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                                                                                                                                       Módulo ?? B
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                                                                                                                                       elétrica pela demanda de consumo
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Siemens Ltda.                           As informações aqui contidas correspondem ao estado atual
                                        técnico, e estão sujeitas a alterações sem aviso prévio.
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Seminários Técnicos Siemens 2003
Eletricistas e Técnicos




Módulo 01
Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de
consumo
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Índice

1. Fórmulas básicas
2. Previsão de cargas conforme a NBR 5410
    2.1. Cargas de Iluminação
    2.2. Tomadas de uso específico
    2.3. Tomadas de uso geral
3. Divisão das instalações
4. Prescrições da NBR 5410 referente ao componente da instalação
    4.1. Tomadas de Corrente
    4.2. Quadros de distribuição
5. Condições gerais de fornecimento de energia elétrica
    5.1. Pedido de fornecimento
    5.2. Aumento de carga
    5.3. Suspensão de fornecimento
6. Entrada Consumidora
    6.1. Ramal de ligação
    6.2. Ponto de entrega
    6.3. Ramal de entrada
    6.4. Aterramento
         6.4.1. Aterramento da entrada consumidora
         6.4.2. Dimensionamento do aterramento
         6.4.3. Instalação de aterramento
7. Cálculo de Demanda
    7.1. Iluminação e tomadas de uso geral
          7.1.1. Edificação de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis e similares
          7.1.2. Edificações com finalidades comerciais ou industriais
    7.2. Equipamentos
    7.3. Motores elétricos
    7.4. Aparelhos de ar condicionado
    7.5. Equipamentos especiais
    7.6. Exemplo de cálculo
8. Glossário
    Anexo A – Os invólucros e o grau de proteção
    Anexo B – Classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos
9. Anotações




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                              2
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1.       Fórmulas Básicas


Grandezas elétricas básicas
•    E = V = Tensão - Medida em volts (V)                      !   Diferença de potencial elétrico
•    I = A = Corrente - Medida em ampéres (A)                  !   Fluxo de elétrons em movimento
•    R = Resistência - Medida em Ohms (Ω)                      !   Resistência à passagem da corrente elétrica
•    P = W = Potência - Medida em Watts (W/kW)                 !    Capacidade de um sistema elétrico para
                                                                    desenvolver trabalho


Exemplo: Uma lâmpada de 1000W de potência ligada em uma rede de 220V, faz circular por esta rede uma
corrente elétrica de 4,54 ampéres, e tem internamente uma resistência de 48,46 Ohms



Relação entre as grandezas elétricas

•    Potência (Watts) = V (tensão ou voltagem) x I (corrente em Ampéres)          !        P=VxI

•    Corrente (ampéres) = Potência (Watts) / Tensão (em Volts)                    !        I =P/V

•    Tensão (Volts) = Potência (Watts) / Corrente (Ampéres)                       !        V=P/I

•    Resistência (Ohms) = Tensão (Volts) / Corrente (Ampéres)                     !        R=V/I

•    Tensão (Volts) = Resistência (Volts) x Corrente (Ampéres)                    !        V=RxI
                                       2      2                                                      2
•    Potência (Watts) = Corrente (Amper ) x Resistência (Ohms)                    !        P(W) = I x R


Exemplo:          1 lâmpada de 1000W ligada em 220V
                  Corrente: ?
                  Resistência: ?


              F
                                                                                 Rede 220V
              N
                          I = 4,54 A




                                                   Lâmpada 1000Watts, com resistência
                                                   de 48,46 Ohms



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Tipos de redes elétricas



                              Redes                                Aplicações      Tensões
                            mais usuais                              usuais         usuais
           A) Monofásicas (fase-neutro)                        • Residencial de
                                                                                   •110V
           F                                                     baixa renda
                                                    127V                           •115V
           N                                                   • Eletrificação
                                                                                   •127V
                                                                 rural
           B) Bifásicas (fase/fase/neutro)                     • Residencial      •220/127V
           F1                                                    normal           •220/110V
                                            220V
           F2
                              127V                   127V      • Comercial de     •230/115V
           N                                                     pequeno porte    •380/220V
           C) Trifásicas (fase/fase/fase/neutro)
                                                               • Sistemas         •440/254V
           F1                                                    industriais
                      127V             220V                                       •380/220V
           F2
                      127V           220V           220V       • Comercial de     •220/127V
           F3                                                    médio/grande
                      127V                                                        •230/115V
           N                                                     porte            •220/110V

                           PE (Terra)




2. Previsão de carga conforme a NBR 5410

Em uma instalação elétrica predial os equipamentos de utilização podem ser alimentados diretamente (caso
de equipamentos fixos de uso industrial ou análogo), através de tomadas de corrente de uso específico ou
através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral). As caixas de derivação
utilizadas para a ligação de equipamentos de utilização são consideradas, para efeito da contagem de
carga, como tomadas de uso específico. Para efeito da previsão de cargas, a NBR 5410 considera os flats e
as unidades de apart-hotéis e similares devem ser considerados como unidades residenciais.


Na fase de previsão das cargas deve-se considerar para um equipamento de utilização a sua potência
nominal absorvida da rede elétrica. Esta informação é normalmente dada pelo fabricante em catálogos ou
dados de placa do equipamento. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo
equipamento (potência de saída), e não o absorvido, deve ser considerado, o rendimento do equipamento,
que também deve ser fornecido pelo fabricante.




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                            4
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2.1.      Cargas de Iluminação

Em uma instalação elétrica residencial, segundo as considerações da NBR 5410 para este tipo de
instalação, a previsão de carga de iluminação deve ser feita obedecendo-se às condições estabelecidas a
seguir:
"   as cargas de iluminação devem, a princípio, ser determinadas como resultado da aplicação da norma
    especifica que é a NBR 5413;
"   para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deverá incluir a
    potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares.
"   em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e
    similares deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 VA,
    comandada por interruptor de parede. A NBR 5410 apresenta como opção, nas acomodações de
    hotéis, motéis e similares, a substituição do ponto de luz no teto, por tomada de corrente, com potência
    mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede.
"   devido a complexidade dos cálculos luninotécnicos a norma permite que em unidades residenciais,
    como alternativa aos cálculos baseados na NBR 5413, para a determinação das cargas de iluminação,
    seja adotado o seguinte critério:
    - em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de
    100 VA;
    - em cômodo ou dependências com área superior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA
    para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros;


Quando se usa o critério alternativo permitido pela norma de instalações elétricas, os valores encontrados
correspondem à potência destinada a iluminação, para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não
necessariamente à potência nominal das lâmpadas. Isto porque cada tipo de iluminação adotado tem o seu
rendimento e do ponto de vista luminotécnico a grandeza que importa para a lâmpada é o fluxo luminoso e
não a potencia elétrica absorvida.


Para exemplificar o procedimento prescrito na norma, seja uma dependência de unidade residencial, com
dimensões de 5m x 4,5m, logo:

                        2         2           2            2
Área = 5X4,5 =22,5m = 6 m + (4x4 m ) + 0,5 m

                              ↓           ↓            ↓
                            100 VA + (4x60 VA) + 0 VA = 340 VA


340 VA é a potência de iluminação atribuída à dependência, para efeito de cálculo da potência.




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2.2.          Tomadas de uso específico




"   Às tomadas de uso específico deve ser atribuída uma potência igual à potência nominal do
    equipamento a ser alimentado;
"   Quando não for conhecida a potência nominal do equipamento a ser alimentado, deve-se atribuir à
    tomada de corrente uma potência igual à potência nominal do equipamento mais potente com
    possibilidade de ser ligado, ou a potência determinada a partir da corrente nominal da tomada e da
    tensão do respectivo circuito;
"   As tomadas de uso específico devem ser instaladas, no máximo, a 1,5 m do local previsto para o
    equipamento a ser alimentado.




2.3.          Tomadas de uso geral

Em uma instalação elétrica residencial, segundo as considerações da NBR 5410 para este tipo de
instalação, a previsão de carga de tomadas, onde serão ligados os equipamentos de utilização, deve ser
feita obedecendo-se às condições estabelecidas a seguir:


a) nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, o número de tomadas de
uso geral deve ser fixado de acordo com o seguinte critério:
•   em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório, desde que observadas as restrições de
    ligações de equipamentos neste locais,
•   em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo uma
    tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo que, acima de cada bancada com largura igual
    ou superior a 0,30 m, deve ser prevista pelo menos uma tomada;
    Por exemplo, para uma cozinha, com 3,5m x 3,0m, tem-se:
    - perímetro = 3,5 + 3,0 + 3,5 + 3,0 = 13 m
    13/3,5 = 3,71 => 4 tomadas
• em halls ,corredores, subsolos, garagens, sótão e varandas, pelo menos uma tomada;


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    NOTA - No caso de varandas, quando não for possível a instalação da tomada no próprio local, esta
    deverá ser instalada próxima a seu acesso.
•   nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6 m², pelo menos uma tomada;
    se a área for superior a 6 m², pelo menos uma tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro,
    espaçadas tão uniformemente quanto possível;


b) nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, às tomadas de uso geral
devem ser atribuídas as seguintes potências:




•   em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no
    mínimo 600 VA por tomada, até 3 tomadas no mínimo, e 100 VA, por tomada, para as excedentes,
    considerando cada um desses ambientes separadamente;
•   nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por tomada.




3. Divisão das instalações

Qualquer instalação deve ser dividida, de acordo com as necessidades, em vários circuitos, devendo cada
circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida, através de
outro circuito. Esta divisão deve ser feita em tantos circuitos quantos forem necessários de forma a
proporcionar facilidade de inspeção, ensaios e manutenção, bem como evitar que, por ocasião de um
defeito em um circuito, toda uma área fique desprovida de alimentação (por exemplo, circuitos de
iluminação).Circuitos de distribuição distintos devem ser previstos para partes das instalações que
necessitem de controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de
outros (por exemplo: minuterias, circuitos de supervisão predial, etc.). Os circuitos terminais devem ser
individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam.


Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas de corrente. Em
unidades residenciais e acomodações (quartos ou apartamentos) de hotéis, motéis e similares, devem ser
previstos circuitos independentes para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A.



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


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


Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador, etc.,), o conjunto de circuitos
alimentados por cada sistema constitui uma instalação. Cada uma delas deve ser claramente diferenciada
das outras, observando-se que:
"     um quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com
      exceção de circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados
      para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação;
"     os condutos fechados só devem conter condutores de uma única instalação;
"     nos condutos abertos, bem como nas linhas constituídas por cabos fixados diretamente em paredes ou
      tetos, podem ser instalados condutores de instalações diferentes, desde que adequadamente
      identificados.




4.        Prescrições da norma NBR 5410 referente aos componentes da instalação


4.1       Tomadas de Corrente




Quando as linhas possuírem condutor de proteção, a tomada de corrente deve ser única para os condutores
vivos e o de proteção. Nas tomadas de corrente com contato de aterramento, este não deve poder entrar
em contato com os pinos vivos dos plugues; os contatos de aterramento (da tomada e do plugue) devem se
unir antes dos contatos vivos e se separar após a separação dos contatos vivos.


Quando se fizer uso de tensões ou de correntes de naturezas diferentes, é necessário utilizar tomadas e
plugues de tipos distintos e não intercambiáveis.




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s

Quando for necessário impedir a permutação dos pólos ou das fases deve-se empregar tomadas
assimétricas.


Para a alimentação de equipamentos móveis e portáteis através de tomadas de corrente, devem ser
previstas disposições especiais para que um aparelho de uma dada classe não possa ser utilizado em
circunstâncias onde a proteção contra contato indireto não seja assegurada.


As tomadas de corrente e extensões devem ser dispostas de maneira que as partes vivas nuas não sejam
acessíveis ao toque, tanto quando seus elementos estiverem unidos, quanto quando separados.


Nos locais que apresentem riscos de explosão (condição BE3 - tabela 16), as tomadas de corrente,
extensões e conectores nos quais os condutores não sejam constantemente mantidos em invólucros
antideflagrantes, devem ser dotados de um dispositivo de intertravamento elétrico ou mecânico, tal que a
desenergização dos condutores preceda sua separação.




4.2.     Quadros de distribuição

O quadro de distribuição é definido na norma de terminologia NBR IEC 50.826 como equipamento elétrico
destinado a receber energia elétrica, através de uma ou mais alimentações, e a distribuí-la a um ou mais
circuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, controle e/ou medição.
Os quadros de distribuição devem ser instalados em local de fácil acesso, com grau de proteção adequado
à classificação das influências externas, possuir identificação (nomenclatura) do lado externo e identificação
dos componentes. A norma apresenta prescrições que são aplicáveis aos conjuntos montados no local da
instalação (conjuntos que não vêm prontos de fábrica) e para os casos em que o conjunto seja montado em
fábrica, este deverá estar em conformidade com a NBR 6808.


No caso dos quadros montados na instalação os quadros devem seguir a norma IEC 60439-3 e os
componentes utilizados devem ser adequados às influências externas previstas, principalmente no que
concerne às solicitações mecânicas, umidade, calor e riscos de incêndio. Os quadros de distribuição devem
ser concebidos e montados com as medidas de proteção adequadas, de forma a poderem ser utilizados
sem risco para os usuários, em particular, devem ser consideradas as medidas de proteção contra choques
por contato direto e indireto e as medidas de proteção contra sobretensão.


A montagem do quadro deve ser feita de forma que as seguintes distâncias mínimas devem ser
respeitadas:
"   entre partes vivas nuas de polaridades diferentes: 10 mm;
"   entre partes vivas nuas e outras partes condutoras (massas, invólucros externos): 20 mm.



