Aula 02 - Levantamento das cargas elétricas a serem instaladas em residência.

Figura 01 - Efeitos da eletricidade.

O levantamento das potências é feito mediante uma previsão das potências (cargas) mínimas de iluminação e tomadas a serem instaladas, possibilitando, assim, determinar a potência total prevista para a instalação elétrica residencial. 

A instalação deve prever carga de iluminação, de tomadas gerais e específica além de ser executada com segurança a fim de evitar acidentes.

RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE ILUMINAÇÃO

1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de pontos de luz e a potência mínima de iluminação.

• prever pelo menos um ponto de luz no teto, comandado por um interruptor de parede.
• arandelas no banheiro devem estar distantes, no mínimo, 60 cm do  limite do boxe.

A carga de iluminação é feita em função da área do cômodo da residência.

Figura 02 - Iluminação.

• para área igual ou inferior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA. 
• para área superior a 6 m² atribuir um mínimo de 100 VA para os primeiros 6 m², acrescido de 60 VA para cada aumento de 4 m² inteiros.

A NBR 5410 não estabelece critérios para iluminação de áreas externas em residências, ficando a decisão por conta do projetista e do cliente.

RECOMENDAÇÕES DA NBR 5410 PARA O LEVANTAMENTO DA CARGA DE TOMADAS

Figura 03 - Eletrodomésticos portáteis.

1. Condições para se estabelecer a quantidade mínima de tomadas de uso geral (TUG’s) a potência mínima de tomadas de uso geral.

• cômodos ou dependências com área igual ou inferior a 6 m² no mínimo uma tomada.
• cômodos ou dependências com mais de 6 m² no mínimo uma tomada para cada 5m ou fração de perímetro, espaçadas tão uniformemente quanto possível.
• cozinhas, copas, copas-cozinhas uma tomada para cada 3,5 m ou fração de perímetro, independente da área.
• subsolos, varandas, garagens ou sótãos pelo menos uma tomada.
• banheiros no mínimo uma tomada junto ao lavatório com uma distância mínima de 60cm do limite do boxe.

Figura 04 - Tomada específica
para aparalhos fixos .

Em diversas aplicações, é recomendável prever uma quantidade de tomadas de uso geral maior do que o mínimo calculado, evitando-se, assim, o emprego de extensões e "tês" que, além de desperdiçarem energia, podem comprometer a segurança da instalação.

Tomadas de uso geral (TUG’S) não se destinam à ligação de equipamentos específicos e nelas são sempre ligados: aparelhos móveis ou aparelhos portáteis.

• banheiros, cozinhas, copas, copas-cozinhas, áreas de serviço, lavanderias e locais semelhantes - atribuir, no mínimo, 600 VA por tomada, até 3 tomadas e atribuir 100 VA para os excedentes.
• demais cômodos ou dependências - atribuir, no mínimo, 100 VA por tomada.

2. Condições para se estabelecer a quantidade de tomadas de uso específico (TUE’s) e a potência de tomadas de uso específico.

• a quantidade de TUE’s é estabelecida de acordo com o número de aparelhos de utilização que sabidamente vão estar fixos em uma dada posição no ambiente.

Tomadas de uso específico (TUE’S) são destinadas à ligação de equipamentos fixos e estacionários, como é o caso de secadora de roupa, chuveiro e torneira elétrica.

Figura 05 - Eletrodomésticos fixos
com corrente maior que 10 amperes.

Quando usamos o termo “tomada” de uso específico, não necessariamente queremos dizer que a ligação do equipamento à instalação elétrica irá utilizar uma tomada. Em alguns casos, a ligação poderá ser feita, por exemplo, por ligação direta (emenda) de fios ou por uso de conectores.

• atribuir a potência nominal do equipamento a ser alimentado.

Conforme o que foi visto, para se prever a carga de tomadas é necessário, primeiramente, prever a sua quantidade. Essa quantidade, segundo os critérios, é estabelecida a partir do cômodo em estudo, fazendo-se necessário ter o valor da área e ou do perímetro.

Os valores das áreas e do perímetro dos cômodos da planta devem ser calculados, para se prever a quantidade mínima de tomadas.

LEVANTAMENTO DA POTÊNCIA TOTAL

Figura 06 - Padrão de energia monofásico
e quadro do medidor.

Após o cálculo da potência ativa de iluminação, de tomadas de uso geral (TUG’s) e de de tomadas de uso específico (TUE’s), calculamos a potência ativa  total prevista para a residência, isto irá determinar o tipo de fornecimento, a tensão de alimentação e o padrão de entrada.

