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Instalações Elétricas em Baixa Tensão Prof. Lucas Bastos Lopes Introdução Instalações Elétricas em Baixa Tensão 2Prof. Lucas Bastos Lopes Geração LT Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 3Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 4Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 5Prof. Lucas Bastos Lopes É a transformação de qualquer tipo de energia (hidráulica, térmica, eólica, solar etc) em energia elétrica. Esse processo ocorre em duas etapas: 1ª etapa: uma máquina primária transforma qualquer tipo de energia em energia cinética de rotação. 2ª etapa: um gerador elétrico acoplado à máquina primária transforma a energia cinética de rotação em energia elétrica. Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 6Prof. Lucas Bastos Lopes Convencionais: fontes que geram mais desgaste ao meio ambiente. Energia hidráulica Gás Carvão mineral Urânio Petróleo Não convencionais (alternativas): são as que produzem menores impactos ambientais e são mais caras. Energia eólica Energia maremotriz Energia solar Energia de biomassa Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 7Prof. Lucas Bastos Lopes Renováveis: se originam de alguma fonte natural, não se esgotam, possuem capacidade de regeneração e não liberam poluentes para a atmosfera. Energia hidráulica Energia maremotriz Energia eólica Energia de biomassa Energia solar Não renováveis: fontes de energia presentes em quantidade limitada na natureza, ou seja, são esgotáveis. Carvão mineral Gás Petróleo Urânio Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 8Prof. Lucas Bastos Lopes Argentina Paraguai Uruguai TÉRMICAS: Gás natural Óleo combustível Carvão mineral Mais poluentes Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 9Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Instalações Elétricas em Baixa Tensão 10Prof. Lucas Bastos Lopes Ranki ng Hidrelétrica País MW 1ª Três Gargantas China 18.200 2ª Itaipu Brasil 14.000 3ª Belo Monte Brasil 11.233 4ª Guri Venezuela 10.200 5ª Tucuruí I e II Brasil 8.370 6ª Grand Coulee EUA 6.494 7ª Sayano- Shushenskaya Rússia 6.400 8ª Krasnoyarsk Rússia 6.000 9ª Churchill Falls Canadá 5.428 10ª Usina La Grande 2 Canadá 5.328 Geração Hidrelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 11Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Hidrelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 12Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 13Prof. Lucas Bastos Lopes Produção de energia elétrica a partir do calor gerado pela queima de combustíveis fósseis ou por outras fontes de calor (fissão nuclear ou biomassa). ENERGIA QUÍMICA ENERGIA TÉRMICA ENERGIA MECÂNICA ENERGIA ELÉTRICA Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 14Prof. Lucas Bastos Lopes Combustíveis fósseis: Carvão mineral, gás natural e derivados do petróleo (óleo diesel, óleo combustível, gás de refinaria etc). Fissão nuclear: Urânio (energia nuclear) Biomassa: Bagaço de cana, carvão vegetal, biogás etc Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 15Prof. Lucas Bastos Lopes Origem/Fonte Nº de unidades Potência (MW) % Carvão mineral 22 3.252 1,9 Gás natural 169 13.387 7,8 Petróleo 2.249 8.877 5,2 Urânio 2 1.990 1,2 Biomassa 564 14.760 8,6 Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 16Prof. Lucas Bastos Lopes Usina Estado Potência (MW) Angra 2 (nuclear) RJ 1.350 Santa Cruz RJ 932 Mário Lago RJ 928 Angra 1 (nuclear) RJ 640 Uruguaiana RS 639 Araucária PR 484 Piratininga SP 472 Presidente Médici RS 446 Fernando Gasparian SP 386 Jorge Lacerda IV SC 363 Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 17Prof. Lucas Bastos Lopes Tipos de combustão: Externa: o combustível não entra em contato com o fluido de trabalho (água). Interna: a combustão se efetua sobre uma mistura de ar e combustível. Tipos de configurações: Ciclo Simples (ou Aberto). Ciclo Combinado (ou Fechado). Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 18Prof. Lucas Bastos Lopes CICLO SIMPLES (Aberto) COMBUSTÃO EXTERNA Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 19Prof. Lucas Bastos Lopes CICLO SIMPLES Turbina a vapor Reservatório de água Água Vapor Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 20Prof. Lucas Bastos Lopes CICLO SIMPLES Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 21Prof. Lucas Bastos Lopes CICLO COMBINADO (Fechado) Geração Termelétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 22Prof. Lucas Bastos Lopes Torres de resfriamento Chaminé Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 23Prof. Lucas Bastos Lopes É uma construção composta por equipamentos que produzem energia elétrica a partir do calor gerado pelo processo de FISSÃO NUCLEAR do urânio. ENERGIA NUCLEAR ENERGIA TÉRMICA ENERGIA ELÉTRICA ENERGIA MECÂNICA Fissão Nuclear Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 24Prof. Lucas Bastos Lopes País Total de usinas Estados Unidos 104 França 58 Japão 50 Rússia 33 Coreia do Sul 21 Brasil 2 Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 25Prof. Lucas Bastos Lopes Energia nuclear: energia de ligação dos núcleos ESTRUTURA DO NÚCLEOESTRUTURA DO ÁTOMO Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 26Prof. Lucas Bastos Lopes Forma de liberar a energia nuclear baseada na divisão do núcleo de um átomo “pesado” (Urânio-235) em dois núcleos menores, através do impacto de um nêutron. Liberação na forma de calor 2 a 3 nêutrons liberados Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 27Prof. Lucas Bastos Lopes v v REAÇÃO EM