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s

A distância especificada em b deve ser aumentada para 100 mm quando os invólucros externos possuírem
aberturas cuja menor dimensão esteja entre 12 mm e 50 mm.




Os dispositivos de proteção, de seccionamento e de comando instalados nos quadros devem ser instalados
e ligados segundo as instruções fornecidas pelo fabricante, respeitadas as prescrições relativas a
acessibilidade, identificação dos componentes e independência, além, das suas prescrições particulares.


As placas dos equipamentos e dispositivos constituintes do conjunto não devem ser retiradas. No interior do
conjunto, a correspondência entre os componentes e o circuito respectivo deve ser feita de forma clara e
precisa. A designação dos componentes deve ser legível, executada de forma durável e posicionada de
forma a evitar qualquer risco de confusão. Além disso, deve corresponder à notação adotada no projeto
(diagramas e memoriais).


Deverá ser previsto em cada quadro de distribuição capacidade de reserva (espaço), que permita ampliação
futura, compatível com a quantidade e tipo de circuitos efetivamente previstos inicialmente.


Esta previsão de reserva deverá obedecer ao seguinte critério:
"   quadros com até 6 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 2 circuitos;
"   quadros de 7 a 12 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 3 circuitos;
"   quadros de 13 a 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 4 circuitos;
"   quadros acima de 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 15% dos circuitos;


NOTA - Esta capacidade reserva deverá se refletir no cálculo do circuito de distribuição do respectivo
quadro de distribuição.




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5.          Condições de Fornecimento de Energia Elétrica

A AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL na resolução Nº 456, de 29 de novembro de
2000 estabeleceu, de forma atualizada e consolidada, as condições gerais de fornecimento de energia
elétrica.




5.1         Pedido de Fornecimento

Art. 3º Efetivado o pedido de fornecimento à concessionária, esta cientificará ao interessado quanto à:
I - obrigatoriedade de:
a) observância, nas instalações elétricas da unidade consumidora, das normas expedidas pelos órgãos
oficiais competentes, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT ou outra organização
credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - CONMETRO, e
das normas e padrões da concessionária, postos à disposição do interessado;
b) instalação, pelo interessado, quando exigido pela concessionária, em locais apropriados de livre e fácil
acesso, de caixas, quadros, painéis ou cubículos destinados à instalação de medidores, transformadores de
medição e outros aparelhos da concessionária, necessários à medição de consumos de energia elétrica e
demandas de potência, quando houver, e à proteção destas instalações;
c) declaração descritiva da carga instalada na unidade consumidora;




5.2         Aumento de Carga

Art. 31. O consumidor deverá submeter previamente à apreciação da concessionária o aumento da carga
instalada que exigir a elevação da potência disponibilizada, com vistas a verificação da necessidade de
adequação do sistema elétrico, observados os procedimentos fixados nos arts. 26 a 30.
Parágrafo único. Em caso de inobservância, pelo consumidor, do disposto neste artigo, a concessionária
ficará desobrigada de garantir a qualidade do serviço, podendo, inclusive, suspender o fornecimento, se o
aumento de carga prejudicar o atendimento a outras unidades consumidoras.


Art. 17. Se o consumidor utilizar na unidade consumidora, à revelia da concessionária, carga susceptível de
provocar distúrbios ou danos no sistema elétrico de distribuição ou nas instalações e/ou equipamentos
elétricos de outros consumidores, é facultado à concessionária exigir desse consumidor o cumprimento das
seguintes obrigações:
I - a instalação de equipamentos corretivos na unidade consumidora, com prazos pactuados e/ou o
pagamento do valor das obras necessárias no sistema elétrico da concessionária, destinadas a correção
dos efeitos desses distúrbios; e


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                              11
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II - o ressarcimento à concessionária de indenizações por danos acarretados a outros consumidores, que,
comprovadamente, tenham decorrido do uso da carga provocadora das irregularidades.
§ 1 o Na hipótese do inciso I, a concessionária é obrigada a comunicar ao consumidor, por escrito, as obras
que realizará e o necessário prazo de conclusão, fornecendo, para tanto, o respectivo orçamento detalhado.
§ 2 o No caso referido no inciso II, a concessionária é obrigada a comunicar ao consumidor, por escrito, a
ocorrência dos danos, bem como a comprovação das despesas incorridas, nos termos da legislação e
regulamentos aplicáveis.




5.3      Suspensão do Fornecimento

Art. 90. A concessionária poderá suspender o fornecimento, de imediato, quando verificar a ocorrência de
qualquer das seguintes situações:
IV - deficiência técnica e/ou de segurança das instalações da unidade consumidora, que ofereça risco
iminente de danos a pessoas ou bens, inclusive ao funcionamento do sistema elétrico da concessionária.


Art. 91. A concessionária poderá suspender o fornecimento, após prévia comunicação formal ao
consumidor, nas seguintes situações:
V - descumprimento das exigências estabelecidas nos arts. 17 e 31;


Art. 99. A concessionária não será responsável por danos causados a pessoas ou bens decorrentes de
defeitos nas instalações internas da unidade consumidora, da má utilização e conservação das mesmas ou
do uso inadequado da energia, ainda que tenha procedido vistoria.
“Parágrafo único. A concessionária deverá comunicar ao consumidor, por escrito e de forma específica, a
necessidade de proceder as respectivas correções, quando constatar deficiência nas instalações internas
da unidade consumidora, em especial no padrão de entrada de energia elétrica.”




6.       Entrada Consumidora


6.1.     Ramal de ligação

O ramal de ligação é a composto pelos condutores e acessórios compreendidos entre o ponto de derivação
da rede da concessionária e o ponto de entrega. O dimensionamento, instalação e manutenção é de
responsabilidade da concessionária.




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6.2.     Ponto de entrega

É o ponto até o qual a concessionária se obriga a fornecer energia elétrica, participando dos investimentos
necessários, bem como responsabilizando-se pela execução dos serviços, pela operação e manutenção,
não sendo necessariamente o ponto de medição. Em zona de distribuição subterrânea, o ponto de entrega
situar-se-á no limite de propriedade com a via pública.
O ponto de entrega é definido na resolução 456/2000 da ANEEL.


6.3.     Ramal de entrada




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Instalação elétrica intencional com a terra, com objetivos funcionais - ligação do condutor neutro à terra - e
com objetivos de proteção - ligação à terra das partes metálicas não destinadas a conduzir corrente elétrica.
O consumidor deve prover sua instalação de um sistema de aterramento conforme as diretrizes da Norma
NBR-5410, da ABNT.




6.4.     Aterramento
6.4.1. Aterramento da Entrada Consumidora

O esquema de aterramento mais usado na distribuição pública no Brasil é o TN-C, comumente chamado de
neutro multiaterrado. Como não há dispositivo de proteção na rede de distribuição de baixa tensão, a
proteção contra choque por contato indireto é feito por equipotencialização. Muitos países adotam a proção
por dupla isolação, com caixas de material isolante.


Deve ser feito um aterramento, destinado ao aterramento das caixas metálicas da entrada consumidora e
do condutor neutro do ramal de entrada. Este aterramento deve ficar na linha vertical da caixa e o condutor
de aterramento deve ser o mais curto possível e sem emendas.


Quando o consumidor desejar utilizar outro tipo de proteção ou de sistema de aterramento, a instalação do
mesmo poderá atender às prescrições contidas na norma NBR-5410, mas sempre com aprovação prévia da
concessionária.


6.4.2. Dimensionamento do Aterramento

Dado que o mais usual no Brasil é a utilização do esquema de aterramento TN-C na entrada consumidora, e
as concessionárias não tem exigido um eletrodo de aterramento com resistência baixa, grande parte da
corrente de falta irá retornar pelo PEN.


A determinação da seção mínima do condutor de aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro,
definido na NBR 5410 e apresentado na tabela abaixo, quase sempre é suficiente.


       Seção dos Condutores Fase da Instalação                     Seção Mínima dos Condutores de Aterramento
                            (mm²)                                                    (mm²)
                           S < = 16                                                    S
                        16 < S < = 35                                                 16
                            S > 35                                                    S/2


Seção Mínima dos Condutores de Aterramento e de Proteção


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s

O valor limite da resistência de aterramento, quando existir, deverá ser definido pela concessionária.
Quando o eletrodo de aterramento da entrada consumidora for o mesmo eletrodo do sistema de proteção
contra descargas atmosféricas deverá estar de acordo também com a NBR 5419.




6.4.3. Instalação do Aterramento

O aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro deve ser feito de acordo com uma das sugestões
apresentadas nas normas e padrões da concessionária de energia elétrica.
Como a conexão do condutor de aterramento com o eletrodo de aterramento nas instalações prediais quase
sempre é feita com conectores, recomenda-se que seja prevista, uma caixa de inspeção de aterramento
para alojar o ponto de conexão entre o condutor de aterramento e o eletrodo (haste) de aterramento. Esta
caixa pode ser de acordo com os padrões da concessionária.




7.       Cálculo de Demanda

A potencia de alimentação de uma instalação ou de uma parte de uma instalação é definida como a soma
das potências nominais de todos os equipamentos de utilização existentes ou previstos na instalação, ou na
parte considerada da instalação, susceptíveis de funcionar simultaneamente. Sendo que, a potência de
alimentação deve corresponder à demanda máxima presumida de uma instalação, ou de uma parte da
instalação, em um período de 24 h.


A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segura de uma
instalação nos limites adequados de temperatura e de queda de tensão.


Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação, devem-se
prever os equipamentos de utilização a serem instalados, com suas respectivas potências nominais e, após
isso, considerar as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento destes equipamentos, bem
como capacidade de reserva para futuras ampliações. As cargas que se ligam simultaneamente em uma
instalação elétrica depende do uso que se faz da edificação.


A soma total de todas as cargas possíveis de ser ligadas em uma instalação elétrica é definida como carga
instalada.


A relação entre as cargas que são susceptíveis de serem ligadas simultaneamente e a carga instalada é o
fator de demanda. O fator de demanda, então, depende do uso que se faz da instalação, não podendo a
rigor ser generalizado.


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                             15
s

A determinação da potência de alimentação é a base do projeto da instalação, usada no dimensionamento
dos cabos e dos dispositivos de proteção. Para facilitar o trabalho dos projetistas foram feitos estudos
estatísticos sobre fatores de demanda, que tiveram como resultados valores médios de coeficientes de
demanda.


Estes valores que servem como base para a determinação do valor real da demanda, para a instalação em
projeto, muitas vezes são fornecidos pela concessionária de energia elétrica.


Um ponto importante a ressaltar é que como a demanda depende do uso da instalação, a determinação da
demanda prevista é de responsabilidade do autor do projeto.


No dimensionamento do quadro de distribuição, geral ou parcial, e o cabo que o alimenta, as cargas são
consideradas como um conjunto, independente dos circuitos de distribuição a jusante deste quadro. Neste
conjunto as cargas são agrupadas segundo suas características e peculiaridades, por exemplo, as tomadas,
a iluminação, os equipamentos de ar condicionados, os motores, etc...


Portanto pode-se dizer que a potencia de alimentação em um dado ponto é dado por:


PA = PIgI + PTgT + PEgE
Onde:
PA        potência de alimentação;
PI        soma das potências absorvidas das cargas de iluminação;
Gi        fator de demanda do tipo das cargas de iluminação.
Pi        soma das potências absorvidas das cargas de tipo I;
Gi        fator de demanda do tipo de carga i.


A potência de alimentação, associada a um quadro de distribuição, é utilizada na determinação da corrente
de projeto do circuito que alimenta o referido quadro, enquanto que, para um circuito terminal, a corrente de
projeto é determinada em função da potência instalada, sem a aplicação de qualquer fator de demanda. Os
valores de coeficientes de demanda sugeridos pela Eletropaulo são apresentados a seguir.




7.1.      Iluminação e tomadas de uso geral
7.1.1. Edificação de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis e similares

A potência de alimentação ou demanda referente às cargas de iluminação e tomadas de uso geral, das
edificações de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis ou similares poderá ser calculada com
base na potencia absorvida total das cargas de iluminação e nos fatores de demanda indicados na tabela a
seguir,
Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                16
s

As demais partes dos hotéis motéis e similares como por exemplo, a recepção ou a administração, devem
ser calculadas como cargas comerciais.
               Potência instalada de iluminação                                        Fator de Demanda
                  e tomada de uso geral (kW)                                                    (%)
                                 Até 1                                                          86
                           Acima de 1 a 2                                                       75
                           Acima de 2 a 3                                                       66
                           Acima de 3 a 4                                                       59
                           Acima de 4 a 5                                                       52
                           Acima de 5 a 6                                                       45
                           Acima de 6 a 7                                                       40
                           Acima de 7 a 8                                                       35
                           Acima de 8 a 9                                                       31
                           Acima de 9 a 10                                                      27
                              Acima de 10                                                       24



Fator de Demanda Para Iluminação e Tomadas de Uso Geral de Edificações de Uso Residencial e
Acomodações de Hotéis, Motéis e Similares




7.1.2. Edificação com Finalidades Comerciais ou Industriais

A potencia de alimentação ou demanda das cargas de iluminação e tomadas de uso geral, para as
edificações comerciais ou industriais, poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas
de iluminação e nos fatores de demanda, indicados na tabela a seguir.


                           Descrição                                                 Fator de Demanda
 Auditórios, salões para exposição e semelhantes                                              1,0
 Banco, lojas e semelhantes                                                                   1,0
 Barbearias, salões de beleza e semelhantes                                                   1,0
 Clubes e semelhantes                                                                         1,0
 Escolas e semelhantes                                             1,0 para os primeiros 12kW e 0,5 para o que exceder a 12kW
 Escritórios                                                       1,0 para os primeiros 20kW e 0,7 para o que exceder a 20kW
 Garagens Comerciais e semelhantes                                                            1,0
 Hospitais e semelhantes                                           0,4 para os primeiros 50kW e 0,2 para o que exceder a 50kW
 Igrejas e semelhantes                                                                        1,0
 Indústrias                                                                                   1,0
 Restaurantes e semelhantes                                                                   1,0



Fator de Demanda Para Iluminação e Tomadas em Edificações com Finalidade Comercial ou Industrial.




