## Projeto Elétrico #### Alunos: Maurício, Ricardo e Suzana --- ## Normas de referência | Norma | Edição | Data | |:--------------:|:----------:|:----------:| | NBR 5410 | 2ª edição | 30.09.2004 | | NR10 | 915 | 30.07.2019 | | DIS-NOR-030 | 4ª revisão | 11.07.2023 | --- ## Planta de Referência O presente projeto se baseou na planta de referência abaixo, fornecida pelo professor:  --- Com a utilização do software aberto de desenhos 2D QCad, a planta baixa foi criada em ambiente que nos permitiu a modelagem e projeto:  --- ## Esquema de aterramento No projeto de instalações elétricas residenciais, optamos por adotar o esquema de aterramento TN-S, conforme definido pela norma ABNT NBR 5410. O esquema TN-S é caracterizado pela presença de um condutor de proteção (PE) separado do condutor neutro (N) em toda a extensão da instalação, desde a origem até os pontos de utilização. --- ## Cálculo da potência instalada --- **1. Potência de Iluminação:** Para calcular a potência de iluminação, é necessário identificar o número e a potência das lâmpadas utilizadas em cada ambiente da residência. A norma NBR 5410 estabelece que deve ser considerada uma carga mínima de 100 VA para cada ponto de iluminação. Portanto, o cálculo da potência total de iluminação será a soma das potências das lâmpadas em cada ponto, respeitando o mínimo estabelecido pela norma. --- **2. Potência de Tomadas:** A potência das tomadas é calculada com base na previsão de carga para os equipamentos que serão conectados a elas. A norma NBR 5410 determina que para as tomadas de uso geral, deve ser considerada uma carga mínima de 100 VA por ponto em residências. Além disso, a norma estabelece que para cada conjunto de até cinco pontos de tomada, deve ser prevista uma carga mínima de 600 VA. Portanto, o cálculo da potência total de tomadas será a soma das potências dos equipamentos a serem conectados, respeitando os mínimos estabelecidos pela norma. --- **3. Potência de Tomadas Específicas:** As tomadas específicas são aquelas destinadas a equipamentos de maior potência ou que possuem requisitos específicos de instalação, como ar-condicionado, chuveiro elétrico, máquina de lavar, entre outros. Para essas tomadas, a potência é calculada com base na potência dos equipamentos que serão conectados. A norma NBR 5410 estabelece que para essas tomadas, deve ser considerada a potência nominal dos equipamentos a serem conectados. --- **4. Potência Total Instalada:** A potência total instalada será a soma das potências de iluminação, tomadas e tomadas específicas. É importante ressaltar que a potência total instalada será um dos parâmetros utilizados para dimensionar os condutores e dispositivos de proteção da instalação elétrica, garantindo assim a segurança e a eficiência do sistema. --- ### Iluminação: As cargas de iluminação foram levantadas de acordo com a tabela abaixo:  --- ### Tomadas de uso geral: Utilizamos o item 9.5.2.2.1 da NBR 5410 para dimensionar a quantidade minima de pontos de tomadas, então definimos uma quantidade de tomadas maior ou igual ao mínimo e calculamos a potência. --- As cargas de tomadas de uso geral foram levantadas de acordo com a tabela abaixo:  --- ### Tomadas de uso específico: Utilizamos a norma da concessionária Coelba, mais especificamente as tabelas de potência da norma DIS-NOR-030 edição para definir a potencia das cargas. --- As cargas de tomadas de uso específico foram levantadas de acordo com a tabela abaixo:  --- ### Potência Ar Condicionados: Para a potência de ar-condicionado, utilizamos a área de cada comodo como base para a quantidade de BTU's que foi então convertida em potência utilizando a norma norma DIS-NOR-30 Tabela 11, assim como seu fator de potencia. --- Utilizamos como critério de dimensionamento: • 9m²: 7.000 BTUs residencial ou comercial; • 12m²: 7.000 BTUs residencial ou 9.000 BTUs comercial; • 25m²: 15.000 BTUs residencial ou 20.000 BTUs comercial; • 30m²: 18.000 BTUs residencial ou 24.000 BTUs comercial; • 40m²: 