Ateramento Elétrico

Denomina-se aterramento a ligação intecional com a terra, isto é, com a massa condutora da terra.

Todo equipamento eletrico deverá, por razões de sgurança, ter o seu corpo aterrado. Também as instalações ( eletrodutos metálicos, caixas, quadros de derivação, etc.) deverão ser bem aterradas.

Isso e nescessaio porque poderá haver  circulação de corrente entre a parte elétrica e a parte mecânica do apalho aterrado ( o caso mais comum é o fio desencapado encostando na estrutura ). Estando o aparelho aterrado esta corrente sera desviada para  a terra e poderá operar o dispositivo de proteção do circuito, mas se o aparelho não estiver aterrado, o caminho mais facil para esta corrente poderar se o corpo do proprio operador, causando danos ás vazes irreparáveis.

Dois são tipos de aterramento a considerar:

• O aterramento do sistema ou aterramento por razões funcionais.
• O aterramento do equipamento ou aterramento por razões de proteção.

Um sistema aterrado possui o neutro ou outro condutor intencionalmente ligado á terra, diretamente ou através de uma impedância (resistência ou reatância).

 

O aterramento do equipamento de uma instalação elétrica consiste na ligação á terra, atraves dos condutores de proteção de todas as massas ( condutos metalicos, armações de cabos,carcaças de motores, caixas metálicas de equipamentos, etc.) e dos eventuais elementos condutores estranhos á instalação.

 

Algumas máquinas elétricas portateis vêm com uma tomada de três pinos (um para aterramento). sendo comum colocar um adaptador que elimina o pino de aterramento. Isto não  deve ser feito porque o aterramento, como foi dito anteriormente, evita que o operador venha a se acidentar quando utilizar o aparelho.

 

Os aterramentos são efetuados com eletrodos de aterramento que podem ser: hastes, perfis, barras, cabos nus, fitas, etc. O termo eletrodo refere-se sempre ao condutor ou ao conjunto de condutores em contato com a terra e , portanto, abrange desde uma simples haste isolada até uma completa " malha de aterramento" , constituida pela associação de haste com cabos.

 

O "Padrão " deverá ser aterrado atrvés de haste de terra de comprimento não inferior a 2,4m observadas as instruções da Norma ND-5.1 - "Fornecimento em Tensão Secundária - Rede de Distribuição Aérea".

Sistema Trifásico

 

Sistema Trifásico

 

 

O sistema trifásico é a forma mais comum de geração, transmissão e distribuição de energia elétrica em corrente alternada. Este sistema incorpora o uso de três ondas senoidais balanceadas, defasadas em 120 graus entre si, de forma a balancear o sistema, tornando-a muito mais eficiente ao se comparar com três sistemas isolados. As máquinas elétricas trifásicas tendem a ser mais eficientes pela utilização plena dos circuitos magnéticos. As linhas de transmissão permitem a ausência do neutro, e o acoplamento entre as fases reduz significantemente os campos eletromagnéticos. Finalmente, o sistema trifásico permite a flexibilidade entre dois níveis de tensão.

O sistema responsável pelo transporte de energia elétrica das unidades geradoras para as unidades consumidoras é composta basicamente por três subsistemas:

Sistema de geração de energia

composta pelos elementos responsáveis pela conversão da energia de alguma fonte primária em energia elétrica e quaisquer outros componentes das unidades de geração.

Sistema de transmissão

composta pelos elementos responsáveis pelo transporte da energia obtida dos vários sistemas de geração para o(s) sistema(s) de distribuição interligados pelo sistema de transmissão.

Linhas de transmissão trifásicas

Sistemas de distribuição

 

composta pelos elementos responsáveis pela adequação da energia para o uso de consumidores de grande, médio e pequeno porte.

A transmissão de energia elétrica é feita por meio de um sistema de transformadores e condutores elétricos também chamados de linhas de transmissão os quais transmitem a energia elétrica gerada nas unidades geradoras para as unidades consumidoras ou cargas.

O sistema de transmissão permite que a tensão eléctrica proveniente dos terminais dos geradores localizados nas unidades de geração alcance a alimentação das unidades de consumo atendidas pelo sistema.

Nos primórdios da implementação do sistema de transmissão de energia de longa distância, graças ao avanço tecnológico principalmente devido ao trabalho de Nikola Tesla foi utilizado o sistema alternado para as tensões e correntes, de forma a permitir o transporte de energia a longas distâncias sem perdas significativas a ponto de inviabilizar o processo.

