Manual de Instalações Elétricas, 2ª edição

Autor(es): NISKIER, Julio
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Em sua segunda edição, Manual de Instalações Elétricas relaciona os principais fundamentos da disciplina com as determinações mais recentes da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Ideal como livro-texto para estudantes e como material de apoio para engenheiros, técnicos e projetistas, este livro aborda os diferentes aspectos das instalações elétricas, desde os conceitos básicos de eletricidade à execução das instalações, considerando também questões fundamentais como o desperdício de energia, a proteção das edificações, a economia dos condutores elétricos, e até mesmo o projeto executivo. Estabelecendo as bases para a aprendizagem e, ao mesmo tempo, intimamente vinculado à aplicação prática, Manual de Instalações Elétricas é uma obra versátil e adequada para usos variados.

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1 - Conceitos Básicos de Eletricidade com Vistas a Instalações

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Conceitos Básicos de Eletricidade com Vistas a Instalações

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Constituição da Matéria

1.1  �

A compreensão dos fenônemos elétricos supõe um conhecimento básico da estrutura da matéria, cujas noções fundamentais serão resumidas a seguir.

Toda matéria, qualquer que seja seu estado físico, é formada por partículas denominadas moléculas. As moléculas são constituídas por combinações de tipos diferentes de partículas extremamente pequenas, que são os átomos. Quando uma determinada matéria é composta de átomos iguais, é denominada elemento químico. É o caso, por exemplo, do oxigênio, hidrogênio, ferro etc., que são alguns dos elementos que existem na natureza. A molécula da água, como sabemos, é uma combinação de dois átomos de hidrogênio e um de oxigênio.

Figura 1.1   Molécula da água.

Os átomos são constituídos por partículas extraordinariamente pequenas, das quais as mais diretamente relacionadas com os fenômenos elétricos básicos são as seguintes:

 

2 - Fornecimento de Energia aos Prédios. Alimentadores Gerais

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Fornecimento de Energia aos

Prédios. Alimentadores Gerais

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Ocorreram modificações no sistema elétrico brasileiro. A privatização das empresas de eletricidade, a criação da ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica), bem como a edição de documentos básicos que enumeraremos a seguir:

I. AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA – ANEEL – RESO�

LUÇÃO NORMATIVA No 414, DE 9 DE SETEMBRO DE 2010. Estabelece as Condições Gerais de Fornecimento de Energia Elétrica de forma atuali� zada e consolidada.

II. NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 5410:2004, Instalações elétricas de baixa tensão, Revisão de 2004, Versão Corrigida de 17.03.2008.

III. NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 14039:2005, Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV, segunda edição de 31.05.2005, válida a partir de 30.06.2005.

IV. LIGHT SESA – RECON – BT – ENTRADAS INDIVIDUAIS E COLE�

TIVAS. Regulamentação para o fornecimento de energia elétrica a consu� midores em Baixa Tensão. Novembro de 2007.

 

3 - Instalações para Iluminação e Aparelhos Domésticos

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Instalações para Iluminação e Aparelhos Domésticos

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3.1   �Normas que Regem as Instalações em Baixa Tensão

O documento fundamental sobre o qual este capítulo se baseia é a Norma Brasileira

ABNT: a NBR 5410:2004, versão corrigida em 17/03/2008. Serão expostas, também, as definições usualmente utilizadas nos projetos de instalações elétricas. Simultaneamente aplicaremos o regulamento da Light: RECON – BT – Regulamentação para fornecimento de energia elétrica a consumidores em Baixa Tensão, de novembro de

2007, que, em publicação recente, estabeleceu as condições atualizadas para as instalações em sua área de concessão, bem como o Painel Setorial INMETRO de 11 de abril de 2006, padrão NBR 14136 (novembro de 2002), que determina plugues e tomadas a serem obrigatórios na execução das instalações.

3.2   Elementos Componentes de uma Instalação Elétrica

Para que se possa elaborar um projeto de instalações elétricas, é necessário que fiquem caracterizados e identificados os elementos ou partes que compõem o projeto. É o que será feito a seguir. Além disso, deverão ser utilizados os Símbolos e as Convenções, a linguagem normalizada dos projetos elétricos.

 

4 - Economia dos Condutores Elétricos. Dimensionamento e Instalação. Aterramento. O Choque Elétrico

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Economia dos Condutores

Elétricos. Dimensionamento e Instalação. Aterramento.

