PROJETO ELÉTRICO 1
Sumário Conceitos Básicos... 3 Tensão e Corrente Elétrica... 3 Potência Elétrica... 3 Tipos de Potência... 4 Triângulo das Potências... 6 Fator de Potência... 6 Tipos de Ligação... 7 Monofásica... 7 Bifásica... 7 Trifásica... 8 Conhecendo a simbologia... 9 Altura de instalações... 11 Tipos de Ligação Elétrica... 12 O Projeto... 14 Circuito Elétrico... 15 Monofásico... 15 Bifásico... 15 Trifásico... 15 Caixas de Passagem... 16 Quadro de Distribuição de Circuitos (QDC)... 16 Disjuntor... 17 Montagem do QDC... 18 Eletroduto... 19 Condutores Elétricos... 20 Fios x Cabos... 20 Padrão de Entrada de Energia... 21 2
Conceitos Básicos Tensão e Corrente Elétrica Nos fios, existem partículas invisíveis chamadas elétrons livres, que estão constante movimento de forma desordenada. Para que estes elétrons passem a se movimentar de forma ordenada, nos fios, é necessário ter uma força que os empurre. A esta força é dado o nome de tensão elétrica (U). Esse movimento ordenado dos elétrons livres nos fios, provocado pela ação da tensão, forma uma corrente de elétrons. Essa corrente de elétrons livres é a chamada corrente elétrica (I). Então, podemos dizer que: Tensão é a força que impulsiona os elétrons livres nos fios. Sua unidade é medida em volt (V). Corrente Elétrica: é o movimento ordenado dos elétrons nos fios. Sua unidade é medida em ampère (A). Potência Elétrica A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem a corrente elétrica. Tendo a corrente elétrica, a lâmpada se acende e se aquece com uma certa intensidade. Essa intensidade de luz e calor percebida por nós, é chamada de potência elétrica, que foi transformada em luz (potência luminosa) e calor (potência térmica). Como a potência é o produto da ação da tensão e da corrente, sua unidade de medida é o volt-ampère (VA). Em resumo podemos dizer que corrente elétrica é o movimento ordenado dos elétrons, a tensão é a força que impulsiona os elétrons e o resultado disso é a potência elétrica. 3
Tipos de Potência O total da potência elétrica chamamos de potência aparente e, ela é composta por duas parcelas: Potência ativa: Potência realmente gasta em dispositivos que oferecem resistência. É expresso em Watts (W). Potência Mecânica Potência Térmica Potência Luminosa Potência Reativa: É utilizada basicamente para carga nos capacitores e para produção de campos magnéticos nas bobinas dos motores e transformadores. É medida em VAr. Transformador Reator 4
Analogia Para que se tenha uma ideia ainda melhor de como são produzidas e consumidas essas potências, façamos uma anologia como o copo de chopp. Com o copo cheio temos duas camadas: o liquido, que seria a potência ativa e a espuma que seria a potência reativa. Assim como não é possível produzir o chopp sem a espuma, também não é possível produzir a potência aparente sem a potência reativa. Entretanto, assim como quanto menos espuma melhor o chopp, menos potência reativa melhor as potências. 5
Triângulo das Potências Observe que no triângulo existe um ângulo entre a potência aparente (VA) e a potência ativa (W) que determina quanto da potência reativa (Var) será utilizada. Para esse ângulo damos o nome de Fator de Potência. Quanto mais próximo de zero o ângulo estiver melhor aproveitada será a energia gerada. Fator de Potência O Fator de Potência é uma fração da corrente que provê energia disponível para a carga. Apenas em filamentos incandescentes, tipo uma lâmpada elétrica, o fator de potência é igual a 1 (um). Em outros equipamentos, nem toda a corrente disponível consegue ser utilizada e, uma parte é retornada ou perdida. Esta corrente retornada composta de distorções ou de corrente reativa é devido a natureza das cargas eletrônicas. Exemplo: Se dissermos que uma tomada de uso geral tem 300w, significa que já foi aplicado um fator de potência que transformou o VA em WATTS. 300w = 353VA x 0,85 (fator de potência) 6