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                                17
s

7.2.        Equipamentos


A demanda dos equipamentos elétricos de uso residencial poderá ser calculada com base na potencia
absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a Tabela 7.3.
Vale a pena lembrar, que a potência absorvida total é a soma das potencias absorvidas de cada
equipamento individual. A potência absorvida de cada equipamento deve ser fornecida pelo fabricante do
equipamento.


 Número de     Chuveiro, torneira     Máquinas lava-       Aquecedor     Fogão             Máquina e secar       Hidromas-
 aparelhos     elétrica, aquecedor    louças,              central de    elétrico, forno   roupas, sauna,        sagem
               individual de          aquecedor central    acumulação    microondas        xerox, ferro
               passagem               de passagem                                          elétrico industrial
       01              100                      100                100         100                100               100
       02               68                      72                 71          60                 100               56
       03               56                      62                 64          48                 100               47
       04               48                      57                 60          40                 100               39
       05               43                      54                 57          37                  80               35
       06               39                      52                 54          35                  70               25
       07               36                      50                 53          33                  62               25
       08               33                      49                 51          32                  60               25
       09               31                      48                 50          31                  54               25
   10 a 11              30                      46                 50          30                  50               20
   12 a 15              29                      44                 50          28                  46               20
   16 a 20              28                      42                 47          26                  40               18
   21 a 25              27                      40                 46          26                  36               18
   26 a 35              26                      38                 45          25                  32               15
   36 a 40              26                      36                 45          25                  26               15
   41 a 45              25                      35                 45          24                  25               15
   46 a 55              25                      34                 45          24                  25               15
   56 a 65              24                      33                 45          24                  25               15
   66 a 75              24                      32                 45          24                  25               15
   76 a 80              24                      31                 45          23                  25               15
   81 a 90              23                      31                 45          23                  25               15
  91 a 100              23                      30                 45          23                  25               15
  101 a 120             22                      30                 45          23                  25               15
  121 a 150             22                      29                 45          23                  25               15
  151 a 200             21                      28                 45          23                  25               15
  201 a 250             21                      27                 45          23                  25               15
  251 a 350             20                      26                 45          23                  25               15
  351 a 450             20                      25                 45          23                  25               15
  451 a 800             20                      24                 45          23                  25               15
 801 a 1000             20                      23                 45          23                  25               15



Fatores de Demanda Para Equipamentos de Uso Residencial


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                          18
s

7.3.                            Motores Elétricos


A potencia de alimentação ou demanda das cargas de motores elétricos poderá ser calculada com base na
potencia absorvida dos motores, fornecida pelo fabricante e nos seguintes fatores de demanda:
"                            100% para o motor de maior potência, em kVA, e
"                            50% para os demais motores, em kVA.
No caso de existirem motores tenham a partida simultânea com o maior motor deve ser atribuído a estes
motores um fator de demanda de 100%, independente da potência de cada um.
                               Potência        Potência absorvida         Corrente à plena carga   Corrente de partida       cos φ
                               nominal                  na rede                     (A)                      (A)             médio
                              (cv ou HP)         kW               kVA       380 V         220 V    380 V           220 V
                                    1/3          0,39             0,65      0,90           1,70     4,10            7,10      0,61
                                     ½           0,58             0,87      1,30           2,30     5,80            9,90      0,66
                                     ¾           0,83             1,26      1,90           3,30     9,40            16,30     0,66
                                     1           1,05             1,52      2,30           4,00     11,90           20,70     0,69
                                    1½           1,54             2,17      3,30           5,70     19,10           33,10     0,71
                                     2           1,95             2,70      4,10           7,10     25,00           44,30     0,72
                                     3           2,95             4,04      6,10          10,60     38,00           65,90     0,73
                                     4           3,72             5,03      7,60          13,20     43,00           74,40     0,74
                                     5           4,51             6,02      9,10          15,80     57,10           98,90     0,75
       MOTORES MONOFÁSICOS




                                    7½           6,57             8,65      12,70         22,70     90,70          157,10     0,76
                                    10           8,89             11,54     17,50         30,30    116,10          201,10     0,77
                                   12 ½         10,85             14,09     21,30         37,00    156,00          270,50     0,77
                                    15          12,82             16,65     25,20         43,70    196,60          340,60     0,77
                                    20          17,01             22,10     33,50         58,00    243,70          422,10     0,77
                                    25          20,92             25,83     39,10         67,80    275,70          477,60     0,81
                                    30          25,03             30,52     46,20         80,10    326,70          566,00     0,82
                                    40          33,38             39,74     60,20         104,30   414,00          717,30     0,84
                                    50          40,93             48,73     73,80         127,90   528,50          915,50     0,84
                                    60          49,42             58,15     88,10         152,60   632,60          1095,70    0,85
                                    75          61,44             72,28    109,50         189,70   743,60          1288,00    0,85
                                    100         81,23             95,56    144,80         250,80   934,70          1619,00    0,85
                                    125         100,67        117,05       177,30         307,20   1162,70         2014,00    0,86
                                    150         120,09        141,29       214,00         370,80   1455,90         2521,70    0,85
                                    200         161,65        190,18       288,10         499,10   1996,40         3458,00    0,85
                                     ¼           0,42             0,66      5,90           3,00     27,00           14,00     0,63
    MOTORES MONOFÁSICOS




                                    1/3          0,51             0,77      7,10           3,50     31,00           16,00     0,66
                                     ½           0,79             1,18      11,60          5,40     47,00           24,00     0,67
                                     ¾           0,90             1,34      12,20          6,10     63,00           33,00     0,67
                                     1           1,14             1,56      14,20          7,10     68,00           35,00     0,73
                                    1½           1,67             2,35      21,40         10,70     96,00           48,00     0,71
                                     2           2,17             2,97      27,00         13,50    132,00           68,00     0,73
                                     3           3,22             4,07      37,00         18,50    220,00          110,00     0,79
Características Elétricas Usuais dos Motores


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                                     19
s

7.4.        Aparelhos de Ar Condicionado

Tipo Central
A demanda dos equipamentos de ar condicionado central deverá ser calculada com base na potencia
absorvida total das cargas dos aparelhos e com fator de demanda 100%. Este critério vale para edificação
residencial, comercial ou industrial.
Quando o sistema de refrigeração possuir Fan-Coil, o fator de demanda desses dispositivos deve ser de
75%;


Tipo Janela
A demanda dos equipamentos elétricos de ar condicionado tipo janela poderá ser calculada com base na
potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a
tabela abaixo.


A tabela abaixo fornece as características elétricas usuais dos aparelhos de ar condicionado tipo janela.


 CAP
                     7100                     8500              10000               12000         14000       18000   21000   30000
 (BTU/h)
 CAP
                     1775                     2125               2500               3000          3500        4500    5250    7500
 (Kcal/H)
 Tensão
               110          220         110          220   110          220   110           220    220        220     220     220
 (V)
 Corrente
               10            5          14           7     15           7,5    17           8,5    9,5         13      14      18
 (A)
 Potência
              1100          1100       1550                1650               1900                2100        2860    3080    4000
 (VA)
 Potência
               900          900        1300                1400               1600                1900        2600    2800    3600
 (W)



Características Elétricas dos Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela




                     Número de aparelhos                                                     Fator de Demanda (%)
                                   1 a 10                                                            100
                                  11 a 20                                                                90
                                  21 a 30                                                                82
                                  31 a 40                                                                80
                                  41 a 50                                                                77
                             Acima de 51                                                                 75



Fatores de Demanda Para Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela



Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                                      20
s

7.5.      Equipamentos Especiais

Consideram-se equipamentos especiais os aparelhos de raios X, máquinas de solda, fornos elétricos a arco,
fornos elétricos de indução, retificadores e equipamentos de eletrólise, máquinas injetoras e extrusoras de
plástico, etc.


A potencia de alimentação ou demanda das cargas especiais poderá ser calculada com base na potencia
absorvida das cargas, fornecida pelo fabricante e nos seguintes fatores de demanda:
•    100% para o equipamento de maior potência, em kVA, e
•    50% para os demais equipamentos, em kVA.




7.6.      Exemplo de Cálculo

Seja, por exemplo, uma unidade residencial contendo as seguintes cargas, já agrupadas em conjuntos e
cargas isoladas:


Conjunto 1 - iluminação incandescente - 1820 W
Conjunto 2 - tomadas de uso geral (admitido cosΦ= 0,8)


φ:
banheiros                            2        2 x 600              = 1200 VA
copa-cozinha                         4        3 x 600 + 1 x 100    = 1900 VA
área de serviço                      2        2 x 600              = 1200 VA
demais dependências                 15       15 x 100              = 1500 VA
                                                                     5800 VA


Conjunto 3 -tomadas de uso específico na copa-cozinha
forno de microondas                                                1500 W
lavadora de pratos                                                 1500 W
geladeira                                                           500 W
freezer                                                             500 W
                                                                   4000 W


Conjunto 4 -tomadas de uso específico da área de serviço
lavadoras de roupas                                                 700 W
secadora de roupas                                                 1500 W
                                                                   2200 W


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                              21
s

Conjunto 5 -aparelhos de aquecimento de água, tipo instantâneo
chuveiro                                                           4400 W
torneira                                                           3000 W
                                                                   7400 W


Cargas isoladas
aquecedor de água (boiler)                                         2500 W
aparelho de ar condicionado                                        1500 W


os fatores de demanda das tabelas, a potência de alimentação será:
PA= 0,66 x 1820 + 0,20 x (5800 x 0,8) + 0,75 x 4000 + 0,70 x 2200 + 0,5 x 7400 + 2500 + 1500 =
PA = 4369W




8.         Glossário

Art. 2º Para os fins e efeitos desta Resolução são adotadas as seguintes definições mais usuais:
Carga instalada: soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade
consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW).


Concessionária ou permissionária: agente titular de concessão ou permissão federal para prestar o
serviço público de energia elétrica, referenciado, doravante, apenas pelo termo concessionária.


Consumidor: pessoa física ou jurídica, ou comunhão de fato ou de direito, legalmente representada, que
solicitar a concessionária o fornecimento de energia elétrica e assumir a responsabilidade pelo pagamento
das faturas e pelas demais obrigações fixadas em normas e regulamentos da ANEEL, assim vinculando-se
aos contratos de fornecimento, de uso e de conexão ou de adesão, conforme cada caso.


Contrato de adesão: instrumento contratual com cláusulas vinculadas às normas e regulamentos
aprovados pela ANEEL, não podendo o conteúdo das mesmas ser modificado pela concessionária ou
consumidor, a ser aceito ou rejeitado de forma integral.


Contrato de fornecimento: instrumento contratual em que a concessionária e o consumidor responsável
por unidade consumidora do Grupo “A” ajustam as características técnicas e as condições comerciais do
fornecimento de energia elétrica.


Demanda: média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da
carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado.


Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                             22
s

Energia elétrica ativa: energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em
quilowatts-hora (kWh).


Energia elétrica reativa: energia elétrica que circula contínuamente entre os diversos campos elétricos e
magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère-
reativo-hora (kvarh).


Fator de carga: razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora, ocorridas no
mesmo intervalo de tempo especificado.


Fator de demanda: razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga
instalada na unidade consumidora.


Fator de potência: razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das
energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado.


Ponto de entrega: ponto de conexão do sistema elétrico da concessionária com as instalações elétricas da
unidade consumidora, caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento.


Potência: quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de tempo, expressa em quilowatts (kW).


Potência instalada: soma das potências nominais de equipamentos elétricos de mesma espécie instalados
na unidade consumidora e em condições de entrar em funcionamento.


Ramal de ligação: conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da
concessionária e o ponto de entrega.


Tensão secundária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com
valores padronizados inferiores a 2,3 kV.


Tensão primária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores
padronizados iguais ou superiores a 2,3 kV.


Unidade consumidora: conjunto de instalações e equipamentos elétricos caracterizado pelo recebimento
de energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a um único
consumidor.




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                            23
s

Normas:
NBR 5410:97 – Instalações elétricas de baixa tensão
NBR 5413:92 - Iluminância de interiores - Procedimento
NBR 6808:1993 - Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão montados em fábrica - “CMF” -
Especificação
NBR IEC 50(826):1997 - Vocabulário eletrotécnico internacional – Capítulo 826 Instalações elétricas em
edificações
IEC 60439-3




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                         24
s

                                                      ANEXO A

Os invólucros e o grau de proteção


Para um equipamento não é suficiente atender somente a exigências de desempenho funcional. Também é
necessário que ele seja adequado ao ambiente onde ele está instalado, ou seja, que ele ofereça a proteção
necessária, a seus componentes internos, contra as influencias externas que lhes possa ser nociva e ainda
que ele assegure de que não oferece perigo aos usuários ou ao seu entorno.


Para se satisfazer estas exigências os equipamentos são colocados dentro de invólucros, que tem a função
de proteger as pessoas contra os efeitos perigosos da eletricidade no interior do equipamento, a NBR 5410
chama isto de proteção contra contato direto, e proteger os componentes internos do equipamento contra
as certas influências como:
•   A penetração de corpos estanhos que pediria perturbar o funcionamento mecânico ou elétrico.
•   A penetração de água e outros líquidos que poderiam alterar o isolamento interno do equipamento e
    provocar um defeito.


