θ - Ceap

CENTRO DE ENSINO SUPERIOR
DO AMAPA-CEAP
Curso de arquitetura e
urbanismo
INSTALAÇÕES E EQUIPAMENTOS
ELéTRICOS
Parte i
Profº MSc. espíndola
PROJETO
• CONCEITO DE UM PROJETO
Projetar, no conceito mais geral do termo, é
apresentar soluções possíveis de ser implementadas
para resolução de determinados problemas.
• Para o projetista, a solução visa:
- Atender uma necessidade
- Um resultado desejado
- Um objetivo
• Por exemplo, Um projeto de instalações
elétricas:
“ Visa definir de que forma a energia elétrica
será conduzida da rede de distribuição até os
pontos de utilização em um determinado
prédio ( residência, comercio, apartamento,
etc..)”
Então projetar é a mediação entre dois ou
mais estados
• Fator importante!
A solução não é única.
O PROJETISTA DEVE :
>>Avaliar as possibilidades de cada uma delas e
escolher por aquela que julgar mais adequada.
Nem sempre é tranquila
Porque envolve a maioria das vezes, aspectos
conflitantes
o cumprimento das normas
A segurança das instalações e dos usuários.
A operacionalidade; e
Os aspectos econômicos.
EM OUTRAS PALAVRAS
Projetar pressupõe capacidade de criação,
para elaborar as soluções possíveis dentro de um
determinado contexto, e capacidade de
discernimento para compara-las e selecioná-las.
TEM MAIS!
•
“O projeto é, em essência, uma
antecipação detalhada de uma solução que será
implementada para satisfazer determinado
objetivo”
E de fundamental importância que o
projetista realize:
Um projeto exequível ( sobre o ponto de
vista técnico)
Levando –se em conta o fator econômico
(tem que ter um custo razoável)
FATORES IMPORTANTES QUE DEVEM SER
QUESTIONADOS
JUNTOS
AOS
PROJETISTAS
O projeto tem que ser perfeitamente
compreensível e esclarecido
O projeto tem que ter um nível de detalhamento
tal que garanta aos seus executores a aos
usuários que aquilo que esta sendo executado na
realidade corresponde ao que foi realizado no
projeto.
Um projeto é o resultado de uma iteração dos
sujeitos envolvidos:
• Um projeto é o resultado de uma iteração dos
sujeitos envolvidos:
>>> clientes
>>> profissional projetista
>>> entidades normalizadoras ( Associação
normalizadoras, órgãos públicos,
concessionarias, etc...)
PODEMOS REPRESENTAR COMO:
O PROJETO REPRESENTA UMA SOLUÇÃO DA ENGENHARIA PARA
PROBLEMAS DA NECESSIDADE HUMANA.
• Um projeto é dinâmico
>>> Pode sofrer alterações
>>> Tem prazo de execução
PORTANTO PODEMOS CONCLUI QUE :
“ O projetista é um solucionador de problemas,
um criador de soluções”
• >>> Para ele a realização é ver os seus
projetos serem implementados como foram
concebidos, ou o mais próximo possível disto.
A DIMENSÃO ETICA DO TRABALHO DO PROJETISTA
• O BOM PROJETISTA É MOVIDO POR SENSO DE
RESPONSABILIDADE QUE ENVOLVE OS SEGUINTES
ASPECTOS:
>> Desejo de progredir até o fim, buscando levar a
sua solução ao bom êxito;
>> Disposição para inovar sempre, buscando os
melhores métodos e as melhores técnicas, visando
ao aperfeiçoamento a constante atualização;
>> Companheirismo e solidariedade com colegas
através do intercambio de informações técnicas.
>> Acompanhamento da implantação e do
desempenho das soluções, visando comprovar
sua eficácia e auferir experiência.
>> Responsabilidade profissional para manter
confidenciais as ideias, processos, técnicas ou
conhecimentos,, que sejam objetos de contratos
específicos, sobre os quais o cliente ou
empregador solicite sigilo;
>> Ter perspectiva de, através de suas criações,
contribuir para melhorar as condições de vida da
HUMANIDADE.
• 88066011
• 81061632
• [email protected]
O QUE É UMA NORMA?
>> Documento, estabelecido por consenso e
aprovado por um organismo reconhecido, que
fornece, para uso comum e repetitivo, regras,
diretrizes ou características para atividades ou seus
resultados, visando á obtenção de um grau ótimo de
ordenação em um dado contexto.
