Projeto elétrico

SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE TUCURUÍ

FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL

PROJETO INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDÊNCIAL

TUCURUÍ – PA

OUTUBRO/2012

JESAIAS BARBOSA DE SOUSA

APOLO MORAIS DE ALMEIDA

CARLOS EDUARDO DOS SANTOS

PAULO JOSÉ ALVES DA SILVA

PROJETO INSTALAÇÃO ELÉTRICA RESIDÊNCIAL

Projeto elétrico residencial dos

alunos da turma de Engenharia

Civil 2009 da Universidade

Federal do Pará – UFPA,

apresentado ao professor

Andrey Ramos como requisito

para 3ª avaliação.

TUCURUÍ – PA

OUTUBRO/2012

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ................................................................................................. 6

2. MEMÓRIA DE CÁLCULO ................................................................................ 8

2.1 Levantamento de Cargas ............................................................................ 8

2.1.1 Cargas de Iluminação ........................................................................ 8

2.1.2 Cargas de TUG’s e TUE’s .................................................................. 9

2.1.3 Potência Total Instalada (kW) .......................................................... 12

2.1.4 Potência Total Demandada (kVA) .................................................... 12

2.1.5 Tipo de Fornecimento (Rede CELPA) .............................................. 13

2.2 Divisão da Instalação em Circuitos ........................................................... 13

2.2.1 Circuitos Reservas ........................................................................... 15

2.3 Locação Quadro de Distribuição ............................................................... 16

2.4 Dimensionamento dos Fios Condutores e Proteção ................................. 19

2.5 Dimensionamento dos Eletrodutos ........................................................... 31

3. CONCLUSÃO ................................................................................................. 37

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Cargas de iluminação ................................................................................ 8

Tabela 2 – Cargas de TUG’s e TUE’s ....................................................................... 10

Tabela 3 – Fator de demanda para residências ........................................................ 12

Tabela 4 – Tabela de padronização da Rede CELPA ............................................... 13

Tabela 5 – Divisão da instalação em circuitos ........................................................... 14

Tabela 6 – Locação do quadro de distribuição .......................................................... 16

Tabela 7 – Eletrodutos de PVC rígido ....................................................................... 31

Tabela 8 – Ocupação máxima dos eletrodutos de PVC por condutores de mesma

seção ......................................................................................................................... 31

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 – Planta baixa residencial ............................................................................. 7

Figura 2 – Distribuição dos pontos de iluminação e tomadas ................................... 11

Figura 3 – Coordenadas do baricentro das cargas ................................................... 18

1. INTRODUÇÃO

No trabalho que segue, será apresentado um projeto elétrico de uma

determinada unidade habitacional, que foi desenvolvido tomando como base as

respectivas dimensões e características desta edificação para levantamento e

determinação dos elementos que irá compor sua instalação.

O projeto contém, fundamentalmente, os seguintes itens:

- Memorial de calculo, onde são descritas e justificadas soluções aplicadas no

projeto, apresentando: Levantamento das cargas (TUG’s e TUE’s), divisão dos

circuitos, tipo de fornecimento, com base no manual da concessionária da região

(Rede CELPA), dimensionamento dos condutores e dimensionamento dos

disjuntores e eletrodutos;

-Planta com Simbologia dos Elementos inseridos, onde é representado o

posicionamentodos pontos de luz, pontos de comando (interruptores simples,

paralelos, etc.) e tomadas (TUG’s e TUE’s);

- Diagrama Unifilar, que mostra uma representação gráfica do circuito elétrico em

sua totalidade, e respectivos dispositivos elétricos, de forma organizada.

Atendendo as prescrições estabelecidas pela norma da ABNT, e da

concessionária local, o projeto foi assim então elaboradovisando garantir uma

instalação elétrica que possa ser executada com economia e segurança.

6

Figura 1 – Planta baixa residencial.

