OBJETIVO Estabelecer as condições que as instalações elétricas de baixa tensão devem satisfazer a fim de garantir a segurança de pessoas e animais Garantir o funcionamento adequado da instalação e a conservação dos bens. 2
CLASSIFICAÇÃO DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS de alta tensão (AT) Un> 1000 V em CA, ou com Un> 1500 V em CC; de baixa tensão (BT) Un(tensão nominal) 1000 V em corrente alternada (CA), ou com UN 1500 V em corrente contínua (CC); de extrabaixatensão (EBT ou ELV, de extra-low voltage), Un 50 V em CA, ou com UN 120 V em CC. 3
CLASSIFICAÇÃO DAS INSTALAÇÕES ELÉTRICAS de alta tensão (AT) Un> 1000 V em CA, ou com Un> 1500 V em CC; de baixa tensão (BT) Un(tensão nominal) 1000 V em corrente alternada (CA), ou com UN 1500 V em corrente contínua (CC); de extrabaixatensão (EBT ou ELV, de extra-low voltage), Un 50 V em CA, ou com UN 120 V em CC. 4
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS DE BAIXA TENSÃO A norma brasileira para instalações elétricas de baixatensãoéanbr5410 Fixa as condições que as instalações de baixa tensão devem atender; Primeira edição de 1941; É baseada na norma internacional IEC 60364: Electrical Installations of Buildings desde da década de80; 5
APLICAÇÃO DA NBR 5410 Áreas descobertas das propriedades, externas às edificações; Locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas; Instalações temporárias (canteiros de obra, feiras, exposições, etc) Aos circuitos elétricos alimentados sob tensão nominal igual ou inferior a: 1000 V em corrente alternada, com freqüências inferiores a400hz Ou1500Vemcorrentecontinua 6
A NBR 5410 NÃO SE APLICA Instalações elétricas de veículos automotores; Instalações elétricas de embarcações e aeronaves; Instalações de iluminação pública; Redes de distribuição de energia elétrica; Instalações de proteção contra quedas diretas de raios. Instalações em minas; Instalações de cercas eletrificadas. 7
OBSERVAÇÕES SOBRE A NBR 5410 A aplicação desta Norma não dispensa o atendimento a outras normas complementares, aplicáveis as instalações e locais específicos. As instalações elétricas cobertas pela 5410 estão sujeitas também, às normas para fornecimento de energia estabelecida pelas autoridades reguladoras e pelas empresas distribuidoras de eletricidade. 8
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Ausência de aterramento ou aterramento inadequado. Expõe as pessoas aos riscos de choque elétrico. Falta do condutor de proteção nas instalações. Equipamentos que não possuem o condutor de proteção. 9
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Materiais que não atendem às normas técnicas. Materiais de qualidade duvidosa. Condutores sem estar em conformidade com anbr. Utilização de mangueiras inapropriadas no lugar de eletrodutos. 10
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Previsão de Tomadas em Quantidade Insuficiente. A cada ano surgem novos aparelhos eletrodomésticos. Há a necessidade de se prever uma quantidade mínima de tomadas Com a falta de tomadas no recinto, surgem as gambiarras 11
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Falta de coordenação entre condutores e proteção. O dimensionamento dos dispositivos de proteção está atrelado ao dimensionamento do condutor É comum encontrar nas instalações condutores de 2,5mm2 ligados a disjuntores de 25 A e de até 30 A, onde o disjuntor máximo deveria ser de20a 12
CONSEQUÊNCIA DAS FALHAS 13
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Condutores mal identificados Padrão de cores utilizado para identificação dos condutores (NBR 5410:2004): 14
FALHAS COMUNS EM INSTALAÇÕES DE BT Emendas ou conexões mal feitas. Produzem os chamados maus-contatos. Causam o aquecimento do componente. As emendas, quando necessárias, devem ser feitas no interior de caixas de derivação ou passagem. Nunca no interior de eletrodutos. 15
EMENDAS E CONEXÕES Constituem um ponto crítico das instalações elétricas Características de uma boa emenda Bom contato elétrico (metal com metal) Boa área de contato Boa resistência mecânica 16
USO DE CONECTORES 17
OUTRAS TECNOLOGIAS 18
FIO OUCABO? 19
LIGAÇÃO DOS PONTOS DE TOMADAS 20
COMANDO DE ILUMINAÇÃO 21
COMANDO THREE-WAY 22
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO 23
COMANDO FOUR-WAY 24
DIAGRAMA ESQUEMÁTICO 25
