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© 2013 by Profº Leonardo S Azevedo – INSTALAÇÕES ELETRICAS INDUSTRIAIS – UNESA
Instalações Elétricas Industriais
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Instalações Elétricas Industriais
Disciplina CCE 0063 – Instalações Elétricas
Industriais.
Cursos: Automação Industrial
Engenharias
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Instalações Elétricas Industriais
Objetivos gerais
- Projetar e executar instalações elétricas
de iluminação e de força em ambientes
residenciais e industriais;
- Definir sistemas de distribuição de baixa
e extra-baixa tensão;
- Analisar o comportamento dos diversos
componentes e dispositivos utilizados em
instalações elétricas;
- Interpretar configurações elétricas
monofásicas e polifásicas.
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Instalações Elétricas Industriais
Objetivos específicos
- Aplicar os conceitos básicos de
eletricidade no dimensionamento de
circuitos, proteção e controle.
- Empregar as Normas NBR 5410, NR 10 e
normas complementares em projetos e
execução de serviços.
- Aplicar os fundamentos teóricos na
analise criteriosa das necessidades de
carga em ambientes industriais.
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Instalações Elétricas Industriais
Unidade 1 – Elementos De Projeto -Normatização.
Unidade 2 – Iluminação Industrial.
Unidade 3 – Dimensionamento De Circuitos.
Unidade 4 – Dispositivos De Manobra e Proteção.
Unidade 5 – Técnicas Das Instalações Elétricas
Unidade 6 – Segurança Em Instalações Elétricas
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Instalações Elétricas Industriais
Bibliografia básica
1. MAMEDE FILHO, João. Instalações
Elétricas Industriais. 7. ed. Rio de Janeiro:
LTC, 2007.
2. COTRIN, Ademaro A. M. B.. Instalações
Elétricas. 4. ed. São Paulo: Prentice Hall,
2003.
3. CREDER, Hélio. Instalações Elétricas. 15.
ed. Rio de Janeiro: LTC, 2007.
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Instalações Elétricas Industriais
Material Complementar:
1. Material didático do SIA (Apostilas)
2. KIT Instalações Eletricas Industriais (Profº
Leonardo) – Normas, Slides, Plantas e Roteiros
de práticas de laboratório.
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Avaliações:
1ª Parte – AV1 + Atividade Estruturada +
Práticas de laboratório + Atividades Extras
2ª Parte – AV2 (Nacional) + Atividade
Estruturada + Práticas de laboratório.
3ª Parte - AV3
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Instalações Elétricas Industriais
Avaliações:
Critérios de aprovação (UNESA)
Média de duas maiores notas de AV’s >= 6,0
Notas de AV’s < 4,0 não são consideradas para
média.
Ex: AV1 = 8 AV2 = 4 média=6,0 Aprovado.
AV1 = 10 AV2 = 2 média=6,0 necessário realizar AV3.
AV1 = Faltou AV2 = 7 AV3= 5 média=6,0 Aprovado
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Instalações Elétricas
Atividade
estruturada I
Prazo: Última
aula que
antecede a
AV1
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Instalações Elétricas
Conjunto de componentes elétricos,
associados e com características
coordenadas entre si, constituído para uma
finalidade determinada. No uso corrente do
termo, essa finalidade é, via de regra,
associada à utilização de energia elétrica.
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Componentes elétricos
Condutores elétricos
Materiais condutores (fios, com um só
elemento condutor de eletricidade e cabos
elétricos, constituído de diversos elementos
condutores) isolados com materiais
isolantes, são usados nas instalações
elétricas como vias dentro das quais fluem
as correntes elétricas.
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Componentes elétricos
Condutores elétricos
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Componentes elétricos
Eletrodutos
São dutos elétricos (tubos), dentro dos
quais são instalados os condutores.
Servem, portanto, para proteger os
condutores da alvenaria, dentro das quais
estão embutidos, ficando livres para serem
substituídos na medida em que isso venha a
ser necessário, ou para que sejam inseridos
ou removidos.
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Componentes elétricos
Eletrodutos
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Componentes elétricos
Caixas de passagem
Assim como os eletrodutos, as caixas de
passagem podem ser encontradas no
mercado em plástico ou metal. São
dispositivos que servem para a instalação de
interruptores e tomadas de corrente,
normalmente embutidas nas paredes. Os
eletrodutos sempre chegam ou partem
dessas caixas.
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Componentes elétricos
Caixas de passagem
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Componentes elétricos
Lâmpadas e luminárias
As lâmpadas são fontes de luz artificial e
podem ser classificadas em lâmpadas
incandescentes e lâmpadas de descarga.
As luminárias são usadas para servirem de
suporte para as lâmpadas e para decorar.
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Componentes elétricos
Lâmpadas e luminárias
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Componentes elétricos
Interruptores
São dispositivos de comando de lâmpadas,
que servem para interromper a passagem da
corrente elétrica que alimenta os circuitos
de iluminação. São instalados em série com
os condutores fase. Quando estão na
condição “aberto”, impedem que os soquetes
das lâmpadas fiquem potencializados
(energizados), possibilitando uma
manutenção segura, sem risco de choques
elétricos.
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Componentes elétricos
Interruptores
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Componentes elétricos
Tomadas
As tomadas de corrente são derivações dos
circuitos elétricos destinadas a suprir, de
tensão e corrente, os aparelhos
eletrodomésticos, de escritórios, etc.
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Componentes elétricos
Tomadas
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Componentes elétricos
Dispositivos de proteção
Os dispositivos de proteção são
responsáveis pelo monitoramento das
correntes que circulam pelos circuitos,
impedindo que sobre-correntes (correntes
superiores às correntes nominais – aquelas
para as quais os aparelhos foram
dimensionados) prejudiquem o bom
funcionamento dos aparelhos.
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Componentes elétricos
Quadros de distribuição
Os circuitos terminais (de iluminação e
tomadas) partem todos de quadros de
distribuição instalados em locais
estratégicos em uma residência.
Reúnem, portanto, dispositivos de proteção,
barramentos de fase, neutro e terra e
condutores elétricos que seguirão, à partir
de seus respectivos DTM, para os circuitos
de iluminação e tomadas de uso geral e
específicas.
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Componentes elétricos
Quadros de distribuição
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NBR-5410
A Associação Brasileira de Normas Técnicas
– ABNT, regulamenta a elaboração de
projetos de instalações elétricas em baixa
tensão e a sua execução através da norma
técnica NBR-5410 (procedimentos).
NBR 5410 - “Instalações Elétricas de Baixa
Tensão”.
NBR-5410
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NBR-5410
A NBR 5410 - “Instalações Elétricas de
Baixa Tensão”, fixa as condições que as
instalações de baixa tensão devem atender,
a fim de garantir seu funcionamento
adequado, a segurança das pessoas e animais
domésticos e a conservação de bens.
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NBR-5410
A norma cobre praticamente todos os tipos de
instalações de baixa tensão, a saber:
edificações residenciais e comerciais em geral;
estabelecimentos institucionais e de uso público;
estabelecimentos industriais;
estabelecimentos agropecuários e hortigranjeiros
edificações pré-fabricadas;
reboques de acampamentos (trailers), locais de
acampamentos (campings), marinas e instalações
análogas;
canteiros de obras, feiras, exposições e outras
instalações temporárias.
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NBR-5410
A NBR 5410 é complementada atualmente
por outras duas normas:
NBR 13570 - “Instalações elétricas em
locais de afluência de público - Requisitos
específicos”
NBR 13534 - “Instalações elétricas em
estabelecimentos assistenciais de saúde -
Requisitos para segurança”.
Ambas complementam, quando necessário,
prescrições de caráter geral contidas na
NBR 5410.
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NBR-5410
Em princípio, a determinação das influências
externas nos diversos locais de uma
edificação, abrangidos pela instalação
elétrica, deve ser um dos primeiros passos
do projeto.
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NBR-5410
Classificação das influências externas
A norma estabelece uma classificação e uma
codificação das influências externas que
devem ser consideradas na concepção e na
execução das instalações elétricas. Cada
condição de influência externa é designada
por um código que compreende sempre um
grupo de duas letras maiúsculas e um
número, como descrito a seguir:
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NBR-5410
a) a primeira letra indica a categoria geral
da influência externa:
― A = meio ambiente;
― B = utilização;
― C = construção das edificações;
b) a segunda letra (A, B, C, ...) indica a
natureza da influência externa;
c) o número (1, 2, 3, ...) indica a classe de
cada influência externa.
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NBR-5410
Influência do meio ambiente.
A – Condições ambientais
AA – Temperatura ambiente
AB – Condições climáticas do ambiente
AC – Altitude
AD – Presença de água
AE – Presença de corpos sólidos
AF – Presença de substâncias corrosivas ou
poluentes
AG – Choques mecânicos
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NBR-5410
Influência do meio ambiente.
AH – Vibrações
AK – Presença de flora ou mofo
AL – Presença de fauna
AM – Influências eletromagnéticas,
eletrostáticas ou ionizantes
AM1 – Harmônicas e inter-harmônicas
AM2 – Tensões de sinalização
AM3 – Variações de amplitude da tensão
AM4 – Desequilíbrio de tensão
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Influência do meio ambiente.
AM5 – Variações de frequência
AM6 – Tensões induz de baixa frequência
AM7 – Componentes contínuas /redes c.a.
AM8 – Campos magnéticos radiados
AM9 – Campos elétricos
AM21 – Tensões ou correntes induzidas
oscilantes
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Influência do meio ambiente.
AM31 – Descargas eletrostáticas
AM41 – Radiações ionizantes
AN – Radiação solar
AQ – Descargas atmosféricas
AR – Movimentação do ar
AS – Vento
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Influência do meio ambiente e os componentes
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NBR-5410
Pela Norma, são consideradas “normais” as
seguintes classes de influências externas:
― AA (temperatura ambiente): AA4;
― AB (umidade atmosférica): AB4;
― outras condições ambientais (AC a AS): XX1
de cada parâmetro;
― condições de utilização e de construção das
edificações (B e C): XX1 de cada parâmetro,
exceto no caso do parâmetro BC, que é BC2.
NBR-5410
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NBR-5410
Graus de Proteção
A IEC 60529, Degrees of protection provided
by enclosures (IP Code), que define os graus
de proteção providos por invólucros,
classificando-os com os conhecidos índices IP
(International Protection Code).
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NBR-5410
Graus de Proteção
O relacionamento desses índices com a norma
de instalações se dá, diretamente, através das
influências
externas AD (presença de água),
AE (presença de corpos sólidos) e BA
(competência das pessoas) — podendo suas
implicações se estenderem, indiretamente, a
outros tipos de influências externas.
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NBR-5410
Graus de Proteção
A classificação IP é constituída das letras “IP”
seguidas por dois algarismos e, conforme o
caso, por mais uma ou duas letras.
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NBR-5410
Graus de Proteção
O primeiro algarismo indica a proteção que o
invólucro oferece contra a penetração de
corpos ou objetos sólidos estranhos.
O segundo algarismo identifica a proteção
que o invólucro proporciona contra o ingresso
prejudicial de líquidos (água).
A norma prevê o uso da letra “X” no lugar de
qualquer dos dois algarismos quando a
proteção correspondente não for pertinente
(não aplicável).
IEC 60529
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NBR-5410
Graus de Proteção
O primeiro algarismo indica a proteção que o
invólucro oferece contra a penetração de
corpos ou objetos sólidos estranhos.
O segundo algarismo identifica a proteção
que o invólucro proporciona contra o ingresso
prejudicial de líquidos (água).
A norma prevê o uso da letra “X” no lugar de
qualquer dos dois algarismos quando a
proteção correspondente não for pertinente
(não aplicável)
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Instalações Elétricas
As instalações elétricas podem ser
classificadas quanto à sua tensão nominal,
UN, utilizada para designar a instalação,
como:
de baixa tensão (BT), com UN ≤ 1000 V em
corrente alternada (CA), ou com UN ≤
1500 V em corrente contínua (CC);
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Instalações Elétricas
de alta tensão (AT), com UN > 1000 V em
CA, ou com UN > 1500 V em CC;
de extrabaixa tensão (EBT ou ELV, de
extra-low voltage), com UN ≤ 50 V em
CA, ou com UN ≤ 120 V em CC.
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Instalações Elétricas
As instalações de baixa tensão podem ser
alimentadas de várias maneiras:
• diretamente, por uma rede pública de
baixa tensão, através de um ramal de
ligação;
• a partir de uma rede pública de alta
tensão, por intermédio de subestação ou
transformador exclusivos, de propriedade
da concessionária. Caso típico de prédios
residenciais ou comerciais de grande porte;
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Instalações Elétricas
As instalações de baixa tensão podem ser
alimentadas de várias maneiras:
• a partir de uma rede pública de alta
tensão, por intermédio da subestação de
propriedade do consumidor. Caso típico das
indústrias;
• por fonte autônoma, em locais distantes
da rede elétrica.
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Instalações Elétricas
Esquema básico de entrada de serviço.
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Instalações Elétricas
A entrada de serviço é o conjunto de
equipamentos instalados entre o ponto de
derivação da rede da concessionária e a
proteção e a medição, inclusive.
