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Instalações elétricas prediais comerciais e residenciais


prédios sob a luz do sol

Preâmbulo


As instalações elétricas prediais, sejam elas residenciais ou comerciais, tem particularidades bastante distintas das instalações industriais e residenciais unifamiliares, notadamente em três aspectos: 


- Custo do metro quadrado é bastante elevado para ser utilizado em salas de medição e prumadas de distribuição;

- Quedas de tensão elevadas em andares muito altos.

- Circulação de profissionais leituristas das distribuidoras circulando nas áreas comuns dos edifícios.


Seguindo as recomendações de distribuição dos circuitos abordados no capítulo anterior (apostila 2, capítulo 4), o dimensionamento dos circuitos internamente às unidades autônomas (salas de escritórios ou apartamentos residenciais) deve seguir as mesmas regras e os mesmos requisitos normativos. Abordaremos então os pontos de vista relevantes acima destacados e suas implicações nas instalações elétricas.


Custos do metro quadrado é bastante elevado para ser utilizado em salas de medição e prumadas de distribuição


Se avaliarmos a razão pela qual construímos edificações com muitos andares chegaremos à conclusão de que, como os centros urbanos são os locais onde todos procuram viver ou trabalhar, não há espaço de chão livre para todos. Assim sendo, precisamos “empilhar” tanto residências como escritórios para que caibamos todos próximos aos serviços públicos de melhor qualidade, como escolas, transporte público, hospitais e tantas outras benesses das grandes cidades.


Sendo assim, por conta da lei da oferta e da procura, o preço do metro quadrado nesses locais é bastante elevado, o que obriga as instalações a ocuparem o menor espaço possível, tanto nos pavimentos de serviço como garagens ou térreo como nos pavimentos tipo. 


Entendidas as razões dessa motivação, é possível concluir que tecnologias e produtos que economizem esses espaços são muito procurados por construtoras, arquitetos e engenheiros para que consigam vender mais metros quadrados aos seus clientes, mais vagas de garagem, e mais segurança para que quando leituristas dos diversos serviços (água, luz, gás, etc..), não precisem entrar nas edificações, e evitem serem surpreendidos por bandidos que entram junto nos edifícios quando o leiturista vai cumprir sua função, redução de custos com ineficiência energética, etc...


Quedas de tensão elevadas em andares muito altos


A queda de tensão é uma perda de energia considerada perda técnica, pois é decorrente da dissipação de energia por meio de calor na resistência do cabo, conhecida como “perda Joule”. 


Segundo a NBR-5410 : 2004 – Instalações Elétricas de baixa tensão, em qualquer ponto da instalação, a queda de tensão não deve superarsuperara os valores estabelecidos, dados em relação ao valor da tensão nominal da instalação. Os limites são:


  1. 7%, considerando desde os terminais secundários do transformador de média tensão para baixa tensão, sendo o transformador interno à da unidade consumidora.

  2. 7%, considerando os terminais secundários do transformador da distribuidora ou concessionária de energia, quando ali estiver localizado o ponto de entrega da instalação. O ponto de entrega é definido como a conexão do sistema elétrico da distribuidora com a unidade consumidora e situa-se no limite da via pública com a propriedade onde esteja localizada a unidade consumidora, segundo a Resolução Normativa ANEEL n. 418, de 23 de novembro de 2010 (Diário Oficial de 1 de dez. 2010, seção 1, p. 76).

  3. 5%, considerados a partir do ponto de entrega.

  4. 7%, considerados a partir dos terminais do gerador. 


Esses limites de queda de tensão são aplicáveis quando a tensão nominal dos equipamentos for a mesma tensão nominal da instalação. Em nenhuma hipótese, esta queda de tensão calculada pode superar 4% nos circuitos terminais.


Nos casos onde a fonte é a empresa de distribuição, notadamente nas alíneas a, b e c acima, quando os circuitos principais tiverem comprimento superior a 100m, os limites de queda de tensão podem ser aumentados de 0,005% por metro de linha superior a 100m, sem que essa suplementação, entretanto, supere 0,5%.


Quedas de tensão superiores às acima indicadas podem ser aceitas para equipamentos com elevada corrente de partida, durante este processo,  desde que dentro dos limites aceitos pelas normas específicas do equipamento.


Para o cálculo de queda de tensão num circuito, deve ser utilizada a corrente de projeto do circuito, sendo que essa corrente deve incluir as correntes oriundas de distorções harmônicas.


Cálculo da queda de tensão


Os valores correspondentes às resistências em corrente alternada, à temperatura de operação e às reatâncias dos condutores devem estar de acordo com as características técnicas fornecidas pelo fabricante dos condutores. Tais características deverão ser informadas no detalhamento do cálculo de queda de tensão.