Para a geração de tensões e correntes alternadas, utiliza-se geradores síncronos ou de indução que em teoria poderiam fornecer qualquer número de sinais de tensões e correntes alternadas igualmente defasadas entre si dependendo da construção dos geradores.

Por questões de praticidade, econômicas (economia de material) e técnicas (qualidade da energia fornecida), optou-se por utilizar o sistema trifásico.

 

Definição:

 

Os sistemas trifásicos de energia elétrica são compostos de 3 tensões alternadas, no qual a energia elétrica é transmitida por meio da composição dos três sinais de tensão defasados de radianos (120°,1/3 de um ciclo).

A cada sinal de tensão alternada utilizado no sistema atribui-se o nome de fase, e portanto no sistema com 3 sinais temos um sistema trifásico

Originalmente o sistema é projetado para fornecer sinais de tensão senoidais no tempo, mas com o aumento das cargas eletrônicas (não lineares) a forma de onda do sinal de tensão sofre deformações o que causa o surgimento de harmônicos no sinal de tensão.

 

Configuração variável e definições básicas

Ao se trabalhar com sistemas trifásicos, é comum se definir algumas variáveis relacionadas a tensão e a corrente, para facilitar o cálculo da potência elétrica transmitida. Considerando um sistema trifásico com uma distribuição simétrica de cargas nas 3 fases^[1] e supondo que as formas de onda da tensão são senoidais temos:

Definindo

onde é o tempo, a freqüência e a velocidade angular.

Utilizando , as formas de onda para sistemas trifásicos são:

onde é valor eficaz dos sinais de tensão.

Quando se mede as tensões que estão aplicadas diretamente sobre as cargas temos o sinal de 'tensão de fase'. , e são as tensões de fase.

Ligação Estrela e Triângulo

As cargas trifásicas podem ser interligadas ao sistema de dois modos distintos:

• em estrela, também chamado de Y: um dos terminais das cargas é conectado a uma das fases do sistema enquanto o outro terminal é conectado a um ponto comum que é o neutro utilizado para se medir as tensões de fase.
• em triângulo, também chamado de delta: nesta configuração um dos terminais das cargas é conectado a um outro terminal de outra carga e as fases do sistema são interligadas nos pontos de junção dos terminais da carga.

• 

  Estrela (símbolo: Y)
  
• 

  Triângulo ou delta (símbolo: Δ)
  

Na conexão estrela podemos calcular o valor eficaz das 'tensões de linha' a partir dos valores eficazes das 'tensões de fase':

E as 'correntes de fase' são idênticas às 'correntes de linha', pois a corrente que circula por uma das cargas é a mesma que circula por uma das fases.

Na conexão triângulo ou delta a 'tensão de fase' é igual a 'tensão de linha' pois a tensão aplicada sobre cada uma das cargas é a diferença entre as tensões aplicadas às cargas vizinhas. E os valores eficazes das 'correntes de linha' podem ser calculadas com os valores eficazes das 'correntes de fase':

Pressupondo um sistema balanceado, que nem sempre ocorre na prática.

Transferência de potência constante

Uma propriedade importante do sistema trifásico é que a potência disponível para uma carga, , é constante no decorrer do tempo (válido para sistemas simétricos).

Para simplificar o cálculo, definimos uma variável intermediária adimensional:

Assim, substituindo:

Como o foi eliminado, observa-se que a potência total não varia com o tempo. Essa propriedade é essencial para manter grandes motores e geradores rodando suavemente.

Modelagem de sistemas trifásicos

Um sistema trifásico genérico pressupõe, no mínimo, o triplo de trabalho para modelar o circuito de cada fase e as interações entre eles. Um método de estudo consagrado são as componentes simétricas, no qual um circuito trifásico pode ser decomposto em três circuitos monofásicos. Cada circuito representa uma componente: zero, positiva e negativa (ou homopolar, direta e inversa).

Esta modelagem é usada em estudos de sistemas de potência, com as grandezas frequentemente representadas em pu.

instalações eletricas residencial

             Instalação de Tomadas e lâmpadas

  

 Os procedimentos para fazer a instalação elétrica de uma casa são praticamente os mesmos, qualquer que seja o número de cômodos. Tudo começa no projeto de elétrica, que deve definir o tipo e a bitola dos conduítes utilizados, seu encaminhamento e a fiação específica para cada ponto. O procedimento deve ser coordenado por um eletricista capacitado, para evitar a instalação de fiação errada e possíveis acidentes e problemas com fornecimento.

