TÓPICO 5: Projeto Final Elétrica - Planta Unifilar, dimensionamento de condutores e eletrodutos

Neste projeto final de elétrica foi trabalhado a planta geral unifilar de uma residência com suas especificações e circuitos, assim como procedimentos de dimensionamento de condutores e eletrodutos com bases e orientações da norma NBR 5410:2004.

Para efetuar este projeto foi consultado como referência e metodologia:

LIVROS: Projetos de Instalações Elétricas Prediais e Instalações Elétricas Fundamentos, Práticas em Instalações Residenciais e comerciais.

YOUTUBE: Vídeo aula com temas de elétrica e dimensionamento.

Norma: NBR 5410:2004.

1º PASSO: ÁREA X NORMA 5410

Utilizando a norma NBR 5410 que especifica a quantidade mínima para ponto de tomadas e relaciona com a área de cada cômodo da residência:

Área igual ou maior que 6m² = 1 ponto de tomada (Mínimo).

Salas, dormitórios ou outras acomodações com mais de 6m² = 1 ponto de tomada a cada 5 metros. (Mínimo).

Cozinhas, lavanderias, áreas de serviço = 1 ponto de tomada a cada 3.50 metros.

Banheiros = 1 ponto de tomada com uma distância de 0.60m do limite do boxe.

Potência mínima de pontos de tomadas de uso geral (PTUG’s):

Cozinhas, banheiros, áreas de serviços e lavanderias: Mínimo 600 VA por ponto de tomada, até 03 tomadas. Atribuir 100 VA para os excedentes.

Demais cômodos: Mínimo 100 VA por ponto de tomada.

Pontos de tomadas de uso geral (PTUE’s):

Chuveiro, torneira elétrica, lavadora, secadora de roupa. 

Na tabela abaixo, temos as acomodações e as dimensões (área m²) + a especificação da norma NBR 5410 que define a área de onde deve-se ter a quantidade recomendada de pontos de tomadas e de pontos de luz. Dessa forma, temos o resultado da potência de iluminação (VA) VOLT-AMPERE. 

A próxima tabela especifica o uso de tomadas:

A tabela seguinte especifica o uso de tomadas e de luz quanto as suas cargas, potências e quantidades:

Lembrando que:

Cozinhas, banheiros, áreas de serviços e lavanderias: Mínimo 600 VA por ponto de tomada, até 03 tomadas. Atribuir 100 VA para os excedentes.

Demais cômodos: Mínimo 100 VA por ponto de tomada. 

Confeccionadas as tabelas, estas servirão de base para efetuar cálculos da potência total da instalação que chegará ao resultado de qual fornecimento de energia a residência irá possuir e obviamente todos esses dados quantificados estarão colocados na planta unifilar. 

2º PASSO: CÁLCULO DE POTÊNCIA

Realização do Cálculo da Potência Total da Instalação:

POTÊNCIA ATIVA: Potência de Iluminação = 1300VA X 1,0 = 1300W.

POTÊNCIA DE PONTOS DE PTUG’s: 5900VA X 0,9 (Fator de potência a ser adotado) =  5310W.

POTÊNCIA ATIVA TOTAL: POTÊNCIA DE ILUMINAÇÃO (1300W) + POTÊNCIA PTUG’s (5310W) + POTÊNCIA PTUE’s (17700W). TOTAL = 24310W.

Conclusão dos Cálculos: Fornecimento Bifásico / feito a três fios: duas fases e um neutro / tensões de 127 e 220V. 

3º PASSO: DISTRIBUIÇÃO DOS CIRCUITOS.

A próxima etapa é criar uma divisão de circuitos que irá facilitar a distribuição no quadro de luz e servirá de base para não carregarmos os circuitos da residência com muitas tomadas e pontos de luz. A ideia é distribuir os circuitos harmonicamente. 

CIRCUITOS DE ILUMINAÇÃO EM 2

CIRCUITO 1: ILUMINAÇÃO SOCIAL. (Sala, Dormitório 1, Dormitório 2, Banheiros e Circulação)

CIRCUITO 2: ILUMINAÇÃO DE SERVIÇO. (Cozinha, Área de Serviço e Terraço)

CIRCUITO 3: TOMADAS DE USO GERAL

CIRCUITO 4: TOMADAS DE USO GERAL

CIRCUITO 5: TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (CHUVEIRO)

CIRCUITO 6: TOMADAS DE USO ESPECÍFICO (TORNEIRA)

CIRCUITOS DE TOMADAS EM 4

TOMADA SOCIAL: (Sala, Dormitório 1, Dormitório 2, Banheiros e Circulação)

TOMADA SERVIÇO: (Cozinha)

TOMADA SERVIÇO: (Área de Serviço)

CIRCUITOS DE PTUE’s INDEPENDENTES

Chuveiro Elétrico e Torneira Elétrica

Sobre circuitos e suas definições:

CONCEITO DE CIRCUITO: É o conjunto de equipamentos e condutores ligados ao mesmo dispositivo de proteção. Em uma instalação elétrica residencial existem dois tipos de circuitos: o de distribuição e os circuitos terminais.

CIRCUITO DE DISTRIBUIÇÃO: Liga o quadro medidor ao quadro de distribuição.

CIRCUITO TERMINAL: Partem do quadro de distribuição e alimentam os pontos de tomadas e lâmpadas. 