>> Convém que as normas sejam baseadas em
resultados consolidados da ciência, tecnologia e
experiência acumulada, visando à obtenção de
benefícios para a comunidade.
PRINCIPAIS BENEFICIOS
Elimina a variedade desnecessária.
Reduz custos operacionais(economia)
Promove a segurança (proteção dos
consumidores)
Elimina as barreiras técnicas e
comerciais
Protege a saúde e o meio ambiente
Permiti a intercambialidade e
incrementa a produtividade, mantendo
adequada a qualidade.
“No
mundo
globalizado,
o
cumprimento das normas técnicas
é OBRIGATORIO, sob pena de
inviabilizar
a
exportação
de
produtos ou serviços, que não
seriam
adquiridos
se
os
compradores imaginarem que os
produtores não seguem as normas,
pois constituem requisitos básicos
de qualidade”.
“NO
BRASIL, A UTILIZAÇÃO DE
NORMAS TECNICAS OFICIAIS (ABNT) É
OBRAGATORIA CONFORME PRESCREVE
O
ORDENAMENTO
JURIDICO
BRASILEIRO”
A NBR 5410
• NBR 5410 ( Instalações elétricas de
baixa tensão)
>>
Esta norma estabelece as
condições a que devem satisfazer
as instalações elétricas de baixa
tensão (instalações novas e a
reforma), a fim de garantir a
segurança de pessoas e animais, o
funcionamento
adequado
da
instalação e a conservação de
bens.
Objetivos
>> Garantir a segurança de
pessoas e animais;
>> Garantir o funcionamento
adequado da instalação;
>> Garantir a conservação dos
bens.
Campo de aplicação
>> Edificações residenciais,
comerciais, industriais, públicas, de
serviços, agropecuários,
hortifrutigranjeiro, etc.
>> Áreas externas ás edificações;
>> Trailers, campings, marinas e
análogas;
>> Canteiros de obras, feiras e
exposições e temporárias (circos,
etc.)
A norma não se aplica
>> Tração elétrica, veículos,
embarcações, aeronaves;
>> Iluminação publica;
>> Redes publicas de distribuição;
>> SPDA;
>> Minas, cercas eletrificadas.
A Documentação do Projeto
Elétrico
Projeto Básico
• >> Reuni as informações relativas a um
empreendimento;
• >> Estuda as alternativas existentes e
as apresenta de forma ordenada sobre
os aspectos de desenho preliminares,
memoriais descritivos e critérios de
projetos;
• >> A documentação técnica gerada
permite em geral a preparação de
cronogramas (definição de prazo) e
estimativas de custos de referencia.
Projeto Básico
• >> Destina a consolidar diversos aspectos
de engenharia de uma planta, antes que
sejam efetuados dispêndios importantes
como a aquisição de componentes e
execução de obras.
Exemplos de projetos básicos
• As listas de cargas
• Diagramas unifilares
• Arranjos de equipamentos internos e no
campo
• Especificações
preliminares
de
equipamentos; e
• Listas de materiais avançadas
Benefícios do Projeto Básico
Possibilita estudar, discutir e definir
antes
do
detalhamento
a
melhor
alternativa diante dos critérios de
projeto pré-estabelecidos com o cliente;
• Pode-se fazer cálculos alternativos,
trabalhar com mais de uma opção e ate
mesmo, em certas situações, retroagir
em alguma decisão sem maiores
impactos;
• Uma vez definida a solução e aprovado o
projeto básico, o detalhamento ocorrerá
num tempo menor e sem retrabalho.
•
PROJETO DETALHADO
• Consiste
no
desenvolvimento
detalhado das decisões básicas,
no
nível
de
fornecimento,
fabricação, compra, construção,
montagens e posta em marcha
( start up) das instalações.
• Os dois tipos de projetos (básico
e
detalhado)
diferem
substancialmente
quanto
ao
objetivo, sendo o primeiro fonte
de informações para o segundo.
•
•
•
•
•
Exemplo de projeto detalhado de
eletricidade.
As
plantas
detalhadas
de
montagens.
Esquemas
Memoriais de cálculos e descritivos
Listas de materiais definitivas
Além da adequação de alguns
documentos do projeto básico,
como , por exemplo, os diagramas
unifilares da instalação.