As quedas de tensão em condutores podem ser calculadas através das seguintes equações:


Cálculo da queda de tensão em circuitos monofásicos

Cálculo da impedância - Z=R× cos ∅  +X × sin ∅ 

Cálculo da queda de tensão - ∆V=2×L×Z×I×10-3

Cálculo da porcentagem da queda de tensão - ∆V%= ∆VV×100%


Cálculo da queda de tensão em circuitos trifásicos

Cálculo da impedância - Z=R× cos ∅  +X × sin ∅ 

Cálculo da queda de tensão - ∆V(3∅)=3×L×Z×I×10-3

Cálculo da porcentagem da queda de tensão - ∆V(3∅)%= ∆V(3∅)V×100%


Onde:

R: Resistência de fase, em C.A. e a temperatura de operação [mΩ/m];

X: Reatância de fase [mΩ/m];

Z: Impedância de fase [mΩ/m];

L: Comprimento do trecho de condutor [m];

I: Corrente de carga na extremidade do trecho [A];

Cos φ: Fator de potência = 0,92;

ΔV(3Φ): Queda de tensão na extremidade do trecho trifásico [V];

ΔV: Queda de tensão na extremidade do trecho monofásico [V];

V: Tensão nominal de fase a fase para circuitos trifásicos, ou fase a fase

ou fase a neutro para circuitos monofásicos [V];

ΔV%(3Φ): Queda de tensão na extremidade do trecho trifásico [%];

ΔV%: Queda de tensão na extremidade do trecho monofásico [%].


Considerações sobre a queda de tensão e a escolha dos condutores


Em edificações multifamiliares verticais ou edificações comerciais verticais, considerando-se o fenômeno da concentração nos grandes centros urbanos, a quantidade de andares tem sido cada vez maior. Sendo assim, muitas soluções têm sido implementadas no âmbito da engenharia, para vencer ou mitigar a queda de tensão e prover energia com qualidade a todos os condôminos nestas instalações.


A escolha dos condutores, da tensão e da formatação mais eficazes na distribuição dos circuitos tem sido determinante nos escritórios de engenharia, notadamente a pulverização dos elementos de medição nos andares da edificação, para a elaboração dos projetos.


A utilização de cabos unipolares desde os centros de medição tradicionais localizados no andar térreo da edificação até cada um dos conjuntos em seus andares têmtem sido substituídos por trechos de barramentos blindados, que podem ser boas alternativas neste trecho da instalação em substituição ao sistema de alimentação individual, não porque os barramentos blindados sejam melhores ou piores tecnicamente em comparação aos fios e cabos, mas por conta da possibilidade de se levar a energia concentrada num único conjunto condutor desde a transformação até o ponto de entrega a cada um dos consumidores localizados nos diversos andares da edificação. Os centros de medição tradicionais impossibilitam esse tipo de alternativa técnica pois, após o medidor da concessionária que está localizado no andar térreo, é obrigatória a utilização de um circuito de cabos exclusivo para cada unidade consumidora desde o andar térreo até o apartamento ou conjunto comercial, qualquer que seja o andar e qualquer que seja a distância até lá. Devemos lembrar então que também para este circuito é necessário calcular a queda de tensão máxima baseada nos preceitos da NBR-5410, descrita em 1.3 deste capítulo.


Circulação de profissionais leituristas das distribuidoras circulando nas áreas comuns dos edifícios


Considerando que, para distribuição otimizada do ponto de vista da queda de tensão máxima permitida pela NBR-5410, adotemos a solução de distribuição com barramentos blindados desde a origem da instalação até o ponto de entrega aos diversos consumidores em seus andares, teremos então os medidores distribuídos nos andares, obrigando o leiturista da distribuidora a percorrer todos os andares, medidor por medidor, para executar a leitura dos consumos, todos os meses. Essa particularidade é agravada, em tempos de altos índices de violência urbana. Assim sendo, é necessária a implementação de soluções de engenharia que promovam maneiras de medição à distância, telemetria ou medição eletrônica centralizada num ponto da instalação localizado próximo às guaritas ou portarias dos edifícios. 


