ELETROTCNICAInstalaes Eltricas Residenciais

Apostila Elaborada por:

Prof. Jorge S. Moraes

CURITIBA 2008

Mdulo 1

PRINCPIOS BSICOS DE ELETRICIDADENormatizao: NBR 5410 e NBR5444

PROCEDIMENTOS

1. 2.

Gerao e distribuio de energia eltrica; Representao grfica da instalao eltrica residencial;

1. GERAO E DISTRIBUIO DE ENERGIA ELTRICA

1.1. A eletricidade em nossas vidas

Adaptado a partir do original obtido no manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 23.

Voc j se imaginou vivendo em um mundo sem a eletricidade, como se vivia h pouco mais de um sculo atrs? Provavelmente, no, tamanha a comodidade que ela nos traz!

Mas, a verdade que ns no a conhecemos! E por que isso?

Simplesmente porque ela nos invisvel! Ao contrrio, por exemplo, da gua que podemos ver, tocar, sentir... A eletricidade, no! Podemos apenas atestar a sua existncia por seus efeitos em nossas vidas.

Sabemos que ela existe, porque ela faz com que uma lmpada, acenda; ou faz com que possamos aquecer um alimento; ou, s vezes, sentimos sua presena de uma maneira desagradvel, atravs de choque eltrico acidental!

1.2. Entendo a eletricidadeEnto, o que a eletricidade?

De uma maneira bem simples, podemos dizer que a eletricidade o fenmeno fsico que est associado ao movimento de cargas eltricas (eltrons) em fios eltricos (condutores).

Deixando a Fsica, digamos, um pouco de lado, podemos dizer que dentro dos condutores metlicos h uma grande quantidade de eltrons livres, que so partculas atmicas muito pequenas e que tm carga eltrica. Quando uma fora externa aplicada neste condutor, estes eltrons entram em movimento ordenado dentro do condutor! Quanto mais forte for essa fora, maior ser a quantidade de eltrons movendo-se na mesma direo.

A esse movimento ordenado de eltrons dentro do condutor eltrico, ns damos o nome de corrente eltrica, cujo valor medido em ampre (A). E fora que d origem a esse movimento, damos o nome de tenso, cujo valor medido em volt (V).

Por exemplo, quando ligamos uma lmpada, ns aplicamos uma tenso eltrica (fora) e ela provoca a passagem de uma corrente eltrica (movimento de eltrons) pelo filamento da lmpada e ela, ento, acende! Assim, da mesma forma, qualquer aparelho eltrico precisa, para funcionar, desses dois elementos: tenso e corrente eltrica.

1.3. Circuito eltricoComo vimos no item anterior, para que uma lmpada acenda, preciso que haja um movimento de eltrons por um condutor, impulsionado por uma tenso. Assim, preciso que a lmpada esteja ligada tenso por meio de um condutor! Temos, ento, o arranjo ao lado. A esse conjunto chamamos CIRCUITO

ELTRICO.

Um circuito eltrico fornece um caminho fechado, atravs do dispositivo de comando, para a circulao de corrente eltrica. A lmpada permanece acesa porque o gerador de energia eltrica (tenso) mantm constante o movimento dos eltrons pelo condutor.

a) GERADOR a principal tarefa do gerador fornecer tenso a partir da transformao de uma forma de energia em energia eltrica.

Por exemplo, em uma pilha comum, dessas que alimentam rdios e MP3 Players, a transformao se d por um processo qumico bem simples. O resultado uma tenso entre os seus terminais.

Em escala bem maior, numa usina hidreltrica, por sua vez, a energia potencial armazenada

no reservatrio de gua transformada em energia cintica que movimenta uma turbina, que aciona um gerador que transforma o movimento da turbina em energia eltrica!

Nas usinas termeltricas e nucleares, temos a transformao da energia calorfica em energia cintica e esta em energia eltrica. O carvo, o leo ou o material nuclear so utilizados para aquecer uma grande quantidade de gua at o estado de vapor. Esse valor , ento, utilizado para movimentar as turbinas que movimentam um gerador eltrico.

A figura abaixo mostra um esquema simplificado de uma usina nuclear no modelo pressurizado adotado pela usina de Angra-2.

Fonte: http://www1.curso-objetivo.br/vestibular/roteiro_estudos/combustivel_usinas_termicas.aspx. ltimo acesso em 05.10.2008

b) CARGA quando ligada ao gerador, ela consome a energia produzida, convertendo a energia eltrica recebida em outra forma de energia.

Por exemplo, os motores dos eletrodomsticos como dos liquidificadores, processadores, batedeiras e aspiradores de p, a energia eltrica consumida para gerar o movimento (energia cintica). Uma lmpada consome a energia eltrica para fornecer luz! E, assim por diante.

A propsito, fisicamente falando, esse consumo de energia eltrica representa um trabalho gasto durante um certo tempo para transformar a energia eltrica em outra forma de energia. Para a medida desse trabalho damos o nome de potncia eltrica e sua unidade de medida o watt (W).

Matematicamente, a potncia eltrica pode ser calculada multiplicando-se o valor da corrente eltrica pelo valor da tenso aplicada.

P VIOnde: P = potncia consumida em watt V = tenso do gerador I = corrente do circuito

Exerccio 1.1: Uma lmpada foi ligada a um gerador de tenso de 120 V e por ela circula uma corrente de 1,15 A. Qual a potncia por ela consumida?

c) CONDUTOR o responsvel pela conduo dos eltrons pelo circuito eltrico. Como veremos mais adiante, ele mesmo pode apresentar consumo de energia eltrica. Um condutor pode ser simplesmente um nico fio metlico isolado ou um cabo (conjunto de fios isolados entre si e revestidos de uma proteo).

d) DISPOSITIVO DE COMANDO utilizado para ligar e desligar a carga, abrindo e fechando o circuito eltrico. Na sua forma mais simples consiste de uma chave abre-e-fecha.

1.4 Tenses e CorrentesUma vez definida a necessidade de um gerador de tenso para movimentar os eltrons em um circuito eltrico, gerando a corrente eltrica, passemos, agora, a analisar os tipos de tenses possveis de utilizao em circuitos eltricos.

a) tenso contnua - uma tenso contnua aquela que gera uma corrente contnua, da o porqu dessas fontes serem referenciadas na literatura tcnica como fontes de corrente contnua (CC ou DC). Ela dita contnua porque o sentido de movimento dos eltrons (circulao da corrente) no se altera em qualquer instante de tempo.

Esse tipo de fonte apresenta dois terminais ou plos fixos: um plo positivo (+) e outro negativo (-). Como exemplos desse tipo de fonte, ns temos as pilhas e as baterias de automveis.

Na figura abaixo, podemos observar a circulao da corrente eltrica num nico sentido, neste caso, adotamos o sentido convencional: do plo positivo para o negativo: os eltrons saem do terminal positivo da pilha, percorrem o condutor at a lmpada, retornam pelo outro condutor e entram pelo polo negativo da pilha.

