segunda-feira, 20 de fevereiro de 2023

Aula 03 - Projeto elétrico Residencial conforme norma GED13 - CPFL.

Este exemplo de projeto aplica-se à instalação consumidora residencial de 45 metros quadrados com carga instalada até 15 kW, a serem ligadas através de padrão de entrada categoria A2 nas redes aéreas secundárias de distribuição urbana.
Esta planta baixa está disponível em:
18_07_01 Planta Baixa - ACME Residencial;
  1. O primeiro passo consiste em definir a carga instalada. A carga instalada é a soma das potências nominais em kW dos equipamentos da residência, os quais depois de concluídos os trabalhos de instalação, estão em condições de entrar em funcionamento. Esta informações podem ser organizadas em Tabela 01 - Intenção do cliente e potência requerida dos equipamentos.
  2. O segundo passo consiste determinar o fator de demanda definido pela carga instalada.
  3. O terceiro passo calculamos a demanda que é a potência em kVA, requisitada por determinada carga instalada. Esta informações podem ser organizadas em Tabela 02 - Planilha de divisão de circuitos.
  4. Por último definimos o padrão de entrada da instalação, compreendendo ramal de entrada, poste particular, caixas, proteção, aterramento e ferragens, de responsabilidade do cliente, preparada de forma a permitir a ligação de uma unidade consumidora à rede da CPFL.
O cálculo da carga instalada é básico para a determinação do tipo de atendimento e fornecimento de energia, o cálculo de demanda se aplica a instalações residenciais atendidas em baixa tensão, quando o interessado não tiver dados mais precisos quanto a sua demanda prevista.

Tabela de número mínimo de tomadas em razão dá área construída.
Exemplo de dimensionamento do padrão de entrada: Residência de aproximadamente 45 m², contendo um quarto, sala, cozinha e banheiro, e os seguintes aparelhos com potência definida. Conforme norma GED 13 - CPFL para iluminação e tomadas em Instalação Residencial devemos:
  • Considerar no mínimo o número de tomadas indicadas em tabela, em função da área construída. 
  • Considerar no mínimo um ponto de luz por cômodo ou corredor e potência igual a 100 W por ponto de luz.
  • Considerar a instalação de pelo menos um chuveiro e de um ferro de passar roupas.
Tabela de fator de demanda disponível 
Neste caso para a área construída total: de 30 < S < 50 (m²);
  • 1 ponto de iluminação para cada cômodo com total de 600W;
  • 6 tomadas de 100 watts cada com total de 600W;
  • 3 tomadas de 600 watts cada na cozinha com total de 1800W;
Total parcial igual a 3 KW e fator de demanda de 0,66 resultando na demanda parcial de 1,98 KVA.
Os interruptores e tomadas pode ser escolhidos em catálogos como o: Catálogo Técnico Bari da Alumbra.

Considerar pelo menos a instalação de um chuveiro e um ferro de passar roupas.
Como todos eletrodomésticos possuem consumo menor que 10 amperes apenas o chuveiro será instalado com tomada de uso específico.
Total parcial igual a 6,78 KW e fator de demanda de 1 resultando na demanda de aquecedores de 6,78 KVA.

Total: 6780 W, arredondando-se a unidade em kW  temos que C = 6,8 kW, com padrão de entrada A2.

O quadro de distribuição pode ser escolhido em catálogo como o: Catálogo técnico de quadro de distribuição da FAME.

Com isso definimos a instalação compreendendo ramal de entrada, poste particular, caixas, proteção, aterramento e ferragens, de responsabilidade do cliente na categoria A2, preparada de forma a permitir a ligação de uma unidade consumidora à rede da CPFL. A energia elétrica é fornecida na freqüência nominal de 60 Hz e nas tensão secundárias nominais de 127 V entre fase e neutro.
Orientações para instalação de padrão está disponível em:
18_07_03 Padrão de entrada CPFL;