Veja como instalar fios, conduítes, caixas de tomada e de interruptores de uma residência. Confira o projeto, escolha materiais certificados e use equipamento de segurança

Primeiro, são instaladas as caixas octogonais nas lajes, depois é feito o encaminhamento dos conduítes pelas paredes até as caixas 4x2 ou 4x4 das tomadas e interruptores. Em seguida, são instalados os fios, e depois toda a fiação de cada cômodo segue junta, dentro dos conduítes, até os quadros de distribuição. Se essa distância é muito grande ou se houver derivação, terá necessidade de uma caixa de recepção de conduítes intermediária, chamada de caixa de passagem.

Em cada cômodo, o caminho dos conduítes é definido em projeto. Além de passar pelas paredes, eles atravessam o teto ou o piso. Para passar pela laje do piso, no entanto, é necessária uma boa espessura de contrapiso, que garanta com folga a passagem da tubulação. Os conduítes podem ser corrugados ou lisos, ou do tipo mangueira, mais utilizado em apartamentos. Em geral, os conduítes empregados dentro de cada cômodo têm bitolas entre ¾" até 1", e os que levam toda a fiação até a caixa de distribuição devem apresentar diâmetros maiores.

 

Ferramentas

São necessárias ferramentas simples como martelo, talhadeira, ponteiro, colher de pedreiro, alicate, canivete, voltímetro, amperímetro, chave de fenda e chave Philips, além de equipamentos de proteção individual.

 

De acordo com o projeto, é feita a marcação na laje para instalação da caixa octogonal de distribuição dos conduítes, em geral inserida no ponto central da laje.

Depois da colocação dos conduítes, fixe a caixa com argamassa, o chamado chumbamento.

       

Os conduítes atravessam a parede até encontrar as caixas 4x4 ou 4x2 de tomadas e interruptores, sempre de acordo com o projeto.

 

Dependendo do comprimento do caminho, os conduítes podem precisar de emendas, feitas por meio de luvas que unem as partes da tubulação.

Depois de instalados nas paredes, cubra os conduítes com massa e nivele a parede. Os conduítes podem ser embutidos com o auxílio de uma talhadeira, ainda na fase em que os tijolos estão aparentes (processo mais rápido, a parede não fica com emenda) ou quando as paredes já receberam a massa grossa (processo mais demorado, mas garante maior precisão e estabilidade na colocação dos conduítes).

Encaixe dos conduítes nas caixas e correto posicionamento das caixas nas paredes.

 

Inicie o chumbamento da caixa com o auxílio de uma colher de pedreiro.

 

 

Com a desempenadeira, retire o excesso de massa e nivele perfeitamente a parede para evitar ondulações. Após a parede nivelada e seca, a caixa está pronta para receber a fiação.

A fiação definida em projeto deve ser inserida dentro dos conduítes conforme os circuitos. Amarre com fita isolante os fios em uma guia rígida, chamada de passa-fio, que vai "levar" os fios no interior dos conduítes de um ponto a outro.

       

O passa-fio pode começar a ser embutido dentro dos conduítes encaixados na caixa do teto ou nas caixas de tomadas e interruptores. Não importa por onde começar a embutir, o importante é levar a fiação pelo caminho certo.

 

 Depois de chegar na outra ponta do conduíte, a guia deve ser totalmente puxada, até que a fiação apareça, de maneira a garantir que todos os fios estejam embutidos no conduíte certo. A guia então pode ser retirada e utilizada em outro conjunto de fios.

 

Para a inserção dos fios dentro de acabamentos como tomadas e interruptores, corte a ponta da capa dos fios, cerca de 2 cm, instale os fios desencapados nos locais apropriados dos acabamentos e aparafuse-os.

 

 Depois de os fios serem aparafusados na tomada, complete a instalação com o encaixe do acabamento na caixa específica, e termine colocando o espelho correspondente.

 Para a instalação de luminárias, os fios que pendem do teto também devem ser desencapados.

 Os fios soltos devem ser enrolados entre si, emendados e recobertos com uma fita isolante. É muito importante que esse serviço seja feito por um profissional capacitado para evitar erros na junção dos fios

 

 Para a instalação de uma lâmpada, insira dentro do soquete os fios emendados de acordo com os circuitos.

 

 Enquanto a fiação é passada e ligada dentro dos cômodos, os conduítes de maior bitola já podem ser instalados no encaminhamento até o quadro de distribuição, juntamente com o conjunto de fios vindos de cada cômodo. Esses fios serão ligados a disjuntores específicos, de acordo com o projeto dos circuitos que irão regular o fornecimento de energia a todos os cômodos da casa.

