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1
Prof. Eduardo da Silva
Instalações Elétricas Prediais
Aula 5
Conversa Inicial
Nesta aula, vamos abordar outros sistemas de 
proteção, a demanda e a classificação do 
consumidor
Aterramento
Proteção contra descargas atmosféricas
Proteção contra distúrbios na rede elétrica
Demanda de energia de uma instalação
Padrão de entrada de energia em baixa tensão
Seja bem-vindo
Aterramento
O solo e a Terra
Distribuição das cargas 
elétricas
Potencial nulo
Atuação da proteção
Normas NBR 5410 e 
5419 (SPDA)
Por que precisamos de aterramento?
RachenStocker/shutterstock
Aterramento funcional e de proteção
Captores (SPDA)
Entrada de 
serviço
Quadro de 
medição
Haste de 
aterramento
Condutor de 
proteção
Quadro de 
distribuição
Cargas da 
instalação
Transformador
Haste de 
aterramento
rumruay/
shutterstock
1 2
3 4
5 6
2
Cada instalação deve 
apresentar um eletrodo 
próprio
Pode ser uma ou mais hastes, 
ferragens do concreto, 
cantoneiras e tubos metálicos 
ou cabos nus
Deve representar um 
caminho de baixa resistência 
elétrica para o solo
Eletrodos de aterramento
RachenStocker/shutterstock
Eletrodos de aterramento
Anel Ferragens Malha
Creder, 2016. 
Edificação
Primeira letra (alimentação)
T  diretamente aterrado
I  isolado da terra ou ligado através de 
alta impedância
Nomenclatura dos esquemas de ligação
Segunda letra (massas)
T  diretamente aterrada, independente da 
alimentação
N  massa ligada ao ponto da alimentação 
que foi aterrado (neutro)
Nomenclatura dos esquemas de ligação
Terceira letra (disposição dos condutores)
S  as funções de neutro e de proteção 
seguem em condutores separados (PE + N)
C  as funções de neutro e de proteção 
seguem combinadas em um único condutor 
(PEN)
Nomenclatura dos esquemas de ligação
TN
Esquemas de ligação
A
B
C
N
T
Massas
PE
TN
PEN
A
B
C
Massas
T
NPEN
A
B
C
TN
Massas
TN-S TN-C TN-C-S
7 8
9 10
11 12
3
TT
Esquemas de ligação
PE
A
B
C
Massas
N
T
A
B
C
PE
T
N
PE
T
Massas
IT
Esquemas de ligação
A
B
C
N
Massa
PE
T
Impedância
A
B
C
N
Massa
PE
T
Proteção contra descargas 
atmosféricas
Formação dos raios
Niskier; MacIntyre, 2019.
Descarga
piloto
Descarga
guia Descarga
guia
Descarga
piloto
Juntam-se
as duas 
descargas
D
es
ca
rg
a 
d
e 
re
to
rn
o
D
es
ca
rg
a 
p
ri
n
ci
p
al
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++
+ +-
-
++++
+
+
+
+
+
++
+ +-
++++
+
+
+
+
+
++
+ +-
--
-
+
+
+
-
-
-+
-+
+
-+
+
+ +++
-
Modelo eletrogeométrico (MEG)
Tipos de SPDA
Área protegida
𝑹 𝟏𝟎 · 𝑰𝒎á𝒙 𝟎,𝟔𝟓
Creder, 
2016.
𝑹
Centro de descarga 
do “líder escalonado” 
Esfera rolante
Tipos de SPDA
Creder, 
2016.
