apostila de instalações elétricas prediais
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SENAI Balneário Camboriú – Instalações Elétricas Prediais 1
Apostila de Instalações
Elétricas Prediais
Profa. Enga. Teresa Cristina Botelho
2012 - Balneário Camboriú
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 2
Conteúdo 1. Vamos conhecer alguns conceitos básicos da eletricidade ............................. 4
Tensão e Corrente Elétrica ........................................................................... 4
Vamos entender melhor............................................................................... 4
Tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) .............................................. 4
POTÊNCIA ELÉTRICA ................................................................................... 5
Trabalho Elétrico ........................................................................................... 7
2. Agora vamos conhecer a simbologia de projetos elétricos ............................. 9
a) Simbologia de Condutores, eletrodutos e cabos: ..................................10
c) Simbologia de tomadas .....................................................................10
d) Simbologia de Iluminação ..................................................................11
e) Simbologia para quadros de distribuição..............................................11
f) Simbologia de Interruptores ..............................................................12
3. Esquemas elétricos..................................................................................12
Esquema funcional .....................................................................................12
Esquema Multifilar .....................................................................................13
Esquema Unifilar........................................................................................14
Observe...... ..............................................................................................14
Vamos praticar ... ......................................................................................15
4. Aprendendo a fazer emendas de condutores ...............................................19
Emenda em derivação ................................................................................19
Emenda em linha cruzada ...........................................................................20
Emenda Rabo de Rato ................................................................................20
5. Levantamento das potências (cargas) a serem instaladas na residência .........22
Recomendações da NBR 5410 para o levantamento da carga de tomadas .........24
6. Padrão de cores dos condutores em uma instalação elétrica predial ...............29
7. Montagem de padrão (monofásico e trifásico) .............................................29
Esquema de ligação de um interruptor simples acionando uma lâmpada ...........31
Acionamento de duas lâmpadas com Interruptor de duas seções .....................32
Esquema de ligação de tomadas padrão .......................................................34
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 3
Esquema de ligação de interruptores paralelos para acionamento de lâmpadas .35
Interruptor paralelo + intermediário .............................................................36
Instalação de uma campainha ou cigarra ......................................................38
Esquema de instalação para acionamento de uma lâmpada através de um relé
fotoelétrico ...............................................................................................39
Instalação de duas lâmpadas fluorescentes de 40w com reator duplo do tipo
partida rápida ............................................................................................39
Instalação dimmer .....................................................................................41
Instalação boia elétrica ...............................................................................41
Esquema de ligação do acionamento de uma lâmpada com um Relé de Impulso 43
8. Referências Bibliográficas .........................................................................44
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1. Vamos conhecer alguns conceitos básicos da
eletricidade
Tensão e Corrente Elétrica
Nos fios, existem partículas invisíveis
chamadas elétrons livres, que estão
em constante movimento de forma
desordenada.
Para que estes elétrons livres 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 (V). A
unidade da tensão elétrica é o VOLT,
representado pela letra V maiúscula.
Esse movimento ordenado dos
elétrons livres nos fios, provocado pela
ação da tensão, forma uma corrente
de elétrons. Essa corrente de
elétrons livres é chamada de corrente
elétrica (I). A unidade da corrente
elétrica é o Ampére, representado pela
letra A maiúscula (A)
Vamos entender melhor...
Tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp)
Observe a figura 1:
1. Os reservatórios A e B estão com o mesmo nível de água, não existindo
diferença de potencial hidráulica (ddp) entre os mesmos;
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2. Os reservatórios estão interligados por um tubo;
3. Abrindo o registro não haverá fluxo de água de um reservatório para o outro,
pois não existe diferença de potencial.
Já numa segunda situação, como mostra a figura abaixo, os tanques qtem níveis de
águas diferentes, portanto existe diferença de potencial entre eles, então haverá
levando essa ideia para nosso fio condutor, haveria passagem de elétrons de um
tanque para o outro surgindo a corrente elétrica(I).
POTÊNCIA ELÉTRICA
A tensão elétrica faz movimentar os elétrons de forma ordenada, dando origem à
corrente elétrica.
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P = V x I
Agora... qual é a unidade de medida da potência elétrica ?
A unidade de medida da potência ativa é o Watt (W).
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Para ajudar a memorizar...
