INSTALAÇÕES PREDIAIS

ELÉTRICAS

Professor: Ricardo Borges Ferreira

Engº Civil

E-mail: ricardo.ferreira@utp.br

Site: www.rbfengenhariacivil.com.br

Instalações elétricas de baixa tensão

• Para dimensionar e desenvolver um projeto elétrico de

baixa tensão, o qual a nossa profissão esta habilitada a

realizar. É necessário seguir orientações de normas como:

• NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão;

• NBR 5413 – Iluminação;

• NBR 5419 - Sistemas de Proteção contra descargas

atmosféricas;

• NBR 5444 – Simbologia;

• Para Curitiba-PR- NTC 9-01100 – Fornecimento de

tensão secundária de distribuição - COPEL.

2

Passos para dimensionamento de um

projeto elétrico até 75KVA.

• 1 – Previsão de carga;

• 2 – Dimensionamento da demanda e determinação da

entrada de serviço (entrada de energia);

• 3 – Divisão da instalação e distribuição em circuitos;

• 4 – Dimensionamento dos condutores;

• 5 – Dimensionamento de dispositivo de proteção;

• 6 – Dimensionamento de eletrodutos;

• 7 – Diagrama unifilar, multifilar;

• 8 – Memorial de cálculos e lista de materiais.

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1 – Previsão de carga

• Para prever a carga em uma instalação de uma

edificação é necessário determinar a quantidade e

potência de iluminação e das tomadas, seguindo

critérios da NBR 5410.

1.1 Iluminação:

• A) Em cômodos ou dependências com área até 6m²,

atribuir no mínimo 100VA.

• B) Em cômodos ou dependências com área superior a

6m² , atribuir 100 VA para os primeiros 6m² e

acrescentar 60VA para cada aumento de 4m² inteiros.

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• * O modelo de lâmpada utilizado para este critério é a

incandescente (tradicional).

• * Arandelas no banheiro devem estar distantes no

mínimo 60cm do limite do Box.

• * Para áreas externas em residências não há critério

definido pela NBR 5410, portanto os pontos de

iluminação serão dimensionados conforme

necessidade do cliente.

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1.2 Tomada de Uso Geral (TUG)

• 1.2.1 Quantidade

• A tomada de uso geral (TUG) com corrente inferior a

10A segue os seguintes critérios da NBR 5410 para

quantidade:

• A) Cômodos e dependências com área inferior ou

igual a 6m², utilizar uma TUG.

• B) Cômodos e dependências com área superior a 6m²,

utilizar uma TUG a cada 5m de perímetro ou fração

de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto

possível.

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• C) Em cozinhas, copas,copa-cozinha, áreas de serviço

e lavanderias, atribuir uma TUG para cada 3,5m de

perímetro ou fração de perímetro.

• D) Em halls, corredores,subsolos, garagens, sótãos e

varandas, pelo menos uma tomada.

• No caso de varandas, quando não for possível a

instalação da tomada no próprio local, esta deverá ser

instalada próximo ao seu acesso.

7

• 1.2.2 Potência

• Conforme orientação da NBR 5410, para banheiros,

cozinhas,copas,copas-cozinhas, áreas de serviço,

lavanderias, no mínimo 600VA por tomada, até 3

tomadas, e 100VA por tomadas, para as excedentes,

considerando cada um desses ambientes

separadamente.

• Nos demais cômodos ou dependências , no mínimo

100VA por tomada.

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1.3 Tomada de Uso Específico (TUE)

• 1.3.1 Quantidade

• A quantidade de tomada de uso especifico (TUE) é de

acordo com a quantidade de aparelhos que necessitem

o uso especifico para corrente superior a 10A.

• 1.3.2 Potência

• A potência de capacidade da TUE em (VA)deve ser

de acordo com a potência que cada aparelho elétrico

especifico oferece em (Watts).