Divisão dos circuitos da instalação
A instalação elétrica de uma residência deve ser dividida em circuitos terminais. Isso facilita a manutenção e reduz a interferência entre pontos de luz e tomada de diferentes áreas, a previsão dos circuitos terminais deve ser feita da seguinte maneira:
  • os circuitos de iluminação devem ser separados dos circuitos de pontos de tomadas e dos circuitos independentes;
  • todos os pontos de tomada de cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes devem ser atendidos por circuitos exclusivos;
  • todo ponto de utilização previsto para alimentar equipamento com corrente nominal superior a 10A, de modo exclusivo ou ocasional, deve constituir um circuito independente.
Após a definição dos circuito devemos calcular a corrente total e de projeto dos circuitos.
Para dar sequência e para facilitar ainda mais a compreensão, vamos criar um exemplo e aplicá-lo dentro das tabelas apresentadas. A corrente de projeto do circuito 01 - Chuveiro de 4800 watts que será dimensionado é de 37,8 A, o cabo utilizado tem isolação em PVC, visando utilizar as tabelas apresentadas, o número de circuitos dentro do eletroduto será 3  (Chuveiro, tomada e Iluminação) e o método de referência é o B1, que representa o embutido em alvenaria. 
Os eletrodutos  e quadros de distribuição pode ser escolhido em catálogo como o: Catálogo técnico de eletrodutos quadros de distribuição da Tigre .
Em seguida você deve procurar o valor de corrente mais próximo da quantidade de amperes do circuito, neste caso foi foi 6 mm² com corrente de 41A, devemos usar o valor superior. Se a aplicação dos dados foi correta, a tabela de dimensionamento vai mostrar que o cabo correto seria o de 6 mm².
No entanto é necessário levar em consideração a quantidade de circuitos dentro do eletroduto. Cada quantidade de circuitos requer um fator de correção diferente e é isso que mostra a tabela de fator de agrupamento. 
Como o nosso exemplo utilizou 3 circuitos, o fator de correção neste caso é de 0,70. Agora você deve utilizar este fator de correção na capacidade de condução do circuito de 6 mm² dentro de um eletroduto com 3 circuitos. Para isso você deve utilizar a seguinte fórmula: Iz = Ic x Fc. Onde: Iz – valor da corrente de condução do condutor corrigida; Ic – valor da corrente de condução do condutor na tabela e Fc – (fator de correção), 
Recomendações de cabos e disjuntores da Foxlux para
chuveiros: << www.foxlux.com.br>>
Neste caso temos Iz = 41A x 0,70, tendo como resultado, Iz = 28,7A, que é o resultado apresentado.
É importante observar se o valor que encontrar, no caso 28,7A é menor que a condução necessária da corrente de projeto do circuito. No exemplo utilizado a corrente é de 41A, ou seja, o cabo de 6 mm² não vai conseguir conduzir a corrente correta, necessitando de um cabo mais grosso.
Voltando para a tabela de dimensionamento, o próximo valor dentro dos dados apresentados no exemplo é o cabo de 10 mm²  com corrente de 57A. Jogando este novo valor na fórmula (Iz = Ic x Fc), do fator de correção você encontra o seguinte: Iz= 57A x 0,70, tendo como resultado, Iz = 39,9 A que é maior que a corrente total do chuveiro  37,8 A. Portanto, o cabo ideal para este exemplo apresentado é o de 10,0 mm² .

Com a escolha dos cabos finalizadas devemo escolher o disjuntor que irá realizar a proteção contra sobrecarga das instalações residenciais. Esta proteção do circuito contra sobrecargas estará garantida se as condições abaixo for assegurada:
  • IB ≤ In ≤ Iz (condição normal)
  • I2 ≤ 1,45 Iz (sobrecarga - atuação do disjuntor)
Onde: IB é a corrente de projeto do circuito; In é a corrente nominal do disjuntor; Iz é a capacidade de condução de corrente dos condutores do circuito, nas condições de instalação previstas e I2 é a corrente convencional de atuação do disjuntor (I2 = 1,35 In). Como exemplo estarei escolhendo o disjuntor a ser utilizado no chuveiro.
  • A corrente nominal (In) do disjuntor deve ser maior ou igual à corrente do circuito a ser protegido (Ib). Então: In > Ib, com isso temos: In > 37,8A, no caso 40A estará Ok.
  • A corrente nominal (In) do disjuntor deve ser igual ou menor que a corrente máxima (Iz) do fio escolhido. Então: In < Iz, com isso temos: In < 57 A, no caso 40A também estará Ok.
  • A corrente de atuação do disjuntor de 40A por sobrecarga I2 ≤ 1,45 Iz, temos: 1,35 x 40 ≤ 1,45 x 57A, com este cálculo chegamos á 54A, valor abaixo da corrente do cabo de 57A, portanto este cabo de 10 mm² pode ser utilizado.
Após definição dos circuito e condutores devemos calcular a taxa máxima de ocupação de eletrodutos em relação à área da seção transversal que não deve ser superior a 40% para três ou mais condutores ou cabos. 
Tabela de secção de condutores e taxa de ocupação de eletrodutos
disponível em: 18_08_17 Tabela de dimensionamento de eletrodutos.
Uma das formas de dimensionamento dos eletrodutos segue o seguinte roteiro:
  • determinar a seção dos condutores que irão passar no interior do eletroduto.
  • determinar a área total de cada condutor (considerando a camada de isolação) na tabela A.
  • efetuar a soma das seções totais, obtida no item anterior e determinar na tabela B ou C (na coluna 40% da área) o valor imediatamente superior ao valor da somatória e o respectivo diâmetro do eletroduto a ser utilizado.
Em uma instalação elétrica o eletroduto deve ter um diâmetro mínimo de 20mm. Outra forma de dimensionamento utiliza a tabela D, onde em função da quantidade de condutores e a seção nominal do maior condutor no eletroduto, determina-se o tamanho nominal do eletroduto.
Além desses critérios, o projetista precisa considerar também as dificuldades referentes à execução da instalação. 
Os acessórios para instalações elétricas podem ser escolhidos em catálogo como o: Catálogo técnico de produtos Foxlux para instalações.

© Direitos de autor. 2018: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 15/07/2018
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