Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais

Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais UNIDADE II: CIRCUITOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 2.1. FUNDAMENTOS DE PROJETO ELÉTRICO. 2.1.1.Simbolos e Normas de Referência 2.1.2. Roteiros para elaboração de projetos 2.1.3 Fatores de Projetos 2.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DE CIRCUITOS 2.2.1 Interruptores 2.2.2 Acionadores automáticos de circuitos 2.2.3 Outros dispositivos de comando para circuitos residenciais e prediais 2.2.4 Diagramas Unifilares e Multifilares dos dispositivos de comando 2.3 PROJETOS E EQUIPAMENTOS DA INSTALAÇÃO. 2.2.3 Dimensionamento de Potência para Circuitos Residenciais 2.2.3.1 Dimensionamento da Potência Instalada para Iluminação 2.2.3.2 Dimensionamento da Potência Instalada para Tomadas TG e TUE 2.2.3.3 Dimensionamento para Potência Instalação Trifásica 2.2.3.4 Dimensionamento da Potência Total Instalada e Ramal de Entrada 2.3. DIVISÃO DE CIRCUITOS RESIDENCIAIS 2.3.1 Circuitos de Iluminação e Tomadas (Tug e Tue) 2.3.2 Circuitos Unifilar do Projeto Residencial 2.3.3 Circuitos Multifilar e Trifilar do Projeto Elétrico 2.4. LABORATÓRIO 2.4.1 Trabalho Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 1

Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais UNIDADE II: CIRCUITOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 2.1. FUNDAMENTOS DE PROJETO ELÉTRICO. 2.1.1.Simbolos e Normas de Referência 2.1.2. Roteiros para elaboração de projetos 2.1.3 Fatores de Projetos 2.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DE CIRCUITOS 2.2.1 Interruptores 2.2.2 Acionadores automáticos de circuitos 2.2.3 Outros dispositivos de comando para circuitos residenciais e prediais 2.2.4 Diagramas Unifilares e Multifilares dos dispositivos de comando 2.3 PROJETOS E EQUIPAMENTOS DA INSTALAÇÃO. 2.2.3 Dimensionamento de Potência para Circuitos Residenciais 2.2.3.1 Dimensionamento da Potência Instalada para Iluminação 2.2.3.2 Dimensionamento da Potência Instalada para Tomadas TG e TUE 2.2.3.3 Dimensionamento para Potência Instalação Trifásica 2.2.3.4 Dimensionamento da Potência Total Instalada e Ramal de Entrada 2.3. DIVISÃO DE CIRCUITOS RESIDENCIAIS 2.3.1 Circuitos de Iluminação e Tomadas (Tug e Tue) 2.3.2 Circuitos Unifilar do Projeto Residencial 2.3.3 Circuitos Multifilar e Trifilar do Projeto Elétrico 2.4. LABORATÓRIO 2.4.1 Trabalho Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 2

Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais UNIDADE II: CIRCUITOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 2.1. FUNDAMENTOS DE PROJETO ELÉTRICO. 2.1.1.Símbolos e Normas de Referência 2.1.2. Roteiros para elaboração de projetos 2.1.3 Fatores de Projetos 2.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DE CIRCUITOS 2.2.1 Interruptores 2.2.2 Acionadores automáticos de circuitos 2.2.3 Outros dispositivos de comando para circuitos residenciais e prediais 2.2.4 Diagramas Unifilares e Multifilares dos dispositivos de comando 2.3 PROJETOS E EQUIPAMENTOS DA INSTALAÇÃO. 2.2.3 Dimensionamento de Potência para Circuitos Residenciais 2.2.3.1 Dimensionamento da Potência Instalada para Iluminação 2.2.3.2 Dimensionamento da Potência Instalada para Tomadas TG e TUE 2.2.3.3 Dimensionamento para Potência Instalação Trifásica 2.2.3.4 Dimensionamento da Potência Total Instalada e Ramal de Entrada 2.3. DIVISÃO DE CIRCUITOS RESIDENCIAIS 2.3.1 Circuitos de Iluminação e Tomadas (Tug e Tue) 2.3.2 Circuitos Unifilar do Projeto Residencial 2.3.3 Circuitos Multifilar e Trifilar do Projeto Elétrico 2.4. LABORATÓRIO 2.4.1 Trabalho Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 3

2.1.1: Símbolos e Normas de Referência NORMAS DE REFERÊNCIAS: Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 4

2.1.1: Símbolos e Normas de Referência NORMAS DE REFERÊNCIAS: NBR 5410/2005-Corrigida 2008 Principal norma que rege as instalações elétricas em baixa tensão; NBR 5446 Símbolos gráficos de relacionamento usados na confecção de esquemas; NBR 5444 Símbolos gráficos para Instalações eléttricas prediais MPN-DC-01/NDEE-03 Fornecimento de Energia em Baixa Tensão (Coletivas e Individuais) NBR 5413 Iluminação de Interiores NBR 5419 SPDA Sistema de Proteção Contra Descarga Atmosférica NBR 5613 Disjuntores de Baixa Tensão Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 5