BENEFICIOS DO PROJETO DETALHADO
• Permite
fornecer,
fabricar,
construir, montar e por em
marcha (start up) a instalação
projetada.
• Facilita muito o entendimento e a
montagem do projeto, bem como
a aquisição e utilização adequada
dos materiais especificados.
DOCUMENTO “AS BUILT”
O documento “as built” (como
construído) contempla os dados
dos projetos básico e detalhado (
executivo),
acrescido
ou
modificado
pelas
informações
(alterações) sugeridas na fase de
execução da instalação.
DOCUMENTO “AS BUILT”
• Quando o instalador termina a
execução das instalações, o
projeto executivo deixa de ser o
documento básico para o usuário
daquela instalação. Neste caso o
usuário daquela instalação deverá
receber
o
projeto
como
construído (AS BUILT).
• Esta
atualização
pode
ser
realizada pelo projetista, pelo
executor ou por outro profissional.
•
“Não cabe ao responsável
pela elaboração de um projeto “as
built” a analise técnica dos fatos,
mas, sim a representação deles.”
DOCUMENTAÇÃO TÉCNICA DO PROJETO
•
Chamamos de documentação
técnica do projeto o conjunto de
conhecimento
e
técnicas
disponibilizados
para
um
determinado
fim,
fixada
materialmente e disposta de
maneira que se possa utilizar para
consulta ou estudo, permitindo a
posterior execução do projeto.
DOCUMETOS EXIGIDOS CONFORME NBR 5410
• Plantas
• Esquemas unifilares e outros quando
aplicáveis.
• Detalhes
de
montagens,
quando
necessárias.
• Memoriais descritivos da instalação
• Especificações
dos
componentes
(descrição, características nominais e
normais que devemos atender).
• Parâmetros de projeto ( corrente de
curto-circuito, queda de tensão, fatores
de
demanda,
classificação
das
influencias externas, etc.
Outros
documentos
também
normalmente elaborados são:
• Memoriais de cálculos
• Listas de materiais
A NBR 5410, no seu item 6.1. 8.3,
estabelece a necessidade de elaborar
um
“Manual
do
Usuário”
(principalmente
para
unidades
residenciais e pequenos comércios,
ou seja, predomínio de pessoas
leigas), que contenha no mínimo, os
seguintes:
• Esquema do(s) quadro(s) de distribuição
com
indicação
dos
circuitos
e
respectivas
finalidades,
incluindo
relação de pontos alimentados, no caso
de circuitos terminais.
• Potências máximas que podem ser
ligadas em cada circuitos terminais.
• Potências
máximas
previstas
nos
circuitos
deixados
como
reservas,
quando for o caso.
• Recomendação explicita para que não
sejam
trocadas,
por
tipos
com
características
diferentes,
os
dispositivos de proteção existentes
no(s) quadro(s)
•
Intervalo
O PROJETO ELÉTRICO E SUAS ETAPAS
INTRODUÇÃO
Projetar
uma
instalação
elétrica para qualquer tipo de
residência, edifício ou local consiste
essencialmente
em
selecionar,
dimensionar e localizar, de maneira
racional, os equipamentos e outros
componentes necessários a fim de
proporcionar, de modo seguro e
efetivo, a transferência de energia
desde uma fonte até os pontos de
utilização.
INTRODUÇÃO
• O projeto de instalação elétrica não se
resume, como alguns ainda pensam (e o que
pior, praticam!), num simples trabalho
mecânico de consulta a tabelas e fórmulas
padronizadas.
•
>> Muito pelo contrário, o projeto é
dinâmico e diretamente ligado aos avanços
tecnológicos.
•
O projetista deve conhecer a fundo a
normalização
aplicável
e
utilizá-la
devidamente,
preocupando-se
constantemente com a segurança das
pessoas, funcionalidade da instalação e a
conservação da energia elétrica.
INTRODUÇÃO
• É importante lembrar que o
projeto de instalações elétricas
apenas um dos vários projetos
necessários à construção de uma
edificação
e,
assim,
sua
elaboração deve ser conduzida
em perfeita harmonia com os
demais projetos (civil, estrutura,
tubulações, decoração, etc.).