7

2. MEMÓRIA DE CÁLCULO

2.1 Levantamento de Cargas

2.1.1 Cargas de Iluminação

Levantamento de carga de iluminação feita com base na NBR – 5410 Instalações

elétricas de Baixa Tensão onde se diz:

Item 4.2.1.2.2 Iluminação parte c e d:

- Em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas

acomodações de hotéis, motéis e similares deve ser previsto pelo menos um ponto

de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 VA, comandado por interruptor de

parede;

- Em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² deve ser

prevista uma carga mínima de 100 VA; em cômodo ou dependências com área

superior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6

m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros.

Dependência Área (m²)

Nº de pontos

Potência aparente de iluminação (VA) TOTAL

(VA)

Sala 23,45 1 6 + 4 + 4 + 4 + 4 + 1,45 = 23,45 m²

(100 + 60 + 60 + 60 + 60) 340

Jantar 10,65 1 6 + 4 + 0,65 = 10,65 m²

(100 + 60) 160

Conzinha 7,5 1 6 + 1,5 = 7,5 m²

(100) 100

Dormitório 15,4 1 6 + 4 + 4 + 1,4 = 15,4 m²

(100 + 60 + 60) 220

A. Serviço 5,1 1 100 100

Hall1 2,06 1 100 100

Hall 2 4,7 2 2x100 200

Suíte 1 16,45 1 6 + 4 + 4 + 2,45 = 16,45 m²

(100 + 60 + 60) 220

Suíte 2 7,95 1 6 + 1,95 = 7,95 m²

(100) 100

W.C 1 4,75 1 100 + 1 arandela de 60 VA 160

W.C 2 3,3 1 100 + 1 arandela de 60 VA 160

W.C 3 4,5 1 100 + 1 arandela de 60 VA 160

TOTAL (VA): 2020

Tabela 1 – Cargas de iluminação.

8

2.1.2 Cargas de TUG’s e TUE’s

NBR – 5410 item 4.2.1.2.3 Tomadas de uso geral (TUG’s):

Parte a) :

- Em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório;

- Em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais

análogos, no mínimo uma tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo

que, acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m, deve ser

prevista pelo menos uma tomada;

- Em halls, corredores, subsolos, garagens, sótãos e varandas, pelo menos

uma tomada;

- Nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6 m²,

pelo menos uma tomada; se a área for superior a 6 m², pelo menos uma tomada

para cada 5 m, ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto

possível;

Parte b) :

Nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares,

às tomadas de uso geral devem ser atribuídas as seguintes potências:

- Em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço,

lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por tomada, até três tomadas, e

100 VA, por tomada, para as excedentes, considerando cada um desses ambientes

separadamente;

- Nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por tomada.

NBR – 5410 item 4.2.1.2.4 Tomadas de uso específico (TUE’s):

Parte a) :

- Às tomadas de uso específico deve ser atribuída uma potência igual à

potência nominal do equipamento a ser alimentado;

9

Dependência

Dimensões TUG’s TUE’s

Área (m²)

Perímetro (m)

Nº de pontos

Pot. Unit. (VA)

Pot. Total (VA)

Nº de pontos

Pot. Unit. (VA)

Pot. Total (VA)

Sala 23,45 20,4 4 4 x 100 400 Jantar 10,65 13,1 3 3 x 100 300

Conzinha 7,5 11 3 2 x 600 1 x 100

1300 1 1 1

TE – 3700 MI – 1500 CA – 1200

6400

Dormitório 15,4 18,3 4 4 x 100 400 1 AC – 1600 1600

A. Serviço 5,1 9,4 1 1 x 600 600 1 1

LR – 1000 SR – 6000

7000

Hall1 2,06 5,8 1 1 x 100 100 Hall 2 4,7 11,8 1 1 x 100 100 Suíte 1 16,45 16,4 4 4 x 100 400 1 AC – 1600 1600 Suíte 2 7,95 11,9 3 3 x 100 300 1 AC – 1600 1600 W.C 1 4,75 9,9 1 SC – 2000 2000 1 CH – 6000 6000 W.C 2 3,3 7,6 1 SC – 2000 2000 1 CH – 6000 6000 W.C 3 4,5 9 1 SC – 2000 2000 1 CH – 6000 6000

Legenda:

TOTAL (VA): 9900

TOTAL (VA): 36200 TUG’s = tomadas de uso

geral; TUE’s = tomadas de uso específico;

SC = secador de cabelo; AC = ar

condicionado; CH = chuveiro

elétrico; TE = torneira

elétrica; MI = microondas; CA = cafeteira; LR = lavadora de roupa;

SR = secadora de roupa;

Tabela 2 – Cargas de TUG’s e TUE’s.