2.1.1: Símbolos e Normas de Referência PLUMADA ELÉTRICA Prumadas Elétricas Conjunto de Eletrodutos que, para praticidade de execução, se localizam em um único local de súbida para edificações verticais Caixa de passagem Usados para organizar a distribuição dos cabos e dos fios nos trechos da parede e ou da prumada em que mudam de direçào Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 6

2.1.1: Símbolos e Normas de Referência PLUMADA ELÉTRICA SHAFTS São aberturas verticais na construção, por onde passam tubulações de instalações hidros sanitárias, como água quente, fria, ventilação e esgoto. Em alguns casos os shafts são utilizados para passar eletro calhas e qualquer elemento de instalações elétricas. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 7

2.1.2 Roteiros para elaboração de projetos Convém ressaltar que a NBR 5410/2008 define no item 6.1.8. Documentação da Instalação, que a instalação deve ser executada a partir de um projeto específico, que deve conter no mínimo: Plantas (Baixa; Cortes, Detalhes etc) Esquemas Unifilares e outros, quando aplicáveis Memorial Descritivo da Instalação Específicação dos componentes (descrição, características normais e normas que devem atender) Parâmetros de proteção (Corrente de curto, queda de tensão, fatores de demanda etc.) Portanto, é imprescindível que, para realização de uma instalação elétrica, seja desenvolvido um projeto, por uma pessoal qualificado. NR 10 Item 10.8.1/8.2/8.3 Qualificado-Habilitado-Capacitado Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 9

2.1.2 Roteiros para elaboração de projetos ROTEIRO PARA ELABORAÇÃO DO PROJETO A título de orientação é apresentado um roteiro básico para o desenvolvimento de um projeto de instalações elétrica residencial ou predial: 1) Estudar a planta de situação e arquitetônica do edifício ou da residência em geral (Localização da rede da AE; Estimar a posição da entrada etc.) 2) Indicar em planta, com a simbologia adotada, todos os pontos de consumo, máquinas, sinalizações, ponto de luz, tomadas, etc) 3) Definir sistema de aterramento 4) Atribuir potência de TUGs, TUE, Iluminação (Carga Mínima ou Lúmens) 5) Efetuar a distribuição de cargas por circuitos (Tabela de Carga) 6) Localizar na planta os QDs (Energia, Dados e Voz) 7) Indicar na planta as tubulações, Condutores (NBR 5444) 8) Dimensionamento dos Condutores, dispositivos de proteção, Potência e Demanda 9) Elaborar o Memorial Descritivo e ART. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 10

2.1.3: Fatores de Projetos Na elaboração de projetos elétricos é necessária a aplicação de alguns fatores, denominados de fatores de projeto. Visando economicidade do empreendimento. Se tais fatores forem omitidos, a potência de certos equipamentos podem conduzir, desnecessariamente valores muito elevados. Fator de Demanda Fator de Diversidade Fator de Carga Fator de Perda Fator de Utilização Fator de Simultaneidade Demanda: Em uma instalação predial qualquer (Comercial, Industrial e Residencial) é a potência elétrica instantânea consumida. Para fins de projeto de instalação elétrica é o valor médio da potência ativa (P) em um determinado intervalo de tempo ( t) especificado. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 12

2.1.3: Fatores de Projetos Fator de Demanda: É definido com sendo a razão entre a soma das potências nominais dos equipamentos e as potências instaladas do conjunto de equipamentos. (ou razão entre a potência de alimentação e a potência instalada) F D = P utilizada P Instalada = D Máxima (kw ou kva) P instalada (kw ou kva) Fator de Utilização: É a razão da potência máxima absorvida (potência de trabalho pela potência Nominal (P N ) u = P M P n Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 13

2.1.3: Fatores de Projetos Fator de Diversidade (d): É razão da soma das demandas máximas dos conjuntos de cargas ligadas num ponto pela máxima demanda do ponto de distribuição. d = Dm D M Fator de Carga (Fc): É a relação entre a demanda média durante um determinado intervalo de tempo e a demanda máxima registrada no mesmo período F C;diária = D méd D máx 1 F C;mensal = C kwh 730xD máx 1 Conservar o Consumo e reduzir a demanda Conservar a demanda e aumentar o consumo Manter um programa de redução do consumo de energia mantendo a mesma quantidade de produtos produzidos Manter um programa de redução do consumo de energia, mantendo aumento do consumo e conservando a demanda - Plano de Expansão da fábrica Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 14

Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 2.1.3: Fatores de Projetos

4.15m 3.50m 2.85m 3.50m CÁLCULO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 2.1.3: Fatores de Projetos 1.80m 2.05m 2.20m 2.10m 1.94m BANHEIRO S = 5,13m 2 HOME COZINHA SERVIÇO 1 THEATER SERVIÇO 2 S = 6,15m 2 S = 7,70 m 2 S = 7,35 m 2 S = 6,79 m 2 SALA DE ESTAR/JANTAR S = 16,6m 2 QUARTO S = 15,6m 2 EXTERNA S = 7,08m 2 4.0m 4.45m Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