Graficamente, podemos representar a corrente como uma linha contnua ao longo do tempo.

b) tenso alternada - em uma fonte de tenso alternada, o movimento dos eltrons se altera constantemente ao longo do tempo, ora indo num sentido, ora em outro. Por isso mesmo, as fontes de tenso alternada no tm plos fixos como as de corrente contnua, mas, apresenta, alternncia de polaridade nos seus terminais. O tipo mais comum na anlise de circuitos e, tambm, a que est disponvel na rede eltrica pblica a tenso senoidal, cuja forma de onda est mostrada na figura abaixo.

Valores caractersticos de uma onda senoidal de tenso: v(t) = Vp.sen(t +

)

Vp = tenso de pico V(rms) = valor eficaz = velocidade angular (rad/s) = fase inicial

1.5. Distribuio de energia eltrica

Adaptado a partir do original obtido em: LEO, Ruth. Gerao, Transmisso e Distribuio de Energia Eltrica. Apostila do curso de graduao do curso de Engenharia Eltrica da Universidade Federal do Cear. 2008. p. 16.

Adaptado a partir do original obtido em: LEO, Ruth. Gerao, Transmisso e Distribuio de Energia Eltrica. Apostila do curso de graduao do curso de Engenharia Eltrica da Universidade Federal do Cear. 2008. p. 19.

1.5.1. - Distribuio secundria em baixa tensoO artigo 6 da resoluo 456/2000 da ANEEL, em seu inciso primeiro, estabelece como tenso secundria de distribuio quando a carga instalada na unidade consumidora for igual ou inferior a 75 kW. No Estado do Paran, a COPEL estabelece os critrios de padronizao das instalaes eltricas em sistema secundrio em baixa tenso na norma tcnica NTC 901100.

Sistema convencional de distribuio em baixa tenso da COPEL-PR

Novo padro de rede isolada da COPEL-PR

Tipos de fornecimento em distribuio secundria COPEL-PRDe acordo com a tabela do item 4.1 da norma NTC 901100

a) instalao monofsica carga instalada at 9 kW

Adaptado a partir do original do manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 23.

b) instalao bifsica carga instalada acima de 9 kW e at 19 kW

Adaptado a partir do original do manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 23.

c) instalao trifsica carga instalada acima de 19 kW

Adaptado a partir do original do manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 23.

1.5.2. Componentes de uma instalao eltrica residencial

2. REPRESENTAO GRFICA DA INSTALAOA representao grfica da instalao eltrica feita sobre a planta baixa da residncia e utiliza os smbolos grficos definidos pela norma tcnica NBR 5444/86 da ABNT. Alguns desses smbolos esto abaixo relacionados.

a) eletrodutos

eletroduto embutido no teto ou na parede

eletroduto embutido no piso

eletroduto que sobre

eletroduto que desce

b) condutores - so indicados nos eletrodutos e numerados de acordo com o circuito a que pertencem.

condutor fase do circuito

condutor neuto

condutor de proteo (terra)

condutor de retorno

Esquema de ligao de uma lmpada mostrando o uso do condutor de retorno.

Exemplo de aplicao da simbologia para condutores:

c) tomadas (TUGs e TUEs)

tomada baixa na parede (30 cm do piso acabado)

tomada mdia na parede (1,30 m do piso acabado)

tomada alta na parede (2,00 m do piso acabado)

tomada embutida no piso

legenda: W = potncia prevista

c = circuito de potncia

Esquema de ligao de uma tomada

d) pontos de iluminao

lmpada incandescente no teto

lmpada incandescente na parede (arandela)

lmpada incandescente embutida no teto

lmpada fluorescente no teto

lmpada fluorescente na parede

lmpada fluorescente embutida no teto

legenda: W = potncia prevista (retorno)

c = circuito de potncia

a

=

comando

Esquemas de ligao de uma lmpada fluorescente

e) interruptores

interruptor simples (uma seo)

interruptor duplo (duas sees)

interruptor triplo (trs sees)

interruptor paralelo (3-way)

interruptor intermediriolegenda: a, b, c,... = comando (retorno)

f) outros Quadro de distribuio geral (QDG) quadro aparente para luz e fora

quadro embutido para luz e fora

Exerccios de aplicao A) Represente graficamente a instalao de uma lmpada incandescente de 100 W, presa no teto, controlada por interruptor simples e alimentada por um circuito fase-neutro a partir de um cmodo ao lado.

B) No cmodo abaixo, o proprietrio pretende instalar uma tomada de uso geral de 600 VA para atender a uma televiso que ser colocada na bancada do canto e uma lmpada fluorescente simples de 40 W, embutida no teto e controlada por um interruptor simples. A alimentao ser feita pelos circuitos 1 e 2 que vm do quarto ao lado. Represente graficamente a instalao.

C) Pretende-se instalar uma lmpada incandescente de 100 W, presa no teto e comandada por um interruptor paralelo (3-way), conforme o esquema abaixo. Faa a representao grfica dessa instalao usando a simbologia da NBR5444/86 [KREDER, Hlio. Instalaes Eltricas. 13a. Edio. pg. 120. Editora LTC, Rio de Janeiro. 1997]

Exerccio 1.2 Representar usando a simbologia da norma NBR5444 o esquema de ligao de uma lmpada incandescente acionada por um interruptor intermedirio S2 mostrado na figura abaixo.

Exerccio 1.3 Faa o diagrama multifilar da instalao eltrica representada na figura abaixo.

Exerccio 1.4 - Faa o diagrama multifilar da instalao eltrica representada na figura abaixo.

Exerccio 1.5 Usando a simbologia da norma NBR5444, faa um diagrama eltrico para a ligao, na ordem solicitada, dos seguintes dispositivos de comando e de consumo.

Mdulo 2

DIMENSIONAMENTO DA INSTALAO ELTRICANormatizao: NBR 5410, NBR6150 e NTC 901100

PROCEDIMENTOS

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Clculo das cargas dos pontos de consumo; Clculo da demanda de potncia total prevista; Diviso da instalao em circuitos de potncia; Dimensionamento dos condutores; Dimensionamento dos eletrodutos; Dimensionamento dos dispositivos de proteo; Dimensionamento dos circuitos de entrada e de distribuio;

1. CLCULO DAS CARGAS DOS PONTOS DE CONSUMOPontos de consumo: a) TUG = TOMADA DE USO GERAL tomada de baixa potncia para alimentao de equipamentos mveis e/ou portteis, como, por exemplo, televisores, torradeiras, etc.. b) TUE = TOMADA DE USO ESPECFICO tomada de potncia elevada para alimentao de equipamentos fixos e no portteis, como, por exemplo, chuveiros e torneiras eltricas. c) PONTOS DE ILUMINAO = lmpadas, em geral.