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• Essa potência deve ser verificada no próprio

aparelho, catálogo do fabricante ou tabelas

específicas atuais. Adotaremos a seguir : Tabela 1 – Potência dos aparelhos eletrônicos

• fonte : ELETROBRAS

ITEM Aparelhos Elétricos

Potência Média Dias estimados

Uso/Mês Média Utilização/Dia

Consumo Médio

Mensal

Watts (Kwh)

1 ABRIDOR/AFIADOR 135 10 5 min 0,11

2 AFIADOR DE FACAS 20 5 30 min 0,05

3 APARELHO DE SOM 80 20 3 h 4,8

APARELHO DE SOM PEQUENO 20 30 4 h 2,4

4 AQUECEDOR DE AMBIENTE 1550 15 8 h 186

5 AQUECEDOR DE MAMADEIRA 100 30 15 min 0,75

6 AR-CONDICIONADO 7.500 BTU 1000 30 8 h 120

7 AR-CONDICIONADO 10.000 BTU 1350 30 8 h 162

10

8 AR-CONDICIONADO 12.000 BTU 1450 30 8 h 174

9 AR-CONDICIONADO 15.000 BTU 2000 30 8 h 240

10 AR-CONDICIONADO 18.000 BTU 2100 30 8 h 252

11 ASPIRADOR DE PÓ 100 30 20 min 10

12 BARBEADOR/DEPILADOR/MASSA

GEADOR 10 30 30 min 0,15

13 BATEDEIRA 120 8 30 h 0,48

14 BOILER 50 e 60 L 1500 30 6 h 270

15 BOILER 100 L 2030 30 6 h 365,4

16 BOILER 200 a 500 L 3000 30 6 h 540

17 BOMBA D’ÁGUA 1/4 CV 335 30 30 min 5,02

18 BOMBA D’ÁGUA 1/2 CV 613 30 30 min 9,2

19 BOMBA D’ÁGUA 3/4 CV 849 30 30 min 12,74

20 BOMBA D’ÁGUA 1 CV 1051 30 30 min 15,77

21 BOMBA AQUÁRIO GRANDE 10 30 24 h 7,2

22 BOMBA AQUÁRIO PEQUENO 5 30 24 h 3,6

11

23 CAFETEIRA ELÉTRICA 600 30 1 h 18

24 CHURRASQUEIRA 3800 5 4 h 76

25 CHUVEIRO ELÉTRICO 3500 30 40 min ** 70

26 CIRCULADOR AR GRANDE 200 30 8 h 48

27 CIRCULADOR AR

PEQUENO/MÉDIO 90 30 8 h 21,6

28 COMPUTADOR/

180 30 3 h 16,2

29 IMPRESSORA/

30 ESTABILIZADOR

31 CORTADOR DE GRAMA

1140 2 2 h 4,5 GRANDE

32 CORTADOR DE GRAMA

500 2 2 h 2 PEQUENO

33 ENCERADEIRA 500 2 2 h 2

34 ESCOVA DE DENTES

50 30 10 min 0,2 ELÉTRICA

12

35 ESPREMEDOR DE FRUTAS 65 20 10 min 0,22

36 EXAUSTOR FOGÃO 170 30 4 h 20,4

37 EXAUSTOR PAREDE 110 30 4 h 13,2

38 FACA ELÉTRICA 220 5 10 min 0,18

39 FERRO ELÉTRICO AUTOMÁTICO 1000 12 1 h 12

40 FOGÃO COMUM 60 30 5 min 0,15

41 FOGÃO ELÉTRICO

9120 30 4 h 1094,4 4 CHAPAS

42 FORNO

1500 30 1 h 45 À RESISTÊNCIA GRANDE

43 FORNO À RESISTÊNCIA

800 20 1 h 16 PEQUENO

44 FORNO MICROONDAS 1200 30 2O min 12

45 FREEZER

130 - - 50 VERTICAL/HORIZONTAL

13

46 FRIGOBAR 70 - - 25

47 FRITADEIRA ELÉTRICA 1000 15 30 min 7,5

48 GELADEIRA

90 - - 30 1 PORTA

49 GELADEIRA

130 - - 55 2 PORTAS

50 GRILL 900 10 30 min 4,5

51 IOGURTEIRA 26 10 30 min 0,1

52 LÂMPADA FLUORESCENTE

11 30 5 h 1,65 COMPACTA – 11W

53 LÂMPADA FLUORESCENTE

15 30 5 h 2,2 COMPACTA – 15 W

54 LÂMPADA FLUORESCENTE

23 30 5 h 3,5 COMPACTA – 23 W

55 LÂMPADA INCANDESCENTE –

40 W 40 30 5 h 6

14

56 LÂMPADA INCANDESCENTE –

60 W 60 30 5 h 9

57 LÂMPADA INCANDESCENTE -

100 W 100 30 5 h 15

58 LAVADORA DE LOUÇAS 1500 30 40 min 30

59 LAVADORA DE ROUPAS 500 12 1 h 6

60 LIQUIDIFICADOR 300 15 15 min 1,1

61 MÁQUINA DE COSTURA 100 10 3 h 3,9

62 MÁQUINA DE FURAR 350 1 1 h 0,35

63 MICROCOMPUTADOR 120 30 3 h 10,8

64 MOEDOR DE CARNES 320 20 20 min 1,2

65 MULTIPROCESSADOR 420 20 1 h 8,4