CÁLCULO DA POTÊNCIA INSTALADA E DEMANDA 2.1.3: Fatores de Projetos Potência de Alimentação Residencial: No projeto de instalação deve-se calcular a potência de alimentação de cada um dos pontos de distribuição (TUG;TUE e ILUMINAÇÃO). P Instalada kw = Potência (Iluminação + TUG) + P N (Equipamento) Demanda (total) = (Iluminação + TUG)xF D + P N (Equipamentos) Potência de Alimentação Prédio Residencial: No projeto de instalação deve-se calcular a potência de alimentação de cada um dos pontos de distribuição (TUG;TUE e ILUMINAÇÃO; MOTORES ELÉTRICOS ETC.). P DEMANDADA = ( P IL + P TUG )xf D1 + P 2 xf D2 + P 3 xf D3 +.. + P N xf DN P 2 = Potência referente à Chuveiro, Torneiras elétricas; (F D2 ) P 3 = Potência das máquinas de lavar roupa, louça, aquecedor etc.. (F D2 ) P 4 = Potência referente a Forno elétrico, Micro-ondas P 5 = Potência referente a aparelhos de ar condicionados Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

EXEMPLO 1: 2.1.3: Fatores de Projetos Residência de Aproximadamente 40 m 2, contendo 1 quarto, sala, cozinha e banheiro e as seguintes cargas prontas para uso: 1 chuveiro elétrico 1 ferro elétrico Cargas de tomadas Pontos de luz (4 cômodos) 3.500 W 1.000 W 2.400 W 400 W P Instalada kw = Potência (Iluminação + TUG) + P N (Equipamento) Tabela 24 NDEE-03 P Instalada kw = 400 + 2.400 + 1.000 + 3.500 = 7.300 W (F+N) Demanda = (Tugs + Iluminação)xF D + P N (Equipamentos) Demanda = 400 + 2.400 + 1.000 x0,72 + 3.500 = 6. 236W Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

EXEMPLO 2: 2.1.3: Fatores de Projetos Edifício Residencial 6 andares com 4 apartamentos por andar com 90m 2 de área de um apartamentos. Cargas do Condôminio Qtde. Descrição Unitária Potência (W) Total 08 Lâmpadas Incandescente 800 50 Lâmpadas Fluorescente 60 3.000 15 Tomadas TUGs 1.500 01 Chuveiro Elétrico 4.400 4.400 01 Motor 1 cv (B. d água) 1.130 1.130 02 Motor 6 cv (Elevador) 5.450 10.900 Figura 2.1: Prédio apenas representativo Potência Instalada Total 21.730 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

2.1.3: Fatores de Projetos EXEMPLO 2: Edifício Residencial 6 andares com 4 apartamentos por andar com 90m 2 de área de um apartamentos. Potência Instalada do Condôminio: Potência Total Instalada = 21. 730 W Potência em kva: P T = 21.730 0.92 P T 15 kw = 23.6 kva Fornecimento 3 F +N 220/127V TAB. 03 NDEE03 b) Demanda de Chuveiro Elétrico Carga = 4,4 kw F P = 1 Demanda (P 2 ) = 4,4kVA c) Demanda dos Motores Carga = 1.130 + 5.450 6.580 W a) Demanda de Iluminação + Tomadas Carga = 800 + 3.000 + 1.500 0 1.000 1.000 = 5,3 kw Demanda (P 1 ) = 5,3x0,64 = 3,4kW Demanda (P 1 ) = 3,4 kw 0,92 = 3,7kVA D (P 3 )= 1x1CV x 0,70 x 0,736 0.81 x 0.65 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 + Demanda (P 3 ) = 11.8 kva 2 x 6cv x 0,83 x 0,736 0,81 x 0,84 d) Demanda Total do Condôminio D. Total = 3,7 + 4,4 + 11,8 = 19,9 kva Fornecimento 3 F +N 220/127V TAB. 03 NDEE03

EXEMPLO 2: 2.1.3: Fatores de Projetos Edifício Residencial 6 andares com 4 apartamentos por andar com 90m 2 de área de um apartamentos. Carga do Apartamento Qtde. Descrição Unitária Potência (W) Total 15 Lâmpadas Incandescente 60 900 20 Tomadas TUGs 2.000 02 Tomadas de Força (TUG) 600 1.200 02 Chuveiro Elétrico 4.400 8.800 Potência Instalada Total 12.900 Figura 2.1: Prédio apenas representativo Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

2.1.3: Fatores de Projetos EXEMPLO 2: Potência Instalada do Apartamento : Potência Total Instalada = 12.900 W Potência em kva: P T = 12.900 0.92 = 14 kva P T 15 kw Fornecimento 2F +N 220/127V TAB. 03 NDEE03 a) Demanda de Iluminação + Tomadas Carga = 900 + 2.000 + 1.200 0 1.000 1.000 = 4,1 kw Demanda (P 1 ) = 4,1x0,68 = 2.8kW (TAB 24.) Demanda (P 1 ) = 2.8kW 0,92 = 3.04kVA b) Demanda de Chuveiro Elétrico Carga = 2 x 4,4 x 0,92kW(Tab. 27) F P = 1 Demanda (P 2 ) = 8,1 kva c) Demanda do Apartamento Potência 1 = 3,04 + 8,1 = 11,14kVA d) Demanda Total dos Aptos + DC DT = 24 x 11,14 + 19,9 = 287,26kVA DT = 0,92 x 287,26kVA = 264,30kW Primeiros 20kW FD = 0,4 = 8kW Seguintes 40kW FD = 0,25 = 10kW Seguintes 40kW FD = 0,30 = 12kW Seguintes kw FD = 0,20 = 20kW Excedente 64,30 FD = 0,15 = 9,7kW DT = 59,7kW 0.92 DT = 59, 7kW = 64, 9kVA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