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Instalações Elétricas
O ponto de entrega é o ponto até o qual a
concessionária se obriga pelo serviço de
energia elétrica. A entrada consumidora é o
conjunto de equipamentos instalados entre
o ponto de entrega e a proteção e medição
inclusive.
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Instalações Elétricas
O ramal de ligação é o conjunto de
equipamentos instalados entre o ponto de
derivação da rede da concessionária e o
ponto de entrega. O ramal de entrada é o
conjunto de equipamentos instalados entre
o ponto de entrega e a proteção e medição,
inclusive.
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Instalações Elétricas
Chama-se origem de uma instalação elétrica
o ponto de alimentação da instalação a
partir do qual se aplicam as prescrições da
NBR-5410. - Alimentação em BT.
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Instalações Elétricas
- Alimentação em AT.
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Instalações Elétricas
A NBR 5410 considera, para a alimentação
da instalação, diversos esquemas de
condutores vivos, em corrente alternada
(CA) e em corrente contínua (CC).
São eles:
– em CA:
o monofásico a 2 condutores
(fase–neutro ou fase–fase);
o monofásico a 3 condutores
(2 fases–neutro);
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Instalações Elétricas
o bifásico a 3 condutores (2 fases–neutro);
o trifásico a 3 condutores (3 fases);
o trifásico a 4 condutores (3 fases–neutro).
– em CC:
o 2 condutores;
o 3 condutores.
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Instalações Elétricas
No Rio de Janeiro a Concessionária adota a
padronização da Norma RECON-BT RECON-BT
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Fornecimento de Energia
Os valores não
correspondem ao
padrão da
RECON-BT
(Light)
Monof – até 8KW
Polif – acima de
8KW
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Instalações Elétricas
Circuitos Básicos Multifilar
1. Ligação de uma
lâmpada comandada por
um interruptor de uma
seção.
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Instalações Elétricas
2. Ligação de duas
lâmpadas comandadas
por um interruptor de
duas seções.
Circuitos Básicos Multifilar
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Instalações Elétricas
3. Ligação de uma
lâmpada comandada
por dois interruptores
paralelos.
Circuitos Básicos Multifilar
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Instalações Elétricas
4. uma lâmpada
comandada por um
interruptor intermediário
(four-way) e dois
interruptores paralelos
(three-way).
Circuitos Básicos Multifilar
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Instalações Elétricas
ligação de tomadas de
uso geral monofásicas
Circuitos Básicos Multifilar
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Instalações Elétricas
Circuito Unifilar
Simbologia
A NBR 5444 estabelece a simbologia
utilizada para representação gráfica dos
componentes de uma instalação elétrica.
NBR-5444
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Instalações Elétricas
Circuito Unifilar
A representação é realizada em um circuito
unifilar.
Dutos e Distribuição
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Instalações Elétricas
Interruptores
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Instalações Elétricas
Lampadas e Luminárias
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Instalações Elétricas
Tomadas
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Instalações Elétricas
Simbologia
A NBR 5444 atual é datada de 1989,
anteriormente, existiam versões que foram
muito utilizadas e ainda encontramos
projetos antigos que utilizam sua simbologia.
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Instalações Elétricas
Simbologia NBR 5444:1977
NBR-5444
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Instalações Elétricas
Simbologia
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Instalações Elétricas
Exemplo:
Diagrama Multifilar Diagrama Unifilar
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Instalações Elétricas
Exercícios
Dado os diagramas Multifilares, represente os circuitos em
diagramas unifilares.
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Instalações Elétricas
Exercícios
Dado os diagramas multifilares, represente os circuitos em
diagramas unifilares.
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Projeto Exemplo.
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Instalações Elétricas
Exercícios
Realize as distribuições dos circuitos
elétricos para os cômodos e dependências
(sala, copa e banheiro) na planta
especificada.
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Instalações Elétricas
Exercícios
Realize as distribuições dos circuitos
elétricos para as dependências (sala, copa e
banheiro) na planta especificada.
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Instalações Elétricas
Projetos de instalações elétricas residenciais
Projeto, de uma forma geral, é um
planejamento formalizado. Um Projeto de
Instalações Elétricas, portanto, é um
planejamento para que as instalações elétricas
de uma área possam ser executadas.
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Instalações Elétricas
Um PIE deve conter, basicamente, os seguintes
itens:
- Memória e Cálculo: onde o projetista
descreve e justifica as soluções aplicadas no
projeto;
- Representação Gráfica: constituem as
plantas, os esquemas, os detalhes, a simbologia,
os diagramas, etc.;
- Especificação Técnica, Quantificação de
Materiais e Orçamento: necessários para a
estimativa de custo da obra.
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Instalações Elétricas
Todo projeto passa, normalmente, por três
fases distintas :
Estudo preliminar, momento em que o
projetista recebe do cliente o projeto
arquitetônico da edificação e todas as
informações relevantes para a elaboração
do PIE;
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Instalações Elétricas
Anteprojeto, fase em que as definições
básicas do projeto já estão elaboradas, além
da estimativa de cargas, a definição do tipo
de consumidor, etc., além de alguns detalhes
e diagramas;
Projeto definitivo, nessa fase, o projeto já
está completamente finalizado e pronto para
ser submetido à análise.
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Levantamento de cargas elétricas
O levantamento das potências é feito
mediante uma previsão das potências
(cargas) mínimas de iluminação e tomadas a
serem instaladas, possibilitando, assim,
determinar a potência total prevista para a
instalação elétrica residencial.
A previsão de carga deve obedecer às
prescrições da NBR 5410, item 4.2.1.2
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a
quantidade mínima de pontos de luz.
• Prever pelo menos um ponto de luz no teto,
comandado por um interruptor de parede.
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a
potência mínima de iluminação.
• A carga de iluminação é feita em função
da área do cômodo da residência.
Para área igual ou inferior a 6m2 =
atribuir um mínimo de 100VA.
Para área superior a 6m2 =atribuir um
mínimo de 100VA para os primeiros 6m2,
acrescido de 60VA para cada aumento de
4m2 inteiros.
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a
quantidade mínima de tomadas de uso
geral (TUG’s).
• cômodos ou dependências com área igual ou
inferior a 6m2=no mínimo uma tomada.
• cômodos ou dependências com mais de
6m2=no mínimo uma tomada para cada 5m
ou fração de perímetro, espaçadas tão
uniformemente quanto possível.
• Subsolos, varandas, garagens ou sotãos=no
mínimo uma tomada.
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a quantidade
mínima de tomadas de uso geral (TUG’s).
• cozinhas, copas, copas-cozinhas= uma tomada
para cada 3,5m ou fração de perímetro,
independente da área.
• banheiros= no mínimo uma tomada junto ao
lavatório com uma distância mínima de 60cm do
limite do boxe.
• Em diversas aplicações, é recomendável prever
uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o
mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de
extensões e benjamins que, além de desperdiçarem
energia, podem comprometer a segurança da instalação.
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a potência
mínima de tomadas de uso geral (TUG’s).
• Banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas,
áreas de serviço, lavanderias e locais
semelhantes.
Atribuir, no mínimo, 600VA por tomada,
até 3 tomadas, e atribuir 100VA para os
excedentes.
• Demais cômodos ou dependências.
Atribuir, no mínimo, 100VA por tomada.
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a
quantidade de tomadas de uso
específico (TUE’s).
• A quantidade de TUE’s é estabelecida de
acordo com o número de aparelhos de
utilização que sabidamente vão estar
fixos em uma dada posição no ambiente.
Exemplos de equipamentos que utilizam
tomadas de uso especifico: Lava-Roupa,
Chuveiro, Torneira Elétrica, Secadora de
roupa,...
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Levantamento de cargas elétricas
Condições para se estabelecer a
potência de tomadas de uso específico
(TUE’s).
• Atribuir a potência nominal do equipamento
a ser alimentado.
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Levantamento de cargas elétricas
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Levantamento de cargas elétricas
Exemplo:
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Levantamento de cargas elétricas
Levantamento da Potência Total prevista
(Carga Instalada)
Uma vez elaborado o quadro auxiliar, é
possível fazer o levantamento da potência
total prevista para esse projeto.
Essa informação nos permite determinar o
tipo de consumidor segundo as prescrições
da Concessionária local.
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Levantamento de cargas elétricas
Levantamento da Potência Total prevista
(Carga Instalada)
C (KW) =
[ Pilum (VA).fp + PTUG (VA).fp + PTUE (W)]
1.000
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Levantamento de cargas elétricas
Onde:
ΣPilum. (VA) = somatório das potências
previstas para todas as cargas de iluminação,
inclusive iluminação externa
ΣPTUG (VA) = somatório das potências
previstas para todas as cargas de tomadas
de uso geral
ΣPTUE (W) = somatório das potências de todas
as cargas de tomadas de uso específico
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Levantamento de cargas elétricas
Levantamento da potência total
Para cálculo da potência ativa de
iluminação e tomadas de uso geral (TUG’s)
Considerar
para iluminação fator de potencia = 1
para tomadas de uso geral =0,8.
Considerar o valor nominal de potencia
para as tomadas de uso especifico.
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Levantamento de cargas elétricas
Para o exemplo:
ΣPilum(VA) = 340+220+100+160+100+100=1020
ΣPTUG (VA) =400+200+100+1400+700=2800
ΣPTUE (W) =1500+2500=4000
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Levantamento de cargas elétricas
C (KW) =
[ Pilum (VA).fp + PTUG (VA).fp + PTUE (W)]
1000
C (KW) =1020.1 + 2800.0,8 + 4000 = 7260
1000 1000
C (KW) = 7,26 KW
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Levantamento de cargas elétricas
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.
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Levantamento de cargas elétricas
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.
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Levantamento de cargas elétricas
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 4m2 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
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Levantamento de cargas elétricas
TOMADAS
Para a previsão de TUGs em áreas comerciais e de
escritórios, pode-se adotar o seguinte critério:
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
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Demanda de energia
Observando o funcionamento de uma
instalação elétrica residencial, comercial ou
industrial, pode-se constatar que a potência
elétrica consumida é variável a cada instante. Isto
ocorre porque nem todas as cargas instaladas estão
todas em funcionamento simultâneo.
A potência total solicitada pela instalação da rede a
cada instante será, portanto, função das cargas em
operação e da potência elétrica absorvida por cada
uma delas a cada instante
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Demanda de energia
CONCEITOS BÁSICOS
Carga ou Potência Instalada
É a soma de todas as potências nominais de todos
os aparelhos elétricos pertencentes a uma
instalação ou sistema.
Demanda
É a potência elétrica realmente absorvida em um
determinado instante por um aparelho ou por um
sistema.
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Demanda de energia
CONCEITOS BÁSICOS
Demanda Média de um Consumidor ou Sistema
É a potência elétrica média absorvida durante um
intervalo de tempo determinado (15min, 30min)
Demanda Máxima de um Consumidor ou Sistema
É a maior de todas as demandas ocorridas em um
período de tempo determinado; representa a maior
média de todas as demandas verificadas em um
dado período (1 dia, 1 semana, 1 mês, 1 ano)
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Demanda de energia
Potência de Alimentação, Potência de
Demanda ou Provável Demanda
É a demanda máxima da instalação. Este é o valor
que será utilizado para o dimensionamento dos
condutores alimentadores e dos respectivos
dispositivos de proteção; será utilizado também
para classificar o tipo de consumidor e seu padrão
de atendimento pela concessionária local
Fator de Demanda
É a razão entre a Demanda Máxima e a Potência
Instalada
𝑭𝑫 = 𝑫𝒎á𝒙 / 𝑷𝒊𝒏𝒔𝒕
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Demanda de energia
Exemplo do cálculo de demanda de um
apartamento típico com as seguintes cargas:
· 10 lâmpadas incandescentes de 100W 1000W
· 5 lâmpadas incandescentes de 60W 300W
· 1 TV de 100W 100W
· 1 aparelho de som de 60W 60W
· 1 refrigerador de 300W 300W
· 1 ferro elétrico de 1000W 1000W
· 1 lava-roupa de 600W 600W
· 1 chuveiro elétrico de 3700W 3700W
Potência Instalada (Maior demanda possível) = 7060W
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Demanda de energia
Admitindo que as maiores solicitações sejam:
Demanda diurna
· Lâmpadas 200W
· Aparelho de som 60W
· Refrigerador 300W
· Chuveiro elétrico 3700W
· Lava-roupa 600W
TOTAL 4860W
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Demanda de energia
Admitindo que as maiores solicitações sejam:
Demanda noturna
· Lâmpadas 800W
· TV 100W
· Refrigerador 300W
· Chuveiro elétrico 3700W
· Ferro elétrico 1000W
TOTAL 5900W
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Demanda de energia
Fatores de demanda
Diurno -> Fd = 4860 / 7060 = 0,69 ou 69%
Noturno -> Fd = 5900 / 7060 = 0,84 ou 84%
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Demanda de energia
Curva diária de demanda
As diversas demandas de uma instalação variam
conforme a utilização instantânea de energia
elétrica, de onde se pode traçar uma curva diária
de demanda
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Demanda de energia (inst. elétrica)
Pinst = valor fixo
Demanda = varia a cada instante
Dmax = valor máximo de demanda -> potência de
alimentação, demanda total da instalação -> será
utilizado como base de cálculo para o
dimensionamento da entrada de serviço da
instalação
Os valores de demanda são influenciados por
diversos fatores, dentre os quais a natureza da
instalação (residencial, comercial, industrial, mista),
o número de consumidores, a estação do ano, a
região geográfica, a hora do dia, ...