Trabalho Elétrico
Ao ligarmos um motor elétrico a uma tensão, este será capaz de acionar uma
máquina, executando trabalho. O trabalho elétrico do motor transforma-se em trabalho mecânico e em energia calorífica (efeito Joule). Trabalho é sempre uma
forma de energia. Trabalho elétrico é energia elétrica.
Exemplo de trabalho elétrico
Um motor com a potência de 2 kW. Após uma hora de funcionamento, o consumo elétrico é de 2 kWh. Esse consumo elétrico é o trabalho elétrico induzido no motor. E é exatamente este consumo que deve ser pago ao fornecedor de eletricidade.
Cálculo
Podemos calcular o trabalho elétrico através da seguinte fórmula: Trabalho =
Potência x Tempo
T = P x t
T = V . I . t
Para calcular o preço do consumo elétrico residencial, (trabalho elétrico)
multiplicamos o trabalho pelo preço por kWh.
Exemplos de cálculos
Potência
Um aquecedor elétrico de uma potência de 1.000 watts é ligado a uma tensão de
110 V. Qual a corrente no aquecedor?
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solução
Vamos praticar...
1 - A potência de um chuveiro é de 4000 W. Tensão da rede é de 220 V. Calcule:
a) A corrente I no chuveiro b) O fusível do circuito é para 30 A. Será possível ligar, ao mesmo tempo, mais
um aparelho de 1,5 kW?
2 - A potência de uma máquina de lavar é de 2000 W. A tensão 110 W. Calcule:
a) O consumo após 4 horas de funcionamento. b) Qual o fusível necessário no circuito? c) O preço para o funcionamento de 3 horas, com o kWh a R$ 20,00.
3 - Uma lâmpada de P = 100 W é ligada a uma V = 110 V. Calcule e responda:
a) Qual a corrente? b) Será possível ligar, no mesmo circuito, um aquecedor de 2 kW, se o fusível for de 20
A
4 - Um aquecedor elétrico dissipa 240W quando ligado a uma bateria de 12V. A
corrente que percorre a resistência é:
a)( ) 0,050A c) ( ) 1,67A e) ( ) 2880A
b) ( ) 0,60A d) ( ) 20A
5 - A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual
uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas.
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Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de
número:
a) I
b) II
c) III
d) IV
6 - Uma máquina de lavar louça industrial, tem uma potência de 2200 W.
Sabendo que o custo de cada kWh é de R$ 0,1143/hora, determinar o preço a
pagar, pela energia elétrica consumida durante uma semana, sabendo que a
máquina trabalha, em média 6 horas por dia.
7 - O João tem na sua casa 10 lâmpadas elétricas, com uma potência de
60 W cada uma. Ao longo do mês, cada uma delas está acesa, em média,
durante duas horas. Sabendo que, cada kWh custa R$ 0,1143/hora , determine:
a) Qual o custo da energia eléctrica gasta durante o mês (considera que o mês
é de 30 dias) ?
b) Quanto pouparia o João nesse mês, se substituísse todas as
lâmpadas, por outras equivalentes mas economicas (Potência de 12 W) ?
2. Agora vamos conhecer a simbologia de projetos
elétricos
Nesta área de instalações elétricas compete ao Eletricista apenas saber interpretar de
forma correta a planta e executar o que está nela. A parte de cálculos e dimensionamento da
obra e projeto cabe exclusivamente ao Engenheiro Eletricista ou Técnico devidamente
cadastrado junto ao CREA (Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura). A seguir iremos
abordar os tipos de diagramas e principalmente a simbologia, parte de extrema importância
para a interpretação do projeto, você vera que é bastante simples.