2.1.3: Fatores de Projetos EXEMPLO 2: CÁLCULO DA DEMANDA TOTAL EM FUNÇÃO DA ÁREA ÚTIL DO APTO. PELA NOVA NORMA DA AE. NDEE03 d) Demanda Total dos Aptos + DC DT= D. Apartamentos (1,4 x f x a) (Tabela 30 e 31)+ D. Condôminio DT= 1,4 x 19,86 x 1,96 kva + 19,9 kva = 74,4kVA A Entrada de serviço deve ser dimensionada pela faixa de 66,1 a 75,0 kva (Item 7 da Tabela 5) o que resulta em: Proteção Geral: Disjuntor tripolar 200A Condutor do Ramal de Entrada 120 mm2 Eletroduto do Ramal de Entrada: PVC de 75 mm ou aço de 65 mm Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016

1.2.3: Ramal de Ligação Elementos componentes dos circuitos residenciais Circuito de Entrada de Serviço Divisão dos circuitos de Instalação Elétrica Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 25

2.2.1: Interruptores Elementos componentes dos circuitos residenciais Circuito de Entrada de Serviço Divisão dos circuitos de Instalação Elétrica Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 28

2.2.1: Interruptores EXEMPLO DISPOSITIVO DE COMANDO QDC Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 29

2.2.1: Interruptores CORES DOS CONDUTORES CORES DOS CONDUTORES Baixa Tensão R (Fase ) Vermelho S (Fase) - Branca T (Fase) Marron N Azul Claro PE Verde e amarelo Retorno - Preto Conforme item 6.2.6.2 da NBR 5410 (ABNT, 2004), o condutor neutro não poderá ser comum a mais de um circuito. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 30

Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais UNIDADE II: CIRCUITOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 2.1. FUNDAMENTOS DE PROJETO ELÉTRICO. 2.1.1.Símbolos e Normas de Referência 2.1.2. Roteiros para elaboração de projetos 2.1.3 Fatores de Projetos 2.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DE CIRCUITOS 2.2.1 Interruptores 2.2.2 Diagramas Unifilares e Multifilares dos dispositivos de comando 2.2.3 Acionadores automáticos de circuitos 2.2.4 Outros dispositivos de comando para circuitos residenciais e prediais 2.3 PROJETOS E EQUIPAMENTOS DA INSTALAÇÃO. 2.2.3 Dimensionamento de Potência para Circuitos Residenciais 2.2.3.1 Dimensionamento da Potência Instalada para Iluminação 2.2.3.2 Dimensionamento da Potência Instalada para Tomadas TG e TUE 2.2.3.3 Dimensionamento para Potência Instalação Trifásica 2.2.3.4 Dimensionamento da Potência Total Instalada e Ramal de Entrada 2.3. DIVISÃO DE CIRCUITOS RESIDENCIAIS 2.3.1 Circuitos de Iluminação e Tomadas (Tug e Tue) 2.3.2 Circuitos Unifilar do Projeto Residencial 2.3.3 Circuitos Multifilar e Trifilar do Projeto Elétrico 2.4. LABORATÓRIO 2.4.1 Trabalho Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 31

2.2.2: Diagramas Unifilares e Multifilares Uma Lâmpada comandada por interruptor simples Diagrama Multifilar Diagrama Unifilar Eletroduto 1 a Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 32

2.2.1: Interruptores Duas Lâmpadas comandadas por interruptor simples Diagrama Multifilar Diagrama Unifilar 1 a 1 1 a Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 33

1ab 2.2.1: Interruptores Duas Lâmpadas comandadas por interruptor duplo Diagrama Multifilar Diagrama Unifilar N 10A 1 PE 1 a 1 b Interruptor duas seções W W 1 1 a b a b Incandescente Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 34

Circuito com duas Tomadas 127V 2.2.1: Interruptores Diagrama Multifilar Diagrama multifilar PE R 10A N 127V 127V 600W 600W Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 35

2.2.1: Interruptores Duas Tomadas de 127 V Diagrama Unifilar 1 a Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 36

2.2.1: Interruptores Ligação de duas tomadas e duas lâmpadas PE Diagrama Multifilar R S 10A N 1 N 2 1 127V 1 127V 600W Interruptor duas seções 600W 2 W Incandescente W 2 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 37

2.2.1: Interruptores QDC Ligação de duas tomadas e duas lâmpadas Diagrama Unifilar (Projeto) Trifilar 1 2 1 W Eletroduto( ) 2b 1 2 a 2 b 1 2ab a b Interruptor 2 seções W kw kw Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 38