O Choque Elétrico

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4.1  �Considerações Básicas

Condutor elétrico é um corpo constituído de material bom condutor, destinado à transmissão da eletricidade. Em geral é de cobre eletrolítico e, em certos casos, de alumínio.

Fio é um condutor sólido, maciço, de seção circular, com ou sem isolamento.

Cabo é um conjunto de fios encordoados, não isolados entre si. Pode ser isolado ou não, conforme o uso a que se destina. É mais flexível que um fio de mesma capacidade de carga.

Com frequência, os eletrodutos conduzem os condutores de fase, neutro e terra, simultaneamente. Esses condutores são eletricamente isolados com o revestimento de material mau condutor de eletricidade, e que constitui a isolação do condutor. Um cabo isolado é um cabo que possui isolação. Além da isolação, recobre-se com uma camada denominada cobertura quando os cabos devem ficar em instalação exposta, colocados em bandejas ou diretamente no solo.

 

5 - Comando, Controle e Proteção dos Circuitos

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Comando, Controle e

Proteção dos Circuitos

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s circuitos elétricos são dotados de dispositivos que permitem:

a) A interrupção da passagem da corrente por seccionamento. São os aparelhos de comando. Compreendem os interruptores, as chaves de faca, os contatores, os disjuntores, as barras de seccionamento etc.

Estes dispositivos permitem a operação e a manutenção dos circuitos por eles manobrados. b) A proteção contra curtos-circuitos ou sobrecargas. Em certos casos, o mesmo dispositivo permite alcançar os objetivos acima citados (disjuntores, por exemplo).

Vejamos os dispositivos mais comumente usados em instalações de baixa tensão para as finalidades mencionadas. Destacamos a NBR 5361, Norma da Associação

Brasileira de Normas Técnicas sobre “Disjuntores de baixa tensão” emitida em setembro de 1998.

5.1 Dispositivos de Comando dos Circuitos

Vimos, no Cap. 3, vários tipos de interruptores unipolares que ligam ou desligam lâmpadas e que interrompem a corrente no fio fase, ao qual são ligados. Observamos, na oportunidade, que o fio neutro vai à lâmpada e não ao interruptor. Analisamos, também, o funcionamento dos interruptores paralelo e intermediário. Uma tomada de corrente também pode ser considerada como um dispositivo de seccionamento.

 

6 - Contra o Desperdício de Energia. Correção do Fator de Potência. Harmônicos nas Instalações de Edifícios

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Contra o Desperdício de

Energia. Correção do Fator de Potência. Harmônicos nas

Instalações de Edifícios

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6.1  Fundamentos

Vimos anteriormente o que significa fator de potência (item 1.5.2 do Capítulo 1). O conceito desse fator nasce do fato de as indutâncias dos motores de indução, reatores e transformadores consumirem energias reativas além da energia ativa (devido ao aquecimento dos condutores ou lâmpadas e realização de trabalho mecânico). Essa energia reativa é consequência do efeito de autoindução na formação do campo magnético pela passagem da corrente nas bobinas dos equipamentos citados. O mesmo fato ocorre para motores síncronos, quando trabalhando subexcitados. A energia reativa não é medida pelos medidores de energia usuais, embora seja consumida, pois corresponde a uma troca de energia entre o gerador e o equipamento receptor. A energia efetivamente medida no medidor de watts-hora é a ativa e, como vimos, a potência correspondente é medida em watts.

 

7 - Proteção das Edificações. Para-raios Prediais. Sistemas de Proteção contra Descargas Atmosféricas (SPDA)

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Proteção das Edificações.

Para-raios Prediais.

Sistemas de Proteção contra

Descargas Atmosféricas (SPDA)

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aumento das precipitações — e consequentemente dos raios — previsto para as próximas décadas, preocupa as distribuidoras de energia elétrica. De acordo com levantamento efetuado entre 2006 e 2010, os eventos climáticos extremos tornaram as interrupções no fornecimento de energia 19 % mais frequentes e 28 % mais duradouras.

A pesquisa realizada pela Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica propõe uma nova rede nacional de detecção de raios, ampliada e munida de informações mais detalhadas, capaz de proteger melhor as redes de energia.

Melhorando o mapeamento, saberemos com mais precisão onde caíram os raios e poderemos posicionar melhor os para-raios. São equipamentos que protegem as redes elétricas da maioria das descargas elétricas.

