INSTALAÇÕES ELÉTRICAS

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1 INSTALAÇÕES ELÉTRICAS Eletricidade Básica Grandezas Elétricas: Corrente elétrica (I): pode-se definir corrente elétrica como sendo um fluxo ordenado de elétrons, criado em função de um diferença de potencial. Na teoria de circuitos a corrente é geralmente imaginada como movimento de cargas. Notação: I (de intensidade de corrente) Unidade: Ampére (A). Eletricidade Básica Corrente elétrica é deslocamento de elétrons, ou seja, transferência de carga. Quando se tem a corrente de 1A, significa dizer que por este ponto que circula esta corrente, há uma transferência de carga de 1 Coulomb (C) por segundo. Como a carga elétrica de 1 Coulomb equivale à carga de 6,25 x elétrons, então uma corrente de 1 A significa a passagem por este ponto de 6,25 x elétrons por segundo. Eletricidade Básica Tensão: é conceituada como sendo a força que provoca o deslocamento de elétrons (corrente elétrica) num circuito. A circulação de corrente elétrica se dá em função da presença de tensão num determinado circuito. Notação: E, V, f.e.m. (força eletromotriz), ddp (diferença de potencial) Unidade: Volts (V) Símbolo: 1

2 Eletricidade Básica Eletricidade Básica Resistência elétrica: é a propriedade dos materiais de se opor ou resistir ao movimento dos elétrons. Para que elétrons possam passar através de um material é necessária a aplicação de uma tensão para fazer passar a corrente. Notação: R Unidade: Ohm (Ω) Símbolo: Fontes: são dispositivos que fornecem energia a um sistema, no caso, um circuito elétrico. Fonte de corrente contínua (CC): quando o fluxo das cargas é unidirecional e constante para um período de tempo considerado. As correntes elétricas geradas por pilhas e baterias são do tipo contínuo, ou seja, elas percorrem o fio condutor sempre num mesmo sentido. Essas fontes de tensão elétrica possuem sempre dois pólos distintos, ou seja, um pólo positivo e um pólo negativo. Eletricidade Básica Fonte de corrente alternada (CA): quando as cargas fluem ora num sentido, ora noutro, repetindo este ciclo com uma freqüência definida. A corrente elétrica que recebemos em nossas residências é do tipo alternada. Essa espécie de corrente sofre inversão de sentido constantemente. Eletricidade Básica No sistema brasileiro de transmissão de energia elétrica, ocorrem 120 inversões a cada segundo, ou seja, a corrente elétrica, a cada segundo, percorre o condutor 60 vezes num sentido e 60 vezes em sentido contrário. Por isso, dizemos que a corrente elétrica no Brasil tem freqüência de 60 Hz ou 60 ciclos por segundo. Em razão dessas diversas inversões de sentido, que ocorrem a cada segundo em correntes alternadas, não podemos identificar, por exemplo, em uma tomada, qual dos pólos é positivo ou negativo. 2

3 Quadro Geral de Distribuição Nomenclaturas Potência instalada: é a soma de todas as potências elétricas nominais instaladas numa residência e inclui tomadas de energia, iluminação, chuveiros, motores, eletrodomésticos, aparelhos de ar condicionado e todo equipamento que consome energia elétrica. Circuito elétrico de distribuição: cada um dos circuitos elétricos derivados de um quadro geral de distribuição, interligando um conjunto de equipamentos. Ramal de ligação: ligação de energia elétrica entre a rede pública de energia e o quadro de medição de consumo (relógio medidor). Essa ligação é feita pelos técnicos da concessionária responsável pela distribuição de energia. Ramal de entrada: a ligação elétrica compreendida entre o quadro de medição de energia e o quadro geral de distribuição (QGD) dos circuitos da edificação. O quadro geralmente fica no interior da edificação num lugar de fácil acesso. Disjuntor diferencial residual (DR): equipamento de proteção de alta sensibilidade, instalado com finalidade de proteção dos circuitos contra choques elétricos e fuga de corrente elétrica. Deve ser dimensionado de acordo com a potência instalada. Disjuntor: dispositivo de proteção da instalação elétrica com a finalidade de protegê-la de sobrecargas e curtoscircuitos. 3