Tipos de Ligação As edificações são enquadradas em função da carga instalada e da demanda calculada. As concessionárias atendem aos consumidores fornecendo energia nas classes de tensão monofásica, bifásica ou trifásica. De acordo com a necessidade, em função da carga instalada. Monofásica A ligação monofásica consiste de dois fios: fase e neutro Ligação Monofásica Bifásica A ligação bifásica consiste de três fios: duas fases e neutro. Ligação Bifásica 7
Trifásica A ligação bifásica consiste de quatro fios: três fases e neutro. Ligação Trifásica 8
Conhecendo a simbologia Eletroduto Flexível Caixa 2x4 Caixa 4x4 Caixa Octogonal Módulo de tomada 10A/20A 127v Módulo de Interruptor Simples, Paralelo ou Intermediário Caixa Octogonal / Ponto de iluminação no teto/laje Ponto de iluminação tipo pendente. Ponto de iluminação na parede... 9
Caixa 2x4 ou 4x4 + placa para fixar até 3 módulos + espelho + Módulo de tomada 10A/20A 127v Baixa 30cm do piso Média 110cm do piso Alta 220cm do piso Caixa 2x4 ou 4x4 + placa para fixar até 3 módulos + espelho + Módulo de tomada 10A/20A 220v Baixa 30cm do piso Média 110cm do piso Alta 220cm do piso Exemplo de montagem de módulos na caixa 2x4 Qualquer combinação possível para até 3 postos Exemplo de montagem de módulos na caixa 4x4 Qualquer combinação possível para até 6 postos Sensor de Presença 10
Altura de instalações Cada tipo de aparelho (tomada, interruptor, quadros), deve ser instalação em uma certa altura em relação ao piso. Ficando mais fácil o uso e também padronizando as alturas. Recomenda-se que, por questões de segurança, não se utilize tomadas baixas em áreas molhadas (área de serviço e cozinhas, por exemplo). 11
Tipos de Ligação Elétrica Podemos fazer as ligações para que um único interruptor acenda uma ou mais lâmpadas. Podemos fazer ligações que dois interruptores acendam uma ou mais lâmpadas. 12
E também podemos fazer ligações que tenham três ou mais de interruptores com uma ou mais lâmpadas. Para as tomadas temos dois tipos: tomadas monofásicas e bifásicas. 13
O Projeto Projetar é estabelecer um conjunto de procedimentos e especificações que resultam em algo concreto ou em um conjunto de informações. Sendo assim, existem muitas formas de projetar tendo em vista que pensamos e agimos de formas diferentes. Mas isto não é um problema desde que o projetista siga as NBR s referentes ao projeto. Portanto, dizer que há um jeito errado para projetar seria, no mínimo, questionável. Entretanto, é de reponsabilidade do projetista procurar o melhor encaminhamento, buscando aplicar as normas e trazer economia ao construtor. Não tenha pressa em iniciar o projeto, faça uma análise criteriosa. Busque tudo que envolve a simplificação do sistema físico real, que culmine com a definição de um modelo (projeto) que realmente seja aplicável e não apenas um conjunto aleatório de informações. Lembre-se que projetar é diferente de inventar. Não fique somente na teoria do projeto. Quando o projetista não conhece os modos de execução, faz o projeto sem levar em conta informações preciosas e não tem como garantir que o projeto cumpra os requisitos necessários durante a fase de execução, comprometendo a segurança e a durabilidade. Outro ponto importante é o prazo adequado para o projeto. Quando não se tem, o que muitas vezes infelizmente acontece, o projetista tem menos tempo para avaliar as diversas alternativas possíveis e acaba adotando a primeira solução viável, que dificilmente seria a mais econômica e muitas vezes também poderá não ser a mais funcional. Procure deixar isso muito claro ao cliente com exemplos de projetos em que você teve tempo adequado para trabalhar e as soluções que você encontrou por causa deste prazo. Por fim, um projeto bem estruturado deve ser de fácil leitura, deve conter as explicações e detalhamento das instalações de forma que não se tenha dúvida para sua aplicação, deve trazer as normas que foram aplicadas e a memória de cálculo referente. 14