2.2.1: Interruptores Um ponto de luz comandado por um interruptor paralelo e um tomada Multifilar Tree Way Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 39

2.2.1: Interruptores Um ponto de luz comandado por um interruptor paralelo e um tomada Multifilar Tree Way Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 40

2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Atuadores Automáticos) Sistemas de Malha Aberta Sinal de Controle Sinal de Referência Controlador Processo Neste sistema de controle um sinal de referência é aplicado ao controlador que, por sua vez, encaminha um sinal de controle ao processo a ser controlado. Para um sistema de iluminação o sinal de referência pode ser uma decisão tomada pelo operador para ligar/desligar o relê que comanda o sistema; ou até mesmo os instantes que determinam o intervalo de tempo no qual um relê temporizador deve manter o circuito acionado. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 42

2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Atuadores Automáticos) Sistemas de Malha Aberta Fase Neutro LEGENDA NCM Normalmente Comum NO Normalmente Aberto NC Normalmente Fechado Retorna Retorna NO NA Retorna para Lâmpada. NCM RELÉ Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 43

2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Atuadores Automáticos) Sistemas de Malha Fechada O Sistema MF Realiza automaticamente a operação com a presença de sensores Sinal de Controle Sinal de Referência Controlador Processo Sinal de Estado de Processo Sistema de controle em malha fechada Em um SMF- tem-se a presença de um sensor capaz de enviar informações do processo ao controlador, permitindo, então, que o controlador seja capaz de tomar decisões automaticamente, a partir de alguma estratégia de controle definida pelo operador. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 44

2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Sensor FotoElétrico) Sistemas de Malha Fechada N F PE QDC Diagrama Unifilar 127V 1 127V RETORNO 1 a Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 45

2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Sensor de Presença) Sistemas de Malha Fechada N F PE Sensor de Parede RETORNO Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 46

Sistemas com sensor LDR e Arduíno 2.2.3: Acionadores Automáticos Sistemas de Controladores (Sensor LDR O LDR é um resistor sensível à luz que varia sua resistência conforme é alterada a intensidade luminosa que incide sobre elecom Arduíno ) Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 48

2.2.3: Acionadores Automáticos Automação residencial com celular usando Arduino Mega Decodificador e Arduíno Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 49

Disciplina: Instalações Elétricas Residenciais e Prediais UNIDADE II: CIRCUITOS RESIDENCIAIS E PREDIAIS 2.1. FUNDAMENTOS DE PROJETO ELÉTRICO. 2.1.1.Símbolos e Normas de Referência 2.1.2. Roteiros para elaboração de projetos 2.1.3 Fatores de Projetos 2.2. DISPOSITIVOS DE COMANDO DE CIRCUITOS 2.2.1 Interruptores 2.2.2 Diagramas Unifilares e Multifilares dos dispositivos de comando 2.2.3 Acionadores automáticos de circuitos 2.2.4 Outros dispositivos de comando para circuitos residenciais e prediais 2.3 PROJETOS E EQUIPAMENTOS DA INSTALAÇÃO. 2.2.3 Dimensionamento de Potência para Circuitos Residenciais 2.2.3.1 Dimensionamento da Potência Instalada para Iluminação 2.2.3.2 Dimensionamento da Potência Instalada para Tomadas TG e TUE 2.2.3.3 Dimensionamento da Potência Total Instalada e Ramal de Entrada 2.4. DIVISÃO DE CIRCUITOS RESIDENCIAIS 2.3.1 Circuitos de Iluminação e Tomadas (Tug e Tue) 2.3.2 Circuitos Unifilar do Projeto Residencial 2.3.3 Circuitos Multifilar e Trifilar do Projeto Elétrico 2.4. LABORATÓRIO 2.4.1 Trabalho Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 52

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada Recomendação da NBR 5410 Levantamento de carga de Iluminação Potência e Demanda Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 53

4.15m 3.50m 2.85m 3.50m 2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 1.80m 2.05m 2.20m 2.10m 1.94m BANHEIRO S = 5,13m 2 HOME COZINHA SERVIÇO 1 THEATER SERVIÇO 2 S = 6,15m 2 S = 7,70 m 2 S = 7,35 m 2 S = 6,79 m 2 SALA DE ESTAR/JANTAR S = 16,6m 2 QUARTO S = 15,6m 2 EXTERNA S = 7,08m 2 4.0m 4.45m Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 54

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 1.0 Recomendação da NBR 5410 para levantamento de carga de iluminação S = 5,13m 2 S = 6,15m 2 S = 7,70 m 2 S = 7,35 m 2 S = 6,79 m 2 1.1 Condições para estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz 1.1.1 Prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede; 1.1.2 Arandelas no banheiro devem estar distante no mínimo, 60 cm do limite do boxe; S = 16,6m 2 S = 15,6m 2 S = 7,08m 2 1.1.3 Para área igual ou menor de 6 m 2 : atribuir um ponto de VA NBR 5410: Item 9.5/9.5.2 a 9.5.2.1.2 1.1.4 Para área maior que 6 m 2 atribuir um ponto mínimo de VA para os primeiros 6m 2, acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m 2 inteiros Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 55