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Demanda de energia
Critérios para a determinação do fator de
demanda para residências individuais
Provável demanda -> 𝑃𝐷 = 𝑔 . 𝑃1 + 𝑃2
PD = provável demanda = potência de alimentação
(em kW)
g = fator de demanda (tabelado)
P1 = soma das potências nominais de iluminação e
TUGs (em kW)
P2 = soma das TUEs (em kW)
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Demanda de energia
Tabela de fatores de demanda (g)
P1(kW) fator de demanda (g)
0 a 1 0.88
1 a 2 0.75
2 a 3 0.66
3 a 4 0.59
4 a 5 0.52
5 a 6 0.45
6 a 7 0.40
7 a 8 0.35
8 a 9 0.31
9 a 10 0.27
> 10 0.24
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Demanda de energia
Exercício: Calcular a provável demanda de um apartamento
com as seguintes cargas instaladas
· Iluminação = 2800W
· TUGs = 3700W
· TUEs = 16200W
Solução:
P1 = ILUM + TUG = 2800 + 3700 = 6500W
g = 0.40
P2 = TUE = 16200W
PD = 0.40 x 6.5 + 16.2 = 18.8kW -> Pinst = 2800 + 3700 + 16200 = 22700W
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Demanda de energia
Exercício: Calcular a provável demanda de uma casa com as
seguintes cargas instaladas
· Iluminação = 2.680W
· TUGs = 5.680W
· TUEs = 29.200W
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Condutores
Condutores elétricos
Materiais condutores (fios, com um só
elemento condutor de eletricidade e cabos
elétricos, constituído de diversos elementos
condutores) isolados com materiais isolantes,
são usados nas instalações elétricas como
vias dentro das quais fluem as correntes
elétricas.
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Condutores
Para uso em instalações elétricas
residenciais, comerciais e industriais, os
condutores e cobre isolados com PVC são os
mais comumente usados, com exceção dos
utilizados para instalação de aterramento
(ligação à terra de uma instalação) e de
proteção (ligação à terra das partes
metálicas estranhas às instalações elétricas),
que devem estar desprovidos da isolação
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Condutores
São apresentados no mercado segundo um
critério que informa a área nominal de sua
secção transversal em mm² (série métrica),
atendendo pela denominação de “bitola” do
condutor. Normalmente são comercializados
nas bitolas de 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 4,0; 6,0;
10,0; 16,0; 25,0; 35,0; 50,0; 75,0; 95,0;
120,0 mm², etc.
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Condutores
Os condutores fabricados com alumínio
também são aplicados em instalações
elétricas comerciais e industriais, para
instalações expostas ao tempo, visto que
geralmente são apresentados sem isolação
(nus), em bitolas superiores a 35 mm².
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Condutores
Condutor isolado, Cabo unipolar e Cabo
multipolar
O condutor isolado é aquele que possui
condutor e isolação.
Mesmo óbvia, essa definição é necessária
para diferenciar o condutor isolado dos
cabos nus.
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Condutores
O cabo unipolar possui um único condutor,
isolação e uma segunda camada de
revestimento, chamada cobertura, para
proteção mecânica.
O cabo multipolar possui, sob a mesma
cobertura, dois ou mais condutores isolados,
denominados veias.
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Condutores
Condutor (fio) isolado, Cabos unipolar e Cabo multipolar’
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Condutores
No Brasil, os compostos isolantes mais
utilizados na fabricação de condutores
elétricos são o PVC, EPR e o XLPE.
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Condutores
O cloreto de polivinila (PVC) é, na
realidade, uma mistura de cloreto de
polivinila puro (resina sintética) com
plastificante, cargas e estabilizantes. Sua
rigidez dielétrica é relativamente elevada,
porém apresenta perdas dielétricas também
elevadas, principalmente em tensões
superiores a 10 kV. Com isso, o PVC fica
limitado, no máximo, à tensão de 6 kV.
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Condutores
A borracha etileno-propileno (EPR), por se
tratar de uma mistura reticulada
quimicamente, possui excelente resistência
ao envelhecimento térmico. Apresenta
também ótima flexibilidade, mesmo em
baixas temperaturas, e rigidez dielétrica
elevada, com baixas perdas dielétricas,
o que possibilita seu emprego em alta tensão,
usualmente até 138 kV.
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Condutores
Os condutores com XLPE (polietileno
reticulado por processo químico) são
comumente utilizados em baixa e média
tensão. Esse tipo de isolação só não é
recomendada para aplicações em que os
cabos serão submetidos a algum tipo de
umidade, como instalações subterrâneas ou
em canaletas.
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Condutores
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Condutores
Identificação por cores.
A norma não obriga ao uso de cores para
identificar um condutor. Diz apenas, que, “em
caso de identificação por cor”, o condutor
neutro deve ser azul-claro e deve ser
utilizada a dupla coloração verde-amarela
(cores exclusivas da função de proteção).
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Condutores
Identificação por cores.
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Condutores
Dimensionamento dos Condutores
Pelo critério
da secção mínima do condutor
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Condutores
Dimensionamento dos Condutores
Pelo Critério da capacidade de corrente;
- Utilizar a equação da potencia
monofásica, bifásica e trifásica para
calcular a corrente; encontrar o condutor
pelas tabelas tipos de linhas e instalação
de linhas elétricas.
P1Φ = Vfn*I*FP*η
P2Φ = Vff*I*FP*η
P3Φ = 1,732*Vff*I*FP*η
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Condutores
Dimensionamento dos Condutores
Pelo Critério da queda de tensão;
Todo condutor possui uma resistência
elétrica que, segundo a lei de Ohm,
depende da resistividade (material e que o
condutor é constituído) e é diretamente
proporcional ao comprimento do condutor,
e inversamente proporcional à sua área.
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Condutores
Dimensionamento dos Condutores
Pelo Critério da queda de tensão;
Quando percorrido por uma corrente
elétrica, essa resistência provoca o
aparecimento de potenciais ao longo do
condutor, diferenças de potenciais, que
geram quedas de tensão devido a essa
resistência elétrica e que devem ser
observadas durante o dimensionamento dos
circuitos para que as cargas não sejam
prejudicadas na sua alimentação.
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Condutores
Quando o circuito é muito longo (mais de 20
metros de comprimento), a queda de tensão
passa a ser preocupante e deve ser
compensada pelo aumento da área da seção
do condutor (sua bitola).
Pela Norma, nenhum circuito, terminal ou de
distribuição deve trabalhar com tensão
abaixo da mínima tensão admissível e,
portanto, são estabelecidas as máximas
quedas de tensão admissíveis para o projeto.
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Condutores
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Condutores
Limites da queda de tensão:
A - Instalações alimentadas diretamente por
um ramal de baixa tensão, a partir de uma
rede de distribuição pública de baixa tensão:
Iluminação - 4%
Outros circuitos - 4%
(sendo 2% no alimentador principal – circuito
de distribuição e 2% para os circuitos
terminais)
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Condutores
Limites da queda de tensão:
B - Instalações alimentadas diretamente
por subestação de transformação ou
transformador, a partir de uma instalação
de alta tensão;
Iluminação - 7%
Outros circuitos - 7%
C - Instalações que possuam fonte própria.
Iluminação - 7%
Outros circuitos - 7%
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Condutores
A tabela apresenta as quedas de tensão
unitárias para os condutores de cobre,
fabricação PIRELLI (cabos vinil 0,6/1KV),
por quilômetro, por Ampère conduzido:
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Condutores
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Condutores
No caso de projetos de instalações elétricas
residenciais, mesmo que os consumidores sejam
trifásicos, as fases podem conduzir correntes
diferentes (circuitos desequilibrados)
Portanto, devemos trata-los como se fossem
três circuitos monofásicos.
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Condutores
Considere um circuito de distribuição,
consistindo do alimentador de um consumidor
bifásico, por exemplo, com corrente de
projeto (calculada a partir da demanda
provável) igual a 65 A (condutor dimensionado
pelo critério da capacidade de condução de
corrente com bitola de 16 mm2), para uma
distância entre a caixa do medidor de energia
e o QDL de aproximadamente 35 metros,
teremos o seguinte:
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Condutores
- queda máxima de tensão admissível = 2%
- tensão de serviço = 220 V
- valor da queda máxima de tensão admitida =
2% de 220 V = 4,4 V
- corrente de serviço = 65 A
- distância prevista = 35 metros ou 0,035 Km
- condutor previsto = 16 mm2
- queda de tensão unitária do condutor de 16
mm2 = 2,28 V/A. Km
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Condutores
Utilizar a fórmula:
ΔV = ΔVunit * Ip * l
- ΔV - Valor da queda;
- ΔVunit - Valor da queda de tensão unitário;
- Ip – corrente do circuito calculada;
- l – comprimento do circuito em kilometros.
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Condutores
Portanto, a queda produzida por esse
condutor, para essa corrente, nessa
distância será de:
ΔV= 2,28V/A.Km x 65 A x 0,035Km = 5,187
V, que é maior que 4,4 V (máxima queda de
tensão admissível por norma).
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Condutores
Nesse caso, devemos considerar a
possibilidade de aumentar a área da secção
transversal (bitola) do condutor, para
diminuir essa queda de tensão. Tomaremos,
portanto, a próxima bitola, de 25mm² (queda
de tensão unitária de 1,51 V/A.Km).
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Condutores
Assim, a queda de tensão para esse condutor
será:
ΔV= 1,51V/A.Km x 65 A x 0,035Km = 3,435
V, que é menor que a máxima queda de tensão
admissível por norma. Isso significa que esse
condutor está dimensionado dentro das
prescrições estabelecidas.
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Condutores
Dimensionamento do condutor de neutro e
terra.
- O neutro não deve ser comum a mais de
um circuito;
- O neutro deve ter mesma bitola do
fase.
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Condutores
Dimensionamento do condutor de neutro e
terra.
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Condutores
Dimensionamento do condutor de neutro e
terra.
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Eletrodutos
Dimensionar eletrodutos é determinar o
tamanho nominal do eletroduto para cada
trecho da instalação.
Tamanho nominal do eletroduto é o diâmetro
externo do eletroduto expresso em mm,
padronizado por norma.
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Eletrodutos
O tamanho dos eletrodutos deve ser de tal
forma que o seu diâmetro permita que os
condutores possam ser facilmente instalados
ou retirados.
Para tanto é recomendado que os condutores
não ocupem mais que 40% da área
útil interna dos eletrodutos.
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Eletrodutos
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Circuitos
Divisão de circuitos
Circuitos Terminais : partem do quadro de
distribuição e alimentam lâmpadas,btomadas
de uso geral e tomadas de uso específico.
Circuitos de Distribuição : interligam dois ou
mais quadros de distribuição
A instalação elétrica de uma residência, deve
ser dividida em circuitos terminais. Isso
facilita a manutenção e reduz a interferência.
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Circuitos
A divisão da instalação elétrica em circuitos
terminais, segue critérios estabelecidos pela
NBR 5410.
. Prever circuitos de iluminação, separados
dos circuitos de tomadas de uso geral
. Prever circuitos independentes , exclusivos
para tomadas de uso específico
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Proteção de Circuitos
Em princípio, o número de condutores
carregados a considerar é o número de
condutores vivos (percorridos por corrente)
do circuito, isto é, fases e neutros, se
existir. No entanto, os circuitos trifásicos
com neutro são considerados, via de regra,
para efeito de dimensionamento dos
condutores, como equilibrados e, portanto,
com três condutores carregados, a menos
que seja indicado o contrário.
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Proteção de Circuitos
A seguir é apresentado um resumo sobre o
número de condutores carregados:
• Fase - Neutro ⇒ dois condutores carregados
• Fase - Fase ⇒ dois condutores carregados;
• 2 Fases - Neutro ⇒ três condutores
carregados;
• 3 Fases ⇒ três condutores carregados;
• 3 Fases - Neutro ⇒ três condutores
carregados.
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Proteção de Circuitos
Todos os condutores vivos de um circuito
devem ser protegidos contra as sobrecargas
e contra os curtos-circuitos, por um ou mais
dispositivos de proteção que promova(m) sua
interrupção quando da ocorrência de uma
dessas condições anormais. Por outro lado, a
proteção contra as sobrecargas e contra os
curto-circuitos devem ser devidamente
coordenadas.
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Proteção de Circuitos
São considerados dispositivos que asseguram
a proteção contra as sobrecargas e contra
os curtos-circuitos os que são capazes de
interromper qualquer sobrecorrente igual ou
inferior à corrente presumida de curto-
circuito, no ponto de aplicação.
Podem ser aplicados para essa dupla função
disjuntores com disparadores de
sobrecorrente, disjuntores associados com
fusíveis e dispositivos fusíveis de uso geral.