TIPO DE FORNECIMENTO E TENSÃO

Nas áreas de concessão da ELEKTRO, se a potência ativa total for: 

• Até 12000 W: Fornecimento monofásico - feito a dois fios: ma fase e um neutro - tensão de 127 V.
• Acima de 12000 W até 25000 W. Fornecimento bifásico - feito a três fios: duas fases e um neutro - tensões de 127V e 220V.
• Acima de 25000 W até 75000 W. Fornecimento trifásico - feito a quatro fios: três fases e um neutro - tensões de 127 V e 220 V.

Calculado a carga instalado e definido o tipo de fornecimento, pode-se determinar o padrão de entrada. Padrão de entrada nada mais é do que o poste com isolador de roldana, bengala, caixa de medição e haste de terra, que devem estar instalados, atendendo às especificações da norma técnica da concessionária para o  tipo de fornecimento. Pronto o padrão de entrada e estando  ligados o medidor e o ramal de serviço, a energia elétrica entregue pela concessionária estará disponível para ser utilizada.

Figura 07 - Quadro de força e luz.

Através do circuito de distribuição,  essa  energia é levada do medidor (QFL) até o quadro de distribuição, também conhecido como quadro de força e luz (QD). 

Quadro de distribuição é o centro de distribuição de  toda a instalação elétrica de uma residência, pois: recebe os fios que vêm do medidor.

• nele é que se encontram os dispositivos de proteção.
• dele é que partem os circuitos terminais que vão alimentar diretamente as lâmpadas, tomadas e aparelhos elétricos.

O quadro de distribuição deve estar localizado em lugar de fácil acesso e o mais próximo possível do medidor.

Isto é feito para se evitar gastos desnecessários com os fios do circuito de distribuição, que são os mais grossos de toda a instalação e, portanto, os mais caros.

Através da figura 08, você poderá enxergar os componentes e as ligações feitas no quadro de distribuição. 

Figura 08 - Componentes do
quadro de força e luz.

Neste exemplo o quadro de distribuição é para fornecimento bifásico. Nele está instalados vários dispositivos de proteção:

• Disjuntor diferencial residual geral (IDR); 
• Barramento de proteção; 
• Barramento de interligação das fases; 
• Barramento de neutro; 
• Disjuntores dos circuitos terminais bifásicos; 
• Disjuntores dos circuitos terminais monofásicos.

Disjuntores termomagnéticos são dispositivos que oferecem proteção aos fios do circuito e permitem manobra manual.

• Desligando-o automaticamente quando da ocorrência de uma sobrecorrente provocada por um curto-circuito ou sobrecarga.
• Operando-o como um interruptor, secciona somente o circuito necessário numa eventual manutenção.

No quadro de distribuição, encontra-se também o disjuntor diferencial residual que é um dispositivo constituído de um disjuntor termomagnético acoplado a um outro dispositivo: o diferencial residual.

Figura 09 - Circuitos terminais.

Sendo assim, ele conjuga as duas funções: a do disjuntor termomagnético que protege os fios do circuito contra sobrecarga e curto-circuito e a do dispositivo diferencial residual protege as pessoas contra choques elétricos provocados por contatos diretos e indiretos.

Os dispositivos vistos são empregados na proteção dos circuitos elétricos. O circuito elétrico é o conjunto de equipamentos e fios, ligados ao mesmo dispositivo  de proteção.

Em uma instalação elétrica residencial, encontramos dois tipos de circuito, o de distribuição que liga o quadro do medidor ao quadro de distribuição e os circuitos terminais que partem do quadro de distribuição e alimentam diretamente lâmpadas, tomadas de uso geral e tomadas de uso específico.

CRITÉRIOS ESTABELECIDOS PELA NBR 5410

• prever circuitos de iluminação separados dos circuitos de tomadas de uso geral (TUG’s).

• prever circuitos independentes, exclusivos para cada equipamento com corrente nominal superior a 10 A.

Figura 10 - Chuveiro.

Por exemplo, equipamentos ligados em 127 V com potências acima de 1270 VA (127 V x 10 A) devem ter um circuito exclusivo para si. Além desses critérios, o projetista considera também as dificuldades referentes à execução da instalação. Se os circuitos ficarem muito carregados, os fios adequados para suas ligações irão resultar numa seção nominal (bitola) muito grande, dificultando:

• a instalação dos fios nos eletrodutos;

• as ligações terminais (interruptores e tomadas).

Para que isto não ocorra, uma boa recomendação é, nos circuitos de iluminação e tomadas de uso geral, limitar a corrente a 10 A, ou seja, 1270 VA em 127 V ou 2200 VA em 220 V. Aplicando os critérios em uma residência, deverá haver, no mínimo, quatro circuitos  terminais:

• um para iluminação;

• um para tomadas de uso geral que serão instaladas em vários cômodos;

• dois para tomadas de uso específico (chuveiro e torneira elétrica).

Conforme mostrado na figura 09.

