1. Relatório de instalações
elétricas industriais
Projeto
Indústria de vidro
Allan Rafael da Silva Santana
Hiago de Almeida Silva
Marcelo de Paiva Bouçanova
Matheus Santiago de Lima
Matias de Almeida Correia
Engenharia Mecânica industrial
29 de maio de 2015
Prof(º).: José Raimundo Lima Júnior
Escola Politécnica de Pernambuco
Universidade de Pernambuco

2. INTRODUÇÃO
O presente trabalho tem por finalidade ampliar o conhecimento não só de
nós estudantes do curso de engenharia mecânica, mas como também de
outros envolvidos na área de elétrica. O objetivo deste trabalho é apresentar
conteúdos mais relevantes e de uso mais frequente na área de instalações e
manutenções elétricas industriais.
As instalações elétricas industriais, se denominam como um dos campos
mais importantes de uma indústria, pois a mesma desempenha um papel
fundamental de fornecer energia para o seu funcionamento. A maioria das
grandes indústrias, principalmente as de fabricação de produtos, necessita de
grande quantidade de energia para realizar o seu trabalho. Para receber estas
elevadas quantidades de energia, é necessário que se faça uma preparação e
adequação do ambiente o qual receberá a mesma. Contudo, existem
recomendações e normas técnicas NBR 5410, NBR 5419; NBR 10 que
estabelecem padrões para a utilização e consumo de pequenas e grandes
quantidades de energia, trazendo para os consumidores mais segurança e
qualidade no serviço.
O trabalho a seguir apresenta a instalação elétrica de uma indústria de
vidro.

3. DESENVOLVIMENTO
1. CÁULCULO DE ILUMINAÇÃO PELO MÉTODO DOS LUMENS
QUADRO DE CARGA
.
Grupo 1 - Indústria de vidro
Setor Processo
Quadro
elétrico
Nº de
motores
Potência
unitária
(cv)
Corrente
Nominal
(A)
Fator de
Potência
Ip/In ɳ
Potência
total (cv)
Demanda
(kVa)
1 A
Trabalho de
precisão
14 25 37,33 0,81 6,5 0,926 350 178,06
2 B
Polimento de
vidro ótico 13 20 30,75 0,8 6,7 0,924 260 136,46
3 C
Polimento,
moagem,
gravação
13 30 42,64 0,84 7 0,93 390 193,6
4 D
Esmaltagem,
laminação,
compressão...
6 15 21,64 0,84 8,8 0,917 90 53,55
5 E
Preparação,
trabalho de
máquinas em
geral
2 3 4,77 0,82 7 0,851 6 4,47
6 F
Trabalho
decorativo 13 10 15,23 0,82 7,8 0,91 130 71,33
7 G
Preparação,
trabalho de
máquinas em
geral
11 7,5 11,54 0,8 8 0,9 82,5 48,27
8 H
Secagem
10 5 7,96 0,8 8 0,88 50 30,38
9 I
Fabricação
de pedras
preciosas
3 250 341,01 0,86 8 0,955 750 497

4. 1.1.Iluminação :
A)Para a área admininstrativa utilizamos paredes claras e piso escuro.
O cálculo da iluminação foi feito pelas seguintes equações utilizadas no excel:
𝑁𝑙𝑢 =
ψt
Nu x ψ
Onde :
ψt =
ExA
Fu x Fdl
;
Fu ,Fdl e ψ são tabelados e Nu é o número de lâmpadas por luminária.
Ambientes
A B AxB A+B Hlp K Fu Fdl Ψt Nlu
Nlu
Utilizado
Tomadas
Circulação1 30 2 60 32 3 0,6 0,4 0,75 20000,00 4 6 11
Circulação2 10 10 100 20 6,2 0,8 0,4 0,75 33333,33 6 9 14
Recepção 10 10 100 20 3 1,7 0,4 0,75 33333,33 6 9 14
Sala de
reunião
15 8 120 23 3 2,0 0,67 0,75 59701,49 10 12 17
Diretoria 10 8 80 18 3 1,5 0,62 0,75 51612,90 9 9 14
Banheiro1 2,5 8 20 10,5 3 0,6 0,4 0,75 13333,33 3 3 5
Banheiro2 2,5 8 20 10,5 4 0,5 0,4 0,75 13333,33 3 3 5
Almox arifado 30 10 300 40 6,2 1,2 0,58 0,75 68965,52 12 12 17
Galpão de
produção
40 40 1600 80 6,2 3,0 0,72 0,44 1515151,52 44 49 20
O Nlu utilizado foi escolhido da forma em que as luminárias melhor se
adequassem à área de cada ambiente. A planta anexada a seguir mostra essa
distribuição.
Para o cálculo de Demanda dos Motores utilizamos a fórmula:
𝐷𝑚 =
( 𝑃𝑒𝑖𝑚 𝑥 0,736)
ƞ 𝑥 𝐹𝑝
e depois : 𝐷𝑡 = ƞ 𝑥 𝑃𝑚 𝑥 𝐹𝑠 onde,
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢
Obs: Os fatores de utilização (Fu) e os fatores de simutaneidade (Fs) foram
tirados da Tabela.