CADEIA Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 28Prof. Lucas Bastos Lopes Produção de mesma quantidade de energia Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 29Prof. Lucas Bastos Lopes TERMELÉTRICA TERMONUCLEAR Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 30Prof. Lucas Bastos Lopes Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 31Prof. Lucas Bastos Lopes Varetas de combustível Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 32Prof. Lucas Bastos Lopes Pastilhas de Urânio Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 33Prof. Lucas Bastos Lopes Os elementos combustíveis são colocados dentro de um grande vaso de aço, com “paredes”, no caso de Angra 1, de cerca de 20 cm e, no caso de Angra 2, de 25 cm. É a segunda barreira física que serve para impedir a saída de material radioativo para o meio ambiente. Vaso de pressão Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 34Prof. Lucas Bastos Lopes Contenção Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 35Prof. Lucas Bastos Lopes Um último envoltório, de concreto, revestindo a contenção e tem cerca de 1 m de espessura em Angra 1. É a quarta barreira física que serve para impedir a saída de material radioativo para o meio ambiente. Edifício do reator Protege contra impactos externos (queda de aviões e explosões). Geração Termonuclear Instalações Elétricas em Baixa Tensão 36Prof. Lucas Bastos Lopes Transmissão Instalações Elétricas em Baixa Tensão 37Prof. Lucas Bastos Lopes Transporte de energia elétrica gerada até os centros consumidores 69 kV, 138 kV, 230 kV, 400 kV e 500 kV – CA > 500 kV - CC Transmissão Instalações Elétricas em Baixa Tensão 38Prof. Lucas Bastos Lopes Transmissão Instalações Elétricas em Baixa Tensão 39Prof. Lucas Bastos Lopes Transmissão Instalações Elétricas em Baixa Tensão 40Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 41Prof. Lucas Bastos Lopes A distribuição é a parte do sistema elétrico incluída nos centros de utilização (cidades, bairros, indústrias). A distribuiçãocomeça na subestação abaixadora, onde a tensão da linha de transmissão é baixada para valores padronizados nas redes de distribuição primária, por exemplo, 13,8 kV e 34,5 kV Distribuição Primária – Alta Tensão Distribuição secundária – Baixa tensão Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 42Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Primária Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 43Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 44Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 45Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 46Prof. Lucas Bastos Lopes Ramal de Ligação Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 47Prof. Lucas Bastos Lopes Distribuição Instalações Elétricas em Baixa Tensão 48Prof. Lucas Bastos Lopes Composição da Matéria Instalações Elétricas em Baixa Tensão 49Prof. Lucas Bastos Lopes Diferença de Potencial ou Tensão Elétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 50Prof. Lucas Bastos Lopes Diferença entre os potenciais elétricos de dois pontos de uma região de um campo eletrostático. A diferença de potencial entre dois pontos de um campo eletrostático é de 1 volt, quando o trabalho realizado contra as forças elétricas ao se deslocar uma carga entre esses dois pontos é de 1 joule por coulomb. Diferença de Potencial ou Tensão Elétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 51Prof. Lucas Bastos Lopes Corrente Elétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 52Prof. Lucas Bastos Lopes Deslocamento de cargas dentro de um condutor quando existe uma diferença de potencial elétrico entre as suas extremidades. Resistência Elétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 53Prof. Lucas Bastos Lopes Potência Elétrica Instalações Elétricas em Baixa Tensão 54Prof. Lucas Bastos Lopes Para executar qualquer movimento ou produzir calor, luz, radiação etc., precisamos despender energia. A energia aplicada por segundo em qualquer dessas atividades chamamos de potência. Em eletricidade, a potência é o produto da tensão pela corrente Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 55Prof. Lucas Bastos Lopes Circuitos em Série Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 56Prof. Lucas Bastos Lopes Circuitos Paralelos Projetos Elétricos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 57Prof. Lucas Bastos Lopes Projetos Elétricos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 58Prof. Lucas Bastos Lopes Projetos Elétricos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 59Prof. Lucas Bastos Lopes Instalações Elétricas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 60Prof. Lucas Bastos Lopes Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 61Prof. Lucas Bastos Lopes Interruptores de uma seção F-N Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 62Prof. Lucas Bastos Lopes Interruptores de uma seção F-F Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 63Prof. Lucas Bastos Lopes Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 64Prof. Lucas Bastos Lopes Interruptores – Múltiplas Seções Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 65Prof. Lucas Bastos Lopes Interruptor ThreeWay ou Paralelo Dispositivos de Comando dos Circuitos Instalações Elétricas em Baixa Tensão 66Prof. Lucas Bastos Lopes Interruptor FourWay ou Intermediário Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 67Prof. Lucas Bastos Lopes Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 68Prof. Lucas Bastos Lopes Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 69Prof. Lucas Bastos