Orientaes da NBR5410

a) Previso de TUGs a.1) Nmero mnimo de TUGs

i)

prever pelo menos uma tomada de uso geral em ambientes diversos com rea igual ou inferior a 6m2.

ii) cozinhas, lavanderias, reas de servios e afins, INDEPENDENTE DA REA, prever pelo menos uma tomada de uso geral para cada frao de 3,5 m de permetro. iii) banheiros, INDEPENDENTE DA REA, prever pelo menos uma tomada de uso geral, junto ao lavatrio,a pelo menos 60 cm do limite do BOX.

iv) salas, quartos e afins, com rea superior a 6m2 , prever pelo menos uma tomada de uso geral para cada frao de 5 m de permetro.

Observaes: cmodos ou dependncias no previstas: prever pelo menos uma tomada de uso geral; TUGs de reserva:alm dos valores mnimos, prever a disponibilidade de tomadas adicionais para evitar o uso de extenses, benjamins, etc...

Exerccio 2.1: Aplicando as orientaes da NBR5410, calcule o nmero mnimo de TUGs para a seguinte residncia:

comprimento largura (m) (m) sala 5,0 4,0 cozinha 3,0 3,0 quarto 3,0 4,0 banheiro (bwc) 2,5 1,5 estdio 2,5 2,0 cmodo

Exerccio 2.2: Aplicando as orientaes da NBR5410, calcule o nmero mnimo de TUGs para a residncia mostrada na figura abaixo. As medidas esto todas em centmetros.

a.2) Demanda de potncia das TUGs previstas

i) para banheiros, cozinhas, reas de servio, lavanderias e locais semelhantes, prever uma demanda de 600 W de potncia para cada tomada de uso geral, para as trs primeiras tomadas. Prever 100 W de potncia para cada tomada excedente e/ou adicional. ii) para os demais cmodos ou dependncias, prever pelo menos 100 W de potncia para cada tomada de uso geral..

Exerccio 2.3: Calcule a demanda de potncia das TUGs previstas no exerccio 2.2 anterior.

Exerccio 2.4: Aplicando as orientaes da NBR5410, determine a demanda total de potncia das tomadas de uso geral da residncia abaixo discriminada.

comprimento largura (m) (m) sala 3,0 4,0 cozinha 2,5 3,0 quarto 3,5 3,0 banheiro (bwc) 2,0 2,0 cmodo

b) Previso dos pontos de iluminao b.1) Nmero mnimo de pontos de iluminao i) em todos os cmodos, prever pelo menos um ponto de iluminao no teto, comandado por interruptor. ii) banheiros prever distncia mnima de 60 cm entre o BOX e arandelas.. b.2) Demanda de potncia dos pontos de iluminao i) cmodos ou dependncias com rea menor ou igual a 6m2, prever uma demanda mnima de 100 W. ii) cmodos ou dependncias com rea maior que 6 m2, prever uma demanda mnima de 100 W para os primeiros 6 m2 e mais 60 W para cada frao inteira de 4 m2.

Exerccio 2.5: Aplicando as orientaes da NBR5410, calcule o nmero mnimo de pontos de iluminao e a demanda prevista de potncia para a residncia dada na tabela abaixo

cmodo sala cozinha quarto banheiro (bwc)

rea ( m2 ) 20,0 9,0 16,0 5,0

Exerccio 2.6: Aplique as orientaes da NBR5410 e calcule a demanda de potncias dos pontos de iluminao da residncia do exerccio 2.2 anterior.

c) Previso de TUEs O nmero de tomadas de uso especfico e a demanda prevista dependem das necessidades e especificaes de projeto. A nica orientao aplicvel da NBR5410 que a distncia mxima entre o ponto de tomada e o equipamento a ser alimentado seja de 1,50 m.

2. CLCULO DA DEMANDA DE POTNCIA TOTAL PREVISTAPara as instalaes eltricas residenciais, o fator de potncia considerado unitrio, tal que

POTNCIA TOTAL PREVISTA = POTNCIA ATIVA EM WATTs Frmula fundamental da demanda de potncia total prevista:

PTP PTI PTUE PTUGonde:

PTP = potncia total prevista, em W. PTI = potncia total dos pontos de iluminao, em W. PTUE = potncia total das tomadas de uso especfico, em W. PTUG = potncia total das tomadas de uso geral, em W.

Exerccio 2.7: Calcule a demanda total de potncia para a residncia do exerccio 2.2 anterior. Considere a instalao de um chuveiro de 5.400 W no banheiro e uma torneira eltrica de 4.000 W na cozinha.

Exerccios propostos: 01. Dada a residncia abaixo, aplique as orientaes da NBR5410 e calcule a demanda de potncia dos pontos de consumo. Considere o uso de um chuveiro de 5.400 W na cozinha e uma tomada adicional de 600 W na sala. As medidas esto em centmetros.

02. Para o apartamento abaixo, aplique as orientaes da NBR5410 e calcule a demanda total de potncia prevista. As medidas esto em metros. Considere o uso de um chuveiro de 5,4 kW no banheiro e de uma torneira eltrica de 4 kW na cozinha.

3. DIVISO DA INSTALAO EM CIRCUITOS DE POTNCIA

3.1. Definio de circuito de potnciaDefinimos um circuito de potncia como o conjunto de pontos de consumo de energia eltrica (tomadas, iluminao, etc..), ligados a um mesmo dispositivo de proteo (fusvel, disjuntor, etc..) por um mesmo condutor eltrico.

3.2. Tipos de circuitos de potncias em uma instalao residenciala) circuito de distribuio liga o quadro de medio (QM) ao quadro de distribuio geral (QDG).

b) circuito terminal alimenta os pontos de consumo de energia a partir do QDG

3.3. Diviso da instalao pela norma NBR 5410Orientaes da norma NBR5410 i) prever circuitos de iluminao separados dos circuitos de tomadas de uso geral e de uso especfico. ii) prever circuitos independentes exclusivos para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A 1.270 VA em 127 V e 2.200 VA em 220 V (TUEs)

Observao restries prticas:

limitar, sempre que possvel, a corrente dos circuitos de iluminao e de tomadas de uso geral a 10 A menor bitola dos condutores, facilitando a instalao nos eletrodutos e as ligaes terminais (interruptores e tomadas) ; O uso do bom senso permitir exceder esse limite para evitar o uso excessivo de circuitos com apenas 1 ou 2 pontos de consumo de energia eltrica. Porm, no ultrapassar muito esse limite.

cada circuito terminal dever ter seu prprio condutor neutro.

Exerccio 2.8 Dada a residncia abaixo, faa a diviso da instalao eltrica em circuitos de potncia.

DEPENDNCIA

TUGs

TUEs

ILUMINAO

COZINHA SALA QUARTO BWC

1.800 W 300 W 200 W 600 W

3.000 W 5.400 W

160 W 160 W 100 W 100 W

Exerccio 2.9 Divida a instalao eltrica da residncia do exerccio 2.2 vista anteriormente, cujos pontos de consumo e valores de potncia foram calculados nos exerccios seguintes.