4 Aterramento: uma ligação realizada por um fio condutor, de todos os equipamentos que possuem partes metálicas. Essa ligação é necessária principalmente em chuveiros, refrigeradores e congeladores, aparelhos de ar condicionado, máquinas de lavar. Padrão de fornecimento de Tensão: a instalação de energia residencial é solicitada à concessionária conforme a demanda de consumo. Esse fornecimento pode ser: Monofásico: a instalação é composta de dois condutores, sendo uma fase e um neutro. Nessa instalação só é possível a instalação de 127 V. Bifásico: nessa instalação o fornecimento é composto de três condutores, sendo dois fase e um neutro. A ligação entre duas fases fornece uma tensão de 220 V e entre qualquer fase e um neutro, a tensão é 127 V. 4

5 Trifásico: esse fornecimento utiliza quatro condutores e possui as mesmas características do fornecimento bifásico. Dispositivos mais comuns (residencial): Disjuntores Interruptores de comando simples ou paralelo Tomada universal de dois pólos (fase e neutro) Tomada universal de três pólos (fase, neutro e terra) 5

6 Conjuntos de interruptor o tomada Quadro de disjuntores (quadro geral) Bocal para lâmpadas Lâmpadas 6

7 Materiais mais comuns: Fio rígido e flexível Fita isolante Eletrodutos flexíveis (corrugados) Eletrodutos rígidos Caixa de passagem Caixa de passagem octogonal Os condutores podem ser rígidos ou flexíveis, que possuem maior flexibilidade e constituem-se de vários fios de pequenos diâmetros num só condutor. Independente do tipo de condutor, as medidas mais comuns em instalações residenciais são, em mm 2 : 1,5 2,5 6,0 10,0. Esses condutores são apresentados em diversas cores, porém algumas cores são específicas, conforme a norma, para certas finalidades: Verde: à identificação das ligações terra; Azul: aos condutores neutro; Preto e vermelho: cores indicadas aos condutores fase. Para a instalação de tomadas e interruptores embutidos são utilizadas caixas de passagem tanto em alvenaria quanto em teto. As caixas são interligadas por eletrodutos com diâmetro dimensionado em função da quantidade de condutores e suas bitolas. Para instalações enterradas ou aparentes são utilizados eletrodutos rígidos e com rosca por proporcionarem maior resistência aos agentes externos. Possuem complementos destinados à interligação dos tubos e conexões diversas. Também são dimensionados em função da quantidade de condutores e bitolas. 7

8 Tipos de fios e cabos: Cabo flexível antichama 750 V: Fio sólido antichama 750 V: formado por um fio de cobre nu isolado com um composto termoplástico à base de PVC, que confere propriedades à não propagação e auto-extinção do fogo. Disponível nas cores preto, branco, azul-claro, vermelho, verde e amarelo. Seção nominal mais comuns (mm 2 ): 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10 e 16. Utilizado em instalações de força e iluminação em baixa tensão em circuitos elétricos de alimentação e de distribuição em residências e em instalações industriais e comerciais. Formado por vários fios de pequeno diâmetro de cobre nu isolado com um composto de termoplástico à base de PVC, que confere propriedades à não propagação e auto-extinção do fogo. Disponível nas cores preto, branco, azul-claro, vermelho, verde, cinza, marrom e amarelo. Seção nominal mais comuns (mm 2 ): 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16. Utilizado em instalações de força e iluminação em baixa tensão em circuitos elétricos de alimentação e de distribuição em residências e em instalações industriais e comerciais. Usado principalmente em locais que necessitem de flexibilidade devido a curvas em eletrodutos. Cabo flexível PP 750 V (polipropileno): Formado por vários fios de encordoamento flexível, de cobre nu, isolados com um composto termoplástico à base de PVC que confere propriedades à não propagação e auto-extinção do fogo. Esses cabos podem ser compostos de dois a cinco condutores, também chamados de vias. São identificados pela quantidade de condutores seguida do diâmetro nominal de cada um deles, em mm 2. Dois condutores: preto, azul-claro Três condutores: Preto, azul-claro, branco Quatro condutores: preto, azul-claro, branco, vermelho Cinco condutores: preto, azul-claro, branco, vermelho, verde Utilizados em circuitos de alimentação e distribuição principalmente de instalações comerciais e industriais. Também pode serutilizado em lugares subterrâneos e úmidos. Esses tipos de cabos são encontrados em ligações de aparelhos eletrodomésticos e em ferramentas elétricas portáteis. Cabo de cobre nu: formado por vários fios de cobre nu, sem isolamento. Seção nominal mais comuns (mm 2 ): 0,5; 0,75; 1; 1,5; 2,5; 4; 6; 10; 16 Empregado em sistemas de aterramento e linhas de transmissão de energia. 8