10

Legenda:

Figura 2 – Distribuição dos pontos de iluminação e tomadas.

11

2.1.3 Potência Total Instalada (kW):

2.1.4 Potência Total Demandada (VA):

g – fator de demanda (tabela 3)

P1 - ∑ Potência (Iluminação + TUG’s)

P2 - ∑ Potência de TUE’s

Tabela 3 – Fator de demanda para residências

12

2.1.5 Tipo de Fornecimento (Rede CELPA):

Potência Demandada: 39,06 kVA

De acordo com a concessionária CELPA o projeto elétrico da residência se

enquadra na categoria T5 (trifásico), com disjuntor geral de 120 A, condutores do

ramal de entrada fase (neutro) + terra: 50(35)mm²+25; eletroduto e curva de PVC:

50 mm e 1,5”.

2.2 Divisão da Instalação em Circuitos

A divisão da instalação elétrica em circuitos foi feita com base em alguns critérios

destacados a seguir:

- Separação dos circuitos de iluminação e tomadas;

- Separação do circuito de iluminação em dois: social e serviço;

- Prever circuitos independentes, exclusivos para cada equipamento com corrente

nominal superior a 10 A;

Tabela 4 – Tabela de padronização Rede CELPA

13

- Pontos de tomadas de cozinha, copas, copas-cozinha, áreas de serviço,

lavanderias e locais semelhantes alimentados por circuitos destinados unicamente a

estes locais;

- Procurar limitar os circuitos de iluminação e TUG’s a 10 A, ou seja, 1270 VA em

127 V e 2200 VA em 220 V de modo a evitar a utilização de fios condutores de

grande bitola nos circuitos terminais dificultando a instalação dos condutores no

eletroduto e nas ligações com tomadas e interruptores;

- Dividir os circuitos nas fases o mais uniforme possível;

Nº do Circuito

Tipo Especificação Potência

Total (VA)

Fases

1 2 3

1 Ilumin. Social Sala, Halls, Dormitório e Suítes 1180 1180

2 Ilumin. Serviço Jantar, Conzinha, A. Serviço e W.C’s 840 840

3 TUG’s Cozinha 1300 1300

4 TUE Torneira elétrica 3700 1850 1850

5 TUE Microondas 1500 1500

6 TUE Cafeteira 1200 1200

7 TUG’s Área de serviço (1 TUG + Lavadora de roupa) 1600

1600

8 TUE Secadora de roupa 6000 3000 3000

9 TUG’s Sala, Jantar, Halls, Dormitório e Suítes 2000

2000

10 TUE Ar condicionado (Suíte 1) 1600 800 800

11 TUE Ar condicionado (Suíte 2) 1600 800 800

12 TUE Ar condicionado (Dormitório) 1600

800 800

13 TUG W.C 1 2000 2000

14 TUG W.C 2 2000 2000

15 TUG W.C 3 2000 2000

16 TUE Chuveiro elétrico (W.C 1) 6000 3000 3000



Carga Instalada (VA) 48120 15630 15940 16550

Demanda (VA) 39061 13213 12794 13054

Corrente (A) 104,0 100,7 102,8

Tabela 5 – Divisão da instalação em circuitos

14

a) Demanda e corrente na fase R:

g – é o mesmo encontrado para o cálculo da potência demandada

b) Demanda e corrente na fase S:

c) Demanda e corrente na fase T:

2.2.1 Circuitos Reservas

A instalação elétrica foi dividida em 18 circuitos. Logo a quantidade mínima de

circuitos reservas para 13 ≤ QD ≤ 30 circuitos é de 4 circuitos reservas.