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Proteção de Circuitos
São considerados dispositivos que asseguram
apenas proteção contra sobrecorrente
aqueles que têm capacidade de interrupção
inferior à corrente de curto-circuito
presumida no ponto de aplicação. É o caso,
por exemplo, dos relés térmicos.
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Proteção de Circuitos
Sobrecarga.
As correntes de sobrecarga são
caracterizadas pelos seguintes fatos:
• provocam, no circuito, correntes superiores
à corrente nominal (até 10 x IN);
• provocam solicitações dos equipamentos
acima de suas capacidades nominais.
As sobrecargas são extremamente
prejudiciais ao sistema elétrico, produzindo
efeitos térmicos altamente danosos aos
circuitos.
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Proteção de Circuitos
Correntes de curto-circuito.
As correntes de curtos-circuitos são
provenientes de falhas ou defeitos graves
das instalações, tais como:
• falha ou rompimento da isolação entre fase
e terra;
• falha ou rompimento da isolação entre fase
e neutro;
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Proteção de Circuitos
• falha ou rompimento da isolação entre
fases distintas.
As correntes de curto-circuito se
caracterizam por possuir valores
extremamente elevados, da ordem de 1.000
a 10.000% da corrente nominal do circuito.
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Proteção de Circuitos
Disjuntores termomagnéticos.
Os disjuntores são dispositivos que
garantem, simultaneamente, a manobra e a
proteção contra correntes de sobrecarga e
contra correntes de curto circuito. De
forma resumida, os disjuntores cumprem
três funções básicas:
• abrir e fechar os circuitos (manobra);
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Proteção de Circuitos
• proteger os condutores e os aparelhos
contra sobrecarga, através de seu
dispositivo térmico;
• proteger os condutores contra curto-
circuito, através de seu dispositivo
magnético.
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Proteção de Circuitos
O disjuntor mais utilizado para proteção e
manobra de circuitos de iluminação e
tomadas é do tipo “quick-leg”, no qual um
disparador ou dispositivo de proteção
térmica funciona de acordo com o princípio
do bimetal, cujo princípio baseia-se na
dilatação de duas lâminas de metais
diferentes (normalmente aço e latão),
portanto com coeficientes de dilatação
distintos, desligando o circuito na
eventualidade de uma sobrecarga.
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Proteção de Circuitos
No caso de ocorrer um curto-circuito, a
proteção far-se-á através de um disparador
magnético bobinado.
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Proteção de Circuitos
Princípio de funcionamento de um disparador
térmico bimetálico.
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Proteção de Circuitos
Princípio de funcionamento de um disparador
magnético.
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Proteção de Circuitos
Três características dos disjuntores são
importantes:
1. seu número de pólos:
• monopolares ou unipolares – protegem
somente uma única fase;
• bipolares – protegem, simultaneamente,
duas fases;
• tripolares – protegem, simultaneamente,
três fases;
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Proteção de Circuitos
2. tensão de operação:
• baixa tensão (tensão nominal até 1.000 V);
• média e alta tensões (acima de 1.000) V.
3. corrente de interrupção admissível:
máximo valor da corrente de curto circuito
que o disjuntor consegue interromper.
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Proteção de Circuitos
A NBR 5410 utiliza a expressão “dispositivos
de proteção a corrente diferencial-residual”
ou, abreviadamente, “dispositivos DR”, para
se referir, genericamente, à proteção
diferencial-residual — qualquer que seja
a forma que ela venha a assumir.
Dispositivo diferencial residual é um
dispositivo que protege:
- as pessoas contra choques elétricos.
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Proteção de Circuitos
Assim, na prática a proteção diferencial-
residual pode ser realizada através de:
• interruptores diferenciais-residuais,
• disjuntores com proteção diferencial-
residual incorporada,
• tomadas com interruptor DR incorporado,
• blocos diferenciais acopláveis a disjuntores
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Proteção de Circuitos
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Proteção de Circuitos
Ele mede permanentemente a soma vetorial
das correntes que percorrem os condutores
de um circuito (figura 1a). Enquanto o
circuito se mantiver eletricamente são, a
soma vetorial das correntes nos seus
condutores é praticamente nula. Ocorrendo
falha de isolamento em um equipamento
alimentado por esse circuito, irromperá
uma
corrente de falta à terra — ou, numa
linguagem rudimentar, haverá “vazamento” de
corrente para a terra.
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Proteção de Circuitos
Devido a esse “vazamento”, a soma vetorial
das correntes nos condutores monitorados
não é mais nula e o dispositivo detecta
justamente essa diferença de corrente.
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Proteção de Circuitos
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Proteção de Circuitos
A sensibilidade, ou corrente diferencial-
residual nominal de atuação (IΔn), é 30 mA.
Assim, o grupo dos DRs com corrente de
atuação igual ou inferior a 30 mA,
classificado como de alta sensibilidade,
pode ser utilizado tanto na proteção contra
contatos indiretos quanto na proteção
complementar contra contatos diretos.
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Proteção de Circuitos
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Proteção de Circuitos
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Proteção de Circuitos
Fusíveis.
Um dispositivo fusível é um equipamento de
proteção que, pela fusão de uma parte
especialmente projetada, abre o circuito no
qual se acha inserido e interrompe a
corrente, quando esta excede um valor
especificado durante um tempo
especificado.
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Proteção de Circuitos
Diazed.
São usados preferencialmente na proteção
dos condutores de redes de energia elétrica
e circuitos de comando.
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Proteção de Circuitos
Fusíveis NH.
Estes fusíveis reúnem as características de
fusível retardado para correntes de
sobrecarga e de fusível rápido para
correntes de curto-circuito.
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Proteção de Circuitos
Dimensionamento da Proteção
Dimensionar a proteção é determinar o valor
da corrente nominal do disjuntor de tal
forma que se garanta que os fios da
instalação não sofram danos por aquecimento
excessivo provocado por sobrecarga ou
curto-circuito (sobrecorrentes).
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Proteção de Circuitos
Corrente nominal do disjuntor é o valor
padronizado por norma para a sua fabricação.
Para se obter a corrente nominal dos
disjuntores, deve-se empregar procedimentos
específicos, que dependem de onde os
disjuntores estão aplicados.
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Proteção de Circuitos
Numa instalação elétrica residencial têm-se
aplicado :
nos circuitos terminais : disjuntores
eletromagnéticos e disjuntores diferenciais
residuais (DR) bipolares;
no quadro de distribuição : disjuntor
termomagnético, disjuntor DR bipolar,
disjuntor DR tetra-polar
no quadro do medidor : disjuntor
termomagnético, disjuntor DR bipolar e
disjuntor DR tetra-polar.
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Proteção de Circuitos
Para se dimensionar o disjuntor de cada
circuito terminal é preciso saber :
. a seção dos condutores deste circuito;
. o número de circuitos que estão agrupados a
ele.
De posse destes dados, consulta-se uma
tabela que fornecerá o valor da corrente
nominal para o tipo de disjuntor escolhido (
termomagnético ou DR bipolar ).
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Proteção de Circuitos
Tabelas disjuntor escolhido
termomagnético DR bipolar
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Proteção de Circuitos
Para se dimensionar o disjuntor ou o
interruptor DR geral do quadro de
distribuição é preciso saber o valor da
corrente do circuito de distribuição e :
1. Compará-la com os valores de correntes
nominais existentes no mercado para
o tipo de proteção escolhido.
2. Adotar o valor maior e o mais próximo
possível da corrente do circuito de
distribuição.
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Proteção de Circuitos
Regra Prática
· Circuitos de iluminação e TUGs:
Icircuito < 70% da capacidade do disjuntor
que protege o circuito
· Circuitos de TUEs:
Icircuito < 80% da capacidade do disjuntor
que protege o circuito
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Proteção de Circuitos
Exemplo:
Seja o circuito de iluminação e TUGs abaixo:
4 pontos de luz @100W...................400W
4 pontos de luz @60W.....................240W
5 pontos de luz @40W.....................200W
8TUGs..................................................800W
Potência instalada 1640W
I = P / V
Icircuito = 1640 / 220 = 7,45 A
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Proteção de Circuitos
Utilizando disjuntor de 10 A:
10 x 0,7 = 7 7 < 7,45 -> não satisfaz !!!
Utilizando disjuntor de 15 A:
15 x 0,7 = 10,5 10,5 > 7,45 -> OK
fio 1,5mm2 conduz 15 A? SIM
Então disjuntor de 15 A é compatível com
fio de 1,5 mm2
É fundamental verificar sempre se a capacidade
do disjuntor é compatível com a capacidade do
condutor do circuito protegido.
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Luminotécnica
É o estudo minucioso das técnicas das
fontes de iluminação artificial, através da
energia elétrica.
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Luminotécnica
LUZ
Uma fonte de radiação emite ondas
eletromagnéticas.
Elas possuem diferentes comprimentos, e o
olho humano é sensível a somente alguns.
Luz é, portanto, a radiação eletromagnética
capaz de produzir uma sensação visual
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Intensidade Luminosa
Símbolo: I
Unidade: candela (cd)
É a potência da radiação luminosa em uma dada
direção. Como a maioria das lâmpadas não
apresenta uma distribuição uniformemente em
todas as direções é comum o uso
das curvas de distribuição luminosa, chamadas
CDL´s.
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Luminotécnica
Curva de Distribuição Luminosa
Símbolo: CDL
Unidade: candela (cd)
É a representação da Intensidade Luminosa em
todos os ângulos em que ela é direcionada num
plano.
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Luminotécnica
Fluxo Luminoso
Símbolo: φ
Unidade: lúmen (lm)
é a potência de energia luminosa de uma fonte
percebida pelo olho humano.
Um lúmen é a energia luminosa irradiada por
uma candela sobre uma superfície esférica de 1
m2 e cujo raio é de 1 m. Assim o fluxo luminoso
originado por uma candela é igual à superfície
de uma esfera unitária de raio (r = 1 m).
φ= 4π.r2 = 12.57 lm
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Luminotécnica
As lâmpadas conforme seu tipo e potência
apresentam fluxos luminosos diversos:
- lâmpada incandescente de 100 W: 1000 lm;
- lâmpada fluorescente de 40 W: 1700 a 3250 lm;
- lâmpada vapor de mercúrio 250W: 12.700 lm;
- lâmpada multi-vapor metálico de 250W: 17.000lm
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Iluminância (Iluminamento)
Símbolo: E
Unidade: lux (lx)
É a relação entre o fluxo luminoso incidente
uma superfície e a superfície sobre a qual este
incide; ou seja é a densidade de fluxo luminoso
na superfície sobre a qual este incide.
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Luminotécnica
Luminância
Símbolo: L
Unidade: cd/m2
É um dos conceitos mais abstratos que a
luminotécnica apresenta. É através da
luminância que o homem enxerga. No passado
denominava-se de brilhança, querendo
significar que a luminância está ligada aos
brilhos. A diferença é que a luminância é uma
excitação visual, enquanto que o brilho é a
resposta visual a luminância é quantitativa e o
brilho é sensitivo.
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Luminotécnica
A luminância depende tanto do nível de
iluminação ou iluminância quanto das
características de reflexão das superfícies.
A equação que permite sua determinação é:
Onde:
L = Luminância, em cd/m²
I = Intensidade Luminosa, em cd
A = área projetada, em m²
= ângulo considerado, em graus.
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Luminotécnica
Temperatura de Cor
Símbolo: T
Unidade: K (Kelvin)
No instante que um ferreiro coloca uma peça
de ferro no fogo, vai adquirindo diferentes
colorações na medida que sua temperatura
aumenta. Na temperatura ambiente sua cor é
escura, tal qual o ferro, mas será vermelha a
800 K, amarelada em 3.000 K, branca azulada
em 5.000K. Sua cor será cada vez mais clara
até atingir seu ponto de fusão.
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Luminotécnica
As cores quentes são empregadas quando se
deseja uma atmosfera íntima, sociável,
pessoal e exclusiva (residências,
restaurantes); as cores frias são usadas
quando a atmosfera deva ser formal,
precisa, limpa (escritórios, recintos de
fábricas). Seguindo esta mesma linha de
raciocínio, conclui-se que uma iluminação
usando cores quentes realça os vermelhos e
seus derivados; ao passo que as cores frias,
os azuis e seus derivados próximos.
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Índice de reprodução de cores
Símbolo: IRC ou Ra
Unidade: R
Objetos iluminados podem nos parecer
diferente, mesmo se as fontes de luz
tiverem idêntica tonalidade. As variações
de cor dos objetos iluminados sob fontes
de luz diferentes podem ser identificadas
através de um outro conceito, Reprodução
de Cores, e de sua escala qualitativa Índice
de Reprodução de Cores (Ra ou IRC).
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Luminotécnica
Lâmpadas Elétricas
As lâmpadas comerciais utilizadas para
iluminação são caracterizadas pela potência
elétrica absorvida (W), fluxo luminoso
produzido (lm), temperatura de cor (K) e
índice de reprodução de cor. Em geral as
lâmpadas são classificadas, de acordo com o
seu mecanismo básico de produção de luz.
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Luminotécnica
Lâmpadas Elétricas
As com filamento convencional ou halógenas
produzem luz pela incandescência, assim
como o sol.
