEMAS ELÉTRICOS APLICADOS A CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO E TOMADAS 4.1 Introdução Os esquemas e diagramas das instalações elétricas industrais são representados a partir das conexões elétricas feitas através de condutores - fios, cabos ou barramentos -, entre os dispositivos e equipamentos utilizados para manobra, comando, proteção, sinalização, seccionamento, e demais dispositivos. Todos dispositivos são desenhados, segundo a simbologia normatizada, no seu estado natural desenergizado, ou, no caso de dispositivos de atuação sob ação de esforço mecânico, como, botoeiras e seccionadores manuais, no seu estado natural sem a ação do esforço mecânico. No caso de diagramas elétricos de uma subestação, QGBT ou de um CCM, o esquema unifilar simplifica dispositivos ou equipamentos elétricos de múltiplos pólos, que possuam comportamento semelhantes ou iguais sob ação de energização, como no caso dos contatos de um contator quando energizado a bobina do mesmo. Nesses caso é bastante usual indicar o sentido da corrente elétrica pelos dispositivos elétricos como também o valor da corrente que circula pelos mesmos. Num diagrama elétrico como o de circuitos de tomadas e iluminação, o diagrama unifilar simplifica a identificação do número de circuitos e condutores por circuito que estão instalados dentro de um mesmo eletroduto. 22

24 4.2 O Esquema Elétrico Unifilar E Multifilar Exemplos de Esquemas Elétricos no Modo Unifilar e Multifilar simples Exemplo 1: Instalação de uma lâmpada incadescente energizada a partir de um interruptor Figura 4.1 Instalação em conduto Figura Exemplo 1: Esquema de ligação no modo multifilar Figura Exemplo 1: Esquema de ligação no modo unifilar 23

25 Exemplo 2 : Instalação de uma lâmpada incandescente energizada a partir de um interruptor simples conjugado com uma tomada 2P. Figura Exemplo 2: Esquema de ligação no modo unifilar Figura Exemplo 2: Esquema de ligação no modo multifilar. 24

26 Exemplo 3 : Instalação de duas lâmpadas fluorescentes com reatores comuns acionados por interruptor simples. Figura Exemplo 3: Esquema no modo unifilar. Figura Exemplo 3: Esquema no modo multifilar. Exemplo 4 : Instalações típicas em uma residência. Planta baixa. Planta baixa de uma residência de dois pavimentos. Condutores embutidos dentro de eletroduto com indicação do circuito alimentador por numeração. Indicação do valor nominal da carga instalada do circuito de iluminação em Watts, assim como as derivações dos eletrodutos a partir das caixas de derivação instaladas no teto. Piso superior com circuitos alimentados via eletroduto localizado na lateral esquerda da escada de acesso ao segundo piso. Eletroduto de ligação via primeiro piso. 25