A tabela abaixo mostra a divisão dos circuitos quanto ao número, tipo, relaciona a quantidade com a potência, dá o valor total para Volt-Ampere, tensão e corrente, que vai definir posteriormente o dimensionamento dos condutores elétricos. 

4º PASSO: CÁLCULOS DE POTÊNCIA 

Agora vem o Cálculo da Potência do Circuito de Distribuição. 

Sabendo que:

POTÊNCIA ATIVA DE ILUMINAÇÃO / TOTAL: 1300W

POTÊNCIA ATIVA DE PTUG’s / TOTAL: 5310W

SOMA TOTAL: 6610W

Multiplicando o valor de 6610W pelo fator de demanda correspondente a esta potência para pontos de tomadas de uso geral, segundo tabela padronizada no valor 0,40 de fator da demanda:

6610W x 0,40 = 2644W

Este cálculo é realizado para não causar o superdimensionamento dos componentes dos circuitos de distribuição, tendo consciência que em uma residência nem todas as lâmpadas e pontos de tomadas serão utilizadas ao mesmo tempo.

O mesmo cálculo é feito para as tomadas de uso específico e vai de acordo com a quantidade de circuitos deste projeto, que no caso são cinco e sua soma chega-se ao resultado de 17700 W.

Multiplica-se o valor total da potência das tomadas de uso especifico pela quantidade no fator de demanda que é 0,70:

17700W x 0,70 = 12390W

Em seguida é somada os valores das duas tomadas:

2644W + 12390W = 15034W

Dividindo o valor obtido pelo fator da potência média de 0,95, obtendo o valor da potência do circuito de distribuição:

15034W : 0,95 = 15825 VA. Resultado da Potência da Distribuição. 

O próximo passo é a confecção da plana unifilar com a numeração correspondente a cada ponto de luz e ponto de tomada. Dessa forma é possível organizar e gerenciar de modo mais eficaz os caminhos que os circuitos percorrem até o quadro de distribuição. 

Sabendo a potência da corrente elétrica (amperagem) o próximo passo é dimensionar os condutores para obter o resultado da seção destes condutores em (mm²). Vale lembrar que a norma 5410 estabelece as secções mínimas de iluminação em 1,5 mm² e força em 2,5 mm².

 5º PASSO: Dimensionamento dos condutores. 

Com essa tabela associada a amperagem de cada circuito conseguimos dimensionar os condutores elétricos e geramos a seguinte tabela abaixo: 

Depois realizei o dimensionamento dos eletrodutos mediante a tabela abaixo. As polegadas de cada circuito deste projeto estão alocadas em planta. 

Foram utilizados condutores elétricos que tem a finalidade de transportar a corrente elétrica de classe 5 da ordem cabos flexíveis, que permite maior flexibilidade durante a instalação e o manuseio. 

Enfim, a planta unifilar do meu projeto residencial com os dimensionamentos dos condutores, eletrodutos e a distribuição dos circuitos.

6º PASSO: DIMENSIONANDO OS DISJUNTORES.

Consultando a amperagem do meu projeto que dá o valor de 71,93(A) e tabela da norma NTU-1 da companhia elétrica da CPFL com o objetivo se obter a corrente nominal do disjuntor a ser empregado chegou-se a conclusão de que o meu projeto está inserido na categoria B3 com carga entre 15 e 20 (Kw) onde a corrente nominal do disjuntor será de 70 (A).

Dimensionando o dispositivo do ramal e determina-se o valor da corrente residual e nominal como o objetivo de proteger as pessoas contra choques elétricos.

A próxima tabela específica a escolha dos disjuntores e seus tipos.

A amperagem da corrente nominal do disjuntor corresponde:

Corrente nominal do Disjuntor (A)	Corrente mínima do interruptor IDR (A)
10 / 15 / 20 / 25	25
30 / 40	40
50 / 60	63
70	80
90 / 100	70

O disjuntor escolhido foi o Interruptor Diferencial Residual (protege as pessoas de cargas elétricas e liga e desliga manualmente o circuito e detecta fugas de correntes), sendo todos DTM (Disjuntores Termomagnéticos) capazes de interromper os funcionamentos dos circuitos assim que apresentarem picos muito altos de correntes e sobreaquecimento. Para aumentar a segurança contra sobretensões por queda de descargas elétricas foi instalado um DPS (Dispositivo de Protetor de Surtos), dando uma proteção adequada e segura a instalação elétrica evitando também que equipamentos sejam danificados.

Como aprendizado foi pesquisado tipos de disjuntores existentes e são caracterizados como modelos monopolares, bipolares e tetrapolares que possuem alta sensibilidade de no máximo 30 (A).  

Modelo do Disjuntor:

Para finalizar foi realizado um diagrama multifilar mostrando a distribuição dos circuitos no quadro de luz do meu projeto. 

Considerações Finais: Projetos de Elétrica são extremamente complexos e possuem muitos detalhes, pois envolvem uma gama de procedimentos, métodos e emprego de materiais. 

A energia elétrica é a base fundamental de um projeto de arquitetura e conhecer, partindo de uma base conceitual incentiva a busca de cada vez mais conhecimento neste setor. 

Espero ter concluído esta jornada com êxito... 

Fica a lição do aprofundamento do tema.