Pontos de 
contato
Área 
protegida 
pela torre
Área não protegida pela torre
13 14
15 16
17 18
4
Método de Franklin
Tipos de SPDA
Raio da esfera 
rolante
𝛉
𝛉
Rp (m)
h (m)
h
𝛉
20 m
𝟒𝟓°
Re
Raio da área 
protegida
Rp
Método de Faraday
Tipos de SPDA
Niskier; MacIntyre, 201
Classificação 
da Estrutura Tipo da Estrutura Efeitos das Descargas Nível de 
Proteção
Comum
Fazendas Incêndio, tensão de passo, falhas de 
equipamentos de alimentação de animais III ou IV
Residências e indústrias Incêndio, queima de equipamentos e perda de 
produção III
Escolas, lojas, eventos, 
bancos, hospitais e 
museus
Danos a equipamentos (iluminação), pânico, 
falha no sistema de alarme de incêndio, falhas de 
comunicação, perda de patrimônio cultural
II
Com risco 
confinado
Usinas, estações de 
telecomunicações e 
indústrias 
Interrupção de serviços públicos por breve ou 
longo período de tempo e risco indireto devido a 
incêndios
I
Com risco para 
arredores
Refinarias, postos e 
fábricas de inflamáveis
Risco de incêndio e explosão para a instalação e 
arredores I
Com risco para 
o meio 
ambiente
Indústria química, 
laboratórios e usinas 
nucleares
Risco de incêndio e falhas de operação, com 
consequências perigosas para o meio ambiente I
Níveis de proteção
Ângulo de proteção pelo método Franklin
Níveis de proteção
Nível de 
Proteção
Raio da esfera 
rolante (m)
Altura de solo até a extremidade do captor (m)
0 – 20 21 – 30 31 – 45 46 – 60 > 60
I 20 25º * * * **
II 30 35º 25º * * **
III 45 45º 35º 25º * **
IV 60 55º 45º 35º 25º **
* São aplicados apenas o MEG ou o método de Faraday
** É aplicado apenas o método de Faraday
Proteção contra distúrbios na
rede elétrica
Qual usar?
Nobreak
Estabilizador
Filtro de 
linha
Hadrian/
shutterstock
Alexandru Chiriac/
shutterstock
BW Folsom/
shutterstock
19 20
21 22
23 24
5
Surtos de tensão
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
𝝁𝒔
Ruídos de linha
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽 EMI
Distorção harmônica
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
Provoca vibração em 
motores e aquecimento
Sobretensão
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
Longa duração (𝒎𝒔 a 𝒔)
Subtensão
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽 Longa duração (𝒎𝒔 a 𝒔)
Afundamento de tensão
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽 Curta duração (𝒎𝒔)
25 26
27 28
29 30
6
Variações de frequência
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
Mudança na velocidade do rotor
Interrupção temporária
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
Curta duração (𝒎𝒔)
Interrupção permanente
Distúrbios na rede elétrica
𝒕
𝑽
Estabilizador de tensão
Alexandru Chiriac/
shutterstock
+10%
-10%
REDE
A
ut
ot
ra
ns
fo
rm
ad
or
RL1 RL2 RL3 CARGA
CONTROLE
Amostragem
rede
RL1 – sobretensão
RL2 – normal
RL3 – subtensão
Filtro de linha
BW Folsom/
shutterstock
FASE
NEUTRO
TERRA
I + i
I 
L2 
L1 I 
Cx
I 
i 
Cy1 Cy2
i 
CARGA
É formado por três 
partes básicas:
Retificador
Banco de baterias
Inversor
Nobreak ou UPS
Hadrian/shutterstock
31 32
33 34
35 36
7
Carga do banco de baterias
Distúrbios ou interrupção
Alimentação direta da rede (Bypass)
CC
CA
CA
CC
INVERSORCARREGADOR
Rede
Elétrica
Carga
Banco de Baterias
Chave de 
transferência
UPS off-line ou stand-by
Condições normais de rede e carga do banco de baterias
Distúrbios ou interrupção
Rede
Elétrica
Carga
Banco de Baterias
CA
CC
CONVERSOR
BIDIRECIONAL
UPS Line Interactive
Banco de Baterias
CC
CA
CA
CC
CC
CC
INVERSORRETIFICADOR
Carga
LINK CC
Condições normais da rede
Distúrbios ou interrupção
Alimentação direta da rede (Bypass)
UPS on-line
Distúrbio da rede 
elétrica
UPS 
on-line
UPS 
line 
interactive
UPS 
off-line Estabilizador Filtro de linha
Surto de tensão Sim Não Não Não Sim
Ruídos de linha Sim Sim Sim Não Sim
Distorção harmônica Sim Não Não Não Não
Sobretensão Sim Não Não Sim Não
Subtensão Sim Sim Sim Sim Não
Afundamento de tensão Sim Talvez Talvez Talvez Não
Variações de frequência Sim Não Não Não Não
Interrupção temporária Sim Sim Talvez Não Não
Interrupção permanente Sim Sim Sim Não Não
Qual usar?