9 Cordão torcido/paralelo 300 V: Formado por vários fios de cobre nu, isolado com um composto termoplástico à base de PVC. Disponível nas cores branco e marrom. Seção nominal mais comuns (mm 2 ): 2x0,5; 2x0,75; 2x1; 2x1,5; 2x2,5; 2x4 Esse cordão tem emprego em extensões elétricas e em ligações de aparelhos eletrodomésticos e em ferramentas elétricas. O cordão torcido é muito empregado em sistemas de iluminação provisória em obras de construção civil. Instalação embutida: Alvenaria: o posicionamento correto das caixas de passagem em alvenaria evita problemas de instalação que aborrecem o instalador e comprometem a estética das instalações. Orientações quanto ao modo correto da instalação das caixas de passagem: As caixas devem estar no prumo. Se não estiverem, os espelhos de acabamento dos elementos de comando também vão ficar desalinhados depois de colocados. Quando caixas forem assentadas lado a lado, tomar cuidado para que elas fiquem no mesmo nível. Evitar o fechamento ou estrangulamento das caixas quando da sua colocação. Cuidar para que a caixa de passagem esteja sempre rente ao acabamento final da alvenaria. Os eletrodutos devem estar bem fixados na caixa de passagem. Curvas acentuadas nos eletrodutos devem ser evitadas para facilidade da passagem dos condutores. 9

10 Nas instalações embutidas, o posicionamento dos eletrodutos deve estar, sempre que possível, na vertical ou na horizontal em relação às caixas de passagem. Instalação embutida: Concreto e Laje: Para a instalação de eletrodutos e caixas de passagem em estruturas que vão receber concreto todo cuidado é pouco. Durante a concretagem tem-se as atividades: Movimentação de pessoas; Movimentação de equipamentos; Lançamento de concreto; Adensamento do concreto Essas atividades podem prejudicar os eletrodutos colocados, como amassá-los e separá-los de suas conexões e caixas de passagem. Quando o concreto for receber revestimento, como em faces inferiores de lajes prémoldadas, as caixas de passagem também devem ser colocadas rentes ao revestimento. Instalação aparente: Nas instalações aparentes os eletrodutos utilizados são os rígidos por apresentarem maior segurança. As fixações desses elementos são feitas por meio de buchas, parafusos e abraçadeiras. Na fixação das abraçadeiras deve-se procurar sempre um alinhamento perfeito tanto na horizontal como na vertical e também deve ser certificado que a bucha, quando introduzida na alvenaria ou no concreto, esteja bem firme e justa para que o parafuso fique bem apertado. 10