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 1.0 Recomendação da NBR 5410 para levantamento de carga de iluminação a) SALA DE JANTAR: 16,6m 2 S = 5,13m 2 S = 6,15m 2 S = 7,70 m 2 S = 7,35 m 2 S = 6,79 m 2 (6m 2 ) ------------------- VA (4m 2 ) ------------------- 60 VA (4m 2 ) ------------------- 60 VA ( 14 m 2 )----------------- 220 VA b) Home Theater: 6,15m 2 S = 16,6m 2 S = 15,6m 2 S = 7,08m 2 (6 m 2 ) ------------------- VA ( 6 m 2 )--------------------- VA c) Banheiro: 5,13m 2 6 m 2 )--------------------- VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 56

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 1.0 Recomendação da NBR 5410 para levantamento de carga de iluminação d) QUARTO: 15,6m 2 S = 5,13m 2 S = 6,15m 2 S = 7,70 m 2 S = 7,35 m 2 S = 6,79 m 2 (6m 2 ) ------------------- VA (4m 2 ) ------------------- 60 VA (4m 2 ) ------------------- 60 VA ( 14 m 2 )----------------- 220 VA e) Cozinha: 7,70m 2 ( 6 m 2 )--------------------- VA S = 16,6m 2 S = 15,6m 2 S = 7,08m 2 f) Serviço 1: 7,35m 2 6 m 2 )--------------------- VA i) Externa: 7,08m 2 6 m 2 )--------------------- VA g) Serviço 2: 6,79m 2 6 m 2 )--------------------- VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 57

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 220 220 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 58

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada DEPENDÊNCIAS ÁREA (m2) DIENNSÕES TABELA DE CARGA DE ILUMINAÇÃO PERÍMETRO (m) PONTÊNCIA DE LUZ (VA) TOMADA DE USO GERAL QUANTIDADE (UN) POTÊNCIA (VA) TOMADA DE USO ESPECÍFICO DESCRIMINAÇÃO POTÊNCIA (W) Sala de Jantar 16,6 220 Home Theater 6,15 Banheiro 5,13 Quarto 15,6 220 Cozinha 7,7 Serviço 1 7,35 Serviço 2 6,79 Externa 7,08 TOTAL 72,4 1.040 0 0 0 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 59

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada Recomendação da NBR 5410 Levantamento de carga de Tomadas (TUG/TUE) Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 61

4.15m 3.50m 2.85m 3.50m 2.2.3.2 Potência TUG e TUE 1.80m 2.05m 2.20m 2.10m 1.94m BANHEIRO L = 9,30m HOME COZINHA SERVIÇO 1 THEATER SERVIÇO 2 L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10,10m L = 10,09 m SALA DE ESTAR/JANTAR L = 14,25m QUARTO L = 15,9m EXTERNA L = 6,74m 4.0m 4.45m Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 62

2.2.3.2 Potência TUG e TUE 2.0 Recomendação da NBR 5410:2008 para levantamento de carga de Tomadas de Uso Geral 2.1 Prever pelo menos um ponto de tomada para dependências com área igual ou inferior a 6 m 2 ; L = 9,30m L = 10,10m L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10.09 m 2.2 Para área maior que 6m 2. Prever no mínimo um ponto de tomada para cada 5m ou fração de perímetro; L = 14,25m L = 14,25m S = 6,74m 2.3 Para cozinhas, copas, área de serviço, lavanderias e locais semelhantes. Prever um ponto de tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro. Banheiros um ponto junto ao lavatório. NBR 5410: Item 9.5/9.5.2.2 a 9.5.2.2.3 2.4 É recomendável prever uma quantidade de pontos de tomadas maior que o mínimo calculado, evitando-se o emprego de benjamim. Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 63

2.2.3.2 Potência TUG e TUE 2.0 Recomendação da NBR 5410:2005 para levantamento de carga de Tomadas de Uso Geral 2.5 Banheiros, cozinha, copas, área de serviço, lavanderias e locais semelhantes atribuir no mínimo, 600VA por ponto de L = 9,30m L = 10,10m L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10.09 m tomadas, até 3 tomadas. Atribuir VA para os excedentes; 2.6 Subsolos, garagens, sótão, varandas: prever carga mínima de 1.000 VA; L = 14,25m L = 14,25m S = 6,74m 2.6 Demais cômodos ou dependências: Atribuir, no mínimo VA por ponto de tomadas. Atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado 2.7 Condições para se estabelecer a potência de pontos de tomadas de uso específicos (PTUE s-potência > 1.250W em 110V ou 2.200W EM 220V) Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 64

2.2.3.2 Potência TUG e TUE 2.0 Recomendação da NBR 5410:2005 para levantamento de carga de Tomadas de Uso Geral a) PERÍMETRO DA SALA DE JANTAR: 14,25m L = 9,30m L = 10,10m L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10.09 m 14,25 TUG 2,85 3pontos 5 (3) TUGs na Sala = 3 x VA = 300 VA (1) TUE (Ar condicionado 1.200 BTU) = 1.740 W L = 14,25m L = 14,25m S = 6,74m b) PERÍMETRO Home Theater: 10,10m 10,1 TUG 2,02 3pontos 5 (3) TUGs no HT = 3 x VA = 300 VA c) PERÍMETRO DO BANHEIRO: 9,3 m 9,3 TUG 1,9 2 pontos 5 (1) TUGs no Banheiro = 600 VA (5410) (1) TUE (Chuveiro Elétrico) = 4.400 W Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 65