66 NEBULIZADOR 40 5 8 h 1,6

67 OZONIZADOR 100 30 10 h 30

68 PANELA ELÉTRICA 1100 20 2 h 44

69 PIPOQUEIRA 1100 10 15 min 2,75

70 RÁDIO ELÉTRICO GRANDE 45 30 10 h 13,5

15

71 RÁDIO ELÉTRICO PEQUENO 10 30 10 h 3

72 RÁDIO RELÓGIO 5 30 24 h 3,6

73 SAUNA 5000 5 1 h 25

74 SECADOR DE CABELO

GRANDE 1400 30 10 min 7

75 SECADOR DE CABELOS

PEQUENO 600 30 15 h 4,5

76 SECADORA DE ROUPA

GRANDE 3500 12 1 h 42

77 SECADORA DE ROUPA

PEQUENA 1000 8 1 h 8

78 SECRETÁRIA ELETRÔNICA 20 30 24 h 14,4

79 SORVETEIRA 15 5 2 h 0,1

80 TORNEIRA ELÉTRICA 3500 30 30 min 52,5

81 TORRADEIRA 800 30 10 min 4

82 TV EM CORES – 14″ 60 30 5 h 9

83 TV EM CORES – 18″ 70 30 5 h 10,5

84 TV EM CORES – 20″ 90 30 5 h 13,5

85 TV EM CORES – 29″ 110 30 5 h 16,5

16

86 TV EM PRETO E BRANCO 40 30 5 h 6

87 TV PORTÁTIL 40 30 5 h 6

88 VENTILADOR DE TETO 120 30 8 h 28,8

89 VENTILADOR PEQUENO 65 30 8 h 15,6

90 VÍDEOCASSETE 10 8 2 h 0,16

91 VÍDEOGAME 15 15 4 h 0,9

17

• Após concluir a previsão de carga elétrica, determina-

se o padrão de energia. A entrada de energia é

denominada entrada de serviço, composta pelo

conjunto de elementos pertencentes a entrada de

energia em uma instalação elétrica.

Dificilmente a carga elétrica instalada em uma

edificação será utilizada simultaneamente (ao mesmo

tempo). Assim, para determinar a entrada, adota-se o

conceito de demanda.

2 – Dimensionamento da demanda e

determinação da entrada de serviço

(entrada de energia);

18

• 2.1 Demanda

• A demanda significa o valor de carga elétrica

instalada que é utilizada simultaneamente em uma

edificação, calculada como Provável Máxima

Demanda (PMD) através da seguinte fórmula:PMD =

PMD = (P.I +PTUG) x FDTUG + PTUE x FDTUE

P.I = Potência de iluminação em (VA);

PTUG = Potência de TUG em (VA);

FDTUG = Fator de demanda para TUG (encontra-se na

tabela Fator de demanda para iluminação e TUG);

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• PTUE = Potência de TUE em (VA).

• FDTUE = Fator de demanda para TUE. Encontra-se na

tabela Fator de demanda TUE.

• PMD = Provável Máxima Demanda em (KVA).

• 1 KVA = 1000VA.

20

Potência (W) Fator de demanda

0 a 1000 0,86

1001 a 2000 0,75

2001 a 3000 0,66

3001 a 4000 0,59

4001 a 5000 0,52

5001 a 6000 0,45

6001 a 7000 0,40

7001 a 8000 0,35

8001 a 9000 0,31

9001 a 10000 0,27

Acima de 10000 0,24

Fator de demanda

Iluminação e tomadas de uso geral (TUG)

21

Nº de circuitos de TUE Fator de demanda

01 1,00

02 1,00

03 0,84

04 0,79

05 0,76

06 0,65

07 0,60

08 0,57

09 0,54

Fator de demanda para TUE

22

10 0,52

11 0,49

12 0,48

13 0,46

14 0,45

15 0,44

16 0,43

17 0,42

18 0,41

19 0,40

20 0,40

21 0,39

22 0,39

23 0,39

24 0,38

25 0,38

23

Detalhes de entrada de energia

24

25

26

• Após calcular o PMD total da edificação e

transformar a unidade em KVA, entra-se em contato

com a companhia de energia do município onde

localiza-se a edificação e solicita-se a metodologia de

dimensionamento de Disjuntor de proteção (externo

de entrada da edificação).