11 Instalação enterrada: As instalações enterradas ficam dentro de valetas abertas no solo e por isso merecem atenção especial: As emendas de tubulações (eletrodutos) devem ser bem feitas para não permitir a entrada de água; As caixas devem ser executadas de modo que não permitam a entrada de água, caso ocorra, deve ser previsto um dreno no fundo da caixa; A profundidade deve ser compatível com a necessidade de tráfego no solo e obedecer ao prescrito em projeto. O aterro das valas deve ser executado com terra de boa qualidade, não permitindo pedras e entulhos. É aconselhável que a tubulação seja revestida com uma camada de areia e somente após devem ser colocadas as camadas de terra. A compactação do solo precisa ser criteriosa para não esmagar a tubulação. Exemplos de ligações elétricas: Instalação de interruptor simples: Instalação de interruptor em paralelo: 11

12 Instalação de tomada de energia: Emendas de fios: As emendas de fios devem ser bem feitas para evitar fuga de corrente e superaquecimento na fiação, o que provoca consumo extra de energia, podendo ocorrer até acidentes como incêndios e curtos-circuitos. As conexões e derivações devem ser bem feitas e bem apertadas de tal modo que não ocorra afrouxamento entre os fios. De forma geral, o comprimento do fio a ser descascado, para a realização das emendas, é da ordem de 50 vezes o seu diâmetro. Emenda entre fios sólidos: Emenda entre fios flexíveis: 12

13 Derivação entre fios sólidos: Derivação entre fio sólido e flexível: Conectores Símbolos mais comuns usados em projetos elétricos residenciais: a) ponto luminoso no forro b) ponto luminoso na parede c) interruptores (a linha pontilhada deverá unir-se ao ponto luminoso correspondente) d) tomada de corrente (alta, cerca de 1,20m) e) tomada de corrente (baixa, próxima ao rodapé) f) ponto para telefone g) quadro de distribuição h) ligação em paralelo 13

14 Ligação em paralelo: dois traços paralelos, cortando as linhas pontilhadas que ligam o ponto luminoso aos dois interruptores que trabalham em paralelo. Posição dos pontos luminosos: Quando colocado no forro de pequena sala, que requer apenas um ponto, estará de preferência no centro. O ponto será marcado pela interseção das duas diagonais. Se a sala pelo seu tamanho requer dois pontos, eles serão colocados de preferência como representado na figura Para a colocação de três pontos, figura 23-5 e assim por diante. Posição dos pontos luminosos: Os pontos colocados nas paredes deverão estar sempre acima de 2 m para que o feixe luminoso não ofusque a nossa vista. Quanto a distribuição dos pontos nas paredes, dependerá das possibilidades encontradas, já que portas e janelas podem dificultar a simetria, que é sempre procurada porque dá melhor uniformidade de iluminação. (figura 23-4). 14

15 Muitas vezes, esses pontos são colocados apenas como efeito ornamental, ou para servir a determinado fim e não para iluminar toda a sala. Exemplo: ornamento: duas arandelas colocadas ao lado da lareira; Utilidade restrita: colocação de arandelas ao lado do espelho sobre o lavatório nos banheiros. Os interruptores deverão ser colocados nas próprias salas e, sempre que possível, próximos à porta de acesso principal. Deve ser observado ainda o sentido de abertura das portas para que não fiquem atrás das folhas quando abertas (figura 23-6). Quando numa sala existirem duas portas de acesso, deve-se recorrer ao sistema de paralelo, pois é bastante incômodo e perigoso atravessar o espaço às escuras para encontrar o interruptor no outro extremo (figura 23-7). Comum em salas que têm saída para o exterior e ao mesmo tempo acesso para o restante da casa. Escadas. Posição dos interruptores: Os interruptores são colocados a cerca de 1,30 m acima do piso, em caixas de tamanho variável. Para um só interruptor a caixa terá 2 X 4, sendo a vertical a maior dimensão. Para conter diversos interruptores, as caixas poderão ter 4 X 4 ou 6 X 4, sendo neste último caso, a maior dimensão (6 ) a horizontal. Quando o número de pontos luminosos numa sala for elevado, pode-se com um só interruptor acionar dois ou mais pontos para evitar um número excessivo de caixas. 15