O invólucro é definido na NBR IEC 50.826 como elemento que assegura proteção de um equipamento
contra determinadas influências externas e proteção contra contatos diretos em qualquer direção. Os
invólucros podem ser parte integrante do equipamento ou ser um componente separado, vendido vazio,
para que outros componentes sejam montados no seu interior, como é o caso dos quadros de distribuição.
Os invólucros podem, portanto, ser tanto a carcaça de um equipamento como os quadros e caixas usados
nas instalações elétricas. Os invólucros podem ser de materiais com características isolantes ou
condutores.


Para garantir o uso correto dos invólucros nas instalações elétricas, a NBR 5410 define as necessidades
mínimas de grau de proteção que os invólucros devem garantir e a NBR 6146 define as características e os
ensaios que verificam estas características, aplicáveis aos equipamentos.




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                            25
s

Tabela 3 - Presença de água

    Código         Classificação              Características                    Aplicações e exemplos

 AD1             Desprezível           A probabilidade de presença   Locais em que as paredes não apresentam
                                       de água é desprezível         geralmente traços de umidade, mas que podem
                                                                     apresentá-lo durante períodos curtos, por
                                                                     exemplo sob forma de lixívia, e que secam
                                                                     rapidamente graças a uma boa aeração
 AD2             Quedas de gotas       Possibilidade de quedas       Locais em que a umidade se condensa
                 de água               verticais de água             ocasionalmente, sob forma de gotas de água, ou
                                                                     em que há a presença ocasional de vapor de
                                                                     água
 AD3             Aspersão de água      Possibilidade de chuva        Locais em que a água, ao respingar, forma uma
                                       caindo numa direção em        película nas paredes ou solos
                                                                o
                                       ângulo máximo de 60 C com
                                       a vertical
 AD4             Projeções de          Possibilidade de projeções    Locais em que além de haver água nas paredes,
                 água                  de água em qualquer direção   os componentes da instalação elétrica também
                                                                     são submetidos a projeções de água; por
                                                                     exemplo, certos aparelhos de iluminação, painéis
                                                                     de canteiros de obra,etc.
 AD5             Jatos de água         Possibilidade de jatos de     Locais que são freqüentemente lavados com
                                       água sob pressão em           ajuda de mangueiras, tais como passeios
                                       qualquer direção              públicos, áreas de lavagem de carros, etc.
 AD6             Ondas                 Possibilidade de ondas de     Locais situados à beira mar, tais como piers,
                                       água                          praias, ancoradouros, etc.

 AD7             Imersão               Possibilidade de              Locais susceptíveis de serem inundados e/ou
                                       recobrimento intermitente,    onde a água possa se elevar, no mínimo, a 15
                                       parcial ou total, por água    cm acima do ponto mais elevado do
                                                                     equipamento, estando a parte mais baixa do
                                                                     equipamento a, no máximo, 1m abaixo da
                                                                     superfície da água
 AD8             Submersão             Possibilidade de total        Locais onde os componentes da instalação
                                       recobrimento por água de      elétrica sejam totalmente cobertos de água, de
                                       modo permanente               maneira permanente, sob uma pressão superior
                                                                     a 10 kPa (0,1 bar, 1 m de água)




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                        26
s

Tabela 4 - Presença de corpos sólidos

  Código        Classificação                    Características                        Aplicações e exemplos

 AE1           Desprezível          Não existe nenhuma quantidade              Instalações residenciais ou instalações onde
                                    apreciável de poeira ou de corpos          não são manipulados objetos pequenos
                                    estranho
 AE2           Objetos              Presença de corpos sólidos cuja menor      Ferramentas e pequenos objetos são
               pequenos             dimensão é igual ou superior a 2,5 mm      exemplos de corpos sólidos cuja menor
                                                                               dimensão é igual ou superior a 2,5 mm
 AE3           Objetos muito        Presença de corpos sólidos cuja menor      Fios são exemplos de corpos sólidos cuja
               pequenos             dimensão é igual ou superior a 1mm.        menor dimensão é igual ou superior a 1 mm
                                    Nota: Nas condições AE2 e AE3 pode
                                    existir poeira, desde que esta não tenha
                                    influência sobre os materiais elétricos
 AE4           Poeira               Presença de poeira em quantidade           Locais empoeirados. Quando as poeiras
                                    apreciável                                 forem inflamáveis, condutoras, corrosivas
                                                                               ou abrasivas, deve-se considerar
                                                                               simultaneamente outras classes de
                                                                               influências externas, se necessário


 AD            Presença de água (4.3.1.3)

 AD1           Desprezível                                 IPX0

 AD2           Quedas de gotas de água                     IPX1

 AD3           Aspersão de água                            IPX3

 AD4           Projeção de água                            IPX4

 AD5           Jatos de água                               IPX5

 AD6           Ondas                                       IPX6

 AD7           Imersão                                     IPX7

 AD8           Submersão                                   IPX8

 AE            Presença de corpos sólidos (4.3.1.4)

 AE1           Desprezível                                 IP0X    

 AE2           Objetos pequenos (2,5 mm)                   IP3X        Ver também 5.1.2

 AE3           Objetos muito pequenos (1mm)                IP4X    

                                                             IP5X Se as poeiras puderem penetrar sem

 AE4           Poeira                                        prejudicar o funcionamento do componente

                                                             IP6X Se as poeiras não devem penetrar no

                                                             componente




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                           27
s

O código IP é apresentado na NBR 6146 (norma baseada na IEC 60529). IP significa International
Protection. Este código permite descrever os graus de proteção proporcionados pelos invólucros contra a
aproximação das partes energizadas, a penetração de corpos sólidos estranhos e contra os efeitos nocivos
da água, por meio dos códigos descritos a seguir. É importante ressaltar que este código normalizado está
destinado ao uso nas normas dos produtos e, no caso dos quadros e caixas, não especifica as
características de montagens internas, como por exemplo, as distâncias mínimas entre as partes vivas e o
invólucro.




Numeral característico único
Quando for necessário indicar a classe de proteção apenas por meio de um numeral característico, o
numeral omitido deve ser substituído pela letra X. Por exemplo, IPX5 ou IP2X.


Graus de proteção - Primeiro numeral característico
O primeiro numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro em relação às pessoas e ao
equipamento no seu interior.


A Tabela 1 do Anexo A descreve, sumariamente, na 3ª coluna, os objetos que, para cada grau de proteção
representado pelo primeiro numeral característico, “não devem poder penetrar” no interior do invólucro.
A expressão “não devem poder penetrar” significa que partes do corpo humano, ferramentas ou fios seguros
por uma pessoa, não podem penetrar no invólucro ou, se isto ocorrer, será mantida uma distância suficiente
para as partes vivas ou partes móveis perigosas (eixos lisos em rotação ou similares não são considerados
perigosos).


A 3ª coluna da Tabela 1 do Anexo A fornece também as dimensões mínimas dos corpos sólidos estranhos
que não podem penetrar.


Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus
inferiores de proteção da Tabela 1 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos
ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção.

Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                             28
s

Graus de proteção - Segundo numeral característico
O segundo numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro, tendo em vista a
penetração prejudicial de água. A Tabela 2 do Anexo A descreve, na 3ª coluna, o tipo de proteção previsto
para o invólucro, para cada um dos graus de proteção representado pelo segundo numeral característico.


Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus
inferiores de proteção da Tabela 2 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos
ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção.




Primeiro
numeral                                                     Grau de proteção
característico
                 Descrição sucinta                Corpos que não devem penetrar
0                Não protegido                    Sem proteção especial
1                Protegido contra objetos         Uma grande superfície do corpo humano, como a mão (mas
                 sólidos maiores que 50 mm        nenhuma proteção contra uma penetração deliberada). Objetos
                                                  sólidos cuja menor dimensão é maior que 50 mm
2                Protegido contra objetos         Os dedos ou objetos similares, de comprimento não superior a 80
                 sólidos maiores que 12 mm        mm. Objetos sólidos cuja menor dimensão maior que 12 mm
3                Protegido contra objetos         Ferramentas, fios, etc., de diâmetro ou espessura superior a 2,5 mm.
                 sólidos maiores que 2,5 mm       Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 2,5 mm
4                Protegido contra objetos         Fios ou fitas de largura superior a 1,0 mm. Objetos sólidos cuja
                 sólidos maiores que 1,0 mm       menor dimensão é maior que 1,0 mm
5                Protegido contra poeira          Não é totalmente vedado contra a penetração de poeira, porém a
                                                  poeira não deve penetrar em quantidade suficiente que prejudique a
                                                  operação do equipamento
6                Totalmente protegido contra      Nenhuma penetração de poeira
                 poeira




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                         29
s

Primeiro
numeral                                                     Grau de proteção
característico
                 Descrição sucinta                Corpos que não devem penetrar
0                Não protegido                    Sem proteção especial
1                Protegido contra quedas          As gotas d’água (caindo na vertical) não devem ter efeitos
                 verticais de gotas d’água        prejudiciais
2                Protegido contra queda de        A queda de gotas d’água vertical não deve ter efeitos prejudiciais
                 gotas d’água para uma            quando o invólucro estiver inclinado em 15 o para qualquer lado de
                 inclinação máxima de 15 o        sua posição
                                                  normal
3                Protegido contra água            Água aspergida de um ângulo de 60 o da vertical não deve ter efeitos
                 aspergida                        prejudiciais
4                Protegido contra projeções       Água projetada de qualquer direção contra o invólucro não deve ter
                 d’água                           efeitos prejudiciais
5                Protegido contra jatos d’água    Água projetada de qualquer direção por um bico contra o invólucro
                                                  não deve ter efeitos prejudiciais
6                Protegido contra ondas do        Água proveniente de ondas ou projetada em jatos potentes não deve
                 mar                              penetrar no invólucro em quantidades prejudiciais
7                Protegido contra imersão         Não deve ser possível a penetração de água, em quantidades
                                                  prejudiciais, no interior do invólucro imerso em água, sob condições
                                                  definidas de tempo e pressão
8                Protegido contra submersão       O equipamento é adequado para submersão contínua em água, nas
                                                  condições especificadas pelo fabricante.
                                                  Nota: Normalmente, isto significa que o equipamento é
                                                  hermeticamente selado, mas para certos tipos de equipamento, pode
                                                  significar que a água pode penetrar em quantidade que não
                                                  provoque efeitos prejudiciais.




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                                         30
s

                                                      ANEXO B

Classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos


B.1 Introdução
A norma NBR 6151 - classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos quanto a proteção contra os
choques elétricos classifica os equipamentos elétricos e eletrônicos quanto à proteção contra os choques
elétricos em caso de falha da isolação. As seguintes definições são aplicadas para os equipamentos:


isolação básica: Isolação aplicada às partes vivas para prover proteção básica contra choques elétricos. A
isolação básica não inclui necessariamente a isolação usada exclusivamente para finalidades funcionais.


isolação suplementar: Isolação independente e adicional à isolação básica, para assegurar proteção
contra choques elétricos em caso de falha da isolação básica.


isolação dupla: Isolação que compreende ambas as isolações, básica e suplementar.


isolação reforçada: Isolação de partes vivas que assegura um grau de proteção contra choques elétricos
equivalente ao de uma isolação dupla.


NOTA - Uma isolação reforçada pode compreender várias camadas que não possam ser ensaiadas
separadamente como isolação básica ou isolação suplementar.


Classes de equipamento
Os números das classes não se destinam a refletir o nível de segurança do equipamento, mas, apenas, a
indicar o modo pelo qual a segurança é obtida. As características principais das classes descritas a seguir.


Equipamento classe 0
Equipamento no qual a proteção contra os choques elétricos depende exclusivamente da isolação básica,
não sendo previstos meios para ligar as massas ao condutor de proteção da instalação, dependendo a
proteção, em caso de falha da isolação básica, exclusivamente do meio ambiente,


B.2 Equipamento classe I
Equipamento no qual a proteção contra choques elétricos não depende exclusiva mente da isolação básica,
mas inclui uma precaução adicional de segurança sob forma de meios de ligação das massas ao condutor
de proteção da instalação, forma a que essas massas não possam causar perigos em caso de falha da
isolação básica. Os cabos ou cordões flexíveis de ligação destes equipamentos devem possuir um condutor
de proteção.



Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                               31
s

B.3 Equipamento classe II
Equipamento cuja proteção contra choques elétricos não depende exclusivamente isolação básica, mas
inclui precauções adicionais de segurança tais como isolação dupla ou reforçada, não havendo meios de
aterramento de proteção e não dependendo de condições de instalação.


B.4 Equipamento classe III
Equipamento no qual a proteção contra choques elétricos e baseada na ligação do equipamento a uma
instalação de extra-baixa tensão de segurança.