15

2.3 Locação do Quadro de Distribuição

A localização do quadro de distribuição foi feita com base onde há uma maior

concentração de cargas, visando economia na fiação. Portanto a posição adotada foi

a mais próxima das coordenadas do baricentro das cargas, dado pela equação

abaixo:

X Y P X.P Y.P

0,25 0,87 100 25 87

0,25 3,47 100 25 347

3,25 2,8 100 325 280

1,78 1,97 160 284,8 315,2

4,21 0,61 100 421 61

4,89 1,25 100 489 125

4,89 1,4 100 489 140

6,3 2,45 340 2142 833

9,2 3,5 100 920 350

7,24 4,65 100 724 465

6 4,65 100 600 465

1,94 3,95 100 194 395

1,04 3,95 600 624 2370

0,25 4,47 600 150 2682

0,25 5 1200 300 6000

0,25 5,78 3700 925 21386

1,77 6,45 1500 2655 9675

1,74 5,17 100 174 517

1,47 6,6 600 882 3960

1,8 7,4 100 180 740

1,77 8,3 6000 10620 49800

3,25 8 1000 3250 8000

3,84 6 100 384 600

3,87 8,53 100 387 853

4,35 7,68 100 435 768

5,14 4,8 100 514 480

8,24 4,8 100 824 480

9,2 7,14 1600 14720 11424

7,64 8,3 100 764 830

Tabela 6 – Locação do quadro de distribuição

16

5,34 8,3 100 534 830

6,86 6,52 220 1509,2 1434,4

2,1 8,45 100 210 845

0,65 8,45 100 65 845

0,25 10,64 1600 400 17024

2,1 11,4 100 210 1140

1,75 9,87 100 175 987

0,71 12,9 60 42,6 774

2,2 12,9 6000 13200 77400

1,53 12,33 100 153 1233

1,32 11,56 2000 2640 23120

3,34 9,93 2000 6680 19860

2,85 10,85 60 171 651

3,6 11,79 100 360 1179

4,35 12,4 6000 26100 74400

5 12,9 100 500 1290

7,7 12,9 100 770 1290

8,7 12,9 1600 13920 20640

5,9 9,9 100 590 990

8,7 9,9 100 870 990

6,81 11,39 220 1498,2 2505,8

6,05 8,45 6000 36300 50700

8,2 8,45 2000 16400 16900

8,57 9,75 60 514,2 585

6,85 9,13 100 685 913

SOMA (W.m) 168924 442954,4

P TOTAL (W) 48120

X' 3,51

Y' 9,21

Coordenadas para posição do quadro de distribuição: 3,51 e 9,21:

Por questões de espaço disponível, o quadro de distribuição foi colocado na posição

mostrado na figura abaixo:

17

Figura 3 – Coordenadas do baricentro das cargas

18

2.4 Dimensionamento dos Fios Condutores e Proteção

Dados a serem considerados para o dimensionamento:

- Isolação do tipo PVC, temperatura ambiente 30°C Fct = 1,00 (fator de

correção da temperatura);

- Maneira de instalação: B5 (Condutores isolados em eletroduto embutido em

alvenaria).

a) Circuito 1 (Iluminação social):

Trecho mais denso para o circuito 1:

Eletroduto com 6 circuitos Fca (fator de agrupamento) = 0,55

Com I’p = 16,89 A Ic = 17,5 A #1,5mm

O intervalo não permite um disjuntor (In) disponível em

mercado. Logo, adota-se um Ic superior de 24 A #2,5mm

Com tem-se um In de 10 A.