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DIVISÃO DE CIRCUITOS A instalação deve ser dividida em vários circuitos; Cada circuito pode ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida; A divisão deve levar em consideração: A facilidade de inspeção; Ensaios e manutenção; Evitar que toda uma área fique sem alimentação. 27
DIVISÃO DE CIRCUITOS 28
CONDUTORES ELÉTRICOS: DIMENSIONAMENTO E INSTALAÇÃO Dimensionamento dos condutores Após o cálculo da corrente de projeto de um circuito, procede-se ao dimensionamento do condutor capaz de permitir, sem excessivo aquecimento e com queda de tensão pré-determinada, a passagem da corrente elétrica. Os condutores devem ser compatíveis com a capacidade dos dispositivos de proteção contra sobrecarga e curto-circuito. 29
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Os critérios mínimos para dimensionamento técnico decondutoresdeacordocomanbr5410:2004 são: Capacidade de condução de corrente, conforme 6.2.5; Queda de Tensão, conforme 6.2.7; Seção mínima, conforme 6.2.6.1.1; Sobrecarga, conforme 5.3.4 e 6.3.4.2; 30
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Curto-circuito, conforme 5.3.5 e 6.3.4.3; Choques elétricos, conforme 5.1.2.2.4. Importante: Considerar como seção final a maior dentre todas as obtidas. 31
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Seção mínima Condutor de cobre para circuitos de iluminação é de 1,5 mm 2 ; Condutor de cobre para circuitos de força, que incluem TUG s, é de 2,5 mm 2 ; Neutro: deve possuir a mesma seção do condutor fase nos seguintes casos: a) Circuitos monofásicos e bifásicos neutro; b) Circuitos trifásicos, quando a seção do condutor fase for inferior a 25 mm 2. c) Circuitos trifásicos, quando for prevista a presença de harmônicos. 32
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tipos de Linhas Elétricas- Condutores Condutor Isolado: Possui somente o condutor e a isolação. Cabo Unipolar: Condutor, isolação e uma camada de revestimento, chamada cobertura, para proteção mecânica. Cabo Multipolar: Possuisobamesmacobertura,doisoumais condutores isolados, denominados veias. 33
TIPOS DE ISOLANTES 34
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Capacidade de condução de corrente Garante uma vida satisfatória do condutor e seu isolamento submetidos aos efeitos térmicos da corrente; Determinação da seção dos condutores; Tratado naseção 6.2.5daNBR5410, com tabelasparaa determinação das seções dos condutores; Uso de tabelas para correto dimensionamento dos condutores, traduzindo os cálculos para a realidade; 35
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Capacidade de condução de corrente Para a determinação da seção do condutor por este critério, deve-se seguir os seguintes passos: Calcular a corrente de projeto do circuito; Aplicar fatores de correção apropriados. Definira seçãodo condutor 36
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Capacidade de condução de corrente Cálculo da corrente de projeto: P P P 37
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Capacidade de condução de corrente Cálculo da corrente de projeto: Determinação da carga instalada: Somatório das potências (kw) dos aparelhos ligados a unidade consumidora; Os cálculos devem considerar aparelhos com previsão de serem adquiridose conectados em instalações futuras; Pode considerar valores médios presentes em tabelas das concessionárias. 38
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 39
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabela para a determinação do condutor que atenda à corrente de projeto definida: (tabs. de 31 a 34 da NBR 5410-2004) 40
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Tabelas para os fatores de correção (tabs. 35 e 37 da NBR 5410-2004): 41
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXEMPLO 1: O circuito (V = 220V) de um chuveiro monofásico possui potência de 4500W. Considere T = 30ºC e que o número de circuitos agrupados seja 3 (no pior trecho de eletroduto onde passa o circuito do chuveiro) Carga resistiva (fp= 1) S = P = 4500W 4500 220 1 20,45 20,45 1 0,70 29,22 Logo, o condutor a ser escolhido deverá ter seção de 4mm 2 42
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXERCÍCIO 1: Um circuito de 1200W de iluminação e tomadas de uso geral, de fase e neutro, passa no interior de um eletroduto, juntamente com outros quatro condutores isolados com PVC. A temperatura ambiente é de 35ºC. A tensão é de 120V. Determinar a seção do condutor. 43