5. SETOR A
Nº de Motores: 14
P = 25 cv Fp = 0,81
𝐼𝑝
𝐼𝑁
= 6,5 Fs = 0,61
ƞ = 0,926 Pt = 350 cv CN= 37,33 A Fu = 0,85
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 25 𝑥 0,85 𝐷𝑚 =
21,25 𝑥 0,7360
0,926 𝑥 0,81
𝐷𝑡 = 14 𝑥 20,85 𝑥 0,61
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟐𝟏, 𝟐𝟓 𝒄𝒗 𝑫𝒎 = 𝟐𝟎, 𝟖𝟓 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟏𝟕𝟖, 𝟎𝟔 𝑲𝑽𝑨
SETOR B
Nº de Motores: 13
P = 20 cv Fp = 0,80 Fs = 0,62
ƞ = 0,924 Pt = 350 cv Fu = 0,85
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
( 𝑃𝑒𝑖𝑚 𝑥 0,736)
ƞ x Fp
𝐷𝑡 = 13 𝑥 16,93 𝑥 0,62
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 20 𝑥 0,85
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟏𝟕 𝒄𝒗 𝐷𝑚 =
17 𝑥 0,736
0,924 𝑥 0,8
𝑫𝒕 = 𝟏𝟑𝟔, 𝟒𝟔 𝑲𝑽𝑨
𝑫𝒎 = 𝟏𝟗, 𝟗𝟑 𝑲𝑽𝑨
SETOR C
Nº de Motores: 13
P = 30 cv Fp = 0,84 Fs = 0,62
ƞ = 0,923 Pt = 350 cv Fu = 0,85
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
25,5 𝑥 0,736
0,93 𝑥 0,84
𝐷𝑡 = 13 𝑥 24,02 𝑥 0,62

6. 𝑃𝑒𝑖𝑚 = 30 𝑥 0,85 𝑫𝒎 = 𝟐𝟒, 𝟎𝟐 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟏𝟗𝟑, 𝟔 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟐𝟓, 𝟓 𝒄𝒗
SETOR D
Nº de Motores: 06
P = 15 cv Fp = 0,84 Fs = 0,75
ƞ = 0,917 Pt = 350 cv Fu = 0,83
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
12,45 𝑥 0,736
0,917 𝑥 0,84
𝐷𝑡 = 6 𝑥 11,9 𝑥 0,75
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 15 𝑥 0,83 𝑫𝒎 = 𝟐𝟒, 𝟎𝟐 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟓𝟑, 𝟓𝟓 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟏𝟐, 𝟒𝟓 𝒄𝒗
SETOR E
Nº de Motores: 02
P = 3 cv Fp = 0,82 Fs = 0,85
ƞ = 0,851 Pt = 350 cv Fu = 0,83
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
2,49 𝑥 0,736
0,851 𝑥 0,82
𝐷𝑡 = 2 𝑥 2,63 𝑥 0,85
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 3 𝑥 0,83 𝑫𝒎 = 𝟐, 𝟔𝟑 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟒, 𝟒𝟕 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟐, 𝟒𝟗 𝒄𝒗
SETOR F
Nº de Motores: 13
P = 10 cv Fp = 0,82 Fs = 0,67
ƞ = 0,91 Pt = 350 cv Fu = 0,83
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
8,3 𝑥 0,736
0,91 𝑥 0,82
𝐷𝑡 = 8,19 𝑥 13 𝑥 0,67
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 10 𝑥 0,83 𝑫𝒎 = 𝟖, 𝟏𝟗 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟕𝟏, 𝟑𝟑 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟖, 𝟑 𝒄𝒗