9.       Anotações




Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo                                        32
Fábrica                      Brasília:                                 Fortaleza:                   Rio de Janeiro:
São Paulo:                   Tel. (55 61) 348-7600                     Tel. (55 85) 261-7855        Tel. (55 21) 2583-3379
Rua Cel. Bento Bicudo, 111   Fax (55 61) 348-7639                      Fax (55 85) 244-1650         Fax (55 21) 2583-3474
Lapa 05069-900
Tel. (55 11) 3833-4511       Campinas:                                 Porto Alegre:                Salvador:
Fax (55 11) 3833-4655        Tel. (55 19) 3754-6100                    Tel. (55 51) 3358-1818       Tel. (55 71) 340-1421
                             Fax (55 19) 3754-6111                     Fax (55 51) 3358-1714        Fax (55 71) 340-1433
Vendas
Belo Horizonte:              Curitiba:                                 Recife:                      São Paulo:
Tel. (55 31) 3289-4400       Tel. (55 41) 360-1171                     Tel. (55 81) 3461-6200       Tel. (55 11) 3817-3000
Fax (55 31) 3289-4444        Fax (55 41) 360-1170                      Fax (55 81) 3461-6276        Fax (55 11) 3817-3071
                                                                                                                                      Seminários Técnicos 2003
                                                                                                                                      Eletricistas e Técnicos
Produtos e Sistemas Industriais,
Prediais e Automação Siemens
Central de Atendimento Siemens
Tel. 0800-119484
e-mail: atendimento@siemens.com.br
                                                                                                                                       Módulo ?? B
                                                                                                                                                1
                                                                                                                                       Dimensionamento de instalação      s
                                                                                                                                       elétrica pela demanda de consumo
www.siemens.com.br