2.2.3.2 Potência TUG e TUE 2.0 Recomendação da NBR 5410:2005 para levantamento de carga de Tomadas de Uso Geral d) Quarto: 14,25m L = 9,30m L = 10,10m L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10.09 m 14,25 TUG 2,85 3pontos 5 (3) TUGs na Sala = 3 x VA = 300 VA (1) TUE (Ar condicionado 1.200 BTU) = 1.740 W L = 14,25m L = 14,25m S = 6,74m e) PERÍMETRO Cozinha: 11,40m 11,40 TUG 3,25 4 pontos 3,5 (3) TUGs na Cozinha = 3 x 600 VA = 1.800 VA (1) TUGs na Cozinha = 1 x VA = VA TOTAL = 1.900 VA F) Serviço 1: 11,20 m 11,20 TUG 3,2 4 pontos 3,5 (3) TUGs no Serviço 1 (3 X 600) = 1.800 VA (1) TUE 1 x VA = VA TOTAL = 1.900 VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 66

2.2.3.2 Potência TUG e TUE 2.0 Recomendação da NBR 5410:2005 para levantamento de carga de Tomadas de Uso Geral G) Serviço 2: 10,09 m L = 9,30m L = 10,10m L = 11,40 m L = 11,20 m L = 10.09 m 10,09 TUG 2,9 3pontos 3,5 (3) TUGs no Serviço 1 (3 X 600) = 1.800 VA TOTAL = 1.800 VA h) Externa: 6,74 m L = 14,25m L = 14,25m S = 6,74m 6,74 TUG 1,3 2 pontos 5 (1) TUGs no Serviço 1 (1 X 0) = 1.000 VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 67

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 220 1 1 220 1 1 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 68

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada 4.400 600 600 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 600 220 1 1 220 1 1 1750 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 69

2.2.3.1: Dimensionamento da Potência Instalada DEPENDÊNCIAS ÁREA (m2) DIENNSÕES TABELA DE CARGA DE ILUMINAÇÃO PERÍMETRO (m) POTÊNCIA INSTALADA PONTÊNCIA DE LUZ (VA) TOMADA DE USO GERAL QUANTIDADE (UN) POTÊNCIA (VA) TOMADA DE USO ESPECÍFICO DESCRIMINAÇÃO POTÊNCIA (W) Sala de Jantar 16,6 14,26 220 3 300 Condicionar de Ar 1.750 Home Theater 6,15 10,1 3 300 Banheiro 5,13 9,3 1 600 Chuveiro Elétrico 4.400 Quarto 15,6 15,9 220 3 300 Condicionar de Ar 1.750 Cozinha 7,7 11,4 4 1.900 Serviço 1 7,35 11,2 4 1.900 Serviço 2 6,79 10,09 3 1.800 Externa 7,08 6,74 Aspirador 1.000 TOTAL 72,4 1.040 21 7. 8.900 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 70

2.2.3.4 Potência Total Instalada e Ramal de Entrada Potência Total (Instalada) = P iluminação (W) + P TUGs (W) + P TUE (W) DEMANDA = Potência Total Instalada Potência Total (Instalada) = 1.040 VA x1 + 7.(VA) x 0,92 + 8.900(W) Potência Total (Instalada) = 16. 472W > 15kW 3F + N TAB. 1 NDEE03 Potência Total (Demandada) P Iluminação VA x F D xf P1 x :P TUGs VA xf D xf P2 xf D+ 1.000 P TUE (W Demanda Iluminação + Demanda TUGs = 1.040 x 1 + 7. x 0,92 = 7.57kW Demanda (I+T) = 7.572 x 0,57 = 4.32kW Demanda TUE = 8.9 kw Demanda Total = 4.32 (kw) + 8.9 (kw) = 13.22 kw ou 14.4 kva Demanda Total = 13. 22kW < 15kW 2F + N TAB. 3 NDEE03 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 72

2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas 4.400 600 600 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 600 220 1 1 220 1 1 1750 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 77

2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas Divisão dos circuitos para o projeto residencial Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 78

(MEMORIAL DE CÁLCULO DE ILUMINAÇÃO) 2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas CIRCUITO 1: ILUMINAÇÃO SALA DE ESTAR 1 Ponto 220 VA QUARTO 1 Ponto 220 VA EXTERNA 1 Ponto VA TOTAL 3 Pontos 540 VA CIRCUITO 2: ILUMINAÇÃO HOME THETER 1 Ponto VA COZINHA 1 Ponto VA BANHEIRO 1 Ponto VA SERVIÇO 1 1 Ponto VA SERVIÇO 2 1 Ponto VA TOTAL 5 Pontos 500 VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 79

2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas 2 2 2 2 2b 2 2 2 a 2 b a 2 b 1 a 1 1 220 1 b 1 220 1 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 80