3.4. Agrupamentos de circuitos de potnciaOs circuitos de potncia cujos condutores compartilham um mesmo eletroduto formam um agrupamento de circuitos.

Orientaes prticas i) um agrupamento pode ser composto por circuitos de iluminao, de TUGs e de TUEs em um mesmo eletroduto. ii) iii) no exceder o mximo de 3 (trs) circuitos agrupados em cada eletroduto. os agrupamentos devem ser definidos de tal forma que haja equilbrio de distribuio de potncia.

Exerccio 2.10 Faa a diviso da instalao eltrica da residncia do exerccio 2.8 visto anteriormente em agrupamentos de circuitos de potncia.

Exerccio 2.11 Para a residncia abaixo, depois de calcular a demanda de potncia dos pontos de consumo usando as orientaes da NBR5410, faa a diviso da instalao em agrupamentos de circuitos de potncia. As medidas esto em centmetros.

1 escritrio 2 sala de estar 3 sala de jantar 4 cozinha 5 quarto 1 6 bwc social 7 quarto 2

rea de circulao: prever 1 TUG e 1 ponto de iluminao. Prever um chuveiro de 5,4 kW e uma torneira eltrica de 3,0 kW.

Faa os clculos em seu caderno de anotaes.

Exerccio proposto 01) Dada a residncia abaixo, aplique as orientaes da NBR 5410 e calcule o nmero mnimo e a demanda de potncia dos pontos de consumo. Calcule, tambm, a potncia total prevista. Depois, faa a diviso da instalao eltrica em agrupamentos de circuitos de potncia. Prever um chuveiro de 5.400 W no banheiro

Medidas em centmetros.

4. DIMENSIONAMENTO DOS CONDUTORESChamamos de condutor eltrico ao elemento do circuito eltrico cuja funo transportar a corrente eltrica at os pontos de consumo de energia. Dimensionar um condutor eltrico determinar a sua seo transversal ou bitola, de tal modo que a corrente eltrica possa fluir por ele sem causar o seu superaquecimento, que, na prtica, representa perda de potncia na instalao.

4.1. Tipos de condutores eltricosOs condutores eltricos podem ser de cobre ou alumnio, sendo o primeiro o mais utilizado nas instalaes eltricas residenciais.

Chamamos de revestido ao condutor que apresenta uma camada de outro metal depositada sobre sua superfcie metlica, como, por exemplo, o fio estanhado que de cobre revestido por uma camada superficial de estanho.

Chamamos de isolado ao condutor que apresenta um envoltrio externo feito de um material isolante.

Observao: materiais isolantes Nos condutores utilizados nas instalaes eltricas residenciais, a norma NBR 5410, estabelece orientaes para trs tipos de materiais slidos isolantes: cloreto de polivinila (PVC), borracha etilenopropileno (EPR) e polietileno reticulado (XLPE). Em funo das caractersticas dos materiais, os condutores isolados com PVC so ditos termoplsticos e os revestidos com EPR ou XLPE so ditos termofixos.

O termo cabo eltrico utilizado para designar um agrupamento de condutores eltricos, isolados ou no entre si, podendo o conjunto ser ou no isolado.

Um cabo dito unipolar quando formado por um nico condutor isolado e dotado de cobertura externa.

Um cabo dito multipolar quando formado por dois ou mais condutores isolados entre si e dotado de cobertura externa.

Observao: chamamos de cobertura ao revestimento externo no metlico e contnuo, sem funo de isolao e destinado apenas proteo do cabo contra influncia externa.

Chamamos de condutor n ao condutor revestido, ou no, sem isolao e sem cobertura

Quanto ao uso de cores na identificao dos condutores (cobertura ou isolao), a norma NBR 5410, estabelece as seguintes orientaes:

condutor neutro: azul claro condutor de proteo: verde/amarelo, ou, na falta deste, verde condutor fase: qualquer cor, exceto aquelas utilizadas para identificar os condutores neutro e de proteo (o amarelo deve ser evitado quando puder ser confundido com o condutor de proteo).

4.2. Orientaes para o dimensionamento dos condutoresSegundo a NBR 5410, no dimensionamento de condutores eltricos, a seo transversal a ser utilizada ser aquela de maior valor obtida entre os trs critrios tcnicos de projeto:

a) b) c)

da seo mnima; da capacidade de corrente; da queda de tenso.

a) Critrio da seo transversal mnimaBasta adotar os valores dados pela tabela 43 da NBR 5410, parcialmente reproduzida abaixo:

SEES MNIMAS DO CONDUTORES TIPO DE INSTALAO UTILIZAO DO CIRCUITOCIRCUITO DE ILUMINAO CABOS ISOLADOS CIRCUITO DE FORA (TUG) EQUIPAMENTO ESPECFICO (TUE)

SEO MNIMA DO CONDUTOR 2 EM mm1,5 2,5 CONFORME NORMA DO EQUIPAMENTO

INSTALAES FIXAS EM GERAL

Exerccio 2.12 No projeto eltrico de uma residncia, foram previstos a utilizao de cinco circuitos de potncia, conforme o esquema abaixo. Aplique a tabela 43 da NBR 5410 e determine a seo transversal dos condutores, sabendo que o fabricante do chuveiro recomenda o uso de condutores com bitola igual a 10 mm2, enquanto que o fabricante da torneira eltrica recomenda o uso de condutores de 4 mm2.

circuito 1 tue chuveiro de 5.400 W .......................................seo transversal:_______ mm2 circuito 2 tue torneira eltrica de 2.500 W ............................seo transversal:_______ mm2 circuito 3 tugs na cozinha = 1.900 W....................................seo transversal:_______ mm2 circuito 4 tugs outras dependncias = 1.300 W .....................seo transversal:_______ mm2 circuito 5 iluminao = 580 W ................................................seo transversal:_______ mm2

b) Critrio da capacidade de corrente (ampacidade)Este critrio considera a quantidade de circuitos agrupados. Para cada circuito, devemos seguir os seguintes passos:

i)

Calcular a corrente que ir circular no circuito em estudo.

I CONDUTOR

PCIRCUITO VREDE

ii)

Verificar quantos circuitos sero com ele agrupados e aplicar o fator de correo de acordo com a tabela 37 da NBR 5410.

I CORRIGIDA

I CALCULADA FCORREO

Tabela 37 da NBR5410 fatores de CORREO Para cabos em eletrodutos Fator de correo da corrente 1,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,55 0,55 0,50 0,50 0,50 0,45 0,45 0,40

Circuitos agrupados 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16

iii) Verificar nas tabelas 27 e 30 da NBR 5410, qual a seo transversal mnima indicada para cada tipo de instalao, considerando o valor corrigido da corrente.