16 Posição das tomadas de corrente: Posição das tomadas de corrente: A quantidade de tomadas numa mesma sala varia com a verba disponível para o projeto, já que cada extensão a mais representa despesa. Há um mínimo indispensável que é de uma tomada em cada peça principal (salas, dormitórios, banheiro, cozinha etc). O número ideal pode sofrer alterações em função do tamanho das salas. Indicação razoável: Dormitórios: uma tomada geral (ligação de aspiradores, etc.); uma tomada para cada cama (mesa de cabeceira, abajur, rádio) Banheiro: uma tomada geral; uma tomada próxima ao lavatório (máquina de barbear, secador de cabelo) Saguão de escadas: uma tomada geral Sala de estar: uma tomada geral; uma tomada para rádio; uma tomada para televisão; tomadas facultativas para colocação de abajures. Sala de jantar: uma tomada geral; uma tomada sob a mesa para ligação de aparelhos domésticos (torradeiras, etc.) Cozinha e copa: uma tomada geral; uma tomada para geladeira, uma tomada ao lado do fogão; uma ou duas sobre as mesas da pia para ligação de aparelhos elétricos (liquidificadores, batedeiras, etc.); uma tomada próxima ao forro para exaustor. Demais salas: dormitório de empregada, lavanderia, garagem, lavabos, etc.; uma tomada geral em cada peça. Projeto elétrico: 16

17 Projeto elétrico: Projeto elétrico: Norma: 5410 A NBR 5410 exige desde 1997: a utilização de proteção diferencial residual de alta sensibilidade em circuitos terminais que sirvam a: tomadas de corrente em cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de serviço, garagens e, no geral, a todo local interno molhado em uso normal ou sujeito a lavagens; tomadas de corrente em áreas externas; tomadas de corrente que, embora instaladas em áreas internas, possam alimentar equipamentos de uso em áreas externas; pontos situados em locais contendo banheira ou chuveiro. A NBR 5410 também prevê a possibilidade de optar pela instalação de disjuntor DR na proteção geral. Uma vez determinado o número de circuitos elétricos em que a instalação elétrica foi dividida e já definido o tipo de proteção de cada um, chega o momento de se efetuar a sua ligação. Essa ligação precisa ser planejada detalhadamente, de tal forma que nenhum ponto de ligação fique esquecido. Para se efetuar esse planejamento, desenha-se na planta residencial o caminho que o eletroduto deve percorrer, pois é através dele que os fios dos circuitos irão passar. 17

18 Para o planejamento do caminho que o eletroduto irá percorrer, fazem-se necessárias algumas orientações básicas: DEVE-SE: A : Locar, primeiramente, o quadro de distribuição, em lugar de fácil acesso e que fique o mais próximo possível do medidor. B: Partir com o eletroduto do quadro de distribuição, traçando seu caminho de forma a encurtar as distâncias entre os pontos de ligação. C: Utilizar a simbologia gráfica para representar, na planta residencial, o caminhamento do eletroduto. eletroduto Quadro de embutido na laje distribuição embutido na parede embutido no piso D: Fazer uma legenda da simbologia empregada. E: Ligar os interruptores e tomadas ao ponto de luz de cada cômodo. Uma vez representados os eletrodutos, e sendo através deles que os fios dos circuitos irão passar, é feito o mesmo com a fiação: representando-a graficamente, através de uma simbologia própria. Sabendo-se como as ligações elétricas são feitas, pode-se então representá-las graficamente na planta, devendo sempre: representar os fios que passam dentro de cada eletroduto, através da simbologia própria; identificar a que circuitos pertencem. 18

19 Recomendação: Na prática, não se recomenda instalar mais do que 6 ou 7 condutores por eletroduto, visando facilitar a enfiação e/ou retirada dos mesmos. 19