As de descarga aproveitam a luminescência,
assim como os relâmpagos e as descargas
atmosféricas.
E os diodos utilizam a fotoluminescência,
assim como os vaga-lumes.
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Luminotécnica
Lâmpada Incandescente Tradicional
A lâmpada funciona através da passagem de
corrente elétrica pelo filamento de
tungstênio que, com o aquecimento (efeito
joule), gera luz. Este filamento é
sustentado por três ou quatro suportes de
molibdênio no interior de um bulbo de
vidro alcalino (suporta temperaturas de até
370 °C) ou de vidro duro (suporta
temperaturas de até 470 °C
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Luminotécnica
Lâmpada Incandescente Tradicional
Sua oxidação é evitada pela presença de
gás inerte (nitrogênio ou argônio a pressão
de 0,8 atm) ou vácuo dentro do bulbo que
contém o filamento. O bulbo apresenta
diversos formatos, sendo a forma de pêra a
mais comum, podendo ser transparente ou
com revestimento interno de fósforo
neutro difusor.
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Luminotécnica
Lâmpada Incandescente Tradicional
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Luminotécnica
Lâmpada Incandescente Halógena
As lâmpadas halógenas têm o mesmo
princípio de funcionamento dasl âmpadas
incandescentes convencionais, porém foram
incrementadas com a introdução de gases
halógenos (iodo ou bromo) que, dentro do
bulbo se combinam com as partículas de
tungstênio desprendidas do filamento.
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Luminotécnica
Lâmpada Incandescente Halógena
Esta combinação, somada à corrente
térmica dentro da lâmpada, faz com que as
partículas se depositem de volta no
filamento, criando assim o ciclo
regenerativo do halogênio.
Porem, este ciclo halógeno só se torna
eficaz para temperaturas de filamento
elevadas (3200 K) e para uma temperatura
da parede do bulbo externo acima de
250 °C.
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Refletores Dicróicos
A redução de volume torna as lâmpadas
halógenas adequadas para iluminação
direcionada ("spot light"), bastante usada
para iluminação decorativa, porém a
irradiação térmica emitida é bastante
elevada. Por esta razão, certos tipos de
lâmpadas são providos de um refletor
espelhado especial, chamado dicróico, que
reflete a radiação visível e absorve a
radiação infravermelha.
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
Nas lâmpadas de descarga utilizadas em
iluminação, a luz é produzida pela radiação
emitida pela descarga elétrica através de
uma mistura gasosa composta de gases
inertes e vapores metálicos.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
A mistura gasosa encontra-se confinada em
um invólucro translúcido (tubo de descarga)
em cujas extremidades encontram-se
inseridos eletrodos (hastes metálicas ou
filamentos) que formam a interface entre a
descarga e o circuito elétrico de
alimentação.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
A corrente elétrica através da descarga é
formada majoritariamente por elétrons
emitidos pelo eletrodo negativo (catodo)
que são acelerados por uma diferença de
potencial externa em direção ao eletrodo
positivo (anodo) gerando colisões com os
átomos do vapor metálico.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
Portanto, inicialmente é necessário um
processo de ignição para o rompimento da
rigidez dielétrica da coluna gasosa. O calor
gerado pela descarga através do gás inerte
nos instantes iniciais após a partida da
lâmpada vaporiza o composto metálico.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
Após a partida, a lâmpada de descarga
apresenta uma impedância dinâmica
(derivada da tensão em relação à corrente)
negativa, ou seja, à medida que a corrente
na lâmpada aumenta, a diferença de
potencial entre os seus terminais diminui.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
Portanto, toda lâmpada de descarga
necessita de um elemento com impedância
positiva ligado em série para estabilizar a
corrente no ponto de operação nominal da
lâmpada. Caso contrário, para qualquer
variação de tensão da fonte de alimentação,
a lâmpada se comportaria como um curto-
circuito e a corrente assumiriam valores
elevados. O elemento de estabilização é
denominado “reator”.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga
Temos então a eletricidade passando por
reator, que joga para dentro da lâmpada
uma tensão acima do normal, permitindo que
o sistema dê a partida. O reator serve para
dar a partida da lâmpada e também como
limitador de corrente.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Descarga de Baixa Pressão
Existem basicamente dois tipos de
lâmpadas comerciais: as lâmpadas de
descarga de baixa pressão de vapor de
mercúrio, conhecidas como lâmpadas
fluorescentes, e as lâmpadas de descarga
de baixa pressão de vapor de sódio.
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Luminotécnica
Lâmpadas Fluorescentes
Este tipo de lâmpada encontra aplicações
em praticamente todos os campos de
iluminação. O tubo de descarga, de vidro
transparente, é revestido internamente
com uma camada de pó branco,
genericamente conhecido como "fósforo".
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Luminotécnica
Lâmpadas Fluorescentes
O "fósforo" atua como um conversor de
radiação, ou seja, absorve um comprimento
de onda específico de radiação ultravioleta,
produzida por uma descarga de vapor de
mercúrio a baixa pressão, para emitir luz
visível.
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Luminotécnica
Lâmpadas Fluorescentes
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Luminotécnica
Lâmpadas Fluorescentes Compactas
A lâmpada fluorescente compacta CFL
(“Compact Fluorescent Lamp”) foi
introduzida no mercado no início da década
de 1980 para substituir a lâmpada
incandescente. Estas lâmpadas apresentam
alguns detalhes construtivos que as
diferenciam das lâmpadas fluorescentes
tubulares convencionais, porém, seu
princípio de funcionamento é idêntico.
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Luminotécnica
Lâmpadas Fluorescentes Compactas
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Luminotécnica
Lâmpadas de Vapor de Sódio de Baixa
Pressão
Constam de um tubo de descarga interno,
dobrado em forma de U, que contem gás
neônio e 0,5% de argônio em baixa pressão,
e uma certa quantidade de sódio metálico,
que será vaporizado durante o
funcionamento.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Vapor de Sódio de Baixa
Pressão
Sua composição espectral, sendo quase
monocromática (luz amarela), distorce as
cores, impedindo seu uso em iluminação
interior. aplicáveis na iluminação de ruas
com pouco trafego de pedestres, túneis e
estradas
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Luminotécnica
Lâmpadas a Descarga de Alta Pressão
As lâmpadas à descarga de alta pressão,
também conhecidas como lâmpadas HID
(High Intensity Discharge) utilizam
vapores metálicos (em geral mercúrio e/ou
sódio)
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Luminotécnica
Lâmpadas a Descarga de Alta Pressão
Existem basicamente três tipos básicos de
lâmpadas comerciais:
a) A lâmpada de vapor de mercúrio de alta
pressão;
b) a lâmpada de sódio de alta pressão, e
c) as lâmpadas de alta pressão de vapores
metálicos.
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Alta
Pressão
A lâmpada de vapor de mercúrio de alta
pressão HPM (High Pressure Mercury), é
constituída de um tubo de descarga
transparente, de dimensões reduzidas
inserido em um bulbo de vidro, revestido
internamente com uma camada de
"fósforo" para correção do índice de
reprodução de cor.
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Alta
Pressão
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Alta
Pressão
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Mercúrio de Alta
Pressão
A lâmpada de mercúrio apresenta fluxo
luminoso elevado e vida útil longa,
porém, a sua eficácia luminosa é
relativamente baixa. Este tipo de lâmpada
é utilizado em sistemas de iluminação de
exteriores, em especial, na iluminação
pública urbana.
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Luminotécnica
Lâmpada de Luz Mista
As lâmpadas de luz mista, como o próprio
nome já diz, são uma combinação de uma
lâmpada vapor de mercúrio com uma
lâmpada incandescente, ou seja, um tubo
de descarga de mercúrio ligado em série
com um filamento incandescente.
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Luminotécnica
Lâmpada de Luz Mista
As principais características
da luz mista
são: substituir diretamente as lâmpadas
incandescentes em 220V, não necessitando
de equipamentos auxiliares (reator, ignitor e
starter) e possuir maior eficiência e vida
media 8 vezes maior que as incandescentes.
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Luminotécnica
Lâmpada de Luz Mista
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Sódio de Alta
Pressão
A lâmpada de vapor de sódio de alta
pressão HPS (“High Pressure Sodium”), é
constituída de um tubo de descarga
cilíndrico e translúcido, com um eletrodo
em cada extremidade. O tubo de descarga
é sustentado por uma estrutura mecânica,
sob vácuo, no interior em um bulbo de
vidro borosilicado, com formato tubular ou
elipsoidal.
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Luminotécnica
Lâmpada de Vapor de Sódio
de Alta Pressão
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Luminotécnica
Lâmpadas de Vapor Metálico
A lâmpada de vapor metálico HPMH (High
Pressure Metal Halide) é
construtivamente semelhante à lâmpada
de mercúrio de alta pressão, ou seja,
utiliza um tubo de descarga de sílica
fundida inserida no interior de um bulbo
de quartzo transparente. Os modelos mais
comuns são do tipo lapiseira.
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Luminotécnica
Lâmpadas de Vapor Metálico
O tubo de descarga contém vapor de
mercúrio, um gás para ignição (argônio)
e haletos metálicos.
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Luminotécnica
CÁLCULOS DE ILUMINAÇÃO
Método do ponto a ponto.
É o método básico para o dimensionamento
de iluminação. Baseia-se nos conceitos e
leis básicas da luminotécnica.
Parte-se da curva de distribuição de
intensidade luminosa de uma fonte para
determinar-se o iluminamento em diversos
pontos do ambiente estudado.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
É um método mais empregado para a
iluminação de exteriores ou para ajustes
após o emprego de outros métodos.
Considere uma fonte luminosa puntiforme
iluminando um ambiente qualquer.
Esta fonte irradia seu fluxo luminoso para
várias direções. Como visto, pode-se
determinar a intensidade luminosa dessa
fonte em uma única direção
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
A Figura retrata uma fonte puntiforme
instalada em um ambiente no qual se
encontra um objeto iluminado no ponto P.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
A iluminância no ponto P obtida a partir da
fonte luminosa mostrada na Figura pode ser
calculada por:
EP = iluminância no ponto P derivada do fluxo luminoso da fonte luminosa [Lux];
I(θ) = intensidade luminosa da fonte na direção do ângulo θ;
D2 = distância entre a fonte luminosa e o ponto P em consideração [m].
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
Pode-se obter as iluminâncias horizontal
(Eh) e vertical (Ev) nesse ponto P,
utilizando-se as relações fundamentais da
luminotécnica e empregando a trigonometria
em um triângulo retângulo. Assim, obtém-se:
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
Exemplo: utilizando a curva de distribuição
de intensidade luminosa da Figura, calcular a
iluminância horizontal (Eh) e vertical (Ev)
correspondente aos ângulos (θ) iguais a: 0,
15, 30, 45 e 60º. Considere que a fonte
luminosa está situada a uma altura de 5 m.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
Da curva de
distribuição de
intensidade luminosa
(Figura) obtém-se os
seguintes valores:
I(0o) = 205 cd;
I(15o) = 202 cd;
I(30o) = 198 cd;
I(45o) = 170 cd;
I(60o) = 90 cd
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
O cálculo da iluminância horizontal é
determinado por:
Eh = I(θ)*cos3θ/h2.
O cálculo da iluminância vertical é
determinado por:
Ev = I(θ)*sen3θ/d2.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
A figura representa a situação
(não está em escala):
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
Para o cálculo das iluminâncias horizontais
substitui-se os valores de I(θ) e h:
Eh(0o) = 205 x cos3 0o/52 ⇒ Eh(0o) = 8,2 lux;
Eh(15o) = 202 x cos3 15o/52 ⇒ Eh(15o) = 7,28 lux;
Eh(30o) = 198 x cos3 30o/52 ⇒ Eh(30o) = 5,14 lux;
Eh(45o) = 170 x cos3 45o/52 ⇒ Eh(45o) = 2,40 lux;
Eh(60o) = 90 x cos3 60o/52 ⇒ Eh(60o) = 0,45 lux;
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Luminotécnica
Para o cálculo das iluminâncias verticais,
deve-se calcular as distâncias d. Para isso,
utilizando-se relações trigonométricas do
triângulo retângulo, tem-se:
tg (θ) = cateto oposto/cateto adjacente =
d/h ⇒ d = h x tg (θ)
Para o presentes caso, tem-se:
d1 = h * tg 15o = 5 * tg 15o ⇒ d1 = 1,34 m;
d2 = h * tg 30o = 5 * tg 30o ⇒ d2 = 2,89 m;
d3 = h * tg 45o = 5 * tg 45o ⇒ d3 = 5 m;
d4 = h * tg 60o = 5 * tg 60o ⇒ d4 = 8,66 m.
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Luminotécnica
Método do ponto a ponto.
Substituindo os valores na expressão que
determina Ev, tem-se:
Ev(0o) = 205 x sen3 0o/0 ⇒ Ev(0o) = não se pode
calcular;
Ev(15o) = 202 x sen3 15o/1,342 ⇒ Ev (15o) = 1,95 lux;
Ev(30o) = 198 x sen3 30o/2,892 ⇒ Ev (30o) = 2,96 lux;
Ev(45o) = 170 x sen3 45o/5 ⇒ Ev (45o) = 2,40 lux;
Ev(60o) = 90 x sen3 60o/8,662 ⇒ Ev (60o) = 0,77 lux;
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Este método foi desenvolvido para o cálculo
de iluminação de ambientes internos, em
função das dificuldades do método do ponto
a ponto. Ele considera as características
próprias de cada luminária e lâmpada
elétrica e, também, as cores das paredes e
do teto (índices de reflexão).