Tabela 27 da NBR5410 tipos de instalaes

Referncia 1 A 2 1 B 5 1 2 4

C

Descrio condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em parede termicamente isolante. cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em parede isolante condutores isolados ou cabos unipolares em eletroduto aparente condutores isolados, cabos unipolares ou cabo multipolar em eletroduto embutido em alvenaria cabos unipolares ou cabo multipolar diretamente fixados em parede ou teto cabos unipolares ou cabo multipolar embutido(s) diretamente em alvenaria cabo multipolar em eletroduto aparente

Tabela 30 da NBR 5410 capacidade de corrente para os tipos A, B e C da tabela 27 fio de cobre com isolao de PVC a temperatura de 70 C temperatura ambiente: 30 C monofsico a 2 condutores = 2 condutores carregados bifsico a 3 condutores = 3 condutores carregados condutor carregado = efetivamente percorrido pela corrente eltrica Seo nominal em mm2 1 1,5 2,5 4 6 10 16 25 Tipos de Instalao da Tabela 27 B3 condutores carregados 2 condutores carregados 3 condutores carregados 2 condutores carregados

A2 condutores carregados

C3 condutores carregados

11 14,5 19,5 26 34 46 61 80

10,5 13 18 24 31 42 56 73

13,5 17,5 24 32 41 57 76 101

12 15,5 21 28 36 50 68 89

15 19,5 26 35 46 63 85 112

13,5 17,5 24 32 41 57 76 96

Exerccio 2.13 Usando o critrio da capacidade de corrente, dimensione a seo transversal dos condutores dos circuitos da residncia do exerccio 2.12 anterior, sabendo que ela atendida com uma ligao bifsica a trs condutores e tenso de 127 V entre fase e neutro, distribuda em circuitos agrupados conforme o esquema abaixo:

agrupamento 1: circuitos 1 e 2 agrupamento 2: circuitos 3 e 4 agrupamento 5: circuito 5

Exerccio 2.14 - Dada a residncia de alvenaria abaixo, aplique as orientaes da NBR5410 e:

a) Calcule o nmero mnimo e a demanda de potncia dos pontos de consumo. Considere o uso de um chuveiro de 2.800 W no banheiro. b) Faa a diviso da instalao eltrica em agrupamentos de circuitos de potncia c) Determine a seo transversal dos condutores dos circuitos terminais, considerando o uso de eletroduto embutido e circuitos monofsicos em 127 V. Considere a maior seo entre os dois critrios vistos anteriormente.

Faa os clculos desse exerccio em seu caderno de anotaes

Exerccio 2.15 - Dada a residncia de alvenaria abaixo, aplique as orientaes das normas aplicveis a projetos eltricos residenciais e determine:

(a) o nmero mnimo dos pontos de consumo e as potncias previstas (b) a seo dos condutores dos circuitos monofsicos de potncia pelos critrios da seo mnima e da ampacidade, considerando o uso de eletrodutos de PVC embutidos na parede.

Prever: i) ii) O uso de chuveiros de 4,5 kW/10 mm2 nos banheiros. Uma tomada extra de 3 kW na cozinha.

iii) Uma tomada extra de 600 VA na sala iv) v) Uma tomada e um ponto de luz na rea de circulao Alimentao dos circuitos de potncia: monofsica, 127 V Faa os clculos desse exerccio em seu caderno de anotaes

c) Critrio da queda de tensoO dimensionamento dos condutores pela queda de tenso leva em considerao a distncia dos pontos de consumo do quadro de distribuio geral e deve seguir os seguintes passos:

i)

Determinar a distncia individual dos pontos de consumo de cada circuito a partir do quadro de distribuio geral (QDG).

ii)

Multiplicar as distncias individuais pela respectiva potncia do ponto de consumo.

iii) Somar os resultados de modo a obter a potncia total por metro. iv) v) Verificar na tabela 46 da NBR 5410 os limites de queda de tenso admitidos Dimensionar a seo transversal dos condutores com base na tabela 1 extrada da NBR 5410.

Tabela 46 da NBR 5410 Limites de Queda de TensoLIMITES DE QUEDA DE TENSO A instalaes alimentadas diretamente por um ramal de baixa tenso, a partir de uma rede de distribuio pblica de baixa tenso B instalaes alimentadas diretamente por substaes de transformao ou transformador, a partir de uma instalao de alta tenso. C instalaes que possuam fonte prpria. ILUMINAO 4% OUTROS USOS 4%

7%

7%

7%

7%

Observao: quando utilizar quadros de distribuio parcial, considerar a queda de tenso dos circuitos de iluminao igual a 2%

Tabela 1 Seo transversal em funo das quedas de tenso

Seo nominal em mm2 1,5 2,5 4 6 10 16 25 35

Soma das Potncias x distncia em metros 127 V 220 V2% 4% 2% 4%

10.526 17.546 28.072 42.108 70.180 112.288 175.450 245.360

21.052 35.092 56.144 84.216 140.360 224.576 350.90 491.260

42.108 70.180 112.288 168.432 280.720 449.152 701.800 1.473.780

84.216 140.360 224.576 336.864 561.440 898.304 1.403.600 1.965.040

Exerccio 2.16 Usando o critrio da queda de tenso, dimensione a seo transversal dos condutores dos circuitos instalao residencial abaixo [KREDER, Hlio. Instalaes Eltricas. 13aEdio. 1995. LTC Editora. Rio de Janeiro. RJ. pg 82]

Exerccio 2.17 Use o critrio da queda de tenso admissvel para calcular a seo transversal dos condutores do circuito de distribuio da residncia do exerccio 2.14 anterior.

Observao dimensionamento do condutor neutro. Todos os critrios de dimensionamento dos condutores vistos at agora, referem-se obteno da seo do condutor fase. A NBR 5410 estabelece que o condutor neutro, se existir, deve ter a mesma seo transversal do condutor fase, nos seguintes casos:

em circuitos monofsicos a 2 e 3 condutores e bifsicos a 3 condutores, qualquer que seja a seo transversal;

em circuitos trifsicos, quando a seo dos condutores fase for igual ou inferior a 25 mm2;

Exerccio proposto 02) Usando os critrios da seo mnima e da ampacidade, calcule a seo dos condutores da residncia do exerccio 2.11 anterior. Considere o uso de eletrodutos embutidos em alvenaria e circuitos monofsicos em 220 V.

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5. DIMENSIONAMENTO DOS ELETRODUTOSPara o correto dimensionamento dos eletrodutos, deve-se estar de posse do projeto eltrico sobre a planta baixa da residncia. A metragem total dos eletrodutos feita com o uso de uma rgua escala diretamente na planta.

O dimensionamento do dimetro dos eletrodutos feito a partir das seguintes orientaes:

i)

Para cada trecho de eletroduto, contar o nmero de condutores contidos;

ii) Verificar qual a maior seo transversal entre estes condutores e localiz-la na primeira coluna da tabela abaixo, da norma NBR6150. iii) Verificar na linha correspondente maior seo qual o dimetro dos eletrodutos.