• Onde no caso da COPEL é fornecido uma tabela de

dimensionamento que através do PMD total da

edificação em KVA, é possivel encontrar o disjuntor

de proteção (externo de entrada da edificação). o

número de fios, o medidor, o aterramento, o poste e

etc.

27

28

3 – Divisão instalação e distribuição em

circuitos;

• O objetivo é dividir a instalação, numerando os

circuitos (ligação de elementos elétricos), distribuindo

as cargas das tomadas e iluminação dos cômodos para

cada circuito. Seguindo os seguintes critérios:

• Circuitos de iluminação e tomadas são independentes;

• Circuitos de tomadas de cozinha e área de serviço

devem estar em circuitos exclusivos;

• Para cada TUE deve ser associado um circuito

terminal.

29

• 3.1 Para iluminação atribuir até 1500VA para cada

circuito.

• 3.2 Para TUG atribuir até 2000VA para cada circuito.

• 3.3 Para TUE atribuir um circuito por TUE.

• 3.4 Para TUG + Iluminação atribuir um circuito até

2000VA.

30

Exemplos de distribuição dos circuitos

31

32

4 – Dimensionamento dos condutores

Os condutores são dimensionados por vários critérios e

métodos diferentes, como o da queda de tensão e o

método da corrente . Vamos utilizar o método da

corrente.

Para dimensionar os condutores, primeiro é necessário

calcular a corrente, a fórmula utilizada para encontrar

a corrente do condutor é a seguinte:

I = P ÷ V

• I = Corrente na unidade Ampère (A);

• P = Potência na unidade Volts Ampère (VA);

• V = Tensão em Volts (V).

33

• Para este cálculo podemos utilizar a tensão de127V

ou 220V para iluminação e tomadas, isto vai

depender do fornecimento da companhia de energia

da cidade.

4.1Correção da corrente

• Para correção da corrente utilizaremos a seguinte

fórmula:

• I’ = I÷ (Fct x Fca)

• I’ = Corrente corrigida do circuito em (A).

• Fct = Fator de correção de temperatura, encontra-se

na tabela 35 da NBR 5410 a seguir:

34

35

• Fca = Fator de correção para agrupamento, encontra-

se na tabela a seguir:

36

37

• Após determinar a corrente corrigida para cada

circuito, determina-se- o disjuntor (Id) (valores

comerciais) através de tabela ou catálogo de

fabricantes, a seguir

• os disjuntores mais utilizados no mercado:

• 10A, 15A,16A, 20A, 25A, 32A, 40A, 50A, 63A,70A

80A , 90A ,100A.

38

Exemplos de disjuntores

39

40

41

Exemplo esquemático do quadro de distribuição

42

43

44

Esquema para projeto

45

46

Após determinar o disjuntor (valore comerciais)

utiliza-se os métodos de referência da NBR 5010 para

determinar as colunas das tabela 31 e 32 da NBR 5010.

Métodos de referência

Os métodos de referência são os métodos de instalação,

indicados na IEC 364-5-523, para os quais a

capacidade de condução de corrente foi determinada

por ensaio ou por cálculo. São eles:

a) A1 - condutores isolados em eletroduto de seção

circular embutido em parede termicamente isolante;

b) A2 - cabo multipolar em eletroduto de seção circular

embutido em parede termicamente isolante;

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c) B1 - condutores isolados em eletroduto de seção

circular sobre parede de madeira;

d) B2 - cabo multipolar em eletroduto de seção circular

sobre parede de madeira;

e) C - cabos unipolares ou cabo multipolar sobre

parede de madeira;

f) D - cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo;

g) E - cabo multipolar ao ar livre;

h) F - cabos unipolares justapostos (na horizontal, na

vertical ou em trifólio) ao ar livre;

i) G - cabos unipolares espaçados ao ar livre.

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NOTAS

1 Nos métodos A1 e A2, a parede é formada por uma

camada externa estanque, isolação térmica e uma

camada interna em madeira ou material análogo com

condutância térmica de no mínimo 10 W/m2.K.

O eletroduto, metálico ou de plástico, é fixado

junto à camada interna (não necessariamente em

contato físico com ela).