Demanda de energia de uma 
instalação elétrica
NBR 5410
“4.2.1.1.2 Na determinação da potência de alimentação de uma 
instalação ou de parte de uma instalação, devem ser computados 
os equipamentos de utilização a serem alimentados, com suas 
respectivas potências nominais e, em seguida, consideradas as 
possibilidades de não-simultaneidade de funcionamento 
destes equipamentos, bem como a capacidade de reserva para 
futuras ampliações” (ABNT – NBR 5410, 2004, p. 12)
37 38
39 40
41 42
8
Conceito de demanda
Potência ou carga instalada
Somatório de todas as potências nominais
Demanda
Para a projeto do padrão de entrada de 
alimentação da instalação, deve ser 
considerado o somatório das potências 
instantâneas
Demanda média
É a média da potência consumida em um 
período, geralmente adota-se 15 minutos
Demanda máxima
Também chamada de demanda de 
utilização ou demanda provável
É o maior valor de demanda média 
registrado em um dia,semana, mês ou ano
Tipos de demanda
Curva de demanda diária
D (kW)
t (h)
Pinst
Dmáx
Dméd
2412 1860
Cálculo da demanda
O Comitê Brasileiro de Eletricidade, 
Eletrônica, Iluminação e Telecomunicação 
(COBEI) sugere o cálculo da demanda
𝑷𝑫 𝑷𝟏 · 𝑭𝑫 𝑷𝟐
Tipo de Consumidor Potência Instalada de TUG + iluminação (VA) Fator de Demanda
Residências (casas e 
apartamentos)
Até 1.000 0,80
De 1.000 a 2.000 0,75
De 2.000 a 3.000 0,65
De 3.000 a 4.000 0,60
De 4.000 a 5.000 0,50
De 5.000 a 6.000 0,45
De 6.000 a 7.000 0,40
De 7.000 a 8.000 0,35
De 8.000 a 9.000 0,30
De 9.000 a 10.000 0,27
Acima de 10.000 0,24
Fator de demanda
Para dimensionar os condutores de entrada da 
instalação, vamos considerar uma casa que 
possui as seguintes cargas
Total de TUGs = 3.700 VA
Total de iluminação = 800 VA
1 chuveiro = 7.500 VA
1 forno de micro-ondas = 1.800 VA
1 máquina de lavar e secar roupas = 2.000 VA
Exemplo de projeto
43 44
45 46
47 48
9
Primeiramente, devemos obter a potência P1, 
que é a soma das TUG com a iluminação
Depois, encontramos o valor do fator de 
demanda para 4.500 VA na tabela
𝑷𝟏 𝟑.𝟕𝟎𝟎 𝟖𝟎𝟎 → 𝑷𝟏 𝟒.𝟓𝟎𝟎 𝑽𝑨
Tipo de Consumidor Potência Instalada de TUG + iluminação (VA) Fator de Demanda
Residências (casas e 
apartamentos)
Até 1.000 0,80
De 1.000 a 2.000 0,75
De 2.000 a 3.000 0,65
De 3.000 a 4.000 0,60
De 4.000 a 5.000 0,50
De 5.000 a 6.000 0,45
De 6.000 a 7.000 0,40
De 7.000 a 8.000 0,35
De 8.000 a 9.000 0,30
De 9.000 a 10.000 0,27
Acima de 10.000 0,24
Por fim, somamos as potências das TUEs e 
aplicamos a equação da potência demandada
𝑷𝟐 𝟕.𝟓𝟎𝟎 𝟏.𝟖𝟎𝟎 𝟐.𝟎𝟎𝟎 → 𝑷𝟐 𝟏𝟏.𝟑𝟎𝟎 𝑽𝑨
𝑷𝑫 𝑷𝟏 · 𝑭𝑫 𝑷𝟐