7.1   Eletricidade Atmosférica

As nuvens são formadas por uma quantidade incomensuravelmente grande de partículas de

 

8 - Edifício Inteligente. Sistemas de Segurança e Centrais de Controle

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Edifício Inteligente. Sistemas de

Segurança e Centrais de Controle

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8.1   Edifício Inteligente

8.1.1  Verdades e mistificações

Imaginem que um computador central controle a distância todos os dispositivos da habitação, especifique automaticamente por telefone a manutenção necessária para assegurar todas as funções de vigilância na ausência dos moradores, ou administre os meios de comunicação entre o prédio e o mundo exterior. Há alguns anos, tudo isso pareceria ficção científica, mas hoje é uma bela realidade.

Na opinião dos técnicos e do público em geral, edifício inteligente é uma expressão mágica, que estimula a imaginação e faz cada um, a seu modo, supor o que seja.

Ocorre, de início, a indagação: esse edifício “inteligente” opõe-se ao edifício “burro”, malprojetado, canhestro, com espaços perdidos, sem uma infraestrutura técnica que assegure eficiência e conforto no trabalho? Certamente não é isso. Sempre houve construções bem concebidas. Voltemos no tempo. Quem visita as catacumbas romanas, construídas há vinte séculos, não se esquece de sua ventilação perfeita, muitos níveis abaixo do solo.

 

9 - Execução das Instalações. Materiais Empregados e Tecnologia de Aplicação

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Execução das Instalações.

Materiais Empregados e

Tecnologia de Aplicação

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m capítulos anteriores, fizemos referência a diversos materiais empregados em instalações elétricas à proporção que o assunto tratado indicava a conveniência de um esclarecimento dessa natureza.

Assim é que tratamos dos tipos de fios e cabos, chaves e disjuntores, reproduzindo figuras e tabelas de catálogos de conceituados fabricantes nacionais e estrangeiros.

Existem alguns outros materiais de uso corrente que foram por várias vezes mencionados, mas a cujo respeito não foram apresentados detalhes ou parênteses explicativos, para que não ocorresse descontinuidade na exposição e porque, em alguns casos, as explicações ou exigências de normas a respeito tornariam essas indicações por demais extensas.

O presente capítulo visa a oferecer dados, referências de normas e indicações sobre diversos desses materiais e a tecnologia da utilização dos mesmos, o que parece válido para o atendimento dos objetivos deste livro.

 

10 - Exemplo de Projeto de Instalação Elétrica

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Exemplo de Projeto de

Instalação Elétrica

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projeto de instalações elétricas é o nosso objetivo final. Deve ser claro (simbologia bem definida), completo (tubulação, enfiação e quadros), compartimento de medição aprovado pela concessionária local, com memória de cálculo e memorial descritivo (materiais a serem aplicados na execução).

10.1  �Elaboração de Projeto

Os diversos assuntos apresentados ao longo dos capítulos anteriores cristalizam-se na elaboração do projeto de instalações elétricas. Conforme repetidas vezes foi mencionado, o autor do projeto deve procurar, inicialmente, tomar conhecimento e obter as normas, prescrições e regulamentos pertinentes ao fornecimento de energia elétrica da concessionária na região em que a edificação venha a ser construída.

Para dar início ao seu trabalho, o projetista de instalações deverá ter em mãos os seguintes documentos:

• Projeto de arquitetura (escala 1:50 ou 1:100), com as plantas dos pavimentos, cortes e planta de situação.

 

11 - Unidades e Conversões de Unidades

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Unidades e Conversões de Unidades

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desenvolvimento e a consolidação da cultura metrológica vêm se constituindo em uma estratégia permanente das organizações, uma vez que resulta em ganhos de produtividade, qualidade dos produtos e serviços, redução de custos e eliminação de desperdícios. A construção de um senso de cultura metrológica não é tarefa simples, requer ações duradouras de longo prazo e depende não apenas de treinamentos especializados, mas de uma ampla difusão dos valores da qualidade em toda a sociedade.

Nesse sentido, este capítulo foi desenvolvido em consonância com o “Quadro Geral de Unidades de Medida”, publicado em 2007 pelo INMETRO/SENAI, de acordo com a Resolução CONMETRO no 12/88.

11.1  �Unidades Básicas do Sistema Internacional de Unidades – SI

Comprimento:

Massa:

Tempo:

Corrente elétrica:

Temperatura termodinâmica:

Quantidade de matéria:

Intensidade luminosa:

metro (m) quilograma (kg) segundo (s) ampère (A) kelvin (K) mol (mol) candela (cd)

 

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