Uma vez determinado o número de circuitos elétricos em que a instalação elétrica foi dividida e  já definido o tipo de proteção de cada um, chega o momento de se efetuar a sua ligação.

Essa ligação, entretanto, precisa ser planejada detalhadamente, de tal forma que nenhum ponto de ligação fique esquecido.

Figura 11 - Planejamento da instalação.

Para se efetuar esse planejamento, desenha-se na planta residencial o caminho que o eletroduto deve percorrer, pois é através dele que os fios dos circuitos irão passar.

Entretanto, para o planejamento do caminho que o eletroduto irá percorrer, fazem-se necessárias algumas orientações básicas:

• Locar, primeiramente, o quadro de distribuição, em lugar de fácil acesso e que fique o mais próximo possível do medidor.
• Partir com o eletroduto do quadro de distribuição, traçando seu caminho de forma a encurtar as distâncias entre os pontos de ligação.
• Utilizar a simbologia gráfica para representar, na planta residencial, o caminhamento do eletroduto.

Uma vez determinado o local para o quadro de distribuição, inicia-se o caminhamento partindo dele com um eletroduto em direção ao ponto de luz no teto da sala e daí para os interruptores e tomadas desta dependência. Neste momento, representa-se também o eletroduto que conterá o circuito de distribuição.

Figura 12 - Representação da instalação elétrica.

Para os demais cômodos da residência, parte-se com outro eletroduto do quadro de distribuição, fazendo as outras ligações.

Uma vez representados os eletrodutos, e sendo através deles que os fios dos circuitos irão passar,  pode-se fazer o mesmo com a fiação: representando-a graficamente, através de uma simbologia própria.

Sabendo-se como as ligações elétricas são feitas, pode-se então representá-las graficamente na planta, devendo sempre:

• representar os fios que passam dentro de cada eletroduto, através da simbologia própria;
• identificar a que circuitos pertencem.

Na prática, não se recomenda instalar mais do que 6 ou 7 condutores por eletroduto, visando facilitar a enfiação e/ou retirada dos mesmos, além de evitar a aplicação de fatores de correções por agrupamento muito rigorosos.

Figura 13 - Ocupação de eletrodutos.

O tamanho dos eletrodutos deve ser de um diâmetro tal que os condutores possam ser facilmente instalados ou retirados. Para tanto é obrigatório que os condutores não ocupem mais que 40% da área útil dos eletrodutos.

Através da planta pode-se: medir e determinar quantos metros de eletrodutos e fios, nas seções indicadas, devem ser adquiridos para a execução do projeto.

Figura 15 - Caixas e eletrodutos.

Para se determinar a medida dos eletrodutos e fios deve-se: medir, diretamente na planta, os eletrodutos representados no plano horizontal e Somar, quando for o caso, os eletrodutos que descem ou sobem até as caixas.

As medidas dos eletrodutos que descem até as caixas são determinadas descontando da medida do pé direito mais a espessura da laje da residência a altura em que a caixa está instalada.

Como a medida dos eletrodutos é a mesma dos fios que por eles passam, efetuando-se o levantamento dos eletrodutos, simultaneamente estará se efetuando o da fiação.

Tendo-se medido e relacionado os eletrodutos e fiação, conta-se e relaciona-se também o número de: 

• caixas, curvas, luvas, arruela e buchas;

• tomadas, interruptores, conjuntos e placas de saída de fios.

Figura 16 - Altura das caixas.

Alguns materiais utilizados em instalações elétricas devem obrigatoriamente possuir o selo INMETRO que comprova a qualidade mínima do produto.

Entre estes materiais, estão os fios e cabos elétricos isolados em PVC até 750 V, cabos com isolação e cobertura 0,6 / 1kV, interruptores, tomadas, disjuntores até 63 A, reatores eletromagnéticos e eletrônicos.

Há nestes links exemplos de diagramas unifilares para ensaio nos cômodos: Sala, Quintal, Corredor,   Quarto,  Suíte, Cozinha,  Área de serviço, Quadro de força e luz e uma planta baixa realizado pelo Engenheiro Eletricista Márcio Luiz de Paula.

Apresento aqui uma edição da: Manual de instalações elétrica - PIRELLI / ELEKTRO V1 e Manual de instalações elétrica - PIRELLI / ELEKTRO V2 , onde há outro exemplo de projeto cálculo de uma instalação residencial conforme NBR5410.

Esta postagem foi baseada nos Manuais de  Instalações Elétricas Residenciais - 3 volumes, 1996 © ELEKTRO / PIRELLI complementada, atualizada e ilustrada com a revisão técnica do Prof. Hilton Moreno, professor universitário e secretário da Comissão Técnica da NBR 5410 (CB-3/ABNT).

© Direitos de autor. 2023: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 07/02/2023