Depois de todos os conduítes e fios passados e ligados dentro dos ambientes da casa, é feita a ligação entre a caixa de luz localizada fora da residência e a fiação principal que leva a energia até o quadro de distribuição.

                                           Dicas

» É importante que o eletricista busque a certificação pela norma NR-10, que trata de segurança em instalações e serviços em eletricidade.

» Toda a fiação utilizada na obra deve ser certificada pelo Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial), órgão que avalia a qualidade do produto.

» A instalação elétrica deve ser feita com equipamento de proteção individual, principalmente óculos de proteção, sapatos com sola de borracha e capacete. As luvas de pelica garantem a firmeza e segurança para executar cortes, emendas e passagem dos fios no conduíte.

» Deve-se observar o local correto da instalação dos fios fase, terra e neutro das tomadas.

» Na montagem do quadro de distribuição, uma parte dos disjuntores deve ser formada por disjuntores de proteção contra choque.

» O eletricista e ajudante devem conhecer e respeitar cada cor de fio definida em projeto.

Instalações Eletricas Residencial

                         Divisão de instalação

1 - Qualquer instalação deve ser dividida, de acordo com as necessidades, em vários circuitos, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de alimentação inadvertida, através de outro circuito.

2 - Qualquer instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos forem necessários, de forma a proporcionar facilidade de inspeção, ensaios e manutenção, bem como a evitar que, por ocasião de um defeito em um circuito, toda uma área fique desprovida de alimentação.

3 - Circuitos de distribuição distintos devem ser previstos para partes das instalações que necessitem de controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (p. ex. minuterias, sistemas de supervisão predial, etc.).

4 - Em função da ocupação do local e da distribuição de circuitos efetuada, deve-se prever a possibilidade de ampliações futuras, com a utilização de circuitos terminais futuros. Tal necessidade deverá se refletir, ainda, na taxa de ocupação dos condutos elétricos e quadros de distribuição.

5 - Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas de corrente.

6 - Em unidades residenciais e acomodações de hotéis, motéis e similares , devem ser previstos circuitos independentes para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A.

7 - Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases, de modo a obter-se o maior equilíbrio possível.

8 - Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador, etc.), o conjunto de circuitos alimentados por cada sistema constitui uma instalação. Cada uma delas deve ser claramente diferenciada das outras, observando-se que:

(a) um quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com exceção de circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação;

(b) os condutores fechados só devem conter condutores de uma única instalação;

(c) nos condutos abertos, bem como nas linhas constituídas por cabos fixados diretamente em paredes ou tetos, podem ser instalados condutores de instalações diferentes, desde que adequadamente identificados.

Estas cargas acima são só exemplos que não se aplicam a todas as necessidades.
Cada imovel necessita de cargas especificas e uma distribuição destas
cargas também especifica.
É importante que as instalações sejam dimensionadas de acordo com a carga a ser utilizada.
Para estipular as cargas e sua distribuição voce tem de recorrer a um eletricista profissional bem gabaritado.


A segurança de seu imovel e de sua familia dependem deste trabalho bem feito !!!






                                                     

Instalações Eletricas Residencial

Previsão de cargas

Cada aparelho ou dispositivo elétrico ( lâmpadas, aparelhos de aquecimento d´água, eletrodomésticos motore para máquinas diversas, etc.) solicita da rede uma determinada pôtencia. O objetivo de previsão de cargas é a determinação de todos os pontos de utilização de energia elétrica (pontos de consumo ou cargas) que farão parte da instalação. Nesta etapa são definidas a potência, a quantidade e a localização de todos os pontos de consumo de energia elétrica da instalação.

Previsão de cargas (NBR-5410/1997)

1. Os equipamentos de utilização de uma instalação podem ser alimentados diretamente (elevadores, motores), através de tomadas de correntes de uso especifico ( TUEs) ou através de tomadas de corrente de uso não espscifico ( tomadas de uso geral, TUGs);
2. A carga a considerar para um equipamento de utilização é a sua potência nominal absorvida, dada pelo fabricante ou calculada a partir de V  x I x fato de potência (quando for o caso - motores) - nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não a absorvida, devem ser considerados o redimento e o fator de potência.