Siemens Ltda.                           As informações aqui contidas correspondem ao estado atual
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                                                                                                                Produzido em mai/03
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  • 2.
  • 3. s Seminários Técnicos Siemens 2003 Eletricistas e Técnicos Módulo 01 Dimensionamento de instalação elétrica pela demanda de consumo
  • 4. s Índice 1. Fórmulas básicas 2. Previsão de cargas conforme a NBR 5410 2.1. Cargas de Iluminação 2.2. Tomadas de uso específico 2.3. Tomadas de uso geral 3. Divisão das instalações 4. Prescrições da NBR 5410 referente ao componente da instalação 4.1. Tomadas de Corrente 4.2. Quadros de distribuição 5. Condições gerais de fornecimento de energia elétrica 5.1. Pedido de fornecimento 5.2. Aumento de carga 5.3. Suspensão de fornecimento 6. Entrada Consumidora 6.1. Ramal de ligação 6.2. Ponto de entrega 6.3. Ramal de entrada 6.4. Aterramento 6.4.1. Aterramento da entrada consumidora 6.4.2. Dimensionamento do aterramento 6.4.3. Instalação de aterramento 7. Cálculo de Demanda 7.1. Iluminação e tomadas de uso geral 7.1.1. Edificação de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis e similares 7.1.2. Edificações com finalidades comerciais ou industriais 7.2. Equipamentos 7.3. Motores elétricos 7.4. Aparelhos de ar condicionado 7.5. Equipamentos especiais 7.6. Exemplo de cálculo 8. Glossário Anexo A – Os invólucros e o grau de proteção Anexo B – Classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos 9. Anotações Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 2
  • 5. s 1. Fórmulas Básicas Grandezas elétricas básicas • E = V = Tensão - Medida em volts (V) ! Diferença de potencial elétrico • I = A = Corrente - Medida em ampéres (A) ! Fluxo de elétrons em movimento • R = Resistência - Medida em Ohms (Ω) ! Resistência à passagem da corrente elétrica • P = W = Potência - Medida em Watts (W/kW) ! Capacidade de um sistema elétrico para desenvolver trabalho Exemplo: Uma lâmpada de 1000W de potência ligada em uma rede de 220V, faz circular por esta rede uma corrente elétrica de 4,54 ampéres, e tem internamente uma resistência de 48,46 Ohms Relação entre as grandezas elétricas • Potência (Watts) = V (tensão ou voltagem) x I (corrente em Ampéres) ! P=VxI • Corrente (ampéres) = Potência (Watts) / Tensão (em Volts) ! I =P/V • Tensão (Volts) = Potência (Watts) / Corrente (Ampéres) ! V=P/I • Resistência (Ohms) = Tensão (Volts) / Corrente (Ampéres) ! R=V/I • Tensão (Volts) = Resistência (Volts) x Corrente (Ampéres) ! V=RxI 2 2 2 • Potência (Watts) = Corrente (Amper ) x Resistência (Ohms) ! P(W) = I x R Exemplo: 1 lâmpada de 1000W ligada em 220V Corrente: ? Resistência: ? F Rede 220V N I = 4,54 A Lâmpada 1000Watts, com resistência de 48,46 Ohms Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 3
  • 6. s Tipos de redes elétricas Redes Aplicações Tensões mais usuais usuais usuais A) Monofásicas (fase-neutro) • Residencial de •110V F baixa renda 127V •115V N • Eletrificação •127V rural B) Bifásicas (fase/fase/neutro) • Residencial •220/127V F1 normal •220/110V 220V F2 127V 127V • Comercial de •230/115V N pequeno porte •380/220V C) Trifásicas (fase/fase/fase/neutro) • Sistemas •440/254V F1 industriais 127V 220V •380/220V F2 127V 220V 220V • Comercial de •220/127V F3 médio/grande 127V •230/115V N porte •220/110V PE (Terra) 2. Previsão de carga conforme a NBR 5410 Em uma instalação elétrica predial os equipamentos de utilização podem ser alimentados diretamente (caso de equipamentos fixos de uso industrial ou análogo), através de tomadas de corrente de uso específico ou através de tomadas de corrente de uso não específico (tomadas de uso geral). As caixas de derivação utilizadas para a ligação de equipamentos de utilização são consideradas, para efeito da contagem de carga, como tomadas de uso específico. Para efeito da previsão de cargas, a NBR 5410 considera os flats e as unidades de apart-hotéis e similares devem ser considerados como unidades residenciais. Na fase de previsão das cargas deve-se considerar para um equipamento de utilização a sua potência nominal absorvida da rede elétrica. Esta informação é normalmente dada pelo fabricante em catálogos ou dados de placa do equipamento. Nos casos em que for dada a potência nominal fornecida pelo equipamento (potência de saída), e não o absorvido, deve ser considerado, o rendimento do equipamento, que também deve ser fornecido pelo fabricante. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 4
  • 7. s 2.1. Cargas de Iluminação Em uma instalação elétrica residencial, segundo as considerações da NBR 5410 para este tipo de instalação, a previsão de carga de iluminação deve ser feita obedecendo-se às condições estabelecidas a seguir: " as cargas de iluminação devem, a princípio, ser determinadas como resultado da aplicação da norma especifica que é a NBR 5413; " para os aparelhos fixos de iluminação a descarga, a potência nominal a ser considerada deverá incluir a potência das lâmpadas, as perdas e o fator de potência dos equipamentos auxiliares. " em cada cômodo ou dependência de unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares deve ser previsto pelo menos um ponto de luz fixo no teto, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede. A NBR 5410 apresenta como opção, nas acomodações de hotéis, motéis e similares, a substituição do ponto de luz no teto, por tomada de corrente, com potência mínima de 100 VA, comandada por interruptor de parede. " devido a complexidade dos cálculos luninotécnicos a norma permite que em unidades residenciais, como alternativa aos cálculos baseados na NBR 5413, para a determinação das cargas de iluminação, seja adotado o seguinte critério: - em cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA; - em cômodo ou dependências com área superior a 6 m² deve ser prevista uma carga mínima de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescida de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros; Quando se usa o critério alternativo permitido pela norma de instalações elétricas, os valores encontrados correspondem à potência destinada a iluminação, para efeito de dimensionamento dos circuitos, e não necessariamente à potência nominal das lâmpadas. Isto porque cada tipo de iluminação adotado tem o seu rendimento e do ponto de vista luminotécnico a grandeza que importa para a lâmpada é o fluxo luminoso e não a potencia elétrica absorvida. Para exemplificar o procedimento prescrito na norma, seja uma dependência de unidade residencial, com dimensões de 5m x 4,5m, logo: 2 2 2 2 Área = 5X4,5 =22,5m = 6 m + (4x4 m ) + 0,5 m ↓ ↓ ↓ 100 VA + (4x60 VA) + 0 VA = 340 VA 340 VA é a potência de iluminação atribuída à dependência, para efeito de cálculo da potência. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 5
  • 8. s 2.2. Tomadas de uso específico " Às tomadas de uso específico deve ser atribuída uma potência igual à potência nominal do equipamento a ser alimentado; " Quando não for conhecida a potência nominal do equipamento a ser alimentado, deve-se atribuir à tomada de corrente uma potência igual à potência nominal do equipamento mais potente com possibilidade de ser ligado, ou a potência determinada a partir da corrente nominal da tomada e da tensão do respectivo circuito; " As tomadas de uso específico devem ser instaladas, no máximo, a 1,5 m do local previsto para o equipamento a ser alimentado. 2.3. Tomadas de uso geral Em uma instalação elétrica residencial, segundo as considerações da NBR 5410 para este tipo de instalação, a previsão de carga de tomadas, onde serão ligados os equipamentos de utilização, deve ser feita obedecendo-se às condições estabelecidas a seguir: a) nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, o número de tomadas de uso geral deve ser fixado de acordo com o seguinte critério: • em banheiros, pelo menos uma tomada junto ao lavatório, desde que observadas as restrições de ligações de equipamentos neste locais, • em cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo uma tomada para cada 3,5 m, ou fração de perímetro, sendo que, acima de cada bancada com largura igual ou superior a 0,30 m, deve ser prevista pelo menos uma tomada; Por exemplo, para uma cozinha, com 3,5m x 3,0m, tem-se: - perímetro = 3,5 + 3,0 + 3,5 + 3,0 = 13 m 13/3,5 = 3,71 => 4 tomadas • em halls ,corredores, subsolos, garagens, sótão e varandas, pelo menos uma tomada; Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 6
  • 9. s NOTA - No caso de varandas, quando não for possível a instalação da tomada no próprio local, esta deverá ser instalada próxima a seu acesso. • nos demais cômodos e dependências, se a área for igual ou inferior a 6 m², pelo menos uma tomada; se a área for superior a 6 m², pelo menos uma tomada para cada 5 m, ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível; b) nas unidades residenciais e nas acomodações de hotéis, motéis e similares, às tomadas de uso geral devem ser atribuídas as seguintes potências: • em banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais análogos, no mínimo 600 VA por tomada, até 3 tomadas no mínimo, e 100 VA, por tomada, para as excedentes, considerando cada um desses ambientes separadamente; • nos demais cômodos ou dependências, no mínimo 100 VA por tomada. 3. Divisão das instalações Qualquer instalação deve ser dividida, de acordo com as necessidades, em vários circuitos, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida, através de outro circuito. Esta divisão deve ser feita em tantos circuitos quantos forem necessários de forma a proporcionar facilidade de inspeção, ensaios e manutenção, bem como evitar que, por ocasião de um defeito em um circuito, toda uma área fique desprovida de alimentação (por exemplo, circuitos de iluminação).Circuitos de distribuição distintos devem ser previstos para partes das instalações que necessitem de controle específico, de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (por exemplo: minuterias, circuitos de supervisão predial, etc.). Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para iluminação e tomadas de corrente. Em unidades residenciais e acomodações (quartos ou apartamentos) de hotéis, motéis e similares, devem ser previstos circuitos independentes para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 7
  • 10. s Em função da ocupação do local e da distribuição de circuitos efetuada, deve-se prever a possibilidade de ampliações futuras, com a utilização de circuitos terminais futuros. Tal necessidade deverá se refletir ainda, na taxa de ocupação dos condutos elétricos e quadros de distribuição. Nas instalações alimentadas com duas ou três fases, as cargas devem ser distribuídas entre as fases de modo a obter-se o maior equilíbrio possível. Quando houver alimentação a partir de vários sistemas (subestação, gerador, etc.,), o conjunto de circuitos alimentados por cada sistema constitui uma instalação. Cada uma delas deve ser claramente diferenciada das outras, observando-se que: " um quadro de distribuição só deve possuir componentes pertencentes a uma única instalação, com exceção de circuitos de sinalização e comando e de conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação; " os condutos fechados só devem conter condutores de uma única instalação; " nos condutos abertos, bem como nas linhas constituídas por cabos fixados diretamente em paredes ou tetos, podem ser instalados condutores de instalações diferentes, desde que adequadamente identificados. 4. Prescrições da norma NBR 5410 referente aos componentes da instalação 4.1 Tomadas de Corrente Quando as linhas possuírem condutor de proteção, a tomada de corrente deve ser única para os condutores vivos e o de proteção. Nas tomadas de corrente com contato de aterramento, este não deve poder entrar em contato com os pinos vivos dos plugues; os contatos de aterramento (da tomada e do plugue) devem se unir antes dos contatos vivos e se separar após a separação dos contatos vivos. Quando se fizer uso de tensões ou de correntes de naturezas diferentes, é necessário utilizar tomadas e plugues de tipos distintos e não intercambiáveis. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 8
  • 11. s Quando for necessário impedir a permutação dos pólos ou das fases deve-se empregar tomadas assimétricas. Para a alimentação de equipamentos móveis e portáteis através de tomadas de corrente, devem ser previstas disposições especiais para que um aparelho de uma dada classe não possa ser utilizado em circunstâncias onde a proteção contra contato indireto não seja assegurada. As tomadas de corrente e extensões devem ser dispostas de maneira que as partes vivas nuas não sejam acessíveis ao toque, tanto quando seus elementos estiverem unidos, quanto quando separados. Nos locais que apresentem riscos de explosão (condição BE3 - tabela 16), as tomadas de corrente, extensões e conectores nos quais os condutores não sejam constantemente mantidos em invólucros antideflagrantes, devem ser dotados de um dispositivo de intertravamento elétrico ou mecânico, tal que a desenergização dos condutores preceda sua separação. 4.2. Quadros de distribuição O quadro de distribuição é definido na norma de terminologia NBR IEC 50.826 como equipamento elétrico destinado a receber energia elétrica, através de uma ou mais alimentações, e a distribuí-la a um ou mais circuitos, podendo também desempenhar funções de proteção, seccionamento, controle e/ou medição. Os quadros de distribuição devem ser instalados em local de fácil acesso, com grau de proteção adequado à classificação das influências externas, possuir identificação (nomenclatura) do lado externo e identificação dos componentes. A norma apresenta prescrições que são aplicáveis aos conjuntos montados no local da instalação (conjuntos que não vêm prontos de fábrica) e para os casos em que o conjunto seja montado em fábrica, este deverá estar em conformidade com a NBR 6808. No caso dos quadros montados na instalação os quadros devem seguir a norma IEC 60439-3 e os componentes utilizados devem ser adequados às influências externas previstas, principalmente no que concerne às solicitações mecânicas, umidade, calor e riscos de incêndio. Os quadros de distribuição devem ser concebidos e montados com as medidas de proteção adequadas, de forma a poderem ser utilizados sem risco para os usuários, em particular, devem ser consideradas as medidas de proteção contra choques por contato direto e indireto e as medidas de proteção contra sobretensão. A montagem do quadro deve ser feita de forma que as seguintes distâncias mínimas devem ser respeitadas: " entre partes vivas nuas de polaridades diferentes: 10 mm; " entre partes vivas nuas e outras partes condutoras (massas, invólucros externos): 20 mm. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 9
  • 12. s A distância especificada em b deve ser aumentada para 100 mm quando os invólucros externos possuírem aberturas cuja menor dimensão esteja entre 12 mm e 50 mm. Os dispositivos de proteção, de seccionamento e de comando instalados nos quadros devem ser instalados e ligados segundo as instruções fornecidas pelo fabricante, respeitadas as prescrições relativas a acessibilidade, identificação dos componentes e independência, além, das suas prescrições particulares. As placas dos equipamentos e dispositivos constituintes do conjunto não devem ser retiradas. No interior do conjunto, a correspondência entre os componentes e o circuito respectivo deve ser feita de forma clara e precisa. A designação dos componentes deve ser legível, executada de forma durável e posicionada de forma a evitar qualquer risco de confusão. Além disso, deve corresponder à notação adotada no projeto (diagramas e memoriais). Deverá ser previsto em cada quadro de distribuição capacidade de reserva (espaço), que permita ampliação futura, compatível com a quantidade e tipo de circuitos efetivamente previstos inicialmente. Esta previsão de reserva deverá obedecer ao seguinte critério: " quadros com até 6 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 2 circuitos; " quadros de 7 a 12 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 3 circuitos; " quadros de 13 a 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 4 circuitos; " quadros acima de 30 circuitos, prever espaço reserva para no mínimo 15% dos circuitos; NOTA - Esta capacidade reserva deverá se refletir no cálculo do circuito de distribuição do respectivo quadro de distribuição. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 10
  • 13. s 5. Condições de Fornecimento de Energia Elétrica A AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL na resolução Nº 456, de 29 de novembro de 2000 estabeleceu, de forma atualizada e consolidada, as condições gerais de fornecimento de energia elétrica. 5.1 Pedido de Fornecimento Art. 3º Efetivado o pedido de fornecimento à concessionária, esta cientificará ao interessado quanto à: I - obrigatoriedade de: a) observância, nas instalações elétricas da unidade consumidora, das normas expedidas pelos órgãos oficiais competentes, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT ou outra organização credenciada pelo Conselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - CONMETRO, e das normas e padrões da concessionária, postos à disposição do interessado; b) instalação, pelo interessado, quando exigido pela concessionária, em locais apropriados de livre e fácil acesso, de caixas, quadros, painéis ou cubículos destinados à instalação de medidores, transformadores de medição e outros aparelhos da concessionária, necessários à medição de consumos de energia elétrica e demandas de potência, quando houver, e à proteção destas instalações; c) declaração descritiva da carga instalada na unidade consumidora; 5.2 Aumento de Carga Art. 31. O consumidor deverá submeter previamente à apreciação da concessionária o aumento da carga instalada que exigir a elevação da potência disponibilizada, com vistas a verificação da necessidade de adequação do sistema elétrico, observados os procedimentos fixados nos arts. 26 a 30. Parágrafo único. Em caso de inobservância, pelo consumidor, do disposto neste artigo, a concessionária ficará desobrigada de garantir a qualidade do serviço, podendo, inclusive, suspender o fornecimento, se o aumento de carga prejudicar o atendimento a outras unidades consumidoras. Art. 17. Se o consumidor utilizar na unidade consumidora, à revelia da concessionária, carga susceptível de provocar distúrbios ou danos no sistema elétrico de distribuição ou nas instalações e/ou equipamentos elétricos de outros consumidores, é facultado à concessionária exigir desse consumidor o cumprimento das seguintes obrigações: I - a instalação de equipamentos corretivos na unidade consumidora, com prazos pactuados e/ou o pagamento do valor das obras necessárias no sistema elétrico da concessionária, destinadas a correção dos efeitos desses distúrbios; e Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 11