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Luminotécnica
Método dos lumens.
O método emprega tabelas e gráficos
obtidos a partir da aplicação do método do
ponto a ponto para diferentes situações.
Basicamente, busca-se determinar o número
de luminárias necessárias para se produzir
uma determinada iluminância em uma área,
baseando-se no fluxo médio.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
A seqüência de cálculo é a seguinte:
• determinação do nível de iluminância;
• escolha da luminária e lâmpadas;
• determinação do índice do local;
• determinação do coeficiente de utilização da
luminária;
• determinação do coeficiente de manutenção;
• cálculo do fluxo luminoso total (lumens);
• cálculo do número de luminárias;
• ajuste final do número e espaçamento das
luminárias.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Determinação do nível de iluminância.
O nível de iluminância deve ser escolhido de
acordo com as recomendações
da NBR-5413 da ABNT. A Tabela 1
(resumida – para maiores informações deve-
se consultar a norma) traz um exemplo de
níveis de iluminância para diferentes
atividades.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Determinação do nível de iluminância.
O nível de iluminância deve ser escolhido de
acordo com as recomendações
da NBR-5413 da ABNT. A Tabela 1
(resumida – para maiores informações deve-
se consultar a norma) traz um exemplo de
níveis de iluminância para diferentes
atividades.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Escolha da luminária.
A luminária pode ser escolhida em função de
diversos fatores:
• distribuição adequada de luz;
• rendimento máximo;
• estética e aparência geral;
• facilidade de manutenção, incluindo a
limpeza;
• fatores econômicos.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Esta escolha depende basicamente do
projetista e do usuário. A tendência
atual é buscar luminárias que proporcionem
melhor eficiência de luminosidade,
reduzindo as necessidades de consumo de
energia.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Determinação do índice do local (K).
Este índice é calculado relacionando as
dimensões do local que vai ser iluminado.
Pode ser calculado pela seguinte expressão:
sendo:
C = comprimento do recinto;
L = largura do recinto;
h = distância da luminária ao plano de trabalho.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Determinação do coeficiente de utilização (u)
da luminária.
Parte do fluxo emitido pelas lâmpadas é
perdido nas próprias luminárias. Assim sendo,
apenas uma parte do fluxo atinge o plano de
trabalho. O coeficiente de utilização (u) de
uma luminária é, pois, a relação entre o fluxo
luminoso útil recebido
pelo plano de trabalho e o fluxo total emitido
pela luminária:
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Este índice pode ser obtido através do uso de
tabelas desenvolvidas pelos fabricantes para
cada tipo de luminária a partir do índice do
local (K) e dos coeficientes de reflexão do
teto e paredes.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Este índice pode ser obtido através do uso de
tabelas desenvolvidas pelos fabricantes para
cada tipo de luminária a partir do índice do
local (K) e dos coeficientes de reflexão do
teto e paredes.
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Nas Tabelas 2 e 3 as primeira colunas
apresentam valores do índice do local (K). Na
primeira linha dessas tabelas, tem-se o índice
de reflexão do teto (em porcentagem). Na
segunda e terceiras linhas têm-se o índice de
reflexão (em porcentagem) da parede e do
plano de trabalho respectivamente. A
interseção desses índices proporciona a
obtenção do índice de utilização (u).
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Coeficiente de manutenção (d).
Este coeficiente deve ser calculado para cada
ambiente e leva em consideração, além do
período de manutenção das luminárias, as
condições gerais de limpeza do local em
estudo.
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Luminotécnica
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Cálculo do fluxo luminoso total.
A partir da determinação dos diversos
índices, pode-se calcular o fluxo luminoso
total a ser produzido pelas lâmpadas através
da seguinte relação:
φTotal = fluxo luminoso total produzido pelas lâmpadas;
E = iluminância determinada pela norma;
S = área do recinto [m2];
u = coeficiente de utilização;
d = coeficiente de manutenção.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Cálculo do número de luminárias.
Conhecendo-se o fluxo luminoso total,
calcula-se o número n de luminárias
necessárias para o local em estudo, através
da seguinte relação:
sendo φluminária o fluxo luminoso emitido por uma
luminária. Este fluxo dependerá do tipo e do número
de lâmpadas instaladas por luminária.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Espaçamento das luminárias.
Deve-se buscar um espaçamento adequado
entre as luminárias. Normalmente o
fabricante fornece fatores que determinam
os espaçamentos máximos que devem ser
adotados entre as luminárias.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Exemplo de aplicação.
Elaborar o projeto de iluminação de um
escritório de 25 m de comprimento, 10 m de
largura e 4 m de altura. O teto e as paredes
são brancas. O plano de trabalho está a 0,8 m
do piso. Considere manutenção anual das
luminárias, ambiente de limpeza médio e nível
de iluminância baixo. Utilize luminárias com
duas lâmpadas fluorescentes de 32 W.
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Método dos lumens.
a) determinação do nível de iluminamento.
Através dos dados da Tabela 1, adotou-se o
nível de iluminância de 500 lux.
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Método dos lumens.
b) determinação do índice do local (K)
Tem-se que:
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Luminotécnica
Método dos lumens.
c) Determinação do coeficiente de utilização
(u) da lâmpada.
Como serão utilizadas lâmpadas
fluorescentes, utilizaremos os dados da
Tabela
3. Para uso da Tabela 3, é necessário
obter o nível de reflexão das paredes e do
teto, além do valor de K.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Dos dados do problema e utilizando a Tabela 4,
obtém-se:
teto branco –
nível de reflexão: 70%
paredes brancas (claras) –
nível de reflexão: 50%
K = 2,0
Levando esses dados na Tabela 3 obtém-se:
u = 0,71
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Luminotécnica
Método dos lumens.
d) Determinação do coeficiente de
manutenção (d).
Para se obter o coeficiente de manutenção
(d), utiliza-se as curvas da Figura 4.
Pelo problema, o ambiente apresenta nível de
limpeza médio e as luminárias são limpas a
cada um ano. Levando esses dados na Figura
4, obtém-se: d = 0,77.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
e) Determinação do fluxo luminoso total
(φTotal)
Tem-se que:
Substituindo
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Luminotécnica
Método dos lumens.
f) Determinação do número de luminárias.
Foi solicitado que se utilizem luminárias de
duas lâmpadas fluorescentes de 32 W. Tem-
se que uma lâmpada fluorescente de 32 W
produz um fluxo luminoso de 2800 lm.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
Assim, uma luminária com duas lâmpadas terá
um fluxo de 2 x 2800 = 5600 lm.
Portanto, pode-se calcular o número de
luminárias (n):
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Luminotécnica
Método dos lumens.
g) Ajuste do espaçamento de luminárias.
Nessa etapa procura-se ajustar as luminárias
as dimensões do local, levando-se em conta as
diversas possibilidades existentes. Busca-se
uma melhor possibilidade de manutenção e
operação do sistema, bem como uma melhor
estética.
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Luminotécnica
Método dos lumens.
g) Ajuste do espaçamento de luminárias.
No presente caso, adotou-se o número de
luminárias como sendo de 40 para uniformizar
a instalação e chegou-se na configuração
apresentada na Figura
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Luminotécnica
Método dos lumens.
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Luminotécnica
Iluminação Exteriores (Ruas)
Estudo apurado de luminotécnica. Adotando
regras práticas, temos:
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Luminotécnica
Iluminação Emergência
Deve ser projetada para cobrir as áreas em
que a falta de iluminação possa causar
acidentes ou perturbação na saída de
pessoal. Áreas previstas:
Corredores
Auditórios
Sala de maquinas, em geral
Saídas de emergência
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Luminotécnica
Iluminamento mínimo para Emergência
Ambiente Iluminância (Lux)
Auditórios, sal de recepção 5
Corredores refeitórios 10
Almoxarifado elevadores 20
Corredores de saída de pessoal
salas de maquinas
50
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Luminotécnica
Atividade Extra.
Elaborar o projeto de iluminação da área de
inspeção de uma indústria de vidros.
Esta área de inspeção possui 30 m de comprimento,
15 m de largura e 7 m de altura.
O teto é claro e as paredes têm cor média. As
mesas utilizadas para inspeção têm 1 m de altura.
Considere manutenção semestral das luminárias,
ambiente limpo e nível de iluminância baixo. Utilize
luminárias com uma lâmpada de vapor de mercúrio
de alta pressão de 400 W, capazes de produzir um
fluxo luminoso de 22.000 lm.
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Luminotécnica
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Potência em Corrente Alternada
Em Corrente Alternada (CA), a Corrente
Elétrica (I) e a Tensão Elétrica (U), são
geradas e transmitidas em uma forma de
onda de uma senoide.
As ondas de Corrente e de Tensão podem
estar defasadas uma da outra em um
circuito elétrico: quando a Corrente está
em uma determinada posição, a Tensão pode
estar em outra posição, e vice-versa.
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Potência em Corrente Alternada
Quando a Tensão está em fase com a
Corrente, a carga é denominada de Resistiva.
O circuito elétrico é Resistivo.
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Potência em Corrente Alternada
Quando a Corrente está atrasada em seu
deslocamento da Tensão, a carga é
denominada de Indutiva.
Esse atraso (defasamento) é de até 90o.
O circuito elétrico é Indutivo.
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Potência em Corrente Alternada
Quando a Corrente está adiantada em seu
deslocamento da Tensão, a carga é
denominada de Capacitiva.
Esse adiantamento (defasamento) é de até
90o. O circuito elétrico é Capacitivo.
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Potência em Corrente Alternada
Em corrente contínua a potência em
watts é o produto da corrente pela tensão
P = V x I
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Potência em Corrente Alternada
Em corrente alternanda a potência em
watts é o produto da corrente pela tensão
P = V x I
Por ser um produto da tensão e da corrente,
sua unidade de medida é o volt-ampére (VA).
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Potência em Corrente Alternada
A essa potência dá-se o nome de potência
aparente. Ela é composta de duas parcelas:
1. Potência ativa,
é a parcela da potência aparente efetivamente
transformada em potência mecânica, potência
térmica e potência luminosa e cuja unidade de
medida é o watt (W).
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Potência em Corrente Alternada
2. Potência reativa,
É a parcela da potência aparente transformada
em campo magnético, necessário ao acionamento
de dispositivos como motores, transformadores
e reatores e cuja unidade de medida é o volt-
ampère reativo (VAR)
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Potência em Corrente Alternada
Em corrente alternada encontramos três
tipos de potência
POTÊNCIA APARENTE
POTÊNCIA ATIVA
POTÊNCIA REATIVA
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Potência em Corrente Alternada
A potência
aparente é a
Absorvida da rede.
PAp = V x I
Pode ser medida por um
voltímetro e um amperímetro
SUA UNIDADE É
VOLT – AMPÈRE (VA)
1 kVA = 1.000 VA
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Potência em Corrente Alternada
A potência ativa é a
utilizada pelas cargas
PAt = R x I
2
Pode ser obtida através da
Fórmula
SUA UNIDADE É
WATT (W) 1 kW = 1.000 W
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
A potência ativa representa a parcela
da potência aparente que é
transformada em potência mecânica,
térmica e luminosa. A essa parcela dá
se o nome de fator de potência.
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
Potência Aparente
=
Potência Ativa + Potência Reativa
Potência Ativa
(mecânica/luminosa/térmica)
=
Fator de Potência x Potência Aparente
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
É a relação entre a Pat e a Pap
FP =
PAt
PAp
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
Representa o quanto da potência total é
transformada em trabalho
FP MÍNIMO = 0,92 OU 92 %
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
Representa o quanto da potência total é
transformada em trabalho
É representado pelo
Cos φ
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Potência em Corrente Alternada
FATOR DE POTÊNCIA
PORTANTO:
PAt = PAp x cos φ
ou
PAt = V x I x cos φ
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Potência em Corrente Alternada
O fator de potência pode variar
de 0 a 1 ou de 0 a 100 %
FP = 1 OU 100%
POTÊNCIA ATIVA = POTÊNCIA APARENTE
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Potência em Corrente Alternada
FP = 0
O circuito está absorvendo
apenas potência reativa que é
igual a potência total
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Potência em Corrente Alternada
Baixo fator de potência significa
transformar somente parte da potência total
absorvida em trabalho, ou seja, força, calor
ou luz
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Potência em Corrente Alternada
POTÊNCIA REATIVA
Potência reativa é usada para manutenção
dos fluxos magnéticos
nas máquinas elétricas
A potência reativa é trocada com a rede,
não sendo consumida
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Potência em Corrente Alternada
POTÊNCIA REATIVA
Potência reativa é usada para manutenção
dos fluxos magnéticos
nas máquinas elétricas
A potência reativa é trocada com a rede,
não sendo consumida
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Potência em Corrente Alternada
POTÊNCIA REATIVA
Semelhante à potência ativa, multiplica-se a
potência aparente por um fator ( senφ ) que
nos resultará na potência não consumida
Pr = PAp x sen φ ou Pr = V x I x sen φ
UNIDADE = VOLT- AMPÈRE-REATIVO (VAr)
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Potência em Corrente Alternada
Baixo fator de potência
•A instalação trabalha sobrecarregada
•Há queda de tensão e perdas ôhmicas nos
alimentadores
•Paga-se um ajuste à companhia fornecedora
de energia
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Potência em Corrente Alternada
Alto fator de potência
•Melhoria do nível de regulação da tensão
•Possibilidade de alimentação de novas
máquinas na mesma instalação
•Melhor aproveitamento da energia
•Eliminação do ajuste
•Redução das perdas ôhmicas
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Potência em Corrente Alternada
Qual a potência do transformador,
necessária para se ligar um motor de 10 cv
com FP = 0,50 e qual a corrente do circuito
para a tensão igual a 220 V?