Iluminação:

Critérios para a determinação da quantidade mínima de pontos de luz:

• 1 ponto de luz no teto para cada recinto, comandado por interruptor de parede;
• Arandelas no banheiro devem ter distância mínima de 60cm do  boxe
• Critérios para a determinação da potência mínima de iluminação:
• Para recintos com área < 6m2, atribuir um mínimo de 100W;
• Para recintos com área > 6m2, atribuir um mínimo de 100W para os primeiros 6m2, acrescidos de 60W para cada aumento de 4m2  inteiros.

Para iluminação externa em residências a norma não estabelece critérios – cabe ao projetista e ao cliente a definição.

Tomadas:

Critérios para a determinação da quantidade mínima de TUGs:
 

•  Recintos com área < 6m2 – no mínimo 1 tomada
• Recintos com área > 6m2 – no mínimo 1 tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível
• Cozinhas e copas – 1 tomada para cada 3,5m ou fração de perímetro, independente da área; acima de bancadas com largura >30cm prever no mínimo 1 tomada
•  Banheiros – no mínimo 1 tomada junto ao lavatório, a uma distância mínima de 60cm do boxe, independentemente da área
•  Subsolos, varandas, garagens, sótãos – no mínimo 1 tomada, independentemente da área
•  Critérios para a determinação da potência mínima de TUGs:
•  Banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e assemelhados – atribuir 600W por tomada, para as 3 primeiras tomadas e 100W para cada uma das demais
• Subsolos, varandas, garagens, sótãos – atribuir 1000W
• Demais recintos – atribuir 100W por tomada

 Critérios para a determinação da quantidade mínima de TUEs:
 

• A quantidade de TUEs é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização, devendo ser instaladas a no máximo 1.5m do local previsto para o equipamento a ser alimentado
• Critérios para a determinação da potência de TUEs:
• Atribuir para cada TUE a potência nominal do equipamento a ser alimentado as potências típicas de aparelhos eletrodomésticos são tabeladas

Atenção:

 

            TODAS AS TOMADAS DEVERÃO ESTAR ATERRADAS!

PREVISÃO DE CARGAS ESPECIAIS

Em edifícios será muitas vezes necessário fazer a previsão de diversas cargas especiais que atendem aos seus sistemas de utilidades, com o motores de  elevadores, bombas de recalque  d’água, bombas para drenagem de águas pluviais e esgotos, bombas para combate a incêndios, sistemas de aquecimento central, etc. Estas cargas são normalmente de uso comum, sendo denominadas cargas de condomínio. A determinação da potência destas cargas depende de cada caso específico,sendo normalmente definida pelos fornecedores dos sistemas. Como exemplos típicos podemos citar:

• Elevadores: 2 motores trifásicos de 7.5CV

• Bombas de recalque d’água: 2 motores trifásicos de 3CV (um é reserva)
• Bombas de drenagem de águas pluviais: 2 motores de 1CV (um é reserva)
• Bombas para sistema de combate a incêndio: 2 motores de 5CV (um é reserva)Portão de garagem: 1 motor de 0.5CV

PREVISÃO DE CARGAS EM ÁREAS COMERCIAIS E DE ESCRITÓRIOS

    Pavimento térreo de edifícios residenciais ou pavimentos específicos (sobrelojas) muitas vezes são utilizados para atividades comerciais.

NBR 5410

Não especifica critérios para previsão de cargas em instalações comerciais e industriais. LEVAR EM CONTA A UTILIZAÇÃO DO AMBIENTE E AS NECESSIDADES DO CLIENTE.

Iluminação:

O cálculo da iluminação para estas áreas é feito de forma distinta do processo utilizado para a determinação da iluminação em áreas residenciais.Dependendo do uso, para áreas de lojas e escritórios, vários métodos podem ser empregados para determinar o tipo e a potência da iluminação adequada –Método dos Lúmens, Método das Cavidades Zonais, Método Ponto por Ponto, etc.

    A norma NBR-5413 – Iluminação de Interiores, define critérios de nível de iluminamento de acordo com a utilização do recinto.

Tomadas

Para a previsão de TUGs em áreas comerciais e de escritórios, pode-se adotar o seguinte critério:

 

• Escritórios comerciais ou análogos com área < 40m2 – 1 tomada para  cada 3m ou fração de perímetro; ou 1 tomada para cada 4m 2 ou fração de área (adotar o que resultar no maior número)
• Escritórios comerciais ou análogos com área > 40m2 – 10 tomadas para os primeiros 40m2 e 1 tomada para cada 10m2, ou fração, da área restante
• Em lojas – 1 tomada para cada 30m2 ou fração de área, não computadas as tomadas destinadas a vitrines e à demonstração de aparelhos
• A potência das TUGs em escritórios deverá ser de 200W