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES 44
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Solução Cálculo da corrente do circuito I CIRC = 1200W/120V = 10A Fator de correção de temperatura (FCT) = 0,94 Fator de correção para número de circuitos (FCNC) = 0,70 Cálculo da corrente de projeto I PROJ = I CIRC /(FCT*FCNC) = 10A/(0,94*0,70) = 15,2A Conclusões: O condutor a ser escolhido é o de seção 1,5 mm 2 ; Para circuitos internos de iluminação de 1200W, considerando os efeitos de aquecimentoe agrupamento, o condutor de 1,5 mm 2 é suficiente, dispensando cálculos de circuito por circuito. 45
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Queda de tensão Aparelhos elétricos são projetados para trabalharem a determinadas tensões, com baixa tolerância; Tratado na seção 6.2.7 da NBR 5410; Ao longo do circuito, ocorre uma queda de tensão; As quedas de tensão são em função da distância entre a carga e o medidor e a potência da carga; Utiliza a corrente de projeto do circuito; Quedas dadas em percentagem da tensão nominal tensão de entrada - tensão na carga Queda de tensão percentual = x 100% tensão na entrada 46
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES A redução da tensão não deve ser superior a estabelecida pela norma na tabela a seguir: A Instalaçõesalimentadas diretamente por ramal de baixa tensão, a partir de uma rede de distribuição pública de baixa tensão Iluminação 5% Outros usos 5% B Instalações alimentadas diretamente por subestações de transformação ou transformador, a partir de uma instalação de alta tensão 7% 7% C Instalações que possuam fonte própria 7% 7% 47
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES O método W*m é um método simples e prático. Para V = 127V: 48
V = 220V 49
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES EXEMPLO Cálculo de queda de tensão para o circuito do chuveiro (potência de 4500W, 220V). Considere as distâncias no diagrama unifilar abaixo: 4500*(1,5+2,1+2,8+1,2+0,8) = 37800 W* m 50
Dimensione os condutores do circuito 1 e circuito 2 desse apartamento para uma queda de tensão de no máximo 3%. Tensão de alimentação: 127V. 51
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Dimensionamento do Circuito 1: 100*5 = 500 60*13= 780 600*15 = 9000 Total = 500+780+9000 = 10280 Watts * metros Logo, o fio de 1,5mm2 é suficiente Dimensionamento do Circuito 2: 40*6 = 240 100*11= 1100 180*21 = 3780 600*25 = 15000 Total = 20120 Watts * metros Logo, o fio de 2,5mm2 é suficiente 53
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Exercício: Tem-se a seguinte distribuição de carga. Dimensionar os condutores de cada circuito de acordo com o método do Watts * m, para que a queda máxima de tensão seja de 2%. 54
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DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES SOLUÇÃO: Circuito 1: 1500 W x 8 m = 12.000 W.m; Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm 2. Circuito 2: 150 x 4 = 600 200 x 14 = 2.800 150 x 18 = 2.700 6.100 W.m Logo, o condutor deverá ser de 1,5 mm 2. Circuito 3: 1.000 x 16 = 16.000 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm 2. 56
DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES Circuito 4: 100 x 6 = 600 60 x 16 = 960 100 x 21 = 2.100 600 x 25 = 15.000 18.660 W.m Logo, o condutor deverá ser de 2,5 mm 2. Alimentador geral: Carga total do alimentador: 1.500 + 150 + 200 + 150 + 100 + 60 + 100 + 600 + 1.000 = = 3.860W. Admitindo alimentador trifásico: 3.860/3 = 1.286,6W 1.286,6 x 30 = 38.600 W.m Logo, o condutor deverá ser de 6 mm 2 ; O condutor neutro deve ter a mesma seção do condutor fase ( S 25 mm 2 ). 57
Um Quadro de Distribuição (QD) alimenta uma carga através de 3 cabos unipolares com isolação de PVC instalados em eletrodutode PVC enterrado no solo. As características dessa instalação são potência total: 25 kw; tensão no QD: 380 V (3 Fases); temperatura do solo: 25 ºC; fator de potência = 0,95; rendimento = 1,00; comprimento do circuito: 45 m; e queda máxima de tensão admissível: 3%. Com base nos dados apresentados acima e nas tabelas do ANEXO 1, resolva as seguintes questões. Dimensione os condutores, utilizando os critérios da Capacidade de Condução de Corrente (CCC) e de Queda de Tensão Máxima (QTM). Determine a corrente nominal do disjuntor termomagnético e do DR a serem utilizados na proteção do circuito. 58