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Instalações Elétricas Prediais 9/26/2018 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais 1 Assuntos abordados: Conceitos referentes a Carga Instaladas e Demandadas; Métodos para Cálculo de Demanda; Classificação dos consumidores pela Concessionária; Estrutura da Instalação. 28/7/2010 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais 2 Introdução 26/09/2018 3 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda 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 capacidade de reserva para futuras ampliações;” Introdução 26/09/2018 4 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • Sobredimensionamento (cabos, eletrodutos, proteção...) se utilizar a potência instalada; • Determinar o padrão de entrada de energia elétrica; • Dimensionamento do padrão de entrada (NTC’s...) • Categoria de atendimento do consumidor; • Erro na determinação da demanda leva a: • Custo alto - baixa utilização; • Subdimensionar – desligamento por sobrecarga frequentes Conceitos 26/09/2018 5 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • Passos anteriores • Previsão de cargas (item 4.2.1.2 NBR 5410/2008); • Divisão da instalação em circuitos (item 4.2.5 NBR 5410/2008); • Se somarmos todas estas cargas previstas obteremos a Carga Instalada ou Potência Instalada, assim: sTUEsTUGaçãoIluCI ''min onde CI é a carga instalada em kW ou kVA • Demanda • Soma das potências nominais instantâneas dos aparelhos que trabalham simultaneamente; • Demanda média: • Média da potência elétrica absorvida em, geralmente, um intervalo 15 min; • Demanda máxima, Demanda de utilização, Demanda provável: • Maior valor de demanda existente (geralmente horário de pico). Conceitos 26/09/2018 6 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda 1 ( ) t t t D P t dt t Conceitos 26/09/2018 7 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda Curva de carga típica de uma residência 0 ( ) T E D t dt Conceitos 26/09/2018 8 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • Pico da utilização das cargas – Demanda Máxima Presumida (DMP); • A partir da DMP dimensiona-se a entrada de energia; • Definição: “Demanda Máxima Presumida é a soma das potências das cargas que funcionam simultaneamente no momento de maior exigência da instalação.” • O cálculo da demanda é um método estatístico baseado na experiência e estudo de projetistas; • Denomina-se Provável Demanda ou Demanda Máxima Prevista – método estatístico. Conceitos 26/09/2018 9 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • Não há como prever com 100 % de certeza como as cargas serão utilizadas; • Para o projetista a DMP é o que importa; • Para se determinar DMP se utilizam Fatores de Demanda (FD); • FD é definido a razão entre a carga demandada em um intervalo de tempo e a carga instalada, ou seja: CI CD FD CI CD FD onde : FD = Fator de demanda CD = Carga Demandada (kW ou kVA) CI = Carga Instalada (kW ou kVA) Métodos Disponíveis 26/09/2018 10 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda 1.Unidades 1.1 - Residenciais (a) Método COBEI (b) Método da IEC-64 (c) Método da NEC 1.2 - Comerciais (a) Método CEMIG/COBEI (b) Método IEC-64 Métodos Disponíveis 26/09/2018 11 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda 1.3 – Condomínio ( a) Método COPEL (b) Método CEMIG 2 - Edifício 2.1. - Método Prático (ou Usual) 2.2. - Método da COPEL/CODI Métodos Disponíveis : 1.1 - Residenciais 26/09/2018 12 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método COBEI (Comitê Brasileiro Eletricidade Eletrônica Iluminação) I. Carga Instalada: CI = Σ S (VA) II. Demanda: D = (Iluminação + TUG) x FD1 + CHUV x FD2 + (MLL + TE) x FD3 + MO x FD4 + MLR x FD5 + MSR x FD6 + AC x FD7 + HM x FD8 + (OUTRAS TUE’s) x 1,00 Iluminação+TUG 26/09/2018 13 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda - Residência Exercício - Exemplo Métodos Disponíveis : 1.1 - Residenciais 26/09/2018 14 Cálculo de Demanda a) Método COBEI Nº DE APARELHOS FATOR DE DEMANDA CH TE, LL, AAP AAA MO MSR HM AC 2 0,68 0,72 0,71 0,60 1,00 0,56 1,00 3 0,56 0,62 0,64 0,48 1,00 0,47 1,00 4 0,48 0,57 0,60 0,40 1,00 0,39 1,00 5 0,43 0,54 0,57 0,37 0,80 0,35 1,00 Onde: IL – Iluminação TUG – Tomadas de uso geral CH – chuveiro LL –lava-louças TE – torneira elétrica AAP – Aquecedor de água de passagem AAA – Aquecedor de água de acumulação MO – microondas MLR – máquina de lavar roupa MSR – máquina de secar roupa AC – ar-condicionado HM – hidromassagem UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Métodos Disponíveis : 1.1 - Residenciais 26/09/2018 15 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda b) Método IEC (International Electrotechnical Commission) Métodos Disponíveis : 1.1 - Residenciais 26/09/2018 16 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda c) Método NEC (National Electrical CODE) Carga Instalada: CI = Σ S (VA) Demanda: tabela escalonada mais de 4 unidades D = (Iluminação + TUG’s) x FD + Aparelhos x 0,75 + Forno Elétrico + Secadora + Aquecedor + Ar condicionado Fatores de Demanda: - A potência instalada de