7. SETOR G
Nº de Motores: 11
P = 7,5 cv Fp = 0,8 Fs = 0,69
ƞ = 0,9 Pt = 350 cv Fu = 0,83
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
6,225 𝑥 0,736
0,9 𝑥 0,8
𝐷𝑡 = 6,36 𝑥 11 𝑥 0,69
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 7,5 𝑥 0,83 𝑫𝒎 = 𝟔, 𝟑𝟔 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟒𝟖, 𝟐𝟕 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟔, 𝟐𝟐𝟓 𝒄𝒗
SETOR H
Nº de Motores: 10
P = 5 cv Fp = 0,8 Fs = 0,7
ƞ = 0,88 Pt = 350 cv Fu = 0,83
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
4,15 𝑥 0,736
0,88 𝑥 0,8
𝐷𝑡 = 10 𝑥 4,34 𝑥 0,7
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 5 𝑥 0,83 𝑫𝒎 = 𝟒, 𝟑𝟒 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟑𝟎, 𝟑𝟖 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟒, 𝟏𝟓 𝒄𝒗
SETOR I
Nº de Motores: 3
P = 250 cv Fp = 0,86 Fs = 0,85
ƞ = 0,955 Pt = 350 cv Fu = 0,87
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 𝑃𝑛 𝑥 𝐹𝑢 𝐷𝑚 =
217,5 𝑥 0,736
0,955 𝑥 0,86
𝐷𝑡 = 194,9 𝑥 3 𝑥 0,85
𝑃𝑒𝑖𝑚 = 250 𝑥 0,87 𝑫𝒎 = 𝟏𝟗𝟒, 𝟗 𝑲𝑽𝑨 𝑫𝒕 = 𝟒𝟗𝟕 𝑲𝑽𝑨
𝑷𝒆𝒊𝒎 = 𝟐𝟏𝟕, 𝟓 𝒄𝒗

8. Nós dividimos os grupos de motores em três CCMs, onde:
CCM1, abriga o grupo de motores I, com uma demanda total de 497 KVA.
CCM2, abriga os grupos de motores C, D, F, com uma demanda total de
318,48 KVA.
CCM3, abriga os grupos de motores A, B, E, G, H, com uma demanda total de
397,64 KVA.
Para o cálculo do Fator de Demanda (Fd) utilizamos a fórmula:
𝐹𝑑 =
𝐷𝑚á𝑥
𝑃𝑖𝑛𝑠𝑡
, onde Dmáx é a demanda máxima e Pinst é a potência instalada.
𝐹𝑑 =
1296,5
1705,44
𝑭𝒅 = 𝟎, 𝟕𝟔
Para a nossa indústria escolhemos utilizar um QDL.
Para o cálculo da Demanda da Iluminação utilizamos um reator duplo
para as lâmpadas fluorescentes (de descarga), e para as lâmpadas de vapor
de mercúrio, como não são de descarga não foram necessário o uso de
reatores.
𝐷𝑖𝑙 = (𝐹𝑚 𝑥 𝑁𝑙 𝑥
𝑃𝑛 + (
𝑃𝑟
𝐹𝑝
)
1000
) +
𝑁𝑙 𝑥 𝑃𝑛
1000
Onde:
 Fm = Fator de multiplicação
 Nl = N° de Lâmpadas
 Pn = Potência Nominal da Lâmpada
 Pr = Perda do Reator
 Fp = Fator de Potência
Obs: Utilizamos um valor médio para o Fp de 0,9
𝐷𝑖𝑙 = (1,8 𝑥 126 𝑥
40 + (
24,1
0,9
)
1000
) +
49 𝑥 700
1000

9. 𝑫𝒊𝒍 = 𝟒𝟗, 𝟒 𝑲𝑽𝑨
Para a quantidade de tomadas da indústria, utilizamos o seguinte critério:
- Para os primeiros 37m² de área foram utilizadas 8 tomadas e 3 tomadas para
37m² ou fração adicional.
Consideramos todas as tomadas como do tipo TUG (tomadas de uso geral), e
para o cálculo da demanda das tomadas cosideramos um fator de potência de
0,9 e potência de 100 W.
O cálculo da demanda das tomadas foi feito multiplicando o número de
tomadas (117) pela potência (100 W), e dividindo pelo fator de potência (0,9).
Dtomadas = 13 KVA
Para calcular a demanda do QDL (Dqdl), somamos a demanda da iluminação
(Dil) e a demanda das tomadas (Dtom):
𝐷𝑞𝑑𝑙 = 𝐷𝑖𝑙 + 𝐷𝑡𝑜𝑚
𝑫𝒒𝒅𝒍 = 𝟔𝟐, 𝟒𝑲𝑽𝑨
Para o cálculo da potência do QDL realizando o fator de demanda para o QDL,
conforme tabela do fator de demanda para iluminação e tomadas, temos:
100% para os primeiros 20 KW e 70% para o excedente.
𝑃 = 62,5 𝑥 0,9
𝑷 = 𝟓𝟔, 𝟏𝟔 𝑲𝑾
Fazendo 100% para os primeiros 20 KW e 70% para o excedente:
𝑃𝑡 = 20 + (56,16 − 20) 𝑥 0,7
𝑷𝒕 = 𝟒𝟓, 𝟑 𝑲𝑾
Para fazermos a correção do fator de potência para o desejado (0,92),
calculamos o fator de potência médio da carga total. Para esse cálculo nós
utilizamos a fórmula:
𝐹𝑝 = cos(𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
𝑃𝑡𝑟
𝑃𝑡𝑎
))
Demanda total (KVA)
CCM1 497
CCM2 318,48
CCM3 397,64
QDL 62,4
QGF 1257,52