  • 14. s II - o ressarcimento à concessionária de indenizações por danos acarretados a outros consumidores, que, comprovadamente, tenham decorrido do uso da carga provocadora das irregularidades. § 1 o Na hipótese do inciso I, a concessionária é obrigada a comunicar ao consumidor, por escrito, as obras que realizará e o necessário prazo de conclusão, fornecendo, para tanto, o respectivo orçamento detalhado. § 2 o No caso referido no inciso II, a concessionária é obrigada a comunicar ao consumidor, por escrito, a ocorrência dos danos, bem como a comprovação das despesas incorridas, nos termos da legislação e regulamentos aplicáveis. 5.3 Suspensão do Fornecimento Art. 90. A concessionária poderá suspender o fornecimento, de imediato, quando verificar a ocorrência de qualquer das seguintes situações: IV - deficiência técnica e/ou de segurança das instalações da unidade consumidora, que ofereça risco iminente de danos a pessoas ou bens, inclusive ao funcionamento do sistema elétrico da concessionária. Art. 91. A concessionária poderá suspender o fornecimento, após prévia comunicação formal ao consumidor, nas seguintes situações: V - descumprimento das exigências estabelecidas nos arts. 17 e 31; Art. 99. A concessionária não será responsável por danos causados a pessoas ou bens decorrentes de defeitos nas instalações internas da unidade consumidora, da má utilização e conservação das mesmas ou do uso inadequado da energia, ainda que tenha procedido vistoria. “Parágrafo único. A concessionária deverá comunicar ao consumidor, por escrito e de forma específica, a necessidade de proceder as respectivas correções, quando constatar deficiência nas instalações internas da unidade consumidora, em especial no padrão de entrada de energia elétrica.” 6. Entrada Consumidora 6.1. Ramal de ligação O ramal de ligação é a composto pelos condutores e acessórios compreendidos entre o ponto de derivação da rede da concessionária e o ponto de entrega. O dimensionamento, instalação e manutenção é de responsabilidade da concessionária. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 12
  • 15. s 6.2. Ponto de entrega É o ponto até o qual a concessionária se obriga a fornecer energia elétrica, participando dos investimentos necessários, bem como responsabilizando-se pela execução dos serviços, pela operação e manutenção, não sendo necessariamente o ponto de medição. Em zona de distribuição subterrânea, o ponto de entrega situar-se-á no limite de propriedade com a via pública. O ponto de entrega é definido na resolução 456/2000 da ANEEL. 6.3. Ramal de entrada Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 13
  • 16. s Instalação elétrica intencional com a terra, com objetivos funcionais - ligação do condutor neutro à terra - e com objetivos de proteção - ligação à terra das partes metálicas não destinadas a conduzir corrente elétrica. O consumidor deve prover sua instalação de um sistema de aterramento conforme as diretrizes da Norma NBR-5410, da ABNT. 6.4. Aterramento 6.4.1. Aterramento da Entrada Consumidora O esquema de aterramento mais usado na distribuição pública no Brasil é o TN-C, comumente chamado de neutro multiaterrado. Como não há dispositivo de proteção na rede de distribuição de baixa tensão, a proteção contra choque por contato indireto é feito por equipotencialização. Muitos países adotam a proção por dupla isolação, com caixas de material isolante. Deve ser feito um aterramento, destinado ao aterramento das caixas metálicas da entrada consumidora e do condutor neutro do ramal de entrada. Este aterramento deve ficar na linha vertical da caixa e o condutor de aterramento deve ser o mais curto possível e sem emendas. Quando o consumidor desejar utilizar outro tipo de proteção ou de sistema de aterramento, a instalação do mesmo poderá atender às prescrições contidas na norma NBR-5410, mas sempre com aprovação prévia da concessionária. 6.4.2. Dimensionamento do Aterramento Dado que o mais usual no Brasil é a utilização do esquema de aterramento TN-C na entrada consumidora, e as concessionárias não tem exigido um eletrodo de aterramento com resistência baixa, grande parte da corrente de falta irá retornar pelo PEN. A determinação da seção mínima do condutor de aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro, definido na NBR 5410 e apresentado na tabela abaixo, quase sempre é suficiente. Seção dos Condutores Fase da Instalação Seção Mínima dos Condutores de Aterramento (mm²) (mm²) S < = 16 S 16 < S < = 35 16 S > 35 S/2 Seção Mínima dos Condutores de Aterramento e de Proteção Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 14
  • 17. s O valor limite da resistência de aterramento, quando existir, deverá ser definido pela concessionária. Quando o eletrodo de aterramento da entrada consumidora for o mesmo eletrodo do sistema de proteção contra descargas atmosféricas deverá estar de acordo também com a NBR 5419. 6.4.3. Instalação do Aterramento O aterramento das caixas metálicas (massas) e do neutro deve ser feito de acordo com uma das sugestões apresentadas nas normas e padrões da concessionária de energia elétrica. Como a conexão do condutor de aterramento com o eletrodo de aterramento nas instalações prediais quase sempre é feita com conectores, recomenda-se que seja prevista, uma caixa de inspeção de aterramento para alojar o ponto de conexão entre o condutor de aterramento e o eletrodo (haste) de aterramento. Esta caixa pode ser de acordo com os padrões da concessionária. 7. Cálculo de Demanda A potencia de alimentação de uma instalação ou de uma parte de uma instalação é definida como a soma das potências nominais de todos os equipamentos de utilização existentes ou previstos na instalação, ou na parte considerada da instalação, susceptíveis de funcionar simultaneamente. Sendo que, a potência de alimentação deve corresponder à demanda máxima presumida de uma instalação, ou de uma parte da instalação, em um período de 24 h. A determinação da potência de alimentação é essencial para a concepção econômica e segura de uma instalação nos limites adequados de temperatura e de queda de tensão. Na determinação da potência de alimentação de uma instalação ou de parte de uma instalação, devem-se prever os equipamentos de utilização a serem instalados, com suas respectivas potências nominais e, após isso, considerar as possibilidades de não simultaneidade de funcionamento destes equipamentos, bem como capacidade de reserva para futuras ampliações. As cargas que se ligam simultaneamente em uma instalação elétrica depende do uso que se faz da edificação. A soma total de todas as cargas possíveis de ser ligadas em uma instalação elétrica é definida como carga instalada. A relação entre as cargas que são susceptíveis de serem ligadas simultaneamente e a carga instalada é o fator de demanda. O fator de demanda, então, depende do uso que se faz da instalação, não podendo a rigor ser generalizado. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 15
  • 18. s A determinação da potência de alimentação é a base do projeto da instalação, usada no dimensionamento dos cabos e dos dispositivos de proteção. Para facilitar o trabalho dos projetistas foram feitos estudos estatísticos sobre fatores de demanda, que tiveram como resultados valores médios de coeficientes de demanda. Estes valores que servem como base para a determinação do valor real da demanda, para a instalação em projeto, muitas vezes são fornecidos pela concessionária de energia elétrica. Um ponto importante a ressaltar é que como a demanda depende do uso da instalação, a determinação da demanda prevista é de responsabilidade do autor do projeto. No dimensionamento do quadro de distribuição, geral ou parcial, e o cabo que o alimenta, as cargas são consideradas como um conjunto, independente dos circuitos de distribuição a jusante deste quadro. Neste conjunto as cargas são agrupadas segundo suas características e peculiaridades, por exemplo, as tomadas, a iluminação, os equipamentos de ar condicionados, os motores, etc... Portanto pode-se dizer que a potencia de alimentação em um dado ponto é dado por: PA = PIgI + PTgT + PEgE Onde: PA potência de alimentação; PI soma das potências absorvidas das cargas de iluminação; Gi fator de demanda do tipo das cargas de iluminação. Pi soma das potências absorvidas das cargas de tipo I; Gi fator de demanda do tipo de carga i. A potência de alimentação, associada a um quadro de distribuição, é utilizada na determinação da corrente de projeto do circuito que alimenta o referido quadro, enquanto que, para um circuito terminal, a corrente de projeto é determinada em função da potência instalada, sem a aplicação de qualquer fator de demanda. Os valores de coeficientes de demanda sugeridos pela Eletropaulo são apresentados a seguir. 7.1. Iluminação e tomadas de uso geral 7.1.1. Edificação de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis e similares A potência de alimentação ou demanda referente às cargas de iluminação e tomadas de uso geral, das edificações de uso residencial, e acomodações de hotéis, motéis ou similares poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas de iluminação e nos fatores de demanda indicados na tabela a seguir, Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 16
  • 19. s As demais partes dos hotéis motéis e similares como por exemplo, a recepção ou a administração, devem ser calculadas como cargas comerciais. Potência instalada de iluminação Fator de Demanda e tomada de uso geral (kW) (%) Até 1 86 Acima de 1 a 2 75 Acima de 2 a 3 66 Acima de 3 a 4 59 Acima de 4 a 5 52 Acima de 5 a 6 45 Acima de 6 a 7 40 Acima de 7 a 8 35 Acima de 8 a 9 31 Acima de 9 a 10 27 Acima de 10 24 Fator de Demanda Para Iluminação e Tomadas de Uso Geral de Edificações de Uso Residencial e Acomodações de Hotéis, Motéis e Similares 7.1.2. Edificação com Finalidades Comerciais ou Industriais A potencia de alimentação ou demanda das cargas de iluminação e tomadas de uso geral, para as edificações comerciais ou industriais, poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas de iluminação e nos fatores de demanda, indicados na tabela a seguir. Descrição Fator de Demanda Auditórios, salões para exposição e semelhantes 1,0 Banco, lojas e semelhantes 1,0 Barbearias, salões de beleza e semelhantes 1,0 Clubes e semelhantes 1,0 Escolas e semelhantes 1,0 para os primeiros 12kW e 0,5 para o que exceder a 12kW Escritórios 1,0 para os primeiros 20kW e 0,7 para o que exceder a 20kW Garagens Comerciais e semelhantes 1,0 Hospitais e semelhantes 0,4 para os primeiros 50kW e 0,2 para o que exceder a 50kW Igrejas e semelhantes 1,0 Indústrias 1,0 Restaurantes e semelhantes 1,0 Fator de Demanda Para Iluminação e Tomadas em Edificações com Finalidade Comercial ou Industrial. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 17
  • 20. s 7.2. Equipamentos A demanda dos equipamentos elétricos de uso residencial poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a Tabela 7.3. Vale a pena lembrar, que a potência absorvida total é a soma das potencias absorvidas de cada equipamento individual. A potência absorvida de cada equipamento deve ser fornecida pelo fabricante do equipamento. Número de Chuveiro, torneira Máquinas lava- Aquecedor Fogão Máquina e secar Hidromas- aparelhos elétrica, aquecedor louças, central de elétrico, forno roupas, sauna, sagem individual de aquecedor central acumulação microondas xerox, ferro passagem de passagem elétrico industrial 01 100 100 100 100 100 100 02 68 72 71 60 100 56 03 56 62 64 48 100 47 04 48 57 60 40 100 39 05 43 54 57 37 80 35 06 39 52 54 35 70 25 07 36 50 53 33 62 25 08 33 49 51 32 60 25 09 31 48 50 31 54 25 10 a 11 30 46 50 30 50 20 12 a 15 29 44 50 28 46 20 16 a 20 28 42 47 26 40 18 21 a 25 27 40 46 26 36 18 26 a 35 26 38 45 25 32 15 36 a 40 26 36 45 25 26 15 41 a 45 25 35 45 24 25 15 46 a 55 25 34 45 24 25 15 56 a 65 24 33 45 24 25 15 66 a 75 24 32 45 24 25 15 76 a 80 24 31 45 23 25 15 81 a 90 23 31 45 23 25 15 91 a 100 23 30 45 23 25 15 101 a 120 22 30 45 23 25 15 121 a 150 22 29 45 23 25 15 151 a 200 21 28 45 23 25 15 201 a 250 21 27 45 23 25 15 251 a 350 20 26 45 23 25 15 351 a 450 20 25 45 23 25 15 451 a 800 20 24 45 23 25 15 801 a 1000 20 23 45 23 25 15 Fatores de Demanda Para Equipamentos de Uso Residencial Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 18
  • 21. s 7.3. Motores Elétricos A potencia de alimentação ou demanda das cargas de motores elétricos poderá ser calculada com base na potencia absorvida dos motores, fornecida pelo fabricante e nos seguintes fatores de demanda: " 100% para o motor de maior potência, em kVA, e " 50% para os demais motores, em kVA. No caso de existirem motores tenham a partida simultânea com o maior motor deve ser atribuído a estes motores um fator de demanda de 100%, independente da potência de cada um. Potência Potência absorvida Corrente à plena carga Corrente de partida cos φ nominal na rede (A) (A) médio (cv ou HP) kW kVA 380 V 220 V 380 V 220 V 1/3 0,39 0,65 0,90 1,70 4,10 7,10 0,61 ½ 0,58 0,87 1,30 2,30 5,80 9,90 0,66 ¾ 0,83 1,26 1,90 3,30 9,40 16,30 0,66 1 1,05 1,52 2,30 4,00 11,90 20,70 0,69 1½ 1,54 2,17 3,30 5,70 19,10 33,10 0,71 2 1,95 2,70 4,10 7,10 25,00 44,30 0,72 3 2,95 4,04 6,10 10,60 38,00 65,90 0,73 4 3,72 5,03 7,60 13,20 43,00 74,40 0,74 5 4,51 6,02 9,10 15,80 57,10 98,90 0,75 MOTORES MONOFÁSICOS 7½ 6,57 8,65 12,70 22,70 90,70 157,10 0,76 10 8,89 11,54 17,50 30,30 116,10 201,10 0,77 12 ½ 10,85 14,09 21,30 37,00 156,00 270,50 0,77 15 12,82 16,65 25,20 43,70 196,60 340,60 0,77 20 17,01 22,10 33,50 58,00 243,70 422,10 0,77 25 20,92 25,83 39,10 67,80 275,70 477,60 0,81 30 25,03 30,52 46,20 80,10 326,70 566,00 0,82 40 33,38 39,74 60,20 104,30 414,00 717,30 0,84 50 40,93 48,73 73,80 127,90 528,50 915,50 0,84 60 49,42 58,15 88,10 152,60 632,60 1095,70 0,85 75 61,44 72,28 109,50 189,70 743,60 1288,00 0,85 100 81,23 95,56 144,80 250,80 934,70 1619,00 0,85 125 100,67 117,05 177,30 307,20 1162,70 2014,00 0,86 150 120,09 141,29 214,00 370,80 1455,90 2521,70 0,85 200 161,65 190,18 288,10 499,10 1996,40 3458,00 0,85 ¼ 0,42 0,66 5,90 3,00 27,00 14,00 0,63 MOTORES MONOFÁSICOS 1/3 0,51 0,77 7,10 3,50 31,00 16,00 0,66 ½ 0,79 1,18 11,60 5,40 47,00 24,00 0,67 ¾ 0,90 1,34 12,20 6,10 63,00 33,00 0,67 1 1,14 1,56 14,20 7,10 68,00 35,00 0,73 1½ 1,67 2,35 21,40 10,70 96,00 48,00 0,71 2 2,17 2,97 27,00 13,50 132,00 68,00 0,73 3 3,22 4,07 37,00 18,50 220,00 110,00 0,79 Características Elétricas Usuais dos Motores Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 19
  • 22. s 7.4. Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Central A demanda dos equipamentos de ar condicionado central deverá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e com fator de demanda 100%. Este critério vale para edificação residencial, comercial ou industrial. Quando o sistema de refrigeração possuir Fan-Coil, o fator de demanda desses dispositivos deve ser de 75%; Tipo Janela A demanda dos equipamentos elétricos de ar condicionado tipo janela poderá ser calculada com base na potencia absorvida total das cargas dos aparelhos e nos fatores de demanda, utilizando-se para isto a tabela abaixo. A tabela abaixo fornece as características elétricas usuais dos aparelhos de ar condicionado tipo janela. CAP 7100 8500 10000 12000 14000 18000 21000 30000 (BTU/h) CAP 1775 2125 2500 3000 3500 4500 5250 7500 (Kcal/H) Tensão 110 220 110 220 110 220 110 220 220 220 220 220 (V) Corrente 10 5 14 7 15 7,5 17 8,5 9,5 13 14 18 (A) Potência 1100 1100 1550 1650 1900 2100 2860 3080 4000 (VA) Potência 900 900 1300 1400 1600 1900 2600 2800 3600 (W) Características Elétricas dos Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela Número de aparelhos Fator de Demanda (%) 1 a 10 100 11 a 20 90 21 a 30 82 31 a 40 80 41 a 50 77 Acima de 51 75 Fatores de Demanda Para Aparelhos de Ar Condicionado Tipo Janela Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 20
  • 23. s 7.5. Equipamentos Especiais Consideram-se equipamentos especiais os aparelhos de raios X, máquinas de solda, fornos elétricos a arco, fornos elétricos de indução, retificadores e equipamentos de eletrólise, máquinas injetoras e extrusoras de plástico, etc. A potencia de alimentação ou demanda das cargas especiais poderá ser calculada com base na potencia absorvida das cargas, fornecida pelo fabricante e nos seguintes fatores de demanda: • 100% para o equipamento de maior potência, em kVA, e • 50% para os demais equipamentos, em kVA. 7.6. Exemplo de Cálculo Seja, por exemplo, uma unidade residencial contendo as seguintes cargas, já agrupadas em conjuntos e cargas isoladas: Conjunto 1 - iluminação incandescente - 1820 W Conjunto 2 - tomadas de uso geral (admitido cosΦ= 0,8) φ: banheiros 2 2 x 600 = 1200 VA copa-cozinha 4 3 x 600 + 1 x 100 = 1900 VA área de serviço 2 2 x 600 = 1200 VA demais dependências 15 15 x 100 = 1500 VA 5800 VA Conjunto 3 -tomadas de uso específico na copa-cozinha forno de microondas 1500 W lavadora de pratos 1500 W geladeira 500 W freezer 500 W 4000 W Conjunto 4 -tomadas de uso específico da área de serviço lavadoras de roupas 700 W secadora de roupas 1500 W 2200 W Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 21