Circuito 1: Fase-neutro #2,5mm e Disjuntor 10 A

19

b) Circuito 2 (Iluminação serviço):



Com I’p = 12,02 A Ic = 13,5 A #1,0mm




Circuito 2: Fase-neutro #2,5mm e Disjuntor 10 A

c) Circuito 3 (TUG’s Cozinha):



20

Com I’p= 18,61 A Ic = 24 A #2,5mm

O intervalo não permite um disjuntor (In) disponível

em mercado. Logo, adota-se um Ic superior de 32 A #4,0mm


Circuito 3:Fase-neutro-terra #4,0mm e Disjuntor 15 A

d) Circuito 4 (TUE torneira elétrica):



Com I’p= 24,02 A Ic = 28 A #4,0mm




21

Circuito 4:Fase-fase-terra #6,0mm e Disjuntor 25 A

e) Circuito 5 (TUE microondas):



Com I’p= 16,87 A Ic = 17,5 A #1,5mm




Circuito 5: Fase-neutro-terra #2,5mm e Disjuntor 15 A

f) Circuito 6 (TUE cafeteira):


22


Com I’p= 13,5 A Ic = 13,5 A #1,0mm





g) Circuito 7 (TUG’s da A. serviço):



Com I’p= 22,9 A Ic = 24A #2,5mm



23



h) Circuito 8 (TUE secadora de roupa):



Com I’p= 49,58 A Ic = 50A #10,0mm




Circuito 8:Fase-fase-terra #16mm e Disjuntor 35 A

i) Circuito 9 (TUG’s sala, jantar, halls, dormitório e suítes):


24


Com I’p= 28,63 A Ic = 32 A #4,0mm


em mercado. Logo, adota-se um Ic superior de 41 A #6mm



j) Circuito 10 (ar condicionado da suíte 1):



Com I’p = 11,18 A Ic = 13,5 A #1,0mm

Por norma, a bitola mínima para circuito de tomadas: 2,5 mm.

25

Logo para #2,5mm Ic = 24 A


Circuito 10: Fase-fase-terra #2,5mm e Disjuntor 10 A

l) Circuito 11 (ar condicionado da suíte 2):



Com I’p = 12,12 A Ic = 13,5 A #1,0mm





m) Circuito 12 (ar condicionado do dormitório):


26


Com I’p = 11,18 A Ic = 13,5 A #1,0mm





n) Circuito 13 (TUG W.C 1):



Com I’p = 24,23 A Ic = 32 A #4,0mm


27


o) Circuito 14 (TUG W.C 2):



Com I’p = 26,25 A Ic = 32 A #4,0mm





p) Circuito 15 (TUG W.C 3):


28


Com I’p = 26,25 A Ic = 32 A #4,0mm





q) Circuito 16 (chuveiro elétrico W.C 1):



Com I’p = 41,95 A Ic = 57 A #10,0mm



29

r) Circuito 17 (chuveiro elétrico W.C 2):



Com I’p = 45,45 A Ic = 57 A #10,0mm



s) Circuito 18 (chuveiro elétrico W.C 3):



Com I’p = 45,45 A Ic = 57 A #10,0mm

30



2.5 Dimensionamento dos Eletrodutos

Os eletrodutos foram dimensionados seguindo dois critérios:

1) Que a área total dos condutores não exceda 40% da área interna do

eletroduto.

2) Para eletrodutos com condutores de mesma seção entra-se na tabela com a

quantidade de condutores e sua seção.

Tabela 7 – Eletrodutos de PVC rígido

Tabela 8 – Ocupação máxima dos eletrodutos de PVC por condutores de mesma seção

Obs: Por norma o diâmetro mínimo do eletroduto deve ser de 20 mm.

31

a) Trecho QD - Ponto de luz h:

- circuito 13: 3 condutores de 4,0 mm²




Seção total (St) dos condutores:

< 80,4 mm² eletroduto Ø 20mm

b) Trecho QD-Ponto de luz L:






Seção total (St) dos condutores:


c) Trecho:

- Ponto de luz L e TUE 1600VA

- Ponto de luz h e TUE 1600VA

- Ponto de luz h e TUE 1600VA

- Ponto de luz b e interruptor b

- Ponto de luz a e ponto de luz b

3 Condutores de 2,5 mm² eletroduto Ø 16mm (eletroduto Ø 20mm)

32

d) Trecho:

- Ponto de luz h e TUE 6000 W

- Ponto de luz L e TUE 6000 W

- Ponto de luz p e TUE 6000 W

3 Condutores de 10,0 mm² eletroduto Ø 20mm

e) Trecho:

- Ponto de luz h e arandela (W.C 1)

- Ponto de luz p e arandela (W.C 2)

- Ponto de luz j e ponto de luz p

- Ponto de luz j e interruptor j

- Ponto de luz m e interruptor m

- Ponto de luz g e interruptor g

- Ponto de luz g e ponto de luz h

- Ponto de luz e e interruptor e

- Ponto de luz f e interruptor f

- Ponto de luz c e ponto de luz d

2 Condutores de 2,5 mm² eletroduto Ø 16mm (eletroduto Ø 20mm)

f) Trecho:

- Ponto de luz p e TUG 2000 W

- Ponto de luz L e arandela

- Arandela (W.C 3) e TUG 2000 W

- Ponto de luz d e TUE (1200 VA)

3 Condutores de 2,5 mm² e 3 condutores de 6,0 mm²

33


g) Trecho:

- Ponto de luz L e ponto de luz p

2 Condutores de 2,5 mm², 3 condutores de 6,0 mm² e 3 Condutores de 10,0 mm².


h) Trecho:

- Ponto de luz h e TUG 2000 W

- Ponto de luz d e interruptor d

3 Condutores de 2,5 mm² e 3 Condutores de 4,0 mm².


i) Trecho:

- QD e ponto de luz f

4 Condutores de 2,5 mm², 6 Condutores de 4,0 mm², 3 condutores de 16 mm² e 3

condutores de 6 mm²

< 138,6 mm² eletroduto Ø

25mm

j) Trecho:

- Ponto de luz f e ponto de luz j

- Ponto de luz e e ponto de luz g

4 Condutores de 2,5 mm², 3 Condutores de 6,0 mm²


l) Trecho:

- Circuito 9 e TUG’s

- TUE (1200 VA) e TUE (3700W)

34

3 Condutores de 6 mm² eletroduto Ø 20mm

m) Trecho:

- Ponto de luz f e ponto de luz m

- Ponto de luz c e interruptor c

- Ponto de luz e e ponto de luz a

3 Condutores de 6 mm² e 2 condutores de 2,5 mm²


n) Trecho:

- Ponto de luz f e ponto de luz e

4 Condutores de 2,5 mm², 3 condutores de 4,0 mm² e 3 condutores de 6 mm²


o) Trecho:

- Ponto de luz f e ponto de luz i

2 Condutores de 2,5 mm², 3 condutores de 4,0 mm² e 3 condutores de 16 mm²


p) Trecho:

- Ponto de luz i e TUE


q) Trecho:

- Ponto de luz i e TUG

3 Condutores de 4,0 mm² eletroduto de 16 mm² eletroduto Ø 20mm

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r) Trecho:

- Interruptor d e TUE


s) Trecho:

- Circuito 3 e TUG’s

- Interruptor i e TUE


t) Trecho:

- Ponto de luz i e interruptor i

- Ponto de luz e e ponto de luz d



t) Trecho:

- QD e ponto de luz d



u) Trecho:

- Ponto de luz d e interruptor d


v) Trecho:

- QD e ponto de luz d


< 80,4 mm² eletroduto Ø 20m

36

3. CONCLUSÃO

O projeto de instalações elétricas desenvolvido no decorrer desse trabalho

representa, em suma, um planejamento formalizado para que as instalações possam

ser devidamente executadas. O objetivo foi permitir que as instalações elétricas

fossem realizadas obedecendo ao máximo os parâmetros de economia e segurança,

a fim de oferecer benefícios, como conforto e bem-estar aos usuários finais da

instalação.

A clareza no projeto também é um requisito que foi procurado essencialmente

ser levado em consideração, haja vista que quanto mais detalhado for o projeto,

menos passível de erros na hora da execução ele será.

Evidentemente, que as justificativas e soluções para todas as situações que

foram observadas podem variar de acordo com o projetista, não havendo, portanto,

um único caminho para se chegar a um resultado satisfatório, mas isso, no entanto,

dependerá fundamentalmente das características e experiência do profissional

encarregado pelo projeto em questão.

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Projeto elétrico