Lopes Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 70Prof. Lucas Bastos Lopes Campainha/Cigarra Instalações Elétricas em Baixa Tensão 71Prof. Lucas Bastos Lopes Campainha/Cigarra Instalações Elétricas em Baixa Tensão 72Prof. Lucas Bastos Lopes Fotocélula - Térmico Instalações Elétricas em Baixa Tensão 73Prof. Lucas Bastos Lopes Fotocélula - Magnético Instalações Elétricas em Baixa Tensão 74Prof. Lucas Bastos Lopes Fotocélula - Eletrônico Instalações Elétricas em Baixa Tensão 75Prof. Lucas Bastos Lopes Fotocélula Instalações Elétricas em Baixa Tensão 76Prof. Lucas Bastos Lopes Fotocélula Instalações Elétricas em Baixa Tensão 77Prof. Lucas Bastos Lopes Sensor de Presença Instalações Elétricas em Baixa Tensão 78Prof. Lucas Bastos Lopes Sensor de Presença Instalações Elétricas em Baixa Tensão 79Prof. Lucas Bastos Lopes Sensor de Presença Instalações Elétricas em Baixa Tensão 80Prof. Lucas Bastos Lopes Chave boia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 81Prof. Lucas Bastos Lopes Disjuntor Termomagnético Instalações Elétricas em Baixa Tensão 82Prof. Lucas Bastos Lopes Dispositivo Diferencial Residual Instalações Elétricas em Baixa Tensão 83Prof. Lucas Bastos Lopes Dispositivo Diferencial Residual Instalações Elétricas em Baixa Tensão 84Prof. Lucas Bastos Lopes Dispositivo Diferencial Residual Instalações Elétricas em Baixa Tensão 85Prof. Lucas Bastos Lopes Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 86Prof. Lucas Bastos Lopes Ligação de estruturas ou instalações com a terra, a fim de se estabelecer uma referência para a rede elétrica e permitir que fluam para a terra correntes elétricas de naturezas diversas, tais como: correntes de raios; descargas eletrostáticas; correntes de filtros, supressores de surtos e para raios de linha; correntes de faltas (defeitos) para a terra. Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 87Prof. Lucas Bastos Lopes Aterramento Funcional Ligação à terra de um dos condutores do sistema (geralmente o neutro) e está relacionado ao funcionamento correto, seguro e confiável da instalação Aterramento de Proteção Ligação à terra das massas e dos elementos condutores estranhos à instalação, visando à proteção contra choques elétricos por contato direto. Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 88Prof. Lucas Bastos Lopes Esquema TN-C Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 89Prof. Lucas Bastos Lopes Esquema TN-S Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 90Prof. Lucas Bastos Lopes Esquema TN-CS Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 91Prof. Lucas Bastos Lopes Esquema TT Sistemas de Aterramento em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 92Prof. Lucas Bastos Lopes Esquema IT Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 93Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 94Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 95Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 96Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 97Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 98Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 99Prof. Lucas Bastos Lopes Noções de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 100Prof. Lucas Bastos Lopes Etapas de elaboração de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 101Prof. Lucas Bastos Lopes Etapas de elaboração de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 102Prof. Lucas Bastos Lopes Etapas de elaboração de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 103Prof. Lucas Bastos Lopes Etapas de elaboração de projetos elétricos em BT Instalações Elétricas em Baixa Tensão 104Prof. Lucas Bastos Lopes Tipo de Fornecimento de EnergiaInstalações Elétricas em Baixa Tensão 105Prof. Lucas Bastos Lopes Instalações Elétricas em Baixa Tensão 106Prof. Lucas Bastos Lopes Tipo de Fornecimento de Energia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 107Prof. Lucas Bastos Lopes Tipo de Fornecimento de Energia Previsão de Carga Instalações Elétricas em Baixa Tensão 108Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga Instalações Elétricas em Baixa Tensão 109Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga Instalações Elétricas em Baixa Tensão 110Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga - Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 111Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga - Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 112Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga - Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 113Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga - Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 114Prof. Lucas Bastos Lopes Previsão de Carga - Tomadas Instalações Elétricas em Baixa Tensão 115Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 116Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 117Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 118Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 119Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 120Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 121Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 122Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 123Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 124Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 125Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 126Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 127Prof. Lucas Bastos Lopes Simbologia Instalações Elétricas em Baixa Tensão 128Prof. Lucas Bastos Lopes