PIU.doc
- 1. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 1 PROJECTO DE INSTALAÇÃO DE UTILIZAÇÃO (PROJECTO DE ELECTRIFICAÇÃO) INTRODUÇÃO . Vamos ver quais os principais procedimentos a ter em conta num projecto deste tipo. . Devemos ter sempre presente o Regulamento de Segurança de Instalações de Utilização de Energia Eléctrica (R.S.I.U.E.E.) pois este impõe um grande conjunto de regras que devem ser respeitadas. . No nosso caso, devido ao nível em que nos encontramos, iremos simplificar ao máximo o projecto, atendendo apenas a algumas das regras referidas. . O objectivo do presente projecto é fornecer aos alunos uma panorâmica geral sobre a forma como se realiza um projecto, e incutir-lhes a ideia de que as coisas são feitas como são devido às regras que se encontram estabelecidas por lei, aproveitando ainda para referir a razão dessas mesmas regras. PROCEDIMENTOS 1. Definir qual a utilização que se irá dar a cada divisão da casa Determinar quais os tipos de pontos de utilização (tomadas, lâmpadas) em cada divisão e a respectiva quantidade e potência. Vai servir para dimensionar o Quadro Geral de Entrada . Ter em conta a classificação dos locais relativamente ao seu ambiente. O artigo 359 do RSIUEE considera quartos, sala e corredor como locais sem riscos especiais e cozinha e casa-de-banho como locais temporariamente húmidos (THU). porquê a divisão? 2. Definir qual a localização do quadro de entrada (esta localização deve obedecer aos artigos 421 e 423 do RSIUEE) onde é? 3. Definir qual a localização dos pontos de utilização (iluminação, tomadas) As normas a respeitar quanto a essa localização, são: a) Pelo menos 2 tomadas em cada quarto e, se possível em paredes opostas; b) Pelo menos um ponto de luz fixo em cada divisão; c) Na cozinha, um mínimo de 3 tomadas com terra; d) Tomadas com terra individuais para máquinas de lavar. As regras relativas à aparelhagem são: a) Os aparelhos de comando (interruptores, comutadores, etc.) devem ser colocados