2 Nos métodos B1 e B2, o eletroduto, metálico ou de

plástico, é montado sobre uma parede de madeira, de

modo tal que a distância entre o eletroduto e a

superfície da parede seja inferior a 0,3 vez o diâmetro

externo do eletroduto.

49

3 No método C, a distância entre o cabo multipolar, ou

qualquer cabo unipolar, e a parede de madeira deve ser

inferior a 0,3 vez o diâmetro externo do cabo.

4 No método D, o cabo é instalado em um eletroduto

de plástico,metálico, ou de barro, ou diretamente

enterrado no solo de resistividade térmica de 2,5

K.m/W, a uma profundidade de 0,7 m.

5 Nos métodos E, F e G, a distância entre o cabo

multipolar ou qualquer cabo unipolar, e qualquer

superfície adjacente deve ser de no mínimo 0,3 vez o

diâmetro externo do cabo, para o cabo multipolar, ou

no mínimo igual ao diâmetro do cabo, para os cabos

unipolares.

50

6 No método G, o espaçamento entre os cabos

unipolares deve ser no mínimo igual ao diâmetro

externo do cabo.

O eletroduto, metálico ou de plástico, é fixado

junto à camada interna (não necessariamente em

contato físico com ela).

Após determinado as colunas da tabela 31 e 32 da NBR

5410, através da temperatura define-se qual das duas

tabelas será utilizada, 31 ou 32. Em seguida com a

corrente corrigida consulta-se a tabela e encontra-se o

diâmetro do condutor em mm² .

51

52

53

54

55

4.2 Condutores (fios/cabos elétricos)

• Os condutores a serem dimensionados são os

seguintes:

• Fase = liga a corrente elétrica.

• Neutro = neutraliza a corrente elétrica.

• Proteção = protege a instalação elétrica de descargas

de energia.

• Retorno = retorna a corrente elétrica.

56

O condutor dimensionado anteriormente é o fase, o

neutro e o proteção podem ser dimensionados com um

diâmetro no mínimo igual ao do fase, conforme

orientação da NBR 5410.

O diâmetro do condutor retorno será igual ao do

condutor neutro.

Conforme a NBR 5444. A simbologia adotada para

estes condutores são as seguintes:

Fase Neutro Proteção Retorno

57

A NBR 5410 propõe o uso das seguintes cores para os

condutores elétricos:

Condutor neutro: azul claro;

Condutor proteção: verde-amarelo ou verde

58

Exemplo de utilização dos condutores

59

60

61

62

5 – Dimensionamento de dispositivo de

proteção para o disjuntor e circuito

A proteção dos circuitos terminais é feita através do

disjuntor, que quando houver uma sobrecarga no

circuito o disjuntor se desliga.

O disjuntor de proteção (corrente que o condutor

suporta) é dimensionado da seguinte forma:

I´ ≤ Id ≤ Ic

I´ = Corrente corrigida do circuito em (A).

Id = corrente do disjuntor (valores comerciais) em (A).

Ic = corrente que o condutor suporta em (A).

63

6 – Dimensionamento de eletrodutos

O eletroduto é um elemento da instalação ao qual os

condutores são instalados passando por dentro dele.

Segundo orientação da NBR5410 a taxa máxima de

ocupação em relação à área da seção transversal dos

eletrodutos não seja superior a:

• 53% no caso de um condutor ou cabo;

• 31% no caso de dois condutores ou cabos;

• 40% no caso de três ou mais condutores ou cabos

64

Tabela- Dimensões totais dos condutores isolados

65

66

Tabela – Eletroduto de PVC rígido com rosca

Exemplo - eletroduto com mais de três condutores

67

68

Exemplo- eletroduto flexível

7 – Diagrama unifilar, multifilar;

• O diagrama unifilar ou o multifilar são

representações esquemáticas da instalação elétrica,

sendo o unifilar representado por todas as fases

através de um único fio (cabo), e o multifilar é

representado cada fase com um linha diferente. Ou

seja o multifilar contém mais informações detalhadas.

69

Exemplo de diagrama unifilar

70

Exemplo de diagrama multifilar

71

8 – Memorial de cálculos e lista de

materiais.

• O memorial de cálculos é composto pelos 7 capítulos

(passos) descritos neste material didático

anteriormente.

A lista de material deve ser elaborada em uma planilha

após concluir o dimensionamento (cálculos) e

desenvolvimento (desenho) do projeto elétrico.

72