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a) Simbologia de Condutores, eletrodutos e cabos:
Um condutor fase
dentro de um
eletroduto
Um condutor neutro
dentro de um
eletroduto
Um condutor terra
dentro de um
eletroduto
1 condutor neutro,
3 condutores fase e
1 condutor terra
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 ")
5 x # 6 mm² = 32 mm
Eletroduto embutido
no teto ou na parede
Eletroduto embutido
no piso
Cabo coaxial Cabo blindado Cabo com blindagem
aterrada
Eletroduto flexivel
Um condutor retorno
dentro de um
eletroduto
b) Simbologia de Cargas especiais:
Ckt nº
5 kW Carga especial, com potência
de 5 kW.
c) Simbologia de tomadas
300 W
Ckt nº
Tomada comum, instalada
a 25 cm do piso acabado
Tomada especial (cozinha,
área de serviço), instalada
a 25 cm do piso acabado
600 W
Ckt nº
300 W
Ckt nº
Tomada comum, instalada
a 125 cm do piso acabado
Tomada especial (cozinha,
área de serviço), instalada
a 125 cm do piso acabado
600 W
Ckt nº
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
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d) Simbologia de Iluminação
100 W
Ponto de luz incandescente
ou fluorecente eletrônica
de 100 W, no teto.
100 WPonto de luz incandescente
ou fluorecente eletrônica
de 100 W, embutido no teto.
100 W
Ponto de luz incandescente
ou fluorecente eletrônica
de 100 W, na parede (arandela).
Ckt nºCkt nº
Ckt nº
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.
e) Simbologia para quadros de distribuição
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f) Simbologia de Interruptores
Para mais detalhes sobre a simbologia de elementos de uma instalação elétrica
predial, consulte a norma NBR 5444.
3. Esquemas elétricos
Os projetos elétricos em baixa tensão devem ser utilizados, esquemas de
ligação, onde as ligações são desenvolvidas através de símbolos. Os esquemas
utilizados em instalações elétricas de baixa tensão são dos esquemas: funcional,
multifilares e unifilares.
Para apresentação destes esquemas utilizaremos um interruptor uma lâmpada.
Esquema funcional
Apresenta todo o sistema elétrico e permite interpretar, com clareza e
rapidez, o funcionamento ou sequencia funcional dos circuito.
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Esquema Multifilar
Representa do o sistema elétricos, com todos os seus condutores e detalhes
onde cada traço representa um cabo e a simbologia utilizada fica restrita aos
aparelhos de utilização. Para um melhor entendimento vamos tomar como
exemplo o circuito de uma lâmpada acionada por um interruptor:
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Esquema Unifilar
Baseado neste circuito apresentado no item acima podemos desenhar o
diagrama unifilar do circuito representado acima, onde os traços de fase (R1) e
neutro(N1) são oriundos de um quadro de luz. Sempre deve-se interromper a
fase do circuito através do interruptor.
Observe......
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Vamos praticar ...
Identifique os pontos de consumo, condutores, caixa de distribuição, interruptores
e tomadas, tipo e potência das lâmpadas das plantas a seguir:
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Observe a Planta a seguir e responda:
a) Quantos quadros de luz há na planta e quais os tipo(s) desse(s) quadro(s)?
b) Quantas luminárias fluorescentes foram pedidas nesta planta? Onde estão
localizadas?
c) Existe alguma tomada de uso especifico? Quais são e para que serão
utilizadas?
d) Existem eletrodutos com mais de 15mm?
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4. Aprendendo a fazer emendas de condutores
A exigência fundamental para qualquer união ou conexão de terminais é que ela
seja tanto mecânica quanto eletricamente tão forte quando o condutor ou
dispositivo em que será utilizada.
REMOÇÃO DA ISOLAÇÃO (DESENCAPAR O FIO) – O primeiro passo na ligação
ou terminação de condutores elétricos é remover a isolação. O método preferido
para “descascar” um fio é o uso de uma ferramenta apropriada. Um “descascador”
de lâmina quente não deve ser utilizado em materiais isolantes como amianto ou
fibra de vidro. Um método alternativo é o uso de um canivete, que é o método
indicado para fios de alumínio. Tome cuidado de não marcar o alumínio com a
lâmina, pois o fio pode se romper facilmente nessas marcas.
Emenda em derivação
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Emenda em linha cruzada
Emenda Rabo de Rato
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FITA ISOLANTE – Tem muito pouco valor isolante, mas é utilizada como uma
cobertura de proteção para a fita de borracha. Outro tipo de isolação é a fita
elétrica plástica que é muito cara.