Calcular também para o FP = 1,00.
FP = kW
kVA
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Potência em Corrente Alternada
POTÊNCIA DE UM CAPACITOR
Um capacitor tem a
propriedade de
armazenar energia
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Potência em Corrente Alternada
CAPACITOR
Dielétrico
( Isolante)
Placas
metálicas
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Potência em Corrente Alternada
CAPACITOR
O tamanho das placas e do dielétrico
influencia nesta capacidade
Símbolo
Unidade Farad (f) -
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Potência em Corrente Alternada
CAPACITOR
Observem o efeito de um capacitor em
um circuito elétrico
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W
A
V
PAp = V x I = 100 x 2
100 V
2 A
1200
Espiras
PAt = 40 W
= 200 VA
40 W
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PAp = V x I = 100 x 0,5
100 V
0,5 A
PAt = 40 W
= 50 VA
1200
Espiras
W
A
V
40 W
CAP
f
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Potência em Corrente Alternada
Pap = 200 VA
Pat = 40 W
2a EXPERIÊNCIA
Pap = 50 VA
Pat = 40 W
Colocando um capacitor em paralelo com a
bobina, a potência ativa se mantem e a
potência aparente diminui
1a EXPERIÊNCIA
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Potência em Corrente Alternada
O capacitor atua em sentido
contrário à bobina
Bobina possui potência reativa indutiva
Capacitor possui potência reativa capacitiva
Bobina Capacitor
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Potência em Corrente Alternada
O capacitor melhora o
Fator de potência das instalações
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Potência em Corrente Alternada
W
VAr
Ind.
VAr
Cap.
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Potência em Corrente Alternada
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Potência em Corrente Alternada
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Potência em Corrente Alternada
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VAr
Ind.
W
Potência em Corrente Alternada
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Resumindo
O capacitor diminui a potência
reativa conservando a potência
ativa
Com isso diminui a potência total
(Aparente)
Potência em Corrente Alternada
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Potência em Corrente Alternada
Em um circuito elétrico de Corrente
Alternada (CA), a oposição à passagem da
corrente elétrica recebe os seguintes
nomes:
• Resistência (R) quando se tratar de um
circuito formado por resistência elétrica
• Reatância Indutiva (XL) quando se tratar
de bobinas (enrolamentos)
•Reatância Capacitiva (XC) quando se
tratar de capacitor
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Potência em Corrente Alternada
A soma vetorial das Reatâncias (XL + XC) com a
Resistência (R), dá-se o nome de Impedância (Z).
A Reatância Capacitiva opõe-se à Reatância
Indutiva. Assim, a Reatância total do circuito (X)
é dada pela diferença entre XL e XC (o maior
destes dois valores determina se o circuito é
Indutivo ou Capacitivo).
X = XL - XC
XL > XC (o circuito é Indutivo)
XC > XL (o circuito é Capacitivo)
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Potência em Corrente Alternada
Onde:
Z = Impedância do circuito, da pela fórmula
Z = R2 + X2
R = Resistência do circuito
X = Reatância total do circuito
(que é igual a X = XL - XC ou X = XC – XL).
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Potência em Corrente Alternada
A Potência (P) pode ser dada por:
P = R x I2 em W (Watts)
Se for substituído na expressão acima, a
Resistência (R) pela Reatância total (X),
tem-se:
P = X x I2 = VA (Volt Ampére)
Substituindo pela Impedância:
P = Z x I2 = VA (Volt Ampére)
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Potência em Corrente Alternada
Assim tem-se:
W = R x I2
VAr = X x I2
VA = Z x I2
Onde:
W = Potência Ativa
(ou kW, que corresponde a 1.000 W)
VAr = Potência Reativa
(ou kVAr, que corresponde a 1.000 VAr)
VA = Potência Aparente
(ou kVA, que corresponde a 1.000 VA)
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Potência em Corrente Alternada
Essas três Potências formam um triângulo,
denominado “Triângulo das Potências”.
O ângulo Ø é o ângulo do Fator de Potência
(cosØ = FP).
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Potência em Corrente Alternada
kVA = (kW)2 + (kVAr)2 = Potência Aparente (kVA)
kW = kVA x cosØ = Potência Ativa (kW)
kVAr = kVA x senØ = Potência Reativa (kVAr)
cosØ = kW / kVA = Fator de Potência
senØ = kVAr / kVA
tgØ = kVAr / kW
Obs
1 - Se a Potência Ativa (Watts) for trifásica, tem-se que:
P = √ 3 x UFF x I x cosØ
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Alicate Universal
Utilizado para segurar peças e cortar cabos
e fios.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Alicate de bico
Utilizado para segurar e guiar peças a serem
soldadas, aparafusadas ou conectadas, assim
como para dobrar, torcer ou endireitar
condutores ou terminais.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Alicate de corte diagonal
Utilizado para cortes de condutores, de
pequenas peças plásticas ou de metal.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Alicate de desencapador ou descacador
Tem como função remover a isolação de fios
e cabos.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Alicate Amperimetro
Instrumento que tem como função principal
medir correntes alternadas e
contínuas, permitindo que se efetue a
medição sem que seja necessária a abertura
do circuito.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Chave de fenda
Ferramenta utilizada para apertar e
desapertar parafusos de fenda.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Chave Philips
Ferramenta utilizada para apertar e
desapertar parafusos philips.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Fita isolante
Fita plástica isolante, para proteção elétrica
e mecânica em emendas e terminais.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Luxímetro
Instrumento utilizado para medir
iluminância, ou seja, a energia luminosa
recebida por unidade de superfície.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Multímetro
Instrumento eletroeletrônico usado para
medir corrente contínua, corrente alternada,
tensão e resistência.
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Técnicas de Instalações elétricas
Ferramentas e Utensílios
Verruma
Ferramenta manual em forma de broca
utilizada para preparar furos destinados a
parafusos.
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Técnicas de Instalações elétricas
Uma linha elétrica engloba os condutores e os
eventuais elementos de fixação,
suporte e proteção mecânica a eles associados.
São vários os tipos de linhas:
• linha aberta: linha em que os condutores são
circundados por um ar ambiente não confinado
• linha aérea: linha (aberta) em que os
condutores ficam elevados em relação ao
solo e afastados de outras superfícies que não
os respectivos suportes;
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Técnicas de Instalações elétricas
• linha aparente: linha em que os condutos ou
condutores não estão embutidos;
• linha em parede ou no teto: linha aparente
em que os condutores ficam na superfície de
parede ou teto, dentro ou fora de condutos;
• linha embutida: linha em que os condutos ou
condutores são encerrados nas paredes ou na
estrutura do prédio;
• linha subterrânea: linha construída com
cabos isolados, enterrados diretamente no
solo ou instalados em condutos subterrâneos.
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Técnicas de Instalações elétricas
Linhas abertas
Instalação sobre isoladores
Utiliza-se condutores nus ou isolados em
feixes ou barras.
Não são utilizados em locais destinados a
habitações.
Condutores nus devem ser limitados a locais
de serviços elétricos
ou uso específico.
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Técnicas de Instalações elétricas
Linhas abertas
A norma permite ainda a utilização em
residencias de condutores isolados em linha
aberta em forros com pé-direito > 2,5m com
uso de isoladores do tipo clites ou roldanas
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Técnicas de Instalações elétricas
Aplicações e características em linhas abertas
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Técnicas de Instalações elétricas
Aplicações e características em linhas abertas
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Técnicas de Instalações elétricas
Eletrocalhas
As eletrocalhas são bandejas destinadas à
condução e distribuição de fios e cabos,
fabricadas em chapas de aço, conforme a
NBR 11888-2 e NBR 7013. Dobradas em
forma de “U” ou em “C”. Podem ser
totalmente perfuradas, oferecendo
ventilação nos cabos, possuindo furos
apenas nas extremidades, para união das
fixações e emendas.
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Técnicas de Instalações elétricas
Possui uma completa linha de acessórios,
com forma geométrica própria para atender
diversas situações de montagem e
distribuição de cabos. Utilizadas para
passagem de fios e cabos, sejam eles de
energia, dados, voz ou imagem, em
instalações aéreas, aparentes ou sob o piso
elevado, podem ser aplicadas em diversos
segmentos da construção civil, tais como
galpões industriais, comerciais, prédios,
shopping centers, entre outros.
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Técnicas de Instalações elétricas
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Técnicas de Instalações elétricas
Linhas abertas (Redes aéreas)
São instalações externas aos edifícios
permanente ou temporária de energia
elétrica.
Os condutores deverão obedecer a seção
mínima de 4mm para vãos de até 15m e 6mm
para vãos superior a 15m. Poderá ser
observada bitola menor se utilizado cabos
mensageiros.
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Técnicas de Instalações elétricas
Aplicações e características em linhas
abertas (Rede Aérea)
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Técnicas de Instalações elétricas
Aplicações e características em linhas
abertas (Rede Aérea)
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Técnicas de Instalações elétricas
Aplicações e características em linhas
abertas (Rede Aérea)
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Técnicas de Instalações elétricas
Emendas e derivações
Quando é necessário unir as extremidades
de condutores d e modo a assegurar
resistência mecânica adequada e um contato
elétrico perfeito, usam-se emendas e
derivações.
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Técnicas de Instalações elétricas
Emendas e derivações
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Técnicas de Instalações elétricas
Emendas e derivações
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Técnicas de Instalações elétricas
Ligação de motores mono e Trifásicos
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A potência mecânica no eixo do motor pode ser
calculada pela expressão seguinte:
Sendo:
I – corrente absorvida pelo estator do motor [A];
P – potência mecânica desenvolvida no eixo do
motor cv ou HP;
U – tensão da rede aplicada ao motor [V];
η - rendimento do motor;
fp – fator de potência do motor.
Motor Eletrico CA
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Técnicas de Instalações elétricas
Ligação de motores mono e Trifásicos
Dimensionamento de proteção
𝐼𝑛 =
𝑃 (𝑊)
( 3). 𝑉. 𝜂. cos𝜑
Sendo:
In – corrente do motor [A];
P – potência do motor (W) ;
V – tensão da rede aplicada ao motor [V];
Considerar ( 3) somente para tensão trifásica
𝜂 - rendimento do motor;
cos𝜑 – fator de potência do motor.
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Choques elétricos
Qualquer atividade biológica, seja ela
glandular, nervosa ou muscular, é originada
de impulsos de corrente elétrica. Se esta
corrente fisiológica interna somar-se a uma
outra corrente de origem externa, em
função de um contato elétrico, ocorrerá no
organismo humano uma alteração das
funções vitais normais que, dependendo da
duração da corrente, pode levar uma pessoa
a morte.
Segurança - Instalações elétricas
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Os efeitos principais que uma corrente
elétrica externa produz no corpo são
fundamentalmente quatro: tetanização,
parada respiratória, queimadura e
fibrilação ventricular.
Segurança - Instalações elétricas
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Tetanização.
A tetanização é um fenômeno decorrente
da contração muscular produzida por um
impulso elétrico.
Define-se o limite de largar como sendo a
máxima corrente que uma pessoa pode
tolerar ao segurar um eletrodo, podendo
ainda largá-lo usando os músculos
diretamente estimulados pela corrente.
Segurança - Instalações elétricas
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Experiências indicam que os valores médios
da corrente de largar varia entre 6 e 14 mA
para mulheres e 9 a 23 mA para homens.
Para valores mais elevados de corrente não
ocorre a tetanização. A excitação muscular
pode ser suficientemente violenta de modo
a provocar uma repulsão.
Dependendo das condições, um indivíduo
pode ser atirado a uma certa distância.
Segurança - Instalações elétricas
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Parada respiratória.
Correntes superiores ao limite de largar
podem causar uma parada respiratória. Tais
correntes produzem no indivíduo sinais de
asfixia, por causa da contração de músculos
ligados à respiração e/ou à paralisia dos
centros nervosos que comandam a função
respiratória.
Segurança - Instalações elétricas
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Queimaduras.
A passagem da corrente elétrica pelo corpo
humano é acompanhada do desenvolvimento
de calor por efeito Joule, podendo produzir
queimaduras. As queimaduras produzidas
são tanto mais graves quanto maior é a
densidade de corrente e quanto mais longo
o tempo pelo qual a corrente permanece.
