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Energia em Pauta: Circuitos elétricos de distribuição de energia predial



Os componentes de uma instalação elétrica são os itens da instalação que, dependendo do contexto, podem ser materiais, acessórios, dispositivos, instrumentos, equipamentos (de geração, conversão, transformação, transmissão, armazenamento, distribuição ou utilização de eletricidade), máquinas, conjuntos ou mesmo segmentos ou partes de uma instalação, por exemplo, as linhas elétricas. 


O quadro de distribuição principal é o primeiro quadro após a entrada de energia elétrica da edificação. Naturalmente, o termo se aplica a todo quadro de distribuição que seja o único de uma edificação.


A equipotencialização é o procedimento que consiste na interligação de elementos específicos, visando obter a equipotencialidade necessária para os fins desejados. É também um recurso usado na proteção contra choques elétricos e na proteção contra sobretensões e perturbações eletromagnéticas. Uma determinada equipotencialização pode ser satisfatória para proteção contra choques elétricos, mas insuficiente sob o ponto de vista da proteção contra perturbações eletromagnéticas.  


O barramento de equipotencialização principal (BEP) é o ponto de conexão destinado a servir de via de interligação de todos os elementos incluíveis na equipotencialização principal, ou seja, é a referência principal do potencial de Terra da instalação.

Para conexão de potência entre cargas e a fonte de alimentação utilizamos linhas elétricas, que serão objeto de estudo nos próximos capítulos. Entretanto, cabe aqui apresentar alguns conceitos importantes, que são:


Ponto de entrega: É o ponto de conexão do sistema elétrico da empresa distribuidora de eletricidade com a instalação elétrica da unidade consumidora em referência, e esse ponto é o que delimita as responsabilidades da distribuidora, definidas pela autoridade reguladora, ou seja a ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica.

Ponto de entrada: É o ponto em que uma linha externa à instalação penetra a edificação.

Ponto de utilização: É determinado como sendo um ponto destinado à conexão de um equipamento de uso final, como uma carga específica.

Ponto de tomada: É o ponto de utilização em que a conexão do equipamento de uso final, ou equipamentos, a serem alimentados, e essa alimentação é feita através de uma tomada de corrente, padronizada como 10A ou 20A. Cabe ressaltar que um ponto de tomada pode ter mais de uma tomada de corrente.


Toda instalação elétrica requer uma cuidadosa execução por pessoas qualificadas, de forma a assegurar entre outros objetivos, os que seguem:


⦁ As características dos componentes da instalação para que não sejamcomprometidas durante sua montagem.

⦁ Os componentes da instalação e os condutores em particular, adequadamente identificados..

⦁ O contato deve ser seguro e confiável nos pontos de conexão e nas conexões em geral.

⦁ Os componentes instalados preservando-se as condições de resfriamento previstas pelos fabricantes.

⦁ Os componentes da instalação suscetíveis de produzir temperaturas elevadas ou com arcos elétricos que estejam dispostos ou abrigados de modo a eliminar o risco de ignição de materiais inflamáveis.

⦁ As partes externas de componentes sujeitas a atingir temperaturas capazes de lesionar pessoas que estejam dispostas ou abrigadas de modo a garantir que as pessoas não corram risco de contatos acidentais com essas partes.


Para a elaboração de um projeto eficiente tanto do ponto de vista técnico como do ponto de vista econômico, a determinação da potência de alimentação é essencial, pois o superdimensionamento da demanda de energia presumida durante a concepção da instalação repercutirá em consumo desnecessário de materiais e consequentemente maiores custos. A determinação da potência de alimentação deve seguir preceitos dentro dos limites de elevação de temperatura e queda de tensão.


Para que se determine adequadamente a potência de alimentação de uma instalação ou parte dela, devem ser computados os equipamentos de utilização a serem alimentados com suas respectivas potências nominais e, em seguida, considerar as possibilidades de não-simultaneidade de funcionamento destes equipamentos, bem como capacidade reserva para futuras ampliações. A previsão de carga de uma instalação deve ser feita obedecendo-se as seguintes diretrizes básicas:


⦁ A carga a ser considerada para um equipamento é a potência nominal consumida por ele, declarada pelo fabricante ou obtida por cálculos.

⦁ Quando não houver informação dada pelo fabricante, a medição pode ser realizada diretamente no equipamento pela potência de saída, mas devem ser considerados o rendimento do equipamento e seu fator de potência.

⦁ Cargas de iluminação devem ser determinadas após a realização de cálculos luminotécnicos.

⦁ A determinação de pontos de tomada em locais de habitação deve seguir: 


  • Banheiros: deve haver ao menos um ponto de tomada.

  • Cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias, etc.: deve haver a cada 3,5m um ponto de tomada.

  • Varandas: deve haver pelo menos um ponto de tomada.

  • Dormitórios e salas: deve haver ao menos um ponto de tomada a cada 5m, ou fração, do perímetro, devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.