27 Figura 4.9 Exemplo 4: Piso inferior Figura 4.10 Exemplo 4: Piso Superior 26

28 V - ESQUEMAS ELÉTRICOS APLICADOS A CIRCUITOS INDUSTRIAIS 5.1 Introdução Nos esquemas elétricos aplicados a máquinas e euipamentos ou processor industriais, como de um CCM, o esquema das chaves de partida podem ser respresentadas tanto no modo multifilar como no modo unifilar. Normalmente uma cópia do esquema elétrico fica guardado dentro do painel do CCM ou do QGBT, e, ao que se refere as chaves de partida e as cargas, os mesmos podem ser representadas no modo unifilar. Uma outra cópia, anexada ao arquivo técnico da máquina ou ao sistema completo do processo produtivo, fica arquivada no setor de engenharia e manutenção, onde os esquemas estão representadas no modo multifilar como também pode estar no modo unifilar. Os esquemas de comando sempre são representados no modo multifilar e funcional devido serem de extrema importância para a manutenção, não apenas quando da intervenção para manutenção do equipamento, mas também por questões de segurança. Por esses motivos a representação do esquema de comando deve ser fiel ao modo como está montado no painel e aos seus comandos, seja local ou remoto. A seguir temos o exemplo do esquema de um CCM, a partir da entrada da alimentação no mesmo com: os instrumentos de medição (amperímetro e voltímetro); relés supervisores (seqüência de fases e falta de fase); proteção do comando; as chaves de partida e suas cargas; exemplos de TAG s; o comando das chaves de partida segundo a tensão dos dispositivos de manobra; as proteções em relação a faltas a terra, como por exemplo falhas de isolação das cargas. A representação dos dispositivos de comando e/ou controle, quando representados dentro de linha tracejada, indica que o mesmo está instalada em outro plano, ou seja, fora do quadro do CCM. A representação do barramento ou condutor PE indicado logo acima da régua de bornes dos conectores dos cabos de alimentação das cargas, indica que o mesmo está instalado logo atrás da régua de bornes, por trás da placa de montagem. Todos dispositivos utilizados na montagem do CCM, QGBT, subestação e demais setores de transformação, seja para manobra, proteção, conexão, controle, comando, supervisório, alarmes, etc, das cargas, devem possuir identificação por TAG. Os TAGs são etiquetas que identificam os dispositvos instalados, como, contatores, botoeiras disjuntores, fusíveis, cabos de alimentação, entre outros. A ordenação de um TAG se faz primeiramente com o símbolo literal do dispositivo, ao lado do símbolo gráfico do mesmo, depois o número do cubículo (painél) onde se encontra instalado e depois o número referente da carga que o mesmo aciona. Quando há mais de um dispositvo semelhante para a mesma carga, como os três contatores da chave Y D, o último 27

29 número indica a ordem de montagem dos dispositivos. No esquema de comando os contatos auxiliares de um dispositivo possuem o mesmo TAG usado para identificação do dispositivo. Nos esquemas de força e comando de uma máquina, equipamento ou processo, os formatos das pranchas do projeto são divididos em filas (normalmente ordenadas por letras) e colunas (ordenadas por números), formando assim um sistema de coordenadas alfa - numérico. Logo abaixo do TAG de um dispositivo é indicado uma coordenada referente ao atuador ou contatos de controle, comando ou manobra, que podem ou não estarem representados na mesma prancha. Quando um dispositivo atuador (contator por exemplo) possui os contatos auxiliares representados na lógica de comando na mesma prancha, é indicado apenas as coordenadas do contato auxiliar. Porém quando os contatos auxiliares estão representados em outra prancha há a indicação da prancha e das coordenadas, assim como as coordenadas dos contatos principais. 28

30 5.2 O Esquema Elétrico Unifilar e Multifilar Exemplos de Esquemas Elétricos Industriais. Figura Entrada de alimentaçao de um ccm no modo multifilar 29

31 Figura Entrada de alimentaçao de um ccm no modo unifilar 30

32 Figura Esquema de força no modo multifilar 31

33 Figura Esquema de força no modo unifilar 32

34 Figura 5.5- Esquema de comando de uma chave de partida soft-starter 33

35 Figura 5.6 Esquemas de comando cahve de partida y-d e partida direta 34

36 Figura 5.7 Lay-out da disposições dos dispositivos de um ccm 35

37 Figura 5.8 Descrição de materiais de um CCM 36

38 BIBLIOGRAFIA CARDÃO, Celso, Instalações elétricas, 5ª ed., Imprensa universitária/ufmg, Belo Horizonte-MG, CREDER, Hélio, Instalações elétricas, 12ª ed., Científicos editora, Rio de Janeiro- RJ, SIEMENS. Aplicação dos equipamentos nas instalações elétricas industriais em baixa tensão. Apostila, LUIZ DE FARIAS, Mario, Ligação, Comando e Proteção de Motores de Indução, APO 096, CEFET RS,