Circuito Elétrico Um circuito elétrico é a ligação de elementos elétricos, de modo que formem pelo menos um caminho fechado para a corrente elétrica Monofásico Um circuito monofásico é um circuito que é constituído apenas de uma fase elétrica e um neutro, devendo também possuir um condutor de eqüipotencialização chamado de "terra. Bifásico Chamamos de circuito bifásico aquele que possuí duas fases. Trifásico Chamamos de circuito trifásico aquele que possuí três fases. 15
Caixas de Passagem Para que possamos distribuir melhor a fiação e os eletrodutos utilizamos dois tipos de caixa de passagem. Caixa de Passagem de embutir na alvenaria Caixa de Passagem de embutir no piso Uma delas são caixas que se embuti na alvenaria e outra que embutimos no chão. Assim, as tubulações podem se ramificar dentro delas e ir para as mais diversas direções com mais facilidade. Quadro de Distribuição de Circuitos (QDC) Um quadro de distribuição é um equipamento destinado a receber energia elétrica de uma ou mais fontes de alimentação e distribui-las a um ou mais circuitos, destinado a abrigar um ou mais dispositivos de proteção e/ou manobra e a conexão de condutores elétricos interligados a eles, a fim de distribuir a energia elétrica aos diversos circuitos. Simbologia Quadro de Distribuição de Circuitos (QDC) 16
Disjuntor Disjuntor Monofásico Disjuntor Bifásico Disjuntor trifásico Um disjuntor é um dispositivo eletromecânico, que funciona como um interruptor automático, destinado a proteger uma determinada instalação elétrica contra possíveis danos causados por curto-circuito e sobrecargas elétricas. A sua função básica é a de detectar picos de corrente que ultrapassem o adequado para o circuito, interrompendo-a imediatamente antes que os seus efeitos térmicos e mecânicos possam causar danos à instalação elétrica protegida. 17
Montagem do QDC 18
Eletroduto A ABNT define eletroduto como elemento de linha elétrica fechada, de seção circular ou não, destinado a conter condutores elétricos providos de isolação, permitindo tanto a enfiação como a retirada destes. Simbologia Eletroduto Flexível Eletroduto PVC Rígido Curva 90 para eletroduto PVC Rígido Curva 90 com bolsa para eletroduto PVC Rígido Caixa de Derivação LB Caixa de Derivação LL Caixa de Derivação T Caixa de Derivação TB Caixa de Derivação E Caixa de Derivação LR Caixa de Derivação x 19
Condutores Elétricos Tanto o fio condutor como o cabo condutor eléctrico, são utilizados para transportar a energia eléctrica (corrente eléctrica) de um ponto para outro ponto de um aparelho ou de um circuito. Os fios condutores ou os cabos condutores eléctricos são feitos de cobre e também de alumínio, pois como todos nós sabemos, o cobre e o alumínio são metais com excelentes características condutoras de eletricidade e a um preço bastante acessível. Afim de facilitar a sua soldadura, estes condutores são muitas vezes estanhados, ou seja, são cobertos por uma pequena camada de estanho. A seção, ou a espessura de um fio ou de um cabo condutor, depende da quantidade de eletricidade que este terá que suportar. Tal como um cano de água terá que ser mais largo (ou ter maior seção) se por ele tiver que passar mais água, assim também terá um fio ou cabo condutor que ter maior secção se por este tiver que passar uma maior quantidade de eletricidade, ou intensidade de corrente eléctrica. Fios x Cabos Fio Cabo Os fios são feitos de um único e espesso filamento, e por isso são rígidos. Os cabos são feitos por diversos filamentos finos, o que lhes dá maleabilidade e facilita sua colocação dentro dos eletrodutos. Basicamente as características elétricas (capacidade de condução de corrente, resistência da isolação, etc.) dos cabos flexíveis são as mesmas dos fios rígidos. A grande diferença é que os cabos flexíveis são melhores para a instalação devido ao fácil manuseio. 20
Padrão de Entrada de Energia Padrão de Entrada é o conjunto de instalações composto de caixa de medição, sistema de aterramento, condutores, disjuntor e outros acessórios indispensáveis para que a CEMIG faça a sua ligação do poste até a edificação. Produto Simbologia Adotada no Projeto Caixa para instalação do medidor de energia 21