Projeto elétrico – Quadro Geral e Circuitos

Há um tempo começamos a desenvolver um projeto elétrico simplificado de um escritório (Não viu? Clique aqui e confira!), no qual abordamos o dimensionamento das primeiras etapas do projeto elétrico: os pontos de iluminação, as tomadas, a demanda de energia e a proteção geral, segundo a NBR 5410:2004.

Assim, vamos dar continuidade àquele projeto, apresentando o dimensionamento do quadro geral, dos circuitos e dos disjuntores, de maneira prática. Vamos lá?

O Projeto

Antes de tudo, vamos relembrar o projeto?

A proposta era fazer o projeto de instalações elétricas de uma edificação comercial composta por sala, escritório, copa e banheiro. Nessa localidade, adotamos a tensão de alimentação de 220 V, com demanda provável de 10,44 kVA. Na figura abaixo temos o projeto conforme concluímos no artigo anterior.

Projeto elétrico com pontos de iluminação e tomadas.

Quadro Geral

Recomenda-se localizar o quadro de distribuição de cargas o mais próximo possível do centro de carga do projeto, assim como em locais de fácil acesso e seguro, assegurando o funcionamento adequado do quadro.

Mas o que é o centro de carga? É o ponto teórico em que pode-se considerar o centro de toda a carga de uma determinada área. Esse centro pode ser determinado pelo Método do Baricentro, que consiste em determinar sobre a planta baixa um sistema de eixos cartesianos, definindo para cada ponto a sua potência e a sua localização (x,y).

A seguir, é apresentado o cálculo das coordenadas x e y do centro de carga.

Onde:

Xn: coordenada x de cada ponto;
Yn: coordenada y de cada ponto;
Pn: potência de cada ponto.

Outra forma de estabelecer o centro de carga é através da análise do projeto, ou seja, observar onde se concentra maior quantidade de pontos e suas respectivas potências. Essa foi a forma que adotamos no projeto em estudo, por ser uma edificação de pequenas dimensões!

Onde você colocaria o quadro?

Projeto elétrico sem quadro de distribuição.

Veja onde colocamos!

Projeto elétrico com quadro de distribuição.

Se você prestar atenção, o quadro geral do projeto em análise está na parede que divide a copa do banheiro – ambientes com alta demanda de carga elétrica, como por exemplo, a tomada alta do chuveiro elétrico com 4500W e as tomadas médias na copa de 800W e 1140W.

Além de definir o centro de carga, deve-se atentar aos componentes do quadro geral. São eles: disjuntor geral, barramento de interligação de fases, disjuntores dos circuitos terminais, barramento de neutro, barramento de proteção e estrutura como um todo que inclui caixa metálica, chapa de montagem dos componentes, isoladores, tampa e sobretampa.

Divisão dos Circuitos

A divisão dos circuitos é realizada de acordo com os equipamentos utilizados, que, no nosso caso, consiste na separação da iluminação das tomadas de uso geral (TUGs) e das de uso específico (TUEs).

Outros aspectos que merecem destaque são:

  • definir circuitos independentes para as TUGs de cozinha, copa e área de serviço;
  • cada TUE deve possuir um circuito exclusivo;
  • equipamentos com corrente igual ou superior a 10A deve possuir TUE;
  • a potência dos circuitos, exceto os de TUE, deve estar limitada a 1200VA para 127V e 2200VA para 220V;
  • instalações com mais de uma fase, as cargas devem ser distribuídas uniformemente entre as fases, obtendo-se o maior equilíbrio possível. 

Assim, considerando os aspectos citados e questões de projeto – como proximidade, economia de material, questões executivas – os equipamentos e circuitos foram divididos como mostra a tabela a seguir.

Tabela de divisão de circuitos.

DICA IMPORTANTE: Tente sempre organizar bem a tabela, assim, será mais fácil revisá-la e até mesmo reutilizá-la posteriormente.

O principal objetivo, que é dividir a potência entre as fases, foi relativamente bem alcançado. 

No projeto, então, o próximo passo é ligar todos os circuitos ao quadro geral. Para isso, é sempre importante prestar atenção no limite de eletrodutos: idealmente, até 5 circuitos em cada eletroduto. Veja nossa sugestão de traçado para os eletrodutos!

Projeto elétrico com circuitos.

E lembre dos condutores de cada tipo de tomada:

  • TUG: Fase + Neutro + Terra
  • TUE: Fase + Fase + Terra
  • Iluminação: Fase + Neutro
  • Interruptores: Fase + Retorno (Mas há variações para diferentes configurações de lâmpadas)

Dimensionamento dos disjuntores e condutores

Os disjuntores são dispositivos de proteção para as instalações elétricas e podem ser de dois tipos: termomagnético (DTM) e diferencial residual (DR). Ambos oferecem proteção aos fios do circuito e permitem manobra manual (desligar/ligar circuito). 

No entanto, apenas o disjuntor tipo DR protege as pessoas contra choques elétricos, seja por contato direto ou indireto. Por isso, recomenda-se seu uso em circuitos que sirvam a aparelhos de iluminação e tomadas que atendam a áreas externas, bem como tomadas em cozinhas e lavanderias.

Para circuito de tomadas em banheiros a utilização de disjuntor tipo DR é obrigatória. Além disso, exige-se em caso de instalações alimentadas por rede de distribuição pública em baixa tensão, onde não puder ser garantida a integridade do condutor PEN.

Quanto ao dimensionamento desses disjuntores, inicia-se calculando a corrente elétrica (I) através das informações obtidas da divisão de circuitos, potência e tensão. Para o cálculo da corrente utiliza-se a fórmula:

Onde:

P: potência (W ou VA);
V: tensão (V).

Após encontrar o valor da corrente e com o auxílio da tabela abaixo, é possível definir a corrente de cálculo (Ic) de acordo com a equação a seguir.

Onde: 

FAG: fator de agrupamento.

Tabela de fatores de agrupamento.

Com o valor de Ic, determina-se o valor nominal do disjuntor (VD), atribuindo-lhe o valor imediatamente acima do calculado. Também é possível definir o valor das bitolas em mm² com o valor da corrente calculada, seguindo as orientações da tabela de capacidade de condução de corrente. 

Tabela de capacidade de condução de corrente.

ATENÇÃO! 

Deve-se respeitar a seção mínima dos condutores dos circuitos de iluminação e de tomadas (TUGs e TUEs): 1,5 mm² e 2,5 mm², respectivamente.

Por fim, determina-se o tipo de disjuntor, DMT ou DR, conforme recomendações do início deste tópico, assim como sua corrente nominal, conforme tabelas abaixo.

  1. DMT
Tabela de DMT.
  1. DR
Tabela de DR.

Dimensionamento dos eletrodutos

Para cada trecho de instalação, calcula-se o diâmetro nominal do eletroduto de acordo com a tabela abaixo. Nesta, considera-se a seção nominal do condutor de maior seção e o número de condutores do trecho.

Tabela de tamanho nominal do eletroduto.

Após a definição dos diâmetros dos eletrodutos nosso projeto ficou assim!

Projeto elétrico final.

Assim como os outros projetos complementares, o projeto de instalações elétricas é fundamental para garantir o desempenho adequado de qualquer edificação, além de ajudar na economia de custos. Por isso, é fundamental executá-lo com cuidado e sempre seguir as normas da concessionária de energia do local da edificação.

Ficou alguma dúvida, ou tem algum comentário? Fale com a gente!

PARA LER MAIS!

  1. NBR 5410:2004 – Instalações elétricas de baixa tensão.

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