24.000 BTUs residencial ou 31.000 BTUs comercial; • 50m²: 30.000 BTUs residencial ou 40.000 BTUs comercial; • 60m²: 36.000 BTUs residencial ou 40.000 BTUs comercial. --- ## Cálculo da demanda De acordo com a norma DIS-NOR-030 da Coelba, o cálculo da demanda de uma unidade consumidora residencial é realizado. A demanda foi calculada como a tabela abaixo:  AA demanda total encontrada foi deA: D (W) = 39,14256 kW D (VA) = 41,5472 kVA --- ## Definição do padrão de entrada (Conforme Distribuidora) Para o Dimensionamento dos Ramais de Conexão, Entrada e Distribuição, utilizamos como base a norma DIS-NOR-030, Tabela 1 ---  --- Para o calculo do Dimensionamento de Motores, Eletrodutos, Aterramento e Padrão de Medição, utilizamos como base a mesma norma anterior, a Tabela 2 ---  --- ## Circuitos Ao fim da definição de todas as dependênciass circuitos foram separados:  --- E a planta elétrica foi gerada, como pode ser observado abaixo:  --- ## Dimensionamentos e Especificações Técnicas - Condutores, Proteção e Eletrodutos $$ I_c = \frac{P(VA)}{V(V)} $$ Em que Ic é a corrente do circuito, P é a potência do circuito em VA e V é a tensão. --- ### Dimensionamento dos Condutores --- A partir dessa definição e com base na Tabela 33 da norma NBR 5410, sessão 6.2.3., escolheu-se o método de instalação e o consequente método de referência a ser utilizado para a escolha dos condutores.  --- Para o atendimento do método B1 e das especificações da norma, os condutores devem ser de cobre e sua isolação pode ser de PVC, EPR ou XLPE, como consta na Tabela 35 da Norma NBR 5410 abaixo:  --- Bem como, foram adotados 2 condutores carregados de acordo com a Tabela 46 estabelecida pela norma correspondente ao tipo de circuito do projeto:  --- Abaixo é possível observar um resumo das definições e cálculos iniciais:  --- Tendo em vista essas definições iniciais acerca dos condutores, podemos realizar agora o dimensionamento dos mesmos, que se dá por meio de três métodos diferentes, em que, de acordo com a Norma NBR 5410, todos devem ser atendidas simultaneamente, os quais: 1. Método da Capacidade de Corrente; 2. Método da Seção Mínima; 3. Método da Queda de Tensão. --- #### 1. Método da Capacidade de Corrente  --- Os fatores utilizados:  --- Para a busca dos fatores de correção, foram então definidos para Salvador: - Temperatura média do local da instalação: 30°C; - Temperatura média do solo do local da instalação: 30°C; - Como a resistividade do solo é variável e desconhecida, a mesma foi considerada como 1. --- Os valores referentes ao FCAC constam na Tabela 42 da Norma NBR 5410 abaixo e dizem respeito ao número de circuitos agrupados de acordo com o tipo de instalação e método de referência.  --- Para a divisão de agrupamentos, foram feitas as seguintes considerações: - 1, 7, 10, 11 e 12 (n = 5 para cada circuito); - 2, 15, 7, 13 e 14 (n = 5 para cada circuito); - 7, 6 e 9 (n = 3 para os circuitos 6 e 9); - 17, 3 e 7 (n = 3 para os circuitos 3 e 17); - 7 e 4 (n = 2 para o circuito 4); - 8 e 5 (n = 2 para os circuitos 5 e 8). ---  --- Para n = 5, temos que FCAC = 0,6, logo:  O mesmo cálculo foi realizado de maneira igual para todos os circuitos e os resultados podem ser observados abaixo: ---  ---  ---  --- #### 2. Método da Seção Mínima O método da seção mínima, com base na norma NBR 5410, determina as seções mínimas para condutores fase de acordo com a utilização do circuito e o seu material:  ---  --- #### 3. Método da Queda de Tensão ---  Seguindo as determinações, a seção nominal por queda de tensão é calculada da seguinte forma:  --- Assim, para o caso do Circuito 4, trechos até a Sala de Jantar e Sala de TV, temos os pontos de entrega de maior distância correspondes aos cômodos. Para a Sala de Jantar  --- De forma que: - L = 11,92873 m - I = 3,937007874 A --- De maneira análoga, os cálculos foram realizados e os valores das seções foram ajustadas para o valor de seção nominal tabelado imediatamente acima. Os resultados estão explanados abaixo:  --- Afim de atender simultaneamente os três métodos, as seções finais foram definidas com base na maior obtida em cada método.  --- #### Dimensionamento do Neutro e Aterramento Tendo em vista que não houve nenhuma seção nominal de fase com valores superiores a 25mm², então segue-se que a seção nominal dos condutores neutro devem ser as mesmas que as de fase do circuito correspondente, como consta na Tabela 48 da Norma NBR 5410:  --- ### Dimensionamento dos Circuitos de Proteção De acordo com a norma estabelecida NBR 5410, cada circuito do projeto deve estar associado a algum dispositivo de proteção e determina que para dimensionar os disjuntos dos circuitos, a seguinte condição deve ser atendida: $$ I_b \le I_n \le I_z $$ --- Em que: Ib - Corrente de projeto do circuito In - Corrente do dispositivo de proteção Iz - Capacidade de condução de corrente do condutor (Tabela 36) --- Assim, foram adotados disjuntores comerciais que atendam às exigências. Bem como, foram adicionados Interruptores Diferenciais Residuais com valores comerciais imediatamente acima dos disjuntores para os circuitos 1, 2 e 3, Lavanderia, Chuveiros, Ar condicionados e Forno Elétrico. --- ### Dimensionamento dos Eletrodutos Seguindo as recomendações estabelecidas pela Normas NBR 5410, NBR 6150 e NBR 15465, os eletrodutos devem respeitar critérios como por exemplo, taxa máxima de ocupação, levando em consideração diâmetros e áreas úteis dos eletrotudos e diâmetros ou seções dos condutores. As taxas máximas de ocupação permitidas são:  --- Os eletrodutos adotados serão de Classe B, pois saem da central em direção aos pontos finais do circuito. O primeiro passo é determinar qual a área ocupada por todos os condutores que passarão pelo eletroduto. A área da seção circular é calculada pela seguinte forma: $$ S = \frac{\pi D^2}{4} $$ --- Em que D é o diâmetro externo dos condutores. Para facilidade dos cálculos, foi utilizada a Tabela de Referência abaixo correspondente às normas citadas, que já conta com os valores de área total dos condutores de acordo com sua seção nominal:  --- Em seguida, a área total de todos os condutores de um mesmo eletroduto serão suficientes para determinar o tamanho do eletroduto de acordo com a Tabela de Referência abaixo:  --- Para fins de projeto, alguns critérios foram adotados: - A planta completa foi dividida em 3 zonas: - Zona A: Suite Master, Banheiro Master, Suite 01, Suite 02, Banho 01, Banho 02, Circulação; - Zona B: Área Gourmet, Cozinha, Lavanderia; - Zona C: Sala de Jantar, Sala de TV, Lavabo, Depósito, Garagem, Área externa (Iluminação). --- A maior área de ocupação obtida foi 149,8 mm². Buscando seu valor correspondente na Tabela de Referência:  --- Adotaremos o eletroduto de tamanho 25mm (1") para a Zona C. As outras zonas foram calculadas de maneira análoga e os resultados constam abaixo:  --- ### Especificações de materiais  --- ## Quadro de cargas  --- ## Balanceamento de cargas entre as fases No desenvolvimento do projeto de instalações elétricas residenciais, foi realizada uma análise criteriosa para o balanceamento das fases, visando garantir a uniformidade na distribuição de cargas e otimizar o desempenho do sistema elétrico como um todo. O balanceamento das fases é uma etapa crucial no projeto elétrico, pois evita sobrecargas em uma fase específica, minimizando as perdas de energia e melhorando a eficiência da instalação. --- ## Balanceamento de cargas entre as fases  --- ## Disjuntores reservas do quadro geral No intuito de proporcionar flexibilidade e possibilitar futuras ampliações ou modificações na instalação elétrica, optou-se por instalar um quadro de distribuição com capacidade para 36 slots. Atualmente, 27 slots estão em uso, distribuídos entre os diversos circuitos necessários para atender à demanda energética da residência. Além disso, foram projetados quatro circuitos bipolares reservas, que ocupam slots adicionais no quadro de distribuição. --- ## Diagrama Unifilar  --- ## Diagrama Multifilar  ---