2- O PROJETO DE INSTALAÇÃO
ELÉTRICAS E SUAS ETAPAS
1. Consulta preliminar
2. Levantamentos de dados do
imóvel
3. Previsão de cargas de iluminação
4. Previsão de cargas de tomadas –
TUG e TUE
5. Quadro de cargas e potência
instalada
6. Modalidade e limite de fornecimento
7. Cálculo da demanda máxima e
dimensionamento do ramal de entrada
8. Localização do quadro de distribuição
9. Divisão da instalação de circuitos
10. Dimensionamento de condutores
11. Dimensionamento dos dispositivos
de proteção
12. Dimensionamento dos eletrodutos
13. Dimensionamento do sistema de
aterramento
14. Dimensionamento do DPS.
Conceitos Básicos
1 – Introdução
• Energia é a capacidade de
realizar trabalho
• Apresentando-se sob as mais
variadas forma:
>> térmica
>> mecânica
>> elétrica
>> atômica
>> etc.
Introdução
• Ela não pode ser criada, mas
apenas transformada de uma
forma para outra.
>> processo pelo qual pagamos
um preço: rendimento
• Efeitos da energia:
>> na realidade a energia é
invisível, o que percebemos são
seus efeitos.
Introdução
Sistema de Energia
Introdução
Introdução
>>
Estes efeitos são devidos a:
Tensão e corrente elétrica
• Pode-se concluir então que
Agora... Qual é a unidade de
medida de potência elétrica?
Então, como a potência é o
produto da ação da tensão com
a corrente, a sua unidade de
medida é o volt-ampere (VA)
Ainda potência elétrica
Ainda potência elétrica
Ainda potência elétrica
Potência aparente (VA)=potência ativa (W)
+ potência reativa (Var)
• A Potência ativa (P) quantifica o
trabalho útil produzido pelo
circuito.
• Por exemplo:
Ainda potência elétrica
• A quantidade de potência ativa
absorvida pela carga depende do
fator de potência de cada carga.
• Que é dado por:
Potência Ativa(W )
FP 
Potência Aparente(VA)
Ainda potência elétrica
• Potência reativa (Q)
• É a parcela (Q) que representa a
quantidade da potência aparente
que foi transformada em campo
magnético, quando circula , por
exemplo, através de motores,
Transformadores, reatores. Sua
unidade
de
medida
é
em
volt.ampère-reativo (Var)
• Seu valor depende também do
fator de potencia da carga
Triângulo de Potência
• A soma da potência ativa e a
potência reativa não é linear
Q
S
P
Potência Ativa(W )
• Vimos que FP 
Potência Aparente(VA)
• Então FP= Cos(θ)
Triângulo de Potência
•
•
•
•
Então podemos calcular:
P(w)= S.cos(θ)
Q(Var)=S.sen(θ).
Observação
>> cada carga tem seu fator de
potência especifico.
>> Para iluminação usa-se 1,0.
>> Para TUG usa-se 0,8.
Fator de potência
• Exemplo
• Quando o FP=1, significa que toda a
potência aparente é transformada em
potência ativa. Exemplo: chuveiro,
fogão elétrico, lâmpada incandescente,
etc.
Fator de potência
• Quanto maior o fator de potência menor a
corrente e, consequetemente, menores os
custos com condutores e dispositivos de
proteção.
• Exemplos:
• Uma carga de 10 KW com cos(θ )=0,75 e uma
outra de 10KW com cos(θ )=0,95
Temos que P=S.COS(θ)
S= P/COS(θ) =10000/0,75
S=13.333,33 VA
Se fosse ligado a um circuito bifásico, a
corrente seria:
I=13.333,33/220 = 60,6 A
Fator de potência
• S= P/COS(θ) =10000/0,95
• S=10.526,00 VA
• Se fosse ligado a um circuito
bifásico, a corrente seria:
• I=10.526,00/220=47,84 A
Fator de potência
• As concessionárias multam os
consumidores
cujas
instalações
operam com fator de potência
inferior a 0,92.
• As concessionarias só instalam
medidores de kwh em consumidores
em baixa tensão, para cobra essa
multa teria que instalar medidores
de kvarh.