  • Em cada um dos cômodos ou demais dependências da habitação devem ser previstos pelo menos um ponto de tomada quando o cômodo tiver área inferior a 2,25m², sendo esse ponto externo ao cômodo a, no máximo, 0,8m da porta de acesso;    pelo menos um ponto de tomada quando o cômodo tiver entre 2,25m² e 6m²; um ponto de tomada a cada 5m, ou fração, do perímetro, se a área do cômodo for superior a 6m², devendo esses pontos ser espaçados tão uniformemente quanto possível.


⦁ A potência determinada para cada ponto de tomada depende dos equipamentos previstos para serem alimentados e não deve ser inferior a:

⦁ Em banheiros, cozinhas, copas, áreas de serviço, lavanderias e análogos, 600VA por tomada, até 3 pontos, e 100VA por ponto adicional. Quando a quantidade superar 6, admite-se o critério de atribuição de potências seja no mínimo 600VA por tomada, até dois pontos, e 100VA às demais, sempre para cada ambiente.

⦁ A conexão de chuveiros elétricos ou aquecedores de água ao à alimentação deve ser direta, sem uso de conectores ou tomadas. 

 

A divisão de circuitos em residências, instalações prediais de uso residencial, comercial ou coletivo, é um tema bastante discutido entre os profissionais da área, principalmente quando entram em conflito a norma ABNT-NBR-5410:2004 (Instalações elétricas de baixa tensão) com o conhecimento público e popular, muitas vezes não adequado e algumas vezes perigoso. É consenso que a maioria das residências unifamiliares hoje não possui uma distribuição adequada dos circuitos elétricos, principalmente porque as instalações são consideradas simples e muitos profissionais da construção civil sem treinamento acabam assumindo a função de eletricista e realizando novas instalações e reformas de instalações existentes sem o devido cuidado. Quando analisamos instalações prediais comerciais ou residenciais multifamiliares, a situação não é tão generalizada como nas instalações residenciais, por conta das edificações serem construídas por empresas especializadas, a fiscalização das novas edificações é substancialmente mais presentes e, preponderantemente, as exigências do Corpo de Bombeiros para renovação dos Autos de Vistoria do Corpo de Bombeiros, AVCB, que periodicamente exigem uma avaliação das instalações elétricas como parte dos documentos exigidos para renovação dos AVCB’s.


Para conjecturar, utilizaremos a NBR-5410 como base para nossas avaliações neste capítulo.


A referida norma Brasileira de instalações elétricas de baixa tensão tem seu campo de aplicação determinado para Instalações elétricas em corrente alternada sob uma tensão nominal igual ou inferior a 1000V em corrente alternada com frequência inferior a 400Hz, ou a 1500V em corrente contínua, a partir da origem da instalação. Aplica-se, na prática, às instalações novas e a reformas em instalações existentes, limitando-se às instalações elétricas internas, ou seja, após a medição da concessionária de energia elétrica.


Um ponto importante para se ressaltar é o termo “Origem da instalação”. A origem de instalações alimentadas diretamente por rede de distribuição pública em baixa tensão corresponde aos terminais de saída do dispositivo geral de comando e proteção; no caso excepcional em que tal dispositivo se encontre antes do medidor, a origem corresponde aos terminais de saída do medidor. Em instalações com alimentação em alta tensão, seja por cabines primárias de distribuição ou por subestações de alta tensão, a origem dessas instalações corresponde aos terminais de saída do transformador. Em situações onde a subestação possuir vários transformadores, a cada transformador corresponderá uma origem, havendo tantas instalações quantos forem os transformadores. Nas instalações alimentadas por fonte própria de energia em baixa tensão, a origem é considerada de forma a incluir a fonte como parte da instalação. 


A NBR-5410 tem sua abrangência determinada por instalações Residenciais, comerciais estabelecimentos de uso público, estabelecimentos industriais, instalações agropecuárias ou hortifrutigranjeiras, edificações pré-fabricadas, reboques de acampamento (trailers), locais de acampamento (campings), marinas e instalações análogas, canteiros de obra, feiras, exposições e outras instalações temporárias.


Retomando o raciocínio sobre divisão de circuitos, precisamos entender qual a importância do tema. Uma distribuição de energia bem organizada pode diminuir as consequências de uma falha por sobrecarga ou curto-circuito, a qual provocará apenas o seccionamento do circuito defeituoso pois em um circuito desorganizado, uma falha geralmente acarreta no seccionamento do disjuntor geral o que provoca do desligamento total da instalação desnecessariamente. Cabe ressaltar que em uma situação como essa, o eletricista que prestará atendimento para solucionar o defeito não poderá utilizar ferramentas elétricas muitas vezes necessárias a manutenção adequada do local defeituoso. Complementando o problema de seletividade dos circuitos, o risco de acidente é substancialmente aumentado em uma instalação em que haja falta de iluminação devido a um seccionamento geral, principalmente quando a falha ocorre no período noturno.


Para facilitar o funcionamento adequado dos dispositivos de proteção, garantindo seletividade, precisamos selecionar corretamente os disjuntores de proteção dos circuitos, além de separar corretamente as cargas conforme os requisitos da NBR-5410. Uma correta divisão de circuito garante também que a instalação seja segura e não haja desperdício de energia elétrica.