TERMINAIS – Os terminais utilizados em fiações elétricas são do tipo soldado ou
crimpados. A vantagem do uso dos terminais crimpados é que esse tipo de conexão
requer pouca habilidade do operador, enquanto que uma conexão soldada é quase
totalmente dependente da habilidade do operador. Alguma forma de isolação deve
ser usada em junções não isoladas e com terminais. Os tipos usados são tubos
plásticos (espaguetes) e tubos que encolhem com calor. Quando se usa uma
ferramenta de calor para encolher esse ultimo tipo, o calor não deve ultrapassar
300°F (aproximadamente 150°C). Quando se usa uma ferramenta de ar
comprimido/nitrogênio, a fonte de ar/nitrogênio não pode ser maior do que 200
psig.
Os conceitos vistos anteriormente possibilitarão o entendimento do próximo
assunto: levantamento das potências (cargas) a serem instaladas na residência.
Não devem existir emendas em condutores dentro
dos eletrodutos - NUNCA
Dentro de caixas de distribuição, devemos utilizar as emendas vistas
anteriormente, porém cada vez mais vem se firmando a utilização de conectores
para tornar a manutenção dessas conexões mais fáceis e rápidas, veja nas imagens
a seguir:
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 22
5. Levantamento das potências (cargas) a serem
instaladas na residência
A planta a seguir servirá de exemplo para o levantamento das potências
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Recomendações da NBR 5410 para o levantamento da carga de iluminação:
1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz.
2. Condição para se estabelecer a potência mínima de iluminação: A carga de
iluminação é feita em função da área do cômodo da residência. Aqui vamos
apresentar uma tabela com sugestões de potências de iluminação conforme
o cômodo da residência:
Cômodo Carga mínima de iluminação em Watt/m2
Incandescente Fluorescente
Sala 25 5
Quartos 20 4
Escritórios 25 4
Copa 20 4
Cozinha 20 4
Banheiro 10 3
Demais dependências 10 3
Vamos agora calcular as cargas de iluminação para a nossa planta exemplo:
Dependências Dimensões (área) m2 Potência de iluminação
sala
copa
cozinha
Dormitório 1
Dormitório 2
banho
Área de serviço
hall
Área externa
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Recomendações da NBR 5410 para o levantamento da carga de
tomadas
1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso
geral (TUG’s)
2. Condições para se estabelecer a potência mínima de tomadas de uso geral
(TUG’s)
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3. Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico
(TUE’s).
A quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de
utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente.
4. Condições para se estabelecer a potência de tomadas de uso específico
(TUE’s) - Atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado.
Abaixo segue tabela com as referencias de potencia por aparelho
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SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 27
Reunidos todos os dados obtidos, tem-se o seguinte quadro:
Dependência
Dimensões Potência
de
iluminação
TUG’s TUE’s
Área
(m2)
Perímetro
(m) Qtde
Potencia
(w) Discriminação
Potencia
(w)
sala
copa
cozinha
Dormitório 1
Dormitório 2
banho
Área de
serviço
hall
Área externa
TOTAL
Uma vez estimada a demanda da residência devemos determinar os circuitos, que
nada mais são do que partes da instalação, por exemplo: as tomadas dos
dormitórios 1 e 2 podem ser agrupadas, caso sua corrente não ultrapasse 10 A, o
mesmo podemos fazer com a iluminação dos dormitórios 1 e 2.
Após determinados os circuitos, passamos a escolher os condutores e os
disjuntores e DR, de acordo com as correntes de cada circuito.
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Tabela Secção de condutores/máxima corrente
Tabela Corrente Máxima/Disjuntor/Secção do Condutor
Corrente (A) Disjuntor (A) Secção mínima do
condutor (mm2)
0 a 8 10 1,5
8 a 12 15 1,5
12 a 16 20 2,5
16 a 20 25 2,5
20 a 24 25 4
24 a 28 30 4
28 a 32 32 6
32 a 40 40 6
23295
269120
19270
15150
12535
10125
7616
5710
416
324
242,5
17,51,5
Intensidade da
corrente (A)
Secção do
condutor (mm2)
23295
269120
19270
15150
12535
10125
7616
5710
416
324
242,5
17,51,5
Intensidade da
corrente (A)
Secção do
condutor (mm2)
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6. Padrão de cores dos condutores em uma
instalação elétrica predial
Na prática frequentemente, vemos a alteração desse padrão, porém respeitando a
cor AZUL para o condutor de NEUTRO.