Iluminação e TUG’s deve ser aplicado o seguinte fator de demanda: primeiros 3.000 W.............................100% de 3.001 a 120.000 W.......................35% acima de 120.000 W..........................25% - Aos aparelhos de maior potência excetuando-se fornos e fogões elétricos, secadoras de roupa, aquecedores de ambiente e condicionadores de ar, quando em número superior a 4, pode aplicar (ao conjunto) um fator de demanda igual a 0,75. Métodos Disponíveis : 1.2 - Comerciais 26/09/2018 17 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método CEMIG D = (IL + TUG) x FD + TUE Onde: TUE – Tomada de Uso Específico IL – Iluminação TUG – Tomada de Uso Geral FD – fator de demanda Ser cauteloso com o tipo de equipamento que compõe a instalação; 26/09/2018 18 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda – Comercial e Condomínio Exercício - Exemplo Métodos Disponíveis : 1.2 - Comerciais 26/09/2018 19 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método CEMIG Métodos Disponíveis : 1.2 - Comerciais 26/09/2018 20 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda b) Método IEC Métodos Disponíveis : 1.2 - Comerciais 26/09/2018 21 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda b) Método IEC Métodos Disponíveis : 1.3 - Condomínio 26/09/2018 22 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método COPEL Métodos Disponíveis : 1.3 - Condomínio 26/09/2018 23 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda b) Método CEMIG 26/09/2018 24 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda – Comercial e Condomínio Exercício - Exemplo Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 25 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • Demanda do edifício não é apenas a soma das demandas dos apartamentos; • É necessário fazer a diversificação das demandas, ou seja, determina-sea demanda das demandas! Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 26 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método Prático DEdifício = Daps + DCom + DCond Sendo que: DEdifício = Demanda do Edifício DAps = Demanda Diversificada dos Apartamentos DCom = Demanda Diversificada das Lojas e Escritórios DCond = Demanda do Condomínio Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 27 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método Prático (a) - DAps será obtido por: DNDAP = DAP x NAP DNDAP = número de apartamentos DAP = demanda de um apartamento NAP = demanda não diversificada dos apartamentos e sobre o DNDAP, deve-se aplicar a tabela abaixo: 100% para os primeiros 10kVA 35% para os próximos 110kVA 25% para o que exceder 120kVA Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 28 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda a) Método Prático Demanda diversificada das Unidades Comercias (DCOM), lojas e escritórios. DNDc = DESC x NESC + DLOJAS x NLOJAS Sendo que: DNDc = Demanda Comercial não diversificada DESC = Demanda de um Escritório NESC = Número de Escritórios DLOJAS = Demanda de uma Loja NLOJAS = Número de Lojas Sobre o valor encontrado para a demanda não diversificada comercial (DNDc) deve-se aplicar a tabela abaixo: • 100% para os primeiros 20kVA • 70% para a carga restante Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 29 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda b) Método COPEL (CODI - COMITÊ DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA) • Método apresentado na extinta NTC900600 Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 30 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda Tabela 1 Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 31 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda Tabela 2 Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 32 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda Tabela 3 Métodos Disponíveis : 2 - Edifício 26/09/2018 33 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda Tabela 4 26/09/2018 34 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda - Residência Exercício - Exemplo 26/09/2018 35 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda - Residência Exercício - Exemplo 26/09/2018 36 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda - Residência Exercício - Exemplo Exercício- Exemplo 26/09/2018 37 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Entrada Edifício Tabela de dimensionamentos – Fonte: COPEL 26/09/2018 38 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda – Comercial e Condomínio Exercício - Exemplo Demanda em Centros de Medição e Quadros Parciais 26/09/2018 39 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Cálculo de Demanda • No caso de agrupamento de medidores, calcular sua demanda também; • Em função da diversidade dos apartamentos.. • A demanda pode ser calculada considerando os fatores de demanda anteriormente determinados. • Classificar os consumidores em função das demandas calculadas e as limitações da concessionária! • Até 76 kVA na próxima tabela. Conceito 26/09/2018 40 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Classificação dos Consumidores pela Concessionária Tabela