Um bom projeto se inicia no entendimento das necessidades da instalação quanto ao seu uso, pois, por exemplo, a utilização como consultório dentário de uma sala comercial de 5mx5m requer uma distribuição de iluminação e tomadas absolutamente diferentes de um quarto com as mesmas dimensões. 


Sendo assim, uma vez determinadas as cargas a serem alimentadas em uma instalação elétrica, devemos planejar a distribuição em diversos circuitos das cargas planejadas. A seguir apresentamos algumas regras da ABNT NBR 5410:2004 referentes à distribuição dos circuitos.


Na cláusula 4.2.5 da referida norma, transcrita abaixo, temos: 

- “A instalação deve ser dividida em tantos circuitos quantos necessários, devendo cada circuito ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida através de outro circuito”. 


- A divisão da instalação em circuitos deve ser de modo a atender, entre outras, às seguintes exigências:


Segurança: Por exemplo, evitando que a falha em um circuito prive de alimentação toda uma área;

Conservação de energia: possibilitando que as cargas de iluminação e/ou de climatização sejam acionadas na justa medida das necessidades;

Funcionais: Por exemplo, viabilizando a criação de diferentes ambientes, como os necessários em auditórios, salas de reunião, espaços de demonstração, recintos de lazer, etc.;

De produção: minimizando as paralisações resultantes de uma ocorrência;

De manutenção: facilitando ou possibilitando ações de inspeção e de reparo;


Devem ser previstos circuitos distintos para partes da instalação que requeiram controle específico de tal forma que estes circuitos não sejam afetados pelas falhas de outros (por exemplo, circuitos de supervisão predial).


Na divisão da instalação devem ser consideradas também as necessidades futuras. As ampliações previsíveis devem se refletir não só na potência de alimentação, mas também na taxa de ocupação dos condutos e dos quadros de distribuição.


Os circuitos terminais devem ser separados em função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em especial, circuitos terminais distintos devem ser previstos para pontos de iluminação e para pontos de tomada. 


Na cláusula 4.2.5.5 da NBR-5410, transcrita abaixo, temos:


- “Os circuitos terminais devem ser individualizados pela função dos equipamentos de utilização que alimentam. Em particular, devem ser previstos circuitos terminais distintos para pontos de iluminação e para pontos de tomada”. Juntas, estas duas regras nos obrigam a separar circuitos de iluminação e tomadas nas instalações em geral

.

As cargas devem ser o mais igualmente e equilibradamente distribuídas entre as fases.


Quando uma instalação tiver mais de uma fonte (rede distribuição, geração local, etc.) a distribuição de cada uma delas deve ser arranjada de maneira individualizada e diferenciada umas das outras. Em especial, admite-se que sejam comuns nos casos abaixo:


⦁ Circuitos de sinalização e comando, no interior de quadros;


⦁ Conjuntos de manobra especialmente projetados para efetuar o intercâmbio das fontes de alimentação, conhecidos como QTA’s (quadros de transferência automática Rede-Gerador).


⦁ Linhas abertas e nas quais os condutores de uma e de outra alimentação sejam adequadamente identificados.


Todo ponto de utilização previsto para alimentar exclusivamente um equipamento com corrente alternada nominal superior a 10A deve ter alimentação independente, chamado de Tomada de Uso Específico.

 

Os pontos de tomada de copas, cozinhas, lavanderias e locais correlatos devem ser alimentados por circuitos exclusivos e dedicados, destinados à alimentação das tomadas desses cômodos.

Para instalações residenciais unifamiliares ou multifamiliares, hotéis e outros locais de habitação, a norma abre exceção às regras de separação e determina que, para certas situações podemos ter iluminação e tomadas alimentados por mesmo circuito, desde que respeitadas algumas condições, que são:


1 - A corrente do circuito comum (iluminação + tomadas) não deve superar 16A;


2 – Todos os pontos de iluminação não podem ser alimentados por um único circuito, caso esse circuito seja comum para iluminação e tomadas; 


É importante ressaltar que associar cargas de iluminação e tomadas no mesmo circuito é opcional. A regra geral para a divisão de circuitos é sempre salutar e consiste na separação das cargas de iluminação e tomadas, tratando como exceção casos isolados na área residencial. 


Lembramos ainda que um circuito de iluminação deve ter seção mínima de 1,5 mm² e um circuito de tomada deve ter seção mínima de 2,5 mm², e quando juntamos estas cargas no mesmo circuito, este deve ter seção mínima de 2,5 mm².


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Bibliografia


ABNT NBR 5410: 2004 – Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas técnicas. 2004.


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Disponível em: <http://www.quimica.ufpr.br/ eduquim/pdf/experimento8.pdf>. Acesso em: 16 fev. 2011.


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Website TODA MATERIA :<http:// https://www.todamateria.com.br/tipos-de-energia/>. Acesso em: 01 maio. 2018.


Website Wikipedia :<https://pt.wikipedia.org/wiki/>. Acesso em: 26 maio. 2018.



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