Tabela para eletroduto rgido de PVC, tipo rosquevel, classe ASeo nominal em mm2

3 16 16 16 20 20 25 32

4 16 16 20 20 25 32 32

1,5 2,5 4 6 10 16 25

Quantidade de cabos PVC 750 V 5 6 7 8 9 10 Tamanho nominal dos eletrodutos, em milmetros 16 16 16 20 20 20 20 20 20 20 25 25 20 25 25 25 25 25 25 25 25 32 32 32 25 32 32 32 40 40 32 32 40 40 40 40 40 40 40 50 50 60

11 20 25 32 32 40 50 60

12 20 25 32 32 40 50 60

Exerccio 2.18 Qual deve ser o dimetro dos eletrodutos dos agrupamentos de circuitos do exerccio 2.13 anterior?

agrupamento 1: circuitos 1 e 2................................eletroduto de ____ mm agrupamento 2: circuitos 3 e 4................................eletroduto de ____ mm agrupamento 5: circuito 5.......................................eletroduto de ____ mm

Exerccio 2.19 - Qual deve ser o dimetro dos eletrodutos dos agrupamentos de circuitos da instalao eltrica da residncia do exerccio 2.14 anterior.

6. DIMENSIONAMENTO DOS DISPOSITIVOS DE PROTEOProteo a ao automtica provocada por dispositivos sensveis a determinadas condies anormais que ocorrem em um circuito eltrico. [COTRIM, Ademaro. Instalaes Eltricas. 3 ed. Makron Books doBrasil Editora Ltda. Rio de Janeiro. 1993. p. 4].

6.1. Objetivo da proteo eltricaLimitar (ou evitar) os danos que possam ser causados aos condutores dos circuitos de potncia da instalao eltrica por condies anormais de conduo de corrente eltrica =

SOBRECORRENTES.

H, basicamente, dois tipos de sobrecorrentes possveis em uma instalao eltrica:

i)

corrente de sobrecarga.

ii) corrente de curto circuito

Corrente de sobrecarga surge quando o nmero de equipamentos alimentados por um mesmo condutor est acima do valor projetado, excedendo a potncia prevista.

Corrente de curto-circuito quando a corrente atinge um valor extremamente alto em um intervalo de tempo muito curto, devido ao contato acidental entre dois condutores.

As sobrecorrentes, de sobrecarga ou de curto-circuito, provocam o superaquecimento dos condutores eltricos podendo provocar a perda de isolao. Os condutores isolados por PVC, por exemplo, suportam uma temperatura mxima de 70C.

Os dispositivos de proteo mais utilizados nas instalaes eltricas so o fusvel e o disjuntor termomagntico. Estes dispositivos so projetados para proteo da instalao eltrica apenas e no dos equipamentos a ela ligados, que devem ter proteo prpria.

6.2. Disjuntores termomagnticosOs disjuntores so dispositivos de proteo e manobra

Funes primrias:

> promover a proteo eltrica de um circuito (condutores) contra sobrecorrentes. > comandar, atravs da abertura ou do fechamento voluntrio sob carga, circuitos ou equipamentos em utilizao.

Os disjuntores oferecem aos circuitos e equipamentos, pelo menos, dois nveis de proteo:

> contra sobrecargas atravs de disparadores trmicos; > contra curto - circuitos, atravs de disparadores eletromagnticos.

Os dispositivos disjuntores de baixa tenso mais comuns operam com disparadores trmicos e eletromagnticos e so conhecidos como disjuntores termomagnticos. Neles, a atuao dos disparadores trmicos geralmente caracterizada por um limiar bastante prximo da corrente nominal, permitindo detectar correntes de sobrecarga de pequena intensidade. Os disparadores

eletromagnticos, por sua vez, atuam, em geral, numa faixa de sobrecorrentes cujo limite inferior maior do que as correntes de sobrecarga usuais e cujo limite superior igual capacidade de interrupo do disjuntor, da ordem de kA.

Definimos corrente nominal (In) de um disjuntor termomagntico como o valor de corrente que pode circular pelos disparadores, trmico e eletromagntico, por um tempo indeterminado e sem que ele atue.

a) Princpio de funcionamento A figura ao lado mostra os detalhes construtivos de um

disjuntor termomagntico tpico de baixa tenso.Fonte: www.geindustrial.com.br. ltimo acesso em 20/05/2007.

A corrente entra pelo terminal superior, passa pelo contato fixo, pelo contato mvel, atravs da cordoalha, pelo bimetal e, finalmente, sai pelo terminal inferior. Invertendo-se o sentido da corrente, ela percorre os mesmos componentes porm, em ordem contrria. O latch (trava) e o cradle (gancho) controlam a abertura automtica do disjuntor.

disparo trmico por corrente de sobrecarga

O aumento da corrente aquece o bimetal fazendo com que ele se curve. Ao atingir uma gancho determinada (cradle)

curvatura,

desencaixado da trava (latch) fazendo com que o contato mvel se separe do contato fixo, seccionando o circuito e interrompendo corrente eltrica. a circulao de

Os disparadores trmicos operam baseados

no

princpio dos pares termeltricos, isto , nas diferentes dilataes que apresentam os metais quando

submetidos a uma variao de temperatura. Duas lminas de metais diferentes so unidas por solda ou presso e quando aquecidas dilatam-se diferentemente.

Os disparadores trmicos devem operar normalmente a partir de uma corrente de operao referida a uma temperatura ambiente de calibrao. Para temperaturas ambientes superiores da calibrao, o disjuntor pode atuar com correntes inferiores de operao previamente fixada. Em aplicaes industriais, esse comportamento pode ser minimizado com o uso de disparadores com compensao de temperatura.

disparo eletromagntico por corrente de curto-circuito

A corrente eltrica de curto-circuito, de elevado valor instantneo, ao passar pelo magneto cria um campo magntico intenso que atrai a trava (latch) e o gancho (cradle) desencaixado desta fazendo com que o contato mvel se separe do contato fixo, seccionando o circuito e interrompendo a circulao de corrente eltrica.

b) Modo de utilizao em circuitos e simbologia Os disjuntores devem ser ligados somente nos fios fases de cada circuito, como no exemplo do circuito abaixo onde vemos a simbologia adotada pela NBR 5444/86 para os disjuntores.