  • 24. s Conjunto 5 -aparelhos de aquecimento de água, tipo instantâneo chuveiro 4400 W torneira 3000 W 7400 W Cargas isoladas aquecedor de água (boiler) 2500 W aparelho de ar condicionado 1500 W os fatores de demanda das tabelas, a potência de alimentação será: PA= 0,66 x 1820 + 0,20 x (5800 x 0,8) + 0,75 x 4000 + 0,70 x 2200 + 0,5 x 7400 + 2500 + 1500 = PA = 4369W 8. Glossário Art. 2º Para os fins e efeitos desta Resolução são adotadas as seguintes definições mais usuais: Carga instalada: soma das potências nominais dos equipamentos elétricos instalados na unidade consumidora, em condições de entrar em funcionamento, expressa em quilowatts (kW). Concessionária ou permissionária: agente titular de concessão ou permissão federal para prestar o serviço público de energia elétrica, referenciado, doravante, apenas pelo termo concessionária. Consumidor: pessoa física ou jurídica, ou comunhão de fato ou de direito, legalmente representada, que solicitar a concessionária o fornecimento de energia elétrica e assumir a responsabilidade pelo pagamento das faturas e pelas demais obrigações fixadas em normas e regulamentos da ANEEL, assim vinculando-se aos contratos de fornecimento, de uso e de conexão ou de adesão, conforme cada caso. Contrato de adesão: instrumento contratual com cláusulas vinculadas às normas e regulamentos aprovados pela ANEEL, não podendo o conteúdo das mesmas ser modificado pela concessionária ou consumidor, a ser aceito ou rejeitado de forma integral. Contrato de fornecimento: instrumento contratual em que a concessionária e o consumidor responsável por unidade consumidora do Grupo “A” ajustam as características técnicas e as condições comerciais do fornecimento de energia elétrica. Demanda: média das potências elétricas ativas ou reativas, solicitadas ao sistema elétrico pela parcela da carga instalada em operação na unidade consumidora, durante um intervalo de tempo especificado. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 22
  • 25. s Energia elétrica ativa: energia elétrica que pode ser convertida em outra forma de energia, expressa em quilowatts-hora (kWh). Energia elétrica reativa: energia elétrica que circula contínuamente entre os diversos campos elétricos e magnéticos de um sistema de corrente alternada, sem produzir trabalho, expressa em quilovolt-ampère- reativo-hora (kvarh). Fator de carga: razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora, ocorridas no mesmo intervalo de tempo especificado. Fator de demanda: razão entre a demanda máxima num intervalo de tempo especificado e a carga instalada na unidade consumidora. Fator de potência: razão entre a energia elétrica ativa e a raiz quadrada da soma dos quadrados das energias elétricas ativa e reativa, consumidas num mesmo período especificado. Ponto de entrega: ponto de conexão do sistema elétrico da concessionária com as instalações elétricas da unidade consumidora, caracterizando-se como o limite de responsabilidade do fornecimento. Potência: quantidade de energia elétrica solicitada na unidade de tempo, expressa em quilowatts (kW). Potência instalada: soma das potências nominais de equipamentos elétricos de mesma espécie instalados na unidade consumidora e em condições de entrar em funcionamento. Ramal de ligação: conjunto de condutores e acessórios instalados entre o ponto de derivação da rede da concessionária e o ponto de entrega. Tensão secundária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados inferiores a 2,3 kV. Tensão primária de distribuição: tensão disponibilizada no sistema elétrico da concessionária com valores padronizados iguais ou superiores a 2,3 kV. Unidade consumidora: conjunto de instalações e equipamentos elétricos caracterizado pelo recebimento de energia elétrica em um só ponto de entrega, com medição individualizada e correspondente a um único consumidor. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 23
  • 26. s Normas: NBR 5410:97 – Instalações elétricas de baixa tensão NBR 5413:92 - Iluminância de interiores - Procedimento NBR 6808:1993 - Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão montados em fábrica - “CMF” - Especificação NBR IEC 50(826):1997 - Vocabulário eletrotécnico internacional – Capítulo 826 Instalações elétricas em edificações IEC 60439-3 Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 24
  • 27. s ANEXO A Os invólucros e o grau de proteção Para um equipamento não é suficiente atender somente a exigências de desempenho funcional. Também é necessário que ele seja adequado ao ambiente onde ele está instalado, ou seja, que ele ofereça a proteção necessária, a seus componentes internos, contra as influencias externas que lhes possa ser nociva e ainda que ele assegure de que não oferece perigo aos usuários ou ao seu entorno. Para se satisfazer estas exigências os equipamentos são colocados dentro de invólucros, que tem a função de proteger as pessoas contra os efeitos perigosos da eletricidade no interior do equipamento, a NBR 5410 chama isto de proteção contra contato direto, e proteger os componentes internos do equipamento contra as certas influências como: • A penetração de corpos estanhos que pediria perturbar o funcionamento mecânico ou elétrico. • A penetração de água e outros líquidos que poderiam alterar o isolamento interno do equipamento e provocar um defeito. O invólucro é definido na NBR IEC 50.826 como elemento que assegura proteção de um equipamento contra determinadas influências externas e proteção contra contatos diretos em qualquer direção. Os invólucros podem ser parte integrante do equipamento ou ser um componente separado, vendido vazio, para que outros componentes sejam montados no seu interior, como é o caso dos quadros de distribuição. Os invólucros podem, portanto, ser tanto a carcaça de um equipamento como os quadros e caixas usados nas instalações elétricas. Os invólucros podem ser de materiais com características isolantes ou condutores. Para garantir o uso correto dos invólucros nas instalações elétricas, a NBR 5410 define as necessidades mínimas de grau de proteção que os invólucros devem garantir e a NBR 6146 define as características e os ensaios que verificam estas características, aplicáveis aos equipamentos. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 25
  • 28. s Tabela 3 - Presença de água Código Classificação Características Aplicações e exemplos AD1 Desprezível A probabilidade de presença Locais em que as paredes não apresentam de água é desprezível geralmente traços de umidade, mas que podem apresentá-lo durante períodos curtos, por exemplo sob forma de lixívia, e que secam rapidamente graças a uma boa aeração AD2 Quedas de gotas Possibilidade de quedas Locais em que a umidade se condensa de água verticais de água ocasionalmente, sob forma de gotas de água, ou em que há a presença ocasional de vapor de água AD3 Aspersão de água Possibilidade de chuva Locais em que a água, ao respingar, forma uma caindo numa direção em película nas paredes ou solos o ângulo máximo de 60 C com a vertical AD4 Projeções de Possibilidade de projeções Locais em que além de haver água nas paredes, água de água em qualquer direção os componentes da instalação elétrica também são submetidos a projeções de água; por exemplo, certos aparelhos de iluminação, painéis de canteiros de obra,etc. AD5 Jatos de água Possibilidade de jatos de Locais que são freqüentemente lavados com água sob pressão em ajuda de mangueiras, tais como passeios qualquer direção públicos, áreas de lavagem de carros, etc. AD6 Ondas Possibilidade de ondas de Locais situados à beira mar, tais como piers, água praias, ancoradouros, etc. AD7 Imersão Possibilidade de Locais susceptíveis de serem inundados e/ou recobrimento intermitente, onde a água possa se elevar, no mínimo, a 15 parcial ou total, por água cm acima do ponto mais elevado do equipamento, estando a parte mais baixa do equipamento a, no máximo, 1m abaixo da superfície da água AD8 Submersão Possibilidade de total Locais onde os componentes da instalação recobrimento por água de elétrica sejam totalmente cobertos de água, de modo permanente maneira permanente, sob uma pressão superior a 10 kPa (0,1 bar, 1 m de água) Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 26
  • 29. s Tabela 4 - Presença de corpos sólidos Código Classificação Características Aplicações e exemplos AE1 Desprezível Não existe nenhuma quantidade Instalações residenciais ou instalações onde apreciável de poeira ou de corpos não são manipulados objetos pequenos estranho AE2 Objetos Presença de corpos sólidos cuja menor Ferramentas e pequenos objetos são pequenos dimensão é igual ou superior a 2,5 mm exemplos de corpos sólidos cuja menor dimensão é igual ou superior a 2,5 mm AE3 Objetos muito Presença de corpos sólidos cuja menor Fios são exemplos de corpos sólidos cuja pequenos dimensão é igual ou superior a 1mm. menor dimensão é igual ou superior a 1 mm Nota: Nas condições AE2 e AE3 pode existir poeira, desde que esta não tenha influência sobre os materiais elétricos AE4 Poeira Presença de poeira em quantidade Locais empoeirados. Quando as poeiras apreciável forem inflamáveis, condutoras, corrosivas ou abrasivas, deve-se considerar simultaneamente outras classes de influências externas, se necessário AD Presença de água (4.3.1.3) AD1 Desprezível IPX0 AD2 Quedas de gotas de água IPX1 AD3 Aspersão de água IPX3 AD4 Projeção de água IPX4 AD5 Jatos de água IPX5 AD6 Ondas IPX6 AD7 Imersão IPX7 AD8 Submersão IPX8 AE Presença de corpos sólidos (4.3.1.4) AE1 Desprezível IP0X  AE2 Objetos pequenos (2,5 mm) IP3X  Ver também 5.1.2 AE3 Objetos muito pequenos (1mm) IP4X   IP5X Se as poeiras puderem penetrar sem AE4 Poeira  prejudicar o funcionamento do componente  IP6X Se as poeiras não devem penetrar no  componente Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 27
  • 30. s O código IP é apresentado na NBR 6146 (norma baseada na IEC 60529). IP significa International Protection. Este código permite descrever os graus de proteção proporcionados pelos invólucros contra a aproximação das partes energizadas, a penetração de corpos sólidos estranhos e contra os efeitos nocivos da água, por meio dos códigos descritos a seguir. É importante ressaltar que este código normalizado está destinado ao uso nas normas dos produtos e, no caso dos quadros e caixas, não especifica as características de montagens internas, como por exemplo, as distâncias mínimas entre as partes vivas e o invólucro. Numeral característico único Quando for necessário indicar a classe de proteção apenas por meio de um numeral característico, o numeral omitido deve ser substituído pela letra X. Por exemplo, IPX5 ou IP2X. Graus de proteção - Primeiro numeral característico O primeiro numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro em relação às pessoas e ao equipamento no seu interior. A Tabela 1 do Anexo A descreve, sumariamente, na 3ª coluna, os objetos que, para cada grau de proteção representado pelo primeiro numeral característico, “não devem poder penetrar” no interior do invólucro. A expressão “não devem poder penetrar” significa que partes do corpo humano, ferramentas ou fios seguros por uma pessoa, não podem penetrar no invólucro ou, se isto ocorrer, será mantida uma distância suficiente para as partes vivas ou partes móveis perigosas (eixos lisos em rotação ou similares não são considerados perigosos). A 3ª coluna da Tabela 1 do Anexo A fornece também as dimensões mínimas dos corpos sólidos estranhos que não podem penetrar. Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus inferiores de proteção da Tabela 1 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 28
  • 31. s Graus de proteção - Segundo numeral característico O segundo numeral característico indica o grau de proteção dado pelo invólucro, tendo em vista a penetração prejudicial de água. A Tabela 2 do Anexo A descreve, na 3ª coluna, o tipo de proteção previsto para o invólucro, para cada um dos graus de proteção representado pelo segundo numeral característico. Uma vez satisfeito o grau de proteção declarado de um invólucro, estarão também satisfeitos todos os graus inferiores de proteção da Tabela 2 do Anexo A. Em conseqüência, não será necessária a realização dos ensaios de verificação dos graus inferiores de proteção. Primeiro numeral Grau de proteção característico Descrição sucinta Corpos que não devem penetrar 0 Não protegido Sem proteção especial 1 Protegido contra objetos Uma grande superfície do corpo humano, como a mão (mas sólidos maiores que 50 mm nenhuma proteção contra uma penetração deliberada). Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 50 mm 2 Protegido contra objetos Os dedos ou objetos similares, de comprimento não superior a 80 sólidos maiores que 12 mm mm. Objetos sólidos cuja menor dimensão maior que 12 mm 3 Protegido contra objetos Ferramentas, fios, etc., de diâmetro ou espessura superior a 2,5 mm. sólidos maiores que 2,5 mm Objetos sólidos cuja menor dimensão é maior que 2,5 mm 4 Protegido contra objetos Fios ou fitas de largura superior a 1,0 mm. Objetos sólidos cuja sólidos maiores que 1,0 mm menor dimensão é maior que 1,0 mm 5 Protegido contra poeira Não é totalmente vedado contra a penetração de poeira, porém a poeira não deve penetrar em quantidade suficiente que prejudique a operação do equipamento 6 Totalmente protegido contra Nenhuma penetração de poeira poeira Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 29
  • 32. s Primeiro numeral Grau de proteção característico Descrição sucinta Corpos que não devem penetrar 0 Não protegido Sem proteção especial 1 Protegido contra quedas As gotas d’água (caindo na vertical) não devem ter efeitos verticais de gotas d’água prejudiciais 2 Protegido contra queda de A queda de gotas d’água vertical não deve ter efeitos prejudiciais gotas d’água para uma quando o invólucro estiver inclinado em 15 o para qualquer lado de inclinação máxima de 15 o sua posição normal 3 Protegido contra água Água aspergida de um ângulo de 60 o da vertical não deve ter efeitos aspergida prejudiciais 4 Protegido contra projeções Água projetada de qualquer direção contra o invólucro não deve ter d’água efeitos prejudiciais 5 Protegido contra jatos d’água Água projetada de qualquer direção por um bico contra o invólucro não deve ter efeitos prejudiciais 6 Protegido contra ondas do Água proveniente de ondas ou projetada em jatos potentes não deve mar penetrar no invólucro em quantidades prejudiciais 7 Protegido contra imersão Não deve ser possível a penetração de água, em quantidades prejudiciais, no interior do invólucro imerso em água, sob condições definidas de tempo e pressão 8 Protegido contra submersão O equipamento é adequado para submersão contínua em água, nas condições especificadas pelo fabricante. Nota: Normalmente, isto significa que o equipamento é hermeticamente selado, mas para certos tipos de equipamento, pode significar que a água pode penetrar em quantidade que não provoque efeitos prejudiciais. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 30
  • 33. s ANEXO B Classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos B.1 Introdução A norma NBR 6151 - classificação dos equipamentos elétricos e eletrônicos quanto a proteção contra os choques elétricos classifica os equipamentos elétricos e eletrônicos quanto à proteção contra os choques elétricos em caso de falha da isolação. As seguintes definições são aplicadas para os equipamentos: isolação básica: Isolação aplicada às partes vivas para prover proteção básica contra choques elétricos. A isolação básica não inclui necessariamente a isolação usada exclusivamente para finalidades funcionais. isolação suplementar: Isolação independente e adicional à isolação básica, para assegurar proteção contra choques elétricos em caso de falha da isolação básica. isolação dupla: Isolação que compreende ambas as isolações, básica e suplementar. isolação reforçada: Isolação de partes vivas que assegura um grau de proteção contra choques elétricos equivalente ao de uma isolação dupla. NOTA - Uma isolação reforçada pode compreender várias camadas que não possam ser ensaiadas separadamente como isolação básica ou isolação suplementar. Classes de equipamento Os números das classes não se destinam a refletir o nível de segurança do equipamento, mas, apenas, a indicar o modo pelo qual a segurança é obtida. As características principais das classes descritas a seguir. Equipamento classe 0 Equipamento no qual a proteção contra os choques elétricos depende exclusivamente da isolação básica, não sendo previstos meios para ligar as massas ao condutor de proteção da instalação, dependendo a proteção, em caso de falha da isolação básica, exclusivamente do meio ambiente, B.2 Equipamento classe I Equipamento no qual a proteção contra choques elétricos não depende exclusiva mente da isolação básica, mas inclui uma precaução adicional de segurança sob forma de meios de ligação das massas ao condutor de proteção da instalação, forma a que essas massas não possam causar perigos em caso de falha da isolação básica. Os cabos ou cordões flexíveis de ligação destes equipamentos devem possuir um condutor de proteção. Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 31
  • 34. s B.3 Equipamento classe II Equipamento cuja proteção contra choques elétricos não depende exclusivamente isolação básica, mas inclui precauções adicionais de segurança tais como isolação dupla ou reforçada, não havendo meios de aterramento de proteção e não dependendo de condições de instalação. B.4 Equipamento classe III Equipamento no qual a proteção contra choques elétricos e baseada na ligação do equipamento a uma instalação de extra-baixa tensão de segurança. 9. Anotações Dimensionamento de instalações elétricas pela demanda de consumo 32
  • 35.
  • 36. Fábrica Brasília: Fortaleza: Rio de Janeiro: São Paulo: Tel. (55 61) 348-7600 Tel. (55 85) 261-7855 Tel. (55 21) 2583-3379 Rua Cel. Bento Bicudo, 111 Fax (55 61) 348-7639 Fax (55 85) 244-1650 Fax (55 21) 2583-3474 Lapa 05069-900 Tel. (55 11) 3833-4511 Campinas: Porto Alegre: Salvador: Fax (55 11) 3833-4655 Tel. (55 19) 3754-6100 Tel. (55 51) 3358-1818 Tel. (55 71) 340-1421 Fax (55 19) 3754-6111 Fax (55 51) 3358-1714 Fax (55 71) 340-1433 Vendas Belo Horizonte: Curitiba: Recife: São Paulo: Tel. (55 31) 3289-4400 Tel. (55 41) 360-1171 Tel. (55 81) 3461-6200 Tel. (55 11) 3817-3000 Fax (55 31) 3289-4444 Fax (55 41) 360-1170 Fax (55 81) 3461-6276 Fax (55 11) 3817-3071 Seminários Técnicos 2003 Eletricistas e Técnicos Produtos e Sistemas Industriais, Prediais e Automação Siemens Central de Atendimento Siemens Tel. 0800-119484 e-mail: atendimento@siemens.com.br Módulo ?? B 1 Dimensionamento de instalação s elétrica pela demanda de consumo www.siemens.com.br Siemens Ltda. As informações aqui contidas correspondem ao estado atual técnico, e estão sujeitas a alterações sem aviso prévio. Produzido em mai/03 IND2-3/2127-CA