• Já os consumidores em alta tensão
elas instalam esses equipamentos
MULTA SOBRE UM BAIXO FATOR DE POTÊNCIA
0,92
 1)
• Multa=(valor da conta de energia) (
cos( )
Para conta = R$ 400,00 e
cos( ) 0,85
0.92
Multa  400 * (
 1)  400(1,082  1)  400 * 0,082  32,8
0.85
Para conta=R$ 400,00 e
cos( ) 0,75
0.92
Multa  400 * (
 1)  400(1,227  1)  400 * 0,227  90,6
0.75
Cálculos de potência ativa
• Em circuitos monofásicos
P=V.I.cos(θ)(W)
v(tensão
fase/neutro)
• Em circuitos bifasicos:
• P=V.I.cos(θ)(W)
v (tensão
fase/fase)
• Em circuitos trifásicos
• P= 3 V.I.cos(θ)(W)
v (tensão
fase/fase)
Energia(kWh)=P(kw)*h(horas)
Tensão e Corrente Contínua e Alternada
• A energia elétrica é transportada sob a
forma de corrente elétrica e pode
apresentar-se sob duas formas:
• ➡ Corrente Contínua (CC)
• ➡ Corrente Alternada (CA)
• A Corrente Contínua (CC) é aquela que
mantém sempre a mesma polaridade,
• fornecendo uma tensão elétrica (ou
corrente elétrica) com uma forma de onda
constante (sem oscilações), como é o
caso da energia fornecida pelas pilhas e
baterias. Tem-se um polo positivo e outro
negativo.
• A Corrente Alternada (CA) tem a sua
polaridade invertida um certo número de
vezes por segundo, isto é, a forma de
onda
oscila diversas vezes em cada
segundo.
• O número de oscilações (ou variações)
que a tensão elétrica (ou corrente
elétrica) faz por segundo é denominado de
Frequência.
• A sua unidade é Hertz e o seu símbolo é
Hz. Um Hertz corresponde a um ciclo
completo de variação da tensão elétrica
durante um segundo. No caso da energia
elétrica
fornecida
pela
frequência é de 60 Hz.
CEA,
a
• A grande maioria dos equipamentos
elétricos
funciona
em
corrente
alternada (CA), como os motores de
indução,
os
eletrodomésticos,
lâmpadas de iluminação, etc.
• A corrente contínua (CC) é menos
utilizada. Como exemplo, tem-se:
• >> os sistemas de segurança e
controle,
os
equipamentos
que
funcionam com pilhas ou baterias;
• >>os motores de corrente contínua,
etc.
Tensões segundárias no Amapá
Tensões segundárias no Amapá
Rendimento (  )
• Para se transformar energia de uma
forma para outra dizemos que
pagamos por isso, ou seja, sempre a
energia em nova forma é menor que
a original.
• Esta perda é:
Perda=Pot. Energia original–
Pot. Energia nova
Perda= Potencia absorvida– potencia
fornecida
Potência fornecida( P ' )

Potência absorvida ( P)
Resistência Elétrica
• Resistência Elétrica – Lei de Ohm
• É chamada de Resistência Elétrica (R)
a oposição que o circuito oferece à
circulação da corrente elétrica.
• A unidade da Resistência Elétrica é o
Ohm e o seu símbolo é o Ω (letra grega
chamada de ômega).
• Lei de Ohm, assim chamada, devido ao
físico que a descobriu.
Lei de Ohm
• Essa Lei estabelece
que: se for aplicado
em
um
circuito
elétrico, uma tensão
de
1V,
cuja
resistência elétrica
seja de 1 Ω , a
corrente
que
circulará
pelo
circuito, será de 1A.
Cálculos das variáveis de um
circuito
• Vimos que:
• E Potência:
•
P(VA)=U(V)xI(A)
Cálculos das variáveis de um
circuito
• Manipulando as expressões acima
obtemos outras que também
podem ser úteis em aplicações
específicas:
•
EXEMPLOS
• 1-a)Qual a resistência de uma
lâmpada incandescente onde são
assinalados os valores 40W e
120V?
•
• b) Qual a corrente absorvida pela
lâmpada
quando
usada
num
circuito de 120V?
•
• 2-Se a mesma lâmpada fosse
ligada a uma tensão (voltagem) de
115V.
• a) Qual sua potência efetivamente
consumida.
•
• b) Qual a corrente que circulará
no circuito?
• 3- Um chuveiro elétrica traz as
indicações 2800-4500W e 220V.
a)Qual o valor da resistência no
verão ?
• a) Qual s corrente no chuveiro no
verão?
•
4- Se o chuveiro fosse instalado em uma
tensão de 230V.
a) Qual a corrente que circulará?
b) Qual é a potência que será
absorvida?