𝑷𝑫 𝟒.𝟓𝟎𝟎 · 𝟎,𝟓 𝟏𝟏.𝟑𝟎𝟎 → 𝑷𝑫 𝟏𝟑,𝟓𝟓 𝒌𝑽𝑨
A demanda de utilização ou demanda 
provável para essa instalação é de 13,55 kVA
A potência instalada é de 15,8 kVA
A demanda é sempre inferior à potência 
instalada, isso influenciará na seção dos 
condutores, eletrodutos e dispositivos de 
proteção
Padrão de entrada de energia em 
baixa tensão
Provisória
Quando se destinam a finalidades 
transitórias, como construções de prédios e 
viadutos
Temporária
Quando usadas por um curto período de 
tempo, como feiras, festivais, circos e 
parques
Tipos de ligação
49 50
51 52
53 54
10
Cada concessionária irá definir sua normativa 
para o fornecimento
Usamos a Norma Técnica COPEL – NTC 
901100 para exemplificar os procedimentos 
de fornecimento em baixa tensão
Fornecimento em baixa tensão
Com potência instalada de até 75 kVA, o 
consumidor será alimentado pela rede 
secundária de distribuição
Monofásico: 127 V (área urbana) e 127 ou 
254 V (área rural)
Bifásico: 127 V ou 220 V
Trifásico: 127 V ou 220 V
Fornecimento em baixa tensão
Ponto de entrega
Poste da 
concessionária
Ramal de
ligação
Poste auxiliar
Ponto de
Entrega
Ramal de
entrada
Limite da propriedade
Via pública
COPEL, 2020.
Entradas coletivas
COPEL, 2020.
Barramento e proteção geral
Medição e proteção individual
Entrada
kWh kWh kWh
L C L C L C
Dimensionamento
C
at
eg
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ri
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D
em
an
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M
áx
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V
A
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Fi
o
s
M
ed
id
o
re
s
RAMAL DE LIGAÇÃO 
MULTIPLEXADO
RAMAL DE ENTRADA
ATERRAMENTO
(condutor nu ou 
encapado)
POSTE
Embutido (poste)
Condutor de Cobre
F e N (mm²)
Maneira de instalar “B1”
Subterrâneo
Condutor de Cobre
F e N (mm2)
Maneira de instalar “D”
Seção nominal do 
eletroduto
Ø
Cobre 
(mm²)
Alumínio 
(mm²)
Isolação
PVC
(70 ºC)
Isolação
XLPE
(90 ºC)
Isolação
PVC
(70 ºC)
Isolação
XLPE
(90 ºC)
(mm) (pol)
Cobre 
(mm²)
Eletroduto 
PVC 
Ø nominal
Carga a 200 
mm do topo 
(daN)
12 6 50 1 2 M 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
14 8 63 1 2 M 10 16 16 10 16 10 32 1 16 19 75
19 10 50 1 3 M3 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
22 15 70 1 3 M3 10 25 25 16 25 16 32 1 16 19 100
25 25 100 1 3 M3 16 35 35 25 35 25 40 1 ¼ 16 19 200
28 11 50 2 3 B 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
29 14 63 2 3 B 10 16 16 10 16 16 32 1 16 19 75
36 19 50 3 4 T 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