Adaptado a partir do original obtido no manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 40.

c) Especificaes tcnicas > corrente nominal mxima corrente de trabalho (ex. 10 A, 20A, 30A, 63A, 80A, ...); > capacidade de ruptura mxima corrente de curto-circuito que o disjuntor pode suportar sem que ocorra a sua destruio (ex; 20 kA, 30 kA, 60 kA, ...); > nmero de polos quantidade de condutores tipo fase que podem ser ligados;

> tenso nominal: tenso normal de trabalho (ex. 127 V, 220 V, 240 V, 380 V, ...); > tenso de isolamento nominal: mxima diferena de potencial que pode ser aplicada na carcaa do disjuntor (ex. 750 V, 660V, ...); > curva de disparo ou caracterstica tempo-corrente: indica o tempo que o dispositivo disjuntor demora para interromper o circuito em funo da corrente que passa por ele.

i) disjuntores curva B disparo deve ocorrer com valores de corrente entre 3 In e 5 In, para proteo de cargas resistivas, como aquecedores, chuveiros eltricos, fornos eltricos, iluminao incandescente, etc...

ii) disjuntores curva C disparo deve ocorrer com valores de corrente entre 5 In e 10 In, para proteo de cargas indutivas ou com corrente de partida elevada, iluminao fluorescente, pequenos motores, etc...

iii) disjuntores curva D disparo deve ocorrer com valores de corrente entre 10 In e 20 In. uso exclusivo com motores que requerem grande corrente de partida e atraso de disparo.

d) Os disjuntores na prtica i) disjuntores residenciais Norma NEMA (padro americano) - disjuntores em caixa moldada preta, de baquelite, com elementos de proteo trmico e eletromagntico fixos, corrente nominal de 10 a 100A, e fabricados de acordo com as Normas UL 489 e NBR 5361

ii) disjuntores residenciais Norma IEC (mini disjuntores padro europeu) mini disjuntores em caixa moldada branca, de polister, com elementos de proteo trmico fixo e eletromagntico bobinado, corrente nominal de 0,5 a 125A, e atendem s rgidas exigncias das normas IEC 898 (aplicao residencial) e IEC 947-2 (aplicao industrial).

NEMA = Nactional Electrical Manufactures Association IEC = International Electrotechinical Commission

6.3. Dimensionamento dos disjuntores termomagnticosA norma NBR 5410 estabelece duas condies para o dimensionamento dos disjuntores termomagnticos:

primeira condio a corrente nominal do disjuntor (IN) deve ser menor que a mxima corrente suportada pelo condutor (IZ) (ver tabela 30) e maior que a corrente de projeto (IC) (corrente corrigida).

IC I N I Z

segunda condio a corrente efetiva de disparo do disjuntor (IEFD) deve ser menor ou igual mxima corrente suportada pelo condutor (tabela 30).

I EFD I ZObservao a norma NBR 5361 estabelece que a corrente efetiva de disparo dos disjuntores termomagnticos deve, obrigatoriamente, atender condio IEFD = 1,35 IN

Exerccio 2.20 Dados os circuitos agrupados em eletroduto embutido em alvenaria abaixo, dimensione os disjuntores de proteo para cada circuito. Considere uma tenso de 127 V.

Agrupamento 1:

circuito 1 = 600 W circuito 2 = 1.600 W circuito 3 = 280 W

Agrupamento 2:

circuito 4 = 820 W circuito 5 = 600 W

Dimensionamento tabelado dos disjuntores termomagnticos (regra prtica) Depois de determinar a seo transversal dos condutores, o dimensionamento dos disjuntores de proteo pode ser feito com o uso da tabela abaixo, que considera o nmero de circuitos agrupados por eletroduto. A partir do valor da seo na primeira coluna, busca-se, na mesma linha, o disjuntor adequado para o nmero de circuitos agrupados.

Exerccio 2.21 Aplique a tabela acima e dimensione os disjuntores dos circuitos de potncia do exerccio 2.20 anterior.

Agrupamento 1:

circuito 1 = 600 W circuito 2 = 1.600 W circuito 3 = 280 W

Agrupamento 2:

circuito 4 = 820 W circuito 5 = 600 W

Exerccio 2.22 Dada a residncia de alvenaria abaixo, aplique as orientaes da NBR 5410 e determine:

(a) (b) (c)

o nmero mnimo e a potncia prevista dos pontos de consumo; a seo transversal dos condutores de circuito de potncia; a corrente nominal dos disjuntores de proteo pelo mtodo tabelado.

CMODO sala quarto 1 quarto 2 quarto 3 bwc social bwc ntimo cozinha sala de jantar

LARGURA (m) 6 4 3 3 2,5 2,5 4 4

COMPRIMENTO (m) 5 3 3 3 3 1,5 4 3

Considerar: circuitos monofsicos com tenso de 127 V; um chuveiro de 5.400 W em cada banheiro; uma torneira eltrica de 3.000 W na cozinha; uma tug adicional de 600 W na sala; uma tue adicional de 1.500 W na cozinha.

Este exerccio dever ser resolvido em seu caderno de anotaes

7. DIMENSIONAMENTO DOS CIRCUITOS DE ENTRADA E DE DISTRIBUIO

As entradas de servios de edificaes de uso coletivo e a alimentao das unidades consumidoras individuais sero dimensionadas com base em suas demandas mximas previstas. As concessionrias apresentam tabelas de dimensionamento para a padronizao das entradas e dos ramais da unidade consumidora. COPEL NTC 901100

DIMENSIONAMENTO DA ENTRADA DE SERVIO Tabela do item 4.1

7.1. Dimensionamento do circuito de distribuioNo dimensionamento dos condutores do circuito de distribuio, devemos adotar a maior seo transversal dentre aquelas resultantes da aplicao dos critrios da ampacidade e da queda de tenso admissvel.

Observaes:

Caso a seo dos condutores do circuito de distribuio resulte num valor menor que a dos condutores do circuito de entrada (tabela do item 4.1 da NTC 901100), ento, devemos adotar para o circuito de distribuio a mesma seo do circuito de entrada;

Caso a seo dos condutores do circuito de distribuio resulte num maior valor que a dos condutores do circuito de entrada, ento, de acordo com a norma NTC 901100 (item 7 da pgina 22, sobre o circuito de entrada) adotar para o circuito de entrada a seo calculada para o circuito de distribuio.

Exerccio 2.23 Dimensione os condutores do circuito de distribuio abaixo

Exerccio 2.24 - Dada a residncia de alvenaria abaixo, dimensione de acordo com as normas e regras aplicveis, a seo transversal dos condutores, o dimetro dos eletrodutos e a corrente nominal dos dispositivos de proteo contra sobrecorrentes dos circuitos terminais, de distribuio e de entrada. Considere como padro de alimentao em baixa tenso o da concessionria Copel do Paran.

Prever: 1 chuveiro eltrico, marca Aqualixo, de 5.400W, especificado pelo fabricante para ser instalado com condutor de 10 mm2 e disjuntor termomagntico de 50 A. 1 tomada adicional de uso geral de 600 W na sala

Este exerccio dever ser resolvido em seu caderno de anotaes

7.2. Distribuio da potncia em circuitos polifsicosRegras prticas i) Distribuir a potncia total prevista de maneira uniforme entre os condutores de fase do circuito de distribuio.

ii)

Instalar, sempre que possvel, os circuitos de TUEs em fases no compartilhadas com circuitos de TUGs e de iluminao.

Um exemplo de aplicao (diagrama eltrico da distribuio de potncias)

Mdulo 3

PROTEO DO ELEMENTO HUMANONormatizao: NBR 5410

A norma NBR 5410 estabelece a necessidade da proteo do elemento humano e dos animais de estimao contra a possibilidade de choque eltrico.