(MEMORIAL DE CÁLCULO DE TOMADAS) 2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas CIRCUITO 3: TOMADAS DE USO GERAL SALA DE ESTAR 3 Pontos 300 VA QUARTO 3 Ponto 300 VA TOTAL 6 Pontos 600 VA CIRCUITO 4: TOMADA USO GERAL HOME THETER 3 Ponto 300 VA BANHEIRO 1 Ponto 600 VA TOTAL 4 Ponto 900 VA Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 81

2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas 4 4 2 2 4 2 2 2b 2 2 2 a 2 b a 2 4 b 1 3 3 a 1 3 1 220 1 3 3 b 1 220 1 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 82

(MEMORIAL DE CÁLCULO DE TOMADAS) 2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas CIRCUITO 5: TOMADA USO GERAL COZINHA 4 Pontos 1.900 VA TOTAL 4 Pontos 1.900 VA CIRCUITO 6: TOMADA USO GERAL SERVIÇ0 1 4 Ponto 1.900 W TOTAL 4 Pontos 1.900 W CIRCUITO 7: TOMADA USO GERAL SERVIÇ0 2 3 Ponto 1.800 W TOTAL 3 Pontos 1.800 W Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 83

(MEMORIAL DE CÁLCULO DE TOMADAS) 2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas CIRCUITO 8: TOMADA USO ESPECÍFICO CHUVEIRO ELÉTRICO 1 Pontos 4.400 W TOTAL 1 Ponto 4.400 W CIRCUITO 9: TOMADA USO ESPECÍFICO AR CONDICIONADO 1 1 Ponto 1.750 W TOTAL 1 Ponto 1.750 W CIRCUITO 10: TOMADA USO ESPECÍFICO AR CONDIONADO 2 1 Ponto 1.750 W TOTAL 1 Pontos 1.750 W Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 84

2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas 4 5 6 7 4 5 5 5 6 7 2 2 4 2 5 6 7 2 6 7 7 2b 2 2 5 2 a 6 a 2 b 7 2 4 5 6 7 b 1 3 9 10 3 a 1 3 1 220 1 3 3 b 10 1 220 1 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 85

CIRCUITOS PONTÊNCIA DE LUZ (VA) 2.3.1: Circuito de Iluminação e Tomadas TABELA DE CARGA GERAL TOMADA DE USO GERAL TOMADA DE USO ESPECÍFICO QUANTIDADE (UN) POTÊNCIA (VA) DESCRIMINAÇÃO POTÊNCIA (W) 1 540 2 500 3 6 600 4 4 900 5 4 1.900 6 4 1.900 7 3 1.800 8 1 Chuveiro Elétrico 4.400 9 1 Condicionar de Ar 1.750 10 1 Condicionar de Ar 1.750 TOTAL 1.040 24 7. 7.900 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 86

2.3.2: Circuito Unifilar 4 5 6 7 4 5 5 5 6 7 2 2 4 2 5 6 7 2 6 7 7 2b 2 2 5 2 a 6 a 2 b 7 2 4 5 6 7 b 1 3 9 10 3 a 1 3 1 220 1 3 3 b 10 1 220 1 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 88

2.3.3: Circuito Trifilar/Multifilar Vem da Concessionária (mm 2 ) I N (A) QDC 220/127V 350(A) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) I N1 (A) I N1 (A) I N1 (A) I N1 (A) I N1 (A) I N1 (A) I N1 (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) (mm 2 ) C 1 C 1 C 2 C 3 C 10 C 11 C 13 540 W 540 W 500 W 552 W 1750 W Reserva Reserva Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 90

2.3.3: Circuito Trifilar-Balanceamento de Carga TABELA DE CARGA BALANCEADA Projeto: Residencial Revisão: 1A Data: 15/04/2016 Tensão: 220V/127V P E N R S = 16mm 2 I N (A) Local: Manaus QDC: 01 N 0 De Circuitos: 10 N 0 do Ckt Finalidade Carga (W) Tensã Proteção o R S Polo Tipo (A) (V) Circuito: Bifásico (2F+N+T) = 16mm 2 Condutor (mm 2 ) DPS DPS DPS I N (A) I N (A) 01 Iluminação 540 127 02 Iluminação 500 127 03 Tomada Geral 600 127 04 Tomada Geral 900 127 05 Tomada Geral 1900 127 c 1 540W c 3 600W c 5 1900 W c 7 1800 W I N (A) I N (A) I N (A) I N (A) I N (A) I N (A) c 2 500W c 4 900W c 6 1900 W c 8 2200(R) 2200(S) 06 Tomada Geral 1900 127 07 Tomada Geral 1800 127 08 T. Específica 2200 2200 220 c 9 750 (R) 0(S) c 11 RESERVA I N (A) I N (A) I N (A) c 10 750(R) 0(S) I N (A) c 12 RESERVA I N (A) 3 09 T. Específica 750 0 220 RESERVA 10 T. Específica 750 0 220 I R =63A I S =63A Total 8040 8000 Unidade II: Análise de Circuitos Residenciais em BT Prof. Paulo Silva 2016 91