Instalações Elétricas

A partir deste tópico abordaremos algumas características de instalações elétricas. Logo abaixo você verá um pequeno projeto de instalações elétricas para computadores. Para isso você poderá usar as tabelas que vem ao final deste capítulo. Antes estudaremos um pouco sobre instalações elétricas em relação à estrutura de cabeamento de uma rede.

Redes X Instalações Elétricas

Já que este curso de eletricidade é direcionado para profissionais que vão trabalhar com hardware, é importante comentarmos sobre uma área que está com um crescimento explosivo dentro do contexto atual: REDES.

Nosso objetivo aqui não é lhe tornar um profissional de REDES, pois para isso você teria que fazer o curso Projeto Físico de Redes Locais, ministrado aqui pelo Ibratec, mas é muito importante que as noções de eletricidade que você está adquirindo aqui, venha a lhe ajudar mais tarde quando você precisar. Quando entrarmos em montagem, estaremos aprendendo a fazer cabos de rede UTP e Coaxial e lá o seu professor estará lhe dando algumas dicas sobre cabos e redes, mas para aproveitar o ensejo observem algumas:

• Evite que um cabo de rede cruze por um cabo de eletricidade;
• Se os valores excederem a 220v prefira usar cabos blindados;
• Não existem problemas em colocar cabos de dados e eletricidade em uma mesma calha, contanto que haja uma separação plástica entre os fios (no caso para 110v e 220v);
• Evite que um cabo de rede passe próximo a lâmpadas fluorescentes;
• Evite que um cabo de rede passe próximo a motores elétricos;
• Evite que um cabo de rede passe próximo a qualquer campo magnético.

Projeto de Instalação Elétrica para computadores

Veremos abaixo um projeto simples para abrigar laboratórios de informática. O problema é o seguinte. São três salas cada uma com 2 computadores totalizando 2000W cada, a distância da sala em relação ao quadro de distribuição está assinalada no gráfico e a distância entre o quadro mestre (Celpe) e o quadro da residência é de 25m. O objetivo é descobrir a bitola correta para os fios envolvidos na instalação e os disjuntores que iremos usar para proteger nossos equipamentos.

Existem algumas tabelas que facilitam a vida dos projetistas como está abaixo, que exibe as situações mais encontradas e as principais bitolas de fios para estas situações. Mas nem sempre as tabelas trazem tudo, funcionam apenas para os casos mais frequentes, para isso veremos como calcular bitolas de fios em instalações elétricas.

Com perda de 2% (de acordo com a tabela 17.3): Isto quer dizer que teremos uma perca de energia de 2% do valor do quadro de distribuição (Q.D.).

Obs.: Lembre-se que quanto menor a perca, maior o custo. Neste mesmo exemplo abaixo, poderíamos ter escolhido perda de 4%, isto depende do bolso.

Circuito 1

Passos para descobrir a bitola do fio do circuito 1.

• O primeiro passo é usar a fórmula Potência x Metro, para achar o valor a ser procurado na tabela

P (w) x L (m)
2000 x 16 = 32.000

• Com o valor em mãos (32.000), verificamos na tabela para tensão de 220V na coluna de 2% de perca. Deveremos procurar um número maior ou igual a 32.000.
• Encontramos o número 58.400, que corresponde ao fio 14 AWG ou 1,5mm2. Que suporta 15,5 A (Segundo a tabela de Fios AWG X mm2).

Para sabermos se o valor está correto realmente, vamos verificá-lo:

P = V x I : . I = P / V
2000w / 220v = 9,1
Então I = 9,1 A

Conclusão:

O fio escolhido suporta a corrente da carga. Pois 9,1A é menor do que 15,5 A, que é a carga suportada pelo fio de 1,5 mm².

Circuito 2

Passos para descobrir a bitola do fio do circuito 2

• O primeiro passo é usar a fórmula Potência x Metro, para achar o valor a ser procurado na tabela tensão de 220V na coluna de 2% de perca.

P (w) x L (m)
2000 x 24 = 48.000

Obs.: A distância é de 24 metros porque a segunda sala está a 8 metros da primeira. Então 16 + 8 = 24 m.

• Com o valor em mãos, 48.000, verificamos na tabela tensão de 220V na coluna de 2% de perca. Deveremos procurar um número maior ou igual a este.
•  Encontramos o número 58.400, que corresponde ao fio 14 AWG ou 1,5mm². Que suporta 15,5 A. (Segundo a tabela de Fios AWG X mm²)

Para sabermos se o valor está correto realmente, vamos verificá-lo:

P = V x I : . I = P / V
2000w / 220v = 9,1
Então I = 9,1 A

Conclusão:

O fio escolhido suporta a corrente da carga. Pois 9,1A é menor do que 15,5 A, que é a carga suportada pelo fio de 1,5 mm2. (Segundo a tabela de Fios AWG X mm²)

Circuito 3

Passos para descobrir a bitola do fio do circuito 3

• O primeiro passo é usar a fórmula Potência x Metro, para achar o valor a ser procurado na tabela para tensão de 220V na coluna de 2% de perca.

P (w) x L (m)
2000 x 36 = 74.000

Obs.: A distância é de 37 metros porque a terceira sala está a 13 metros da segunda e a 23 da primeira . Então 16 + 8 + 13 = 37m.

• Com o valor em mãos, 74.000, verificamos na tabela tensão de 220V na coluna de 2% de perca. Deveremos procurar um número maior ou igual a este.
• Encontramos o número 93.000, que corresponde ao fio 12 AWG ou 2,5mm². Que suporta 21 A.