10. Onde: Ptr = Potência reativa total
Pta = Potência ativa tota
Para sabermos o Ptr e o Pta nós calculamos a Potência ativa (Pa) e a Potência
reativa (Pr) dos CCMs e do QDL e somamos.
CCM1: Pa = 552 KW
Pr = 327,5 KVAr
CCM2: Pa = 448,96 KW
Pr = 295 KVAr
CCM3: Pa = 550,9 KW
Pr = 406,24 KVAr
QDL: Pa = 45,3 KW
Pr = 21,9 KVAr, consideramos um fator de potência de 0,9
Somando os valores calculados temos:
Ptr = 1050,64 KVAr
Pta = 1597,16 KW
𝐹𝑝 = cos(𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔 (
1050,64
1597,16
))
𝑭𝒑 = 𝟎, 𝟖𝟒
Para saber a potência necessária para corrigir o fator de potência utilizamos a
fórmula:
𝑃𝑐 = 𝑃𝑡𝑎 𝑥 (𝑡𝑔𝜙1− 𝑡𝑔𝜙2)
𝑷𝒄 = 351,3 KVAr
Para a corrreção do fator de potência utilizamos um banco de capacitores com
potência de 50 KVAr cada capacitor, e para saber quantos capacitores serão
necessário, utilizamos a fórmula:
𝑁𝑎𝑐 =
351,3
50
𝑵𝒂𝒄 = 𝟕, 𝟎𝟑
Como o Nac foi igual a 7,03 utilizamos 8 capacitores, e para sabermos a
potência no banco de capacitores (Pbc) multiplicamos o número de capacitores
(8) pela potência (50 KVAr).
𝑷𝒃𝒄 = 𝟒𝟎𝟎 𝑲𝑽𝑨𝒓

11. Para os tranformadores, foi posto em pauta três opções, expostas a seguir:
Opções de transformadores analisadas
1
2 transformadores de
750KVa operando em
paralelo
Opção mais barata
2
1 transformador de 750kVA
e 2 de 300kVA
Opção que permite continuidade do processo mesmo
com a queima de 2 transformadores
3
3 Transformadores de 500
KVA operando em paralelo
Igual a 2ª opção, porém com acréscimo de potência
A segunda opção foi escolhida, levando em consideração a segurança da
continuidade da produção e custo.
Graduação das proteções
Utilizamos disjuntores de características G, pois são os adequados para a
proteção de aparelhos e motores sujeitos a sobrecargas.
Como indicado na tabela de fatores de multiplicação de corrente, a corrente
convencional de atuação do disjuntor será a corrente nominal multiplicada por
1,35.
Com os valores encontrados procuramos encontrar um valor de corrente
comercial mais próximo do valor da corrente encontrada.
DISJUNTORES TIPO G
FATOR DE MUTIPLICAÇÃO CORRENTE NOMINAL (A) RESULTADO DISJUNTOR CORRENTE DE ATUAÇÃO (A)
SETOR A 1,35 37,33 50,3955 3VU16 52
SETOR B 1,35 30,75 41,5125 3VU16 52
SETOR C 1,35 42,64 57,564 3VF12 63
SETOR D 1,35 21,64 29,214 HHED6 30
SETOR E 1,35 4,77 6,4395 HHED6 15
SETOR F 1,35 15,33 20,6955 3VU13 25
SETOR G 1,35 11,54 15,579 HHED6 20
SETOR H 1,35 7,96 10,746 HHED6 15
SETOR I 1,35 341,01 460,3635 HLXD 500
CCM 1 1,35 110,72 149,472 3VF32 160
CCM 2 1,35 41,64 56,214 3VF12 63
CCM 3 1,35 360,51 486,6885 HLXD 500