de Limitações de fornecimento – Fonte: COPEL Conceito 26/09/2018 41 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Classificação dos Consumidores pela Concessionária Com a categoria determinada, busca-se o dimensionamento dos componentes de entrada; Obs.: quando o projetista utiliza os dimensionamentos sugeridos o critério de dimensionamento estará atendido, mas ainda assim é necessário verificar a queda de tensão e a capacidade de curto-circuito, podendo em alguns casos ser necessário utilizar bitolas superiores as indicadas. Exercício- Exemplo 26/09/2018 42 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Observações Exercício- Exemplo 26/09/2018 43 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da instalação Padrões para Entrada de Energia 26/09/2018 44 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Padrões para Entrada de Energia para Edifícios de Uso Coletivo – Fonte: COPEL. Conceito 26/09/2018 45 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Após determinar as categorias de atendimento, é necessário estruturar a distribuição de energia no prédio, onde deve ser definido o padrão da entrada de energia, a quantidade e o local dos centros de medição, a necessidade de caixas de passagem e assim por diante. Para tanto, deve-se elaborar a Prumada Elétrica e o Diagrama Unifilar Geral onde devem constar todas as especificações necessárias, não importando que estas se repitam em diversos locais. Devemos especificar: fiações, eletrodutos, proteções, barramentos, cargas instaladas e demandadas nos quadros, além de todas as outras as especificações para os equipamentos projetados. Recomendações 26/09/2018 46 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação a. Caso sejam previstos mais de um Centro de Medição para o prédio será necessário prever o Quadro Geral de Distribuição (QGD) a partir do qual estes Centros de Medição serão atendidos; b. Poderá ser dispensada a instalação de proteção geral no Centro de Medição, quando esta função já estiver contemplada pelos disjuntores de derivação previstos no QGD. Ressalte-se que dependendo da facilidade de acesso e da distância do alimentador pode ser justificada a existência de disjuntores nos dois locais; c. Deverão ser mostrados os diagramas dos quadros terminais (QD, QF, QL) que apresentam informações diferenciadas, quando tivermos apartamentos Tipo, lojas Tipo, ou escritórios Tipo, deve- se mostrar apenas o diagrama Tipo não sendo necessário repeti- lo para cada unidade; Recomendações 26/09/2018 47 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação d. No condomínio deve-se procurar setorizar as cargas, em função dos centros de carga existentes no prédio, para tal devem ser criados diversos quadros parciais com funções específicas; e. Para o elevador deve-se prever apenas a tubulações e fiações que alimentarão o QF-ELEV, existente na casa de máquinas dos elevadores, sendo que o comando será de responsabilidade da empresa instaladora do elevador; f. Para o QF-Bombas não se deve esquecer as tubulações e fiações necessárias para as chaves-bóia que servirão ao circuito de comando das bombas; g. Para motores acima de 5CV deve-se tomar o cuidado de escolher corretamente o método de partida dentre os seguintes tipos: partida estrela-triângulo, com chave compensadora ou com partida suave (soft-starter). Partida direta só poderá ser utilizada para motores de até 5CV; Recomendações 26/09/2018 48 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação h. Os centros de medição devem estar em locais de fácil acesso e com boa iluminação, além de nunca estar em: escadarias, rampas, dependências sanitárias, casas de máquinas, casas de bombas, tanques, reservatórios ou locais sujeitos a gases corrosivos, inundações, poeira, trepidação ou abalroamento de veículos; i. Para prédios com mais de 4 pavimentos, os CM`s podem estar em qualquer andar, desde que o prédio possua elevador, já em prédios sem elevador os CM’s devem estar localizados no térreo, 1º subsolo ou 1º pavimento; j. Cada unidade consumidora e o condomínio devem ter medições independentes e não ser interligados de forma alguma; k. Sempre que os trechos de tubulação de tubulação forem muito longos (acima do limite estabelecidos em norma) devem ser utilizadas caixas de passagemintermediárias na parede ou piso; l. Tomar o cuidado de deixar para a abertura das caixas de passagem se localizar em ambientes de uso comum. Exemplo 26/09/2018 49 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Exemplo de Prumada Elétrica. Caixa de medição e Proteção 26/09/2018 50 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação NTC 910100 Recomendações 26/09/2018 51 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação NTC 910100 Recomendações 26/09/2018 52 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Recomendações 26/09/2018 53 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Recomendações 26/09/2018 54 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação Recomendações 26/09/2018 55 UTFPR – Campus Curitiba – DAELT – Instalações Prediais Estrutura da Instalação