Nas altas tensões, predominam os efeitos
térmicos da corrente, o calor produz a
destruição de tecidos superficiais,...
Segurança - Instalações elétricas
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Fibrilação ventricular.
O fenômeno fisiológico mais grave que pode
ocorrer quando da passagem da corrente
elétrica pelo corpo humano é a fibrilação
ventricular.
O músculo cardíaco, normalmente, contrai-
se ritmicamente de 60 a 100 vezes
por
minuto, sustentando, assim, a circulação
sangüínea nos vasos.
Segurança - Instalações elétricas
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Se à atividade elétrica fisiológica normal
sobrepõe-se uma corrente elétrica de
origem externa, ocorre um desequilíbrio
elétrico no corpo. As fibras do coração
passam a receber sinais elétricos excessivos
e irregulares, as fibras ventriculares ficam
superestimuladas de maneira caótica e
passam a contrair-se de maneira
desordenada, uma independente da outra, de
modo que o coração não pode mais exercer
sua função.
Segurança - Instalações elétricas
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No que se refere especificamente aos
efeitos da corrente alternada de
freqüência industrial, as conclusões
essenciais da norma IEC 60479
Distinguem-se, no gráfico, quatro zonas,
de gravidade crescente:
• Zona 1 (≤ 0,5 mA) – Normalmente, nenhum
efeito perceptível.
Segurança - Instalações elétricas
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• Zona 2 – Sente-se a passagem da
corrente, mas mas não se manifesta
qualquer reação do corpo humano.
• Zona 3 – Zona em que se manifesta o
efeito de agarramento: uma pessoa
empunhando o elemento causador do
choque elétrico não consegue mais largá-lo.
Todavia, não há seqüelas após interrupção
da corrente.
Segurança - Instalações elétricas
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• Zona 4 – Probabilidade, crescente com a
intensidade e duração da corrente, de
ocorrência do efeito mais perigoso do choque
elétrico, que é a fibrilação ventricular.
Segurança - Instalações elétricas
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É de suma importância observar que o
perigo de ocorrência de um choque elétrico
não está simplesmente em tocar um
elemento energizado, seja uma parte viva
(contato direto), seja uma massa sob
tensão (contato indireto), e sim em tocar
simultaneamente um outro elemento que se
encontre em um potencial diferente em
relação ao primeiro. Isto é, o perigo está na
diferença de potencial.
Segurança - Instalações elétricas
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A proteção contra contatos diretos é
garantida pela qualidade dos componentes e
da instalação e por determinadas
disposições físicas dos componentes,
podendo ser utilizados para tal:
• isolação das partes vivas;
• barreiras ou invólucros;
• obstáculos;
• colocação fora do alcance;
Segurança - Instalações elétricas
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A proteção contra contatos indiretos é
prevista através de medidas que podem ser
divididas em dois grupos: as que não
utilizam o condutor de proteção e
as medidas de proteção por seccionamento
automático da alimentação.
Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque eletrico.
• antes de socorrer a vítima, cortar a
corrente elétrica, desligando a chave geral
de força ou puxando o fio da tomada;
• se o item anterior não for possível, usar
luvas de borracha grossa ou um amontoado
de roupas ou jornais secos e afastar da
vítima o fio ou aparelho elétrico:
Segurança - Instalações elétricas
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• se o acidente ocorrer ao ar livre, afastar
o fio da vítima com o auxílio de uma vara
comprida e seca ou um galho de árvore
seco, fazendo esta operação com todo o
cuidado para não encostar no fio;
Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque elétrico.
• antes de socorrer a vítima, cortar a
corrente elétrica, desligando a chave geral
de força ou puxando o fio da tomada;
• se o item anterior não for possível, usar
luvas de borracha grossa ou um amontoado
de roupas ou jornais secos e afastar da
vítima o fio ou aparelho elétrico:
Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque elétrico.
Parada Cardiorespiratória
O que fazer:
• colocar a vítima deitada de costas sobre
uma superfície dura;
• fazer regularmente compressões curtas e
fortes, cerca de 60 por minuto;
• concomitantemente, associar a respiração
aplicada
Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque elétrico.
Parada respiratória
Respiração artificial
• no caso de 1 socorrista deverão ser feitas
15 compressões cardíacas para 2
respirações aplicadas;
• continuar a massagem cardíaca até que a
vítima seja atendida por um médico
Segurança - Instalações elétricas
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Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque elétrico.
Queimadura
• retirar a roupa do acidentado, com
cuidado. Se necessário, usar uma tesoura
para cortá-la;
• lavar a área queimada com água fria ou
soro fisiológico (se houver), do centro para
fora, com cuidado, para não perfurar
as bolhas;
Segurança - Instalações elétricas
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Medidas de emergência em choque elétrico.
Queimadura
• dar de beber água, se a vítima estiver
consciente;
• cobrir, sem tocar com as mãos, a região
com gaze
esterilizada (se houver) ou com pano limpo;
• encaminhar logo à assistência médica,
para tratamento.
Segurança - Instalações elétricas
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Sistema de Aterramento
A terra, ou seja, o solo, pode ser
considerado como um condutor através do
qual a corrente elétrica pode fluir.
Denomina-se aterramento a ligação
intencional com a terra, que pode ser
realizada utilizando apenas os condutores
elétricos necessários (aterramento direto)
ou através da inserção intencional de um
resistor ou reator, introduzindo uma
impedância no caminho da corrente.
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Sistema de Aterramento
Nas instalações elétricas são considerados
dois tipos de aterramento:
• o aterramento funcional, que consiste na
ligação à terra de um dos condutores do
sistema, geralmente o neutro, e está
relacionado com o funcionamento correto,
seguro e confiável da instalação; e
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Sistema de Aterramento
• o aterramento de proteção, que consiste
na ligação à terra das massas e dos
elementos condutores estranhos à
instalação, visando a proteção contra
choques elétricos por contato indireto.
Dentro de determinadas condições pode-se
ter, em uma instalação, um aterramento
combinado: funcional e de proteção.
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Sistema de Aterramento
O eletrodo de aterramento é o condutor ou
o conjunto de condutores enterrado(s) no
solo e eletricamente ligado(s) à terra para
fazer
um aterramento. O termo tanto se
aplica a uma simples haste enterrada como
a várias hastes enterradas e interligadas e
a diversos outros tipos de condutores em
diversas configurações.
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Sistema de Aterramento
Esquemas de aterramento.
Os aterramentos devem assegurar, de modo
eficaz, as necessidades de segurança e de
funcionamento de uma instalação elétrica,
constituindo-se num dos pontos mais
importantes de seu projeto e de sua
montagem.
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Sistema de Aterramento
O aterramento de proteção, tem por
objetivo:
• limitar o potencial entre massas, entre
massas e elementos condutores estranhos
à instalação e entre ambos e a terra a um
valor suficientemente seguro sob condições
normais e anormais de funcionamento;
• proporcionar às correntes de falta para
terra um caminho de retorno de baixa
impedância.
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Sistema de Aterramento
O aterramento funcional, a ligação à terra
de um dos condutores vivos do sistema (o
neutro em geral), proporciona
principalmente:
• definição e estabilização da tensão da
instalação em relação à terra durante o
funcionamento;
• limitação de sobretensões originadas por
manobras, descargas atmosféricas e a
contatos acidentais com linhas de tensão
mais elevada.
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Sistema de Aterramento
De acordo com a NBR 5410, as instalações
de baixa tensão devem obedecer, no que
concerne aos aterramentos funcional e de
proteção, a três esquemas básicos. Tais
esquemas são classificados em função ao
aterramento da fonte de alimentação da
instalação (transformador, no caso mais
comum, ou gerador) e das massas, ...
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Sistema de Aterramento
sendo designados por uma simbologia que
utiliza duas letras fundamentais:
1a letra – indica a situação da alimentação em
relação à terra, podendo ser:
• T – um ponto diretamente aterrado;
• I – nenhum ponto aterrado ou aterramento
através de impedância.
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Sistema de Aterramento
2a letra – indica as características do
aterramento das massas, podendo ser:
•T – massas diretamente aterradas
independentemente do eventual aterramento
da alimentação;
• N – massas ligadas diretamente ao ponto de
alimentação aterrado, geralmente o neutro.
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Sistema de Aterramento
Outras letras (eventuais) – disposição do
condutor neutro e do condutor de proteção:
• S – funções de neutro e de proteção
asseguradas por condutores distintos;
• C – funções de neutro e de proteção
combinadas em um único condutor
(condutor PEN).
São considerados pela norma os esquemas
TT, TN e IT.
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Sistema de Aterramento
Esquema TT.
No esquema TT existe um ponto de
alimentação, geralmente o secundário do
transformador com seu ponto neutro,
diretamente aterrado, estando as massas da
instalação ligadas a um eletrodo de
aterramento independente do eletrodo de
aterramento da alimentação
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Sistema de Aterramento
Esquema TT.
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Sistema de Aterramento
Esquema TT.
O esquema TT é extremamente simples, não
exigindo controle permanente da instalação.
Trata-se, em princípio, do esquema de
aterramento ideal para instalações
alimentadas diretamente por rede de
distribuição pública de baixa tensão.
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Sistema de Aterramento
Esquemas TN.
No esquema TN existe também um ponto de
alimentação (via de regra o secundário do
transformador com seu ponto neutro)
diretamente aterrado, sendo as massas da
instalação ligadas a esse ponto através de
condutores de proteção.
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Sistema de Aterramento
Esquemas TN.
O esquema poderá ser do tipo TN-S, quando as
funções de neutro e de proteção forem
asseguradas por condutores distintos (N e PE)
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Sistema de Aterramento
Esquemas TN.
O esquema poderá ser do tipo TN-C, quando as
funções forem acumuladas pelo mesmo
condutor (PEN)
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Sistema de Aterramento
Esquemas TN.
O esquema poderá ser do tipo misto TN-C-S,
onde parte do aterramento possui um condutor
comum para proteção e neutro e outra parte
condutores distintos para cada uma dessas
funções.
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Sistema de Aterramento
Esquemas TN.
O esquema TN-C pode, em princípio, ser usado
tanto na rede da concessionária como na
instalação de consumidor, sofrendo neste
último caso diversas restrições.
Os esquemas TN-S e TN-C-S são os mais
utilizados em instalações de consumidores
alimentados em alta tensão, ou seja, os que
possuem transformador próprio.
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Sistema de Aterramento
Esquema IT.
No esquema IT não existe nenhum ponto de
alimentação diretamente aterrado, ou seja, a
alimentação é totalmente isolada da terra ou
aterrada através de uma impedância de valor
elevado. As massas são ligadas à terra por
meio de eletroduto ou eletrodos de
aterramento próprios.
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Sistema de Aterramento
Esquema IT.
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Sistema de Aterramento
Esquema IT.
Este tipo de esquema é utilizado
exclusivamente em instalações de
consumidores que possuem transformador
próprio, principalmente na alimentação de
setores específicos de certos tipos de
indústria.
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Sistema de Aterramento
Em princípio, os três esquemas oferecem o
mesmo grau de segurança no tocante à
proteção das pessoas, apresentando, no
entanto, características de aplicação
diferentes, que se traduzem em vantagens e
desvantagens fundamentais na escolha para
uma instalação.
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Sistema de Aterramento
Em princípio, os três esquemas oferecem o
mesmo grau de segurança no tocante à
proteção das pessoas, apresentando, no
entanto, características de aplicação
diferentes, que se traduzem em vantagens e
desvantagens fundamentais na escolha para
uma instalação.
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– INSTALAÇÕES ELETRICAS INDUSTRIAIS – UNESA
Sistema de Aterramento
Pode-se considerar cinco aspectos
fundamentais para a escolha do sistema de
aterramento:
a) alimentação
b) equipamentos de utilização
c) natureza dos locais
d) funcionamento
e) custos globais
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Sistema de Aterramento
Eletrodos de aterramento.
Um eletrodo de aterramento é o condutor ou o
conjunto de condutores enterrado(s) no solo e
eletricamente ligado(s) à terra para fazer um
aterramento. Isto é, o eletrodo pode ser
constituído por um ou mais elementos.
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Sistema de Aterramento
Os eletrodos de aterramento podem ser:
• especialmente estabelecidos para a função
do eletrodo, sendo usado nesses casos:
• hastes de cobre, de aço zincado ou de aço
revestido de cobre;
• tubos de aço zincado;
• chapas de cobre ou de aço zincado;
• perfis de aço zincado;
• fitas de cobre ou de aço galvanizado;
• cabos de aço, de aço cobreado ou de aço
zincado.
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Sistema de Aterramento
Os eletrodos de aterramento podem ser:
não-específicos, como é o caso de:
• estacas metálicas enterradas;
• tubulações metálicas enterradas.
• combinações dos tipos específicos e não-
específicos.
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Sistema de Aterramento
Condutores de proteção.
Um condutor de proteção deve, de
preferência, fazer parte da mesma linha
elétrica do circuito a que corresponde, o que
aliás é explicitamente recomendado pela NBR
5410 no caso dos esquemas TN. Também pode-
se ter um condutor de proteção comum a
vários circuitos, desde que esses estejam
contidos na mesma linha elétrica.
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Sistema de Aterramento
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