3.1. Definies elementares

1

parte viva parte condutora de corrente da instalao eltrica que apresenta diferena de potencial em relao referncia de tenso (terra). Ex: tomadas e lmpadas (bocais);

2

elemento estranho parte condutora que no faz parte da instalao eltrica, mas que pode, em certas condies, apresentar diferena de potencial em relao referncia de tenso. Ex: tubulaes metlicas;

3

massa parte condutora que normalmente no viva mas que pode, em certas condies, tornar-se viva.

3.2. Choque eltricoO professor Ademaro Cotrim, no seu livro Instalaes Eltricas (3 ed. Makron Books do Brasil Editora Ltda. Rio de Janeiro. 1993.) define choque eltrico como o efeito patofisiolgico que resulta da passagem de uma corrente eltrica atravs do corpo de uma pessoa ou animal.

Os choques eltricos surgem do contato acidental com partes do circuito eltrico e podem ser de dois tipos:

i)

por contato direto contato acidental, seja por falha de isolamento, por ruptura ou remoo indevida de partes isolantes; ou, ento, por atitude imprudente de uma pessoa com uma parte eltrica normalmente energizada (parte viva);

ii)

por contato indireto contato entre uma pessoa e uma parte metlica de uma instalao ou componente normalmente sem tenso (massa), mas que pode ficar energizada por falha de isolamento ou por uma falha interna.

3.3. Proteo contra o choque eltricoDois so os mtodos a serem empregado na instalao eltrica para a proteo do elemento humano e dos animais de estimao:

aterramento das massas; dispositivos disjuntores residuais.

3.3.1. AterramentoAterramento o circuito intencionalmente utilizado para ligar partes de um circuito eltrico terra, oferecendo corrente eltrica um caminho de baixa impedncia, evitando a possibilidade de choques por contato indireto.

Com o aterramento da massa no h perigo de choque por contato indireto.

3.3.2. Componentes tpicos de um sistema de aterramento

1

eletrodo de aterramento usado para

dispersar a corrente eltrica atravs do solo;

Tipo mais comum:

barra de cobre 15mm x 2,40 m

2

condutor de aterramento usado para ligar o eletrodo ao terminal principal de aterramento;

Caractersticas do condutor de aterramento segundo a NBR 5410CARACTERSTICA DA INSTALAO condutor protegido contra corroso e sem proteo mecnica condutor no protegido contra corroso SEO MNIMA (mm2) 16 cobre 16 ferro 25 cobre 50 - ferro

3

terminal de aterramento principal rene todos os condutores do sistema de aterramento;

4

condutor de proteo principal (PE) a ele so ligados, diretamente, ou por meio de terminais, os condutores de aterramento e os condutores de equipotencialidade secundrios;

Orientaes da norma NBR 5410:

tipo de condutor: mesmo utilizado para os condutores fase e neutro.

seo mnima: mesma seo do condutor fase, se esta for menor ou igual a 16 mm2. 16 mm2, se a seo do condutor fase estiver compreendida entre 16mm2 e 35mm2. metade da seo do fio fase, se esta for maior que 35 mm2.

5

condutor de equipotencialidade principal faz a ligao com as tubulaes metlicas no eltricas (gua, gs, aquecimento, etc...).

6

condutores equipotenciais secundrios ligam as massas e os elementos estranhos ao condutor PE (equipamentos, chuveiros, etc...);

7

condutores de proteo dos circuitos terminais de potncia atendem s tomadas de uso geral.

3.3.3. Disjuntores Residuais (DR)Um disjuntor residual ou interruptor diferencial tem como funo principal proteger o elemento humano (e os animais de estimao) contra a possibilidade de choques eltricos em caso de eletrizao acidental ou provocada das massas e dos elementos estranhos da instalao eltrica.

Os DRs so tambm utilizados para monitorar fugas de corrente em uma instalao eltrica, causadas por:

a) ligao acidental entre os condutores neutro e de proteo; b) troca de condutores neutros em quadros com mais de um DR; c) instalao eltrica inadequada, como danos isolao dos condutores, causados durante a instalao.

OBSERVAES IMPORTANTES!

i)

Os DRs no protegem os circuitos da instalao eltrica contra sobrecargas ou curtocircuitos entre condutores de alimentao. Eles, portanto, no substituem os disjuntores e fusveis utilizados para esse fim;

ii)

Os DRs tambm no protegem contra o contato acidental direto com partes vivas da instalao; Os DRs no funcionam com chuveiros convencionais.1

iii)

1

Ver, porm, http://corona-co.com/Products/DuchaSpInst.php, ltimo acesso em 01.10.2008

Como funciona um DR?Um DR mede a corrente que circula pelos condutores fase e neutro do circuito de potncia no qual ele est ligado. Em condies normais, com uma carga ligada, o valor da corrente eltrica na fase (iF) igual ao valor da corrente eltrica no condutor neutro (iN), porm, elas tm sentido oposto entre si. Nas mesmas condies, no h corrente eltrica pelo condutor de proteo (iPE = 0).

Se houver diferena entre as corrente de fase e de neutro, ela identificada pelo DR e ele ir provocar a interrupo do circuito.

Em condies normais, os campos magnticos das bobinas de conduo B e B* se cancelam e no produzem fluxo magntico no ncleo do transformador. No h corrente induzida na bobina residual A e o contato do rel permanece fechado, mantendo fechados os contatos de fase e de neutro.

Caso haja corrente de fuga no circuito protegido, ento, os campos magnticos das bobinas B e B* sero diferentes e um fluxo magntico residual ira circular pelo ncleo do transformador. Este, por sua vez, induzir corrente eltrica na bobina A que acionar o rel abrindo os contatos de fase e neutro.

Especificaes tcnicas dos DRS a) sensibilidade menor que 30 mA para proteo do elemento humano e de 30 mA a 500 mA para proteo em geral. b) corrente nominal em ampres, compatvel com a demanda do circuito (20 A, 50 A...). c) tenso nominal ex. 240 V tripolar...

Obrigatoriedade do uso segundo o norma NBR 5410 Para sensibilidade 30 mA a) em circuitos que atendam locais contendo banheiras ou chuveiros com resistncia blindada; b) em circuitos que atendam tomadas externas; c) em circuitos de tomadas internas que venham a alimentar equipamentos externos; d) em circuitos que atendam tomadas externas de locais molhados em uso normal ou sujeito a lavagens (ex. cozinha, lavanderias, etc..).

Modos de instalao dos DRs Sempre aps o disjuntor de proteo de sobrecorrentes (sentido entrada para carga).

A partir do original do manual Instalaes Eltricas Residenciais, da ELEKTRO/PIRELLI. 2003. p. 41.

Modo 1: um nico DR para atender toda a instalao eltrica

Modo 2: um DR para cada circuito terminal

Observaes i) ii) iii) O condutor de proteo PE nunca dever ser ligado ao DR. O condutor neutro no pode ser aterrado aps o DR. Os condutores fase e neutro tm obrigatoriamente que passar pelo DR.