7. Montagem de padrão (monofásico e trifásico)
Em se tratando de montagem de Padrão, temos que observar as normas da
concessionária local. Vamos aprender a montar um padrão do tipo monofásico com
entrada e saída aérea.
Onde:
Os condutores de entrada vão direto ao medidor;
O Condutor Neutro ao sair do medidor deve ser aterrado, ou seja, passa
pelo parafuso da caixa padrão sem ser rompido e segue para a saída;
O condutor de fase ao sair do medidor passa pelo disjuntor (deve ser
dimensionado segundo normas da concessionária local) e segue para a
saída.
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 30
Nota: A bitola dos condutores deve seguir as normas da concessionária local.
Na montagem de padrão trifásico segue as mesmas normas de montagem do
padrão monofásico sendo que neste tipo de instalação segue a entrada e a saída
com três condutores de fase e um condutor de Neutro cada, tendo sempre em
mente a regra do neutro de saída aterrado e sem rompimento.
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 31
Esquema de ligação de um interruptor simples acionando uma
lâmpada
Esquema de ligação
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 32
Nota: se desejarmos acionar 2 lâmpadas ao mesmo tempo.
Esquema Unifilar
Acionamento de duas lâmpadas com Interruptor de duas seções
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Diagrama Unifilar
Esquema de montagem
Fase
Neutro
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Esquema de ligação de tomadas padrão
Diagrama Multifilar
Esquema de ligação
NEUTRO
FASE
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Diagrama Unifilar
Esquema de ligação de interruptores paralelos para acionamento de
lâmpadas
Esquema de ligação
Neutro
Fase
Terra
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(a)
(b)
Instalação de uma lâmpada incandescente acionada por interruptores tree-way.
(a) – Diagrama unifilar. (b) – Diagrama multifilar
Interruptor paralelo + intermediário
Utilizamos os interruptores intermediários quando desejamos acionar pontos de luz
de 3 ou mais pontos da residência, nesta condição, sempre os dois interruptores da
“ponta” são paralelos” e os que ficam entre eles devem ser do tipo four-way ou
intermediário.
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SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 38
Instalação de uma campainha ou cigarra
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 39
Esquema de instalação para acionamento de uma lâmpada através
de um relé fotoelétrico
Instalação de duas lâmpadas fluorescentes de 40w com reator
duplo do tipo partida rápida
Neste caso, utiliza-se o reator de partida rápida, que dispensa o starter. Ele utiliza a
auto-indução em vez do starter, que provoca aquecimento do filamento. Esta
operação dura aproximadamente um segundo e após a partida o filamento continua
aquecido por uma pequena corrente. Esta configuração é utilizada tanto em
Lâmpada
PRETO (Fase)
BRANCO (Neutro
Vermelho (retorno)
Acionamento de lâmpada com relé Fotoelétrico
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 40
galpões, como em ambiente onde se deseja ter uma melhor iluminação, por um
menor custo.
(a)
(b)
Instalação de duas lâmpadas fluorescentes de 40w com reator duplo do tipo partida rápida.
(a) – Diagrama unifilar. (b) – Diagrama multifilar
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 41
Instalação dimmer
Instalação boia elétrica
Geralmente as boias vem com três fios, pois essa boia pode ser usada como inferior
e superior, isto é:quando alguém liga uma bomba de agua de uma fonte
"inesgotável" como: poços, rios ,etc., só precisa de uma boia. Quando ele vem
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 42
de reservatórios precisa ser ligada 2 boias pois na falta de água do reservatório a
bomba não ficará ligado direto, evitando sua queima.
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 43
Esquema de ligação do acionamento de uma lâmpada com um Relé
de Impulso
Relé de impulso
TIPO 27.01
- 1 NA, 10 A 250 V AC
- Alimentação: AC
- Montagem em painel
Esquema de montagem
Relé -27.05/06
SENAI Balneário Camboriú – Instalação Elétrica Predial 44
8. Referências Bibliográficas
• Creder, Hélio, Instalações elétricas, 12ª ed., Científicos editora, Rio de Janeiro -
RJ, 1991.
• Cardão, Celso, Instalações elétricas, 5ª ed., Imprensa universitária/UFMG,
BeloHorizonte - MG, 1975.
• Módulos instrucionais: Eletricista instalador, 1ª ed., SENAI, Rio de Janeiro -
RJ,1980.