Medição eletrônica centralizada usando barramentos blindados até a medição



Colocados as motivações técnicas, a maioria das concessionárias do Sul e Sudeste Brasileiro adotaram a medição eletrônica centralizada, que consiste no estabelecimento da origem da instalação em um Quadro de Distribuição Centralizado no andar térreo, acompanhado de acessórios de proteção contra surtos de tensão, medidores de áreas comuns, administrativas e circuitos de combate a incêndio, que alimentam linhas de barramentos blindados que distribuem nos andares a energia individualizada. Vejamos alguns requisitos aplicados a esta solução.


fórmula

As unidades consumidoras individuais, com carga total instalada igual ou inferior a 75 kW, em rede de distribuição aérea, ou igual ou inferior a 2.500 kW em rede de distribuição subterrânea, são ligadas em tensão secundária de distribuição, obedecidas às normas da ABNT e às legislações vigentes aplicáveis. 


Há 3 (três) modalidades de fornecimento, conforme o número de fases ou fios (condutores):


• Modalidade “A” - uma fase e neutro: 2 fios (condutores);

• Modalidade “B” - duas fases e neutro: 3 fios (condutores);

• Modalidade “C” - três fases e neutro: 4 fios (condutores).


Nas três modalidades, a palavra “neutro” deve ser entendida como designando o condutor de mesmo potencial que a terra.


Barramento Blindado é o elemento de um sistema de linha elétrico pré-fabricado completo com barras, seus suportes e isolação, invólucro externo, bem como eventuais meios de fixação e de conexão a outros elementos, com ou sem recurso de derivação, destinados a alimentar e distribuir energia elétrica em edificações para uso residencial, comercial, público, agrícola e industrial.


fórmula

No desenho 77, é apresentada uma caixa de medidores com capacidade de alojar até 6 medidores de 6 unidades consumidoras autônomas, apartamentos ou salas comerciais, conectada ao barramento blindado diretamente. 


Cabe ressaltar que a conexão entre o dispositivo de proteção localizado após o medidor é realizada somente por meio de fios e cabos, conduzindo a energia até o quadro geral de cada uma das unidades consumidoras, seja ela um apartamento residencial ou uma sala comercial.


©Todos os direitos reservados a Cordeiro Cabos Elétricos S/A (Programa Energy Master)


Bibliografia


Livro de instruções gerais para fornecimento de energia elétrica em tensão secundária de distribuição da Eletropaulo – edição 2014.


ABNT NBR ISO/CIE 8995-1:2013  - Iluminação de ambientes de trabalho - Parte 1: Interior; ABNT/CB-003 Eletricidade de 21/03/2013.


Revista O SETOR ELÉTRICO, 74ª edição – Fascículo Sistemas de iluminação, capítulo III, autor: KAWASAKI, Juliana Iwashita, Edição 74 – Março de 2012


HÉMERY, Daniel; BEBIER, Jean Claude; DELÉAGE, Jean-Paul. Uma História da Energia. Brasília: Editora Universidade de Brasília. 1993.


GUIMARÃES, Orliney Maciel; KUWABARA, Izaura Hiroko. Calorias: a energia contida nos alimentos. UFPR – Universidade Federal do Paraná, 2011. Departamento de Quíca. Disponível em: <http://www.quimica.ufpr.br/ eduquim/pdf/experimento8.pdf>. Acesso em: 16 fev. 2011.


FARIAS, Leonel Marques; SELLITTO, Miguel Afonso. Uso da energia ao longo da história: evolução e perspectivas futuras. Revista Liberato, Novo Hamburgo, v. 12, n. 17, p. 01-106, jan./jun. 2011


TESSMER, Hélio. Uma síntese histórica da evolução do consumo de energia pelo homem. Novo Hamburgo, 2002. Disponível em: <http://www. liberato.com.br/upload/arquivos/0131010716090416. pdf>. Acesso em 16 fev. 2011.


HÉMERY, Daniel; BEBIER, Jean Claude; DELÉAGE, Jean-Paul. Uma História da Energia. Brasília: Editora Universidade de Brasília. 1993.


TERCIOTE, Ricardo. Eficiência energética de um sistema eólico isolado. UNICAMP, Campinas: 2002. Disponível em:<http:// www.feagri.unicamp.br/energia/agre2002/ pdf/0100.pdf>. Acesso em: 20 fev. 2011.


DUTRA, Ricardo Marques. Viabilidade técnico-econômica da energia eólica face ao novo marco regulatório do setor elétrico brasileiro. Rio de Janeiro, 2001. Disponível em: <http://www.cresesb.cepel.br/publicacoes/teses_mestrado/200102_dutra_r_m_ms.pdf>. Acesso em: 20 fev. 2011.


AMARAL, Danilo. História da Mecânica - O motor a vapor. UFPB, 2010. Disponível em:<http://www.demec.ufmg.br/port/d_online/diario/Ema078/historia%20do%20motor%20 a%20vapor.pdf>. Acesso em: 22 fev. 2011. CGEE – Centro de Gestão e Estudos Energéticos.


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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