Para sabermos se o valor está correto realmente, vamos verificá-lo:

P = V x I : . I = P / V
2000w / 220v = 9,1
Então I = 9,1 A

Conclusão:

 O fio escolhido suporta a corrente da carga. Pois 9,1A é menor do que 21 A, que é a carga suportada pelo fio de 2,5 mm². (Segundo a tabela de Fios AWG X mm²)

Cálculo do Quadro Mestre (Q.M) até o Quadro de Distribuição (Q.D).

Circuito Geral:

• Pt = Potência Total;
• P1 = Potência do circuito 1;
• P2 = Potência do circuito 2;
• P3 = Potência do circuito 3.

Então:

Pt = P1 + P2 + P3
Pt = 2000 + 2000 + 2000
Pt = 6000 W

Cálculo para saber a bitola do fio do quadro mestre (Q.M) da Celpe para o quadro de distribuição interno (Q.D).

• O primeiro passo é usar a fórmula Potência x Metro, para achar o valor a ser procurado na tabela para tensão de 220 V.

P (w) x L (m)
6000 x 12 = 72.000

Obs.: Lembre-se que a distância aqui é do Quadro Mestre (Q.M.) até o Quadro de Distribuição (Q.M), que é de 12m.

• Com o valor em mãos, 72.000, verificamos na tabela 17.3 na coluna de 2% de perca. Deveremos procurar um número maior ou igual a este.
• Encontramos o número 93.000, que corresponde ao fio 12 AWG ou 2,5mm2. Que suporta 21 A.

Para sabermos se o valor está correto realmente, vamos verificá-lo:

P = V x I : . I = P / V
6000w / 220v = 27,3 A
Então I = 27,3 A

Conclusão:

O fio escolhido pela tabela não suporta a corrente total do circuito, então precisamos escolher na tabela de fio, qual bitola que suporta a corrente encontrada, que é de 27,3 A. Após verificação, conclui-se que o fio apropriado é o de 4 mm² que suporta 28 A, mas como a corrente da carga é muito próxima ao valor máximo que o fio de 4 mm² suporta é recomendado que seja escolhido o fio imediatamente superior a este, então escolhemos o fio de 6 mm² que suporta 36 A.

Resumo:

• Circuito 1: Fio 1,5 mm2;
• Circuito 2: Fio 1,5 mm2;
• Circuito 3: Fio 2,5 mm2;
• Circuito geral (do Q.M. até o Q.D.): 6mm2.

Obs.: Só precisamos escolher o fio na tabela de dimensionamento quando o comprimento do circuito for superior a 20m. Quando não, utilizamos a fórmula I = P / V, o resultado procuramos na tabela de fio qual o que suporta tal corrente.

Dimensionamento de Disjuntores

Fórmula:

IN DISJ = (INc x 100)/70

Sendo:

• IN DISJ = Corrente Nominal do Disjuntor;
• INc = Corrente Nominal do Circuito;

Circuito 1

INc = 9,1 A

IN DISJ = (INc x 100)/70 = (9,1 x 100)/70 = IN DISJ = 13 A

Valor comercial = 15 A

Obs.: Como não existe disjuntor de 13A e o fio escolhido para este circuito foi de 1,5 mm², que suporta 15,5A, pode-se utilizar um disjuntor de 15A.

Circuito 2

INc = 9,1 A

IN DISJ = (INc x 100)/70 = (9,1 x 100)/70 = IN DISJ = 13 A

Valor comercial = 15 A

Obs.: Como não existe disjuntor de 13A e o fio escolhido para este circuito foi de 1,5 mm², que suporta 15,5A, pode-se utilizar um disjuntor de 15A.

Circuito 3

INc = 9,1 A

IN DISJ = (INc x 100)/70 = (9,1 x 100)/70 = IN DISJ = 13 A

Valor comercial = 15 A

Obs.: Neste caso, o fio escolhido foi 2,5 mm² e poderíamos utilizar o disjuntor de 20A, pois o fio 2,5 mm² suporta 21 A, mas para proteger a carga é melhor escolher o de 15A.

Circuito Geral

INc = 27,3 A

IN DISJ = (INc x 100)/70 = (27,3 x 100)70 = IN DISJ = 39 A

Valor comercial do disjuntor: 35A.

Obs.1: o fio escolhido para este circuito foi o de 6 mm² que suporta 36A, por isso o disjuntor máximo de valor comercial a ser usado é o de 35A.

Obs.2: O disjuntor escolhido deve ser no máximo igual à corrente que o fio suporta.

Exercício

Dimensionar os condutores e os disjuntores conforme a figura abaixo.

Tabelas

Tabela de condutores por eletrodutos

Número de Condutores por Eletroduto (Em relação à bitola do eletroduto) A tabela abaixo indica o número máximo de condutores com isolamento termoplástico para 600 volts que podem ser instalados em um mesmo eletroduto com bitola indicada.

Tabela de Eletroduto por condutores

Número de Condutores por Eletroduto (Em relação ao número de condutores) Bitola mínima de eletrodutos para condutores com isolamento para 600 volts. Indicando o número de condutores que podem ser instalados em um mesmo eletroduto.

Dimensionamento dos condutores pela queda da tensão admissível

A tabela a seguir dão as quedas percentuais para os alimentadores e ramais em função das distâncias e potências utilizadas, medidas em watts, para circuitos monofásicos.

Fórmula: Soma das Potências em Watts X Distância em Metros

Obs.: Tabela para tensão de 110V

Obs.: Tabela para tensão de 220V

Tabela de Fios AWG X mm2

Tabela de Potência de equipamentos

Tabela oficial da Celpe de potência de equipamentos para projeto de instalações elétricas.

Fim da aula