37 24 63 3 4 T 16 16 16 10 16 16 32 1 16 19 75
38 30 80 3 4 T 16 25 25 16 25 16 40 1 ¼ 16 19 200
41 38 100 3 4 T 16 25 35 25 35 25 40 1 ¼ 16 19 200
42 48 125 3 4 T 25 35 50 35 50 50 60 2 25 25 200
43 57 150 3 4 T 35 50 70 50 70 70 60 2 35 25 300
44 67 175 3 4 T 50 70 95 70 95 70 75 2 ½ 50 25 300
45 76 200 3 4 T 50 70 95 70 *Nota 8 95 75 2 ½ 50 25 300
46 37 150 1 3 T 35 50 70 50 70 70 60 2 35 25 300
47 44 175 1 3 T 50 70 95 70 95 70 75 2 ½ 50 25 300
48 50 200 1 3 T 50 70 95 95 *Nota 8 95 75 2 ½ 50 25 300
Usando o exemplo anterior, no qual 
calculamos a demanda, vamos dimensionar o 
padrão de entrada
Considerações:
Demanda máxima = 13,55 kVA
Tensão dos circuitos internos = 127/220 V
Material dos condutores = cobre
Material da isolação = PVC
Exemplo de projeto
55 56
57 58
59 60
11
C
at
eg
or
ia
D
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an
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M
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N
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Fi
os
M
ed
id
or
es
RAMAL DE 
LIGAÇÃO 
MULTIPLEXADO
RAMAL DE ENTRADA
ATERRAMENTO
(condutor nu ou 
encapado)
POSTE
Embutido (poste)
Condutor de Cobre
F e N (mm²)
Maneira de instalar “B1”
Subterrâneo
Condutor de Cobre
F e N (mm2)
Maneira de instalar “D”
Seção nominal 
do eletroduto
Ø
Cobre 
(mm²)
Alumínio 
(mm²)
Isolação
PVC
(70 ºC)
Isolação
XLPE
(90 ºC)
Isolação
PVC
(70 ºC)
Isolação
XLPE
(90 ºC)
(mm) (pol)
Cobre 
(mm²)
Eletroduto 
PVC 
Ø nominal
Carga a 200 
mm do topo 
(daN)
12 6 50 1 2 M 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
14 8 63 1 2 M 10 16 16 10 16 10 32 1 16 19 75
19 10 50 1 3 M3 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
22 15 70 1 3 M3 10 25 25 16 25 16 32 1 16 19 100
25 25 100 1 3 M3 16 35 35 25 35 25 40 1 ¼ 16 19 200
28 11 50 2 3 B 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
29 14 63 2 3 B 10 16 16 10 16 16 32 1 16 19 75
36 19 50 3 4 T 10 16 10 10 10 10 32 1 10 19 75
37 24 63 3 4 T 16 16 16 10 16 16 32 1 16 19 75
38 30 80 3 4 T 16 25 25 16 25 16 40 1 ¼ 16 19 200
41 38 100 3 4 T 16 25 35 25 35 25 40 1 ¼ 16 19 200
42 48 125 3 4 T 25 35 50 35 50 50 60 2 25 25 200
43 57 150 3 4 T 35 50 70 50 70 70 60 2 35 25 300
44 67 175 3 4 T 50 70 95 70 95 70 75 2 ½ 50 25 300
45 76 200 3 4 T 50 70 95 70 *Nota 8 95 75 2 ½ 50 25 300
46 37 150 1 3 T 35 50 70 50 70 70 60 2 35 25 300
47 44 175 1 3 T 50 70 95 70 95 70 75 2 ½ 50 25 300
48 50 200 1 3 T 50 70 95 95 *Nota 8 95 75 2 ½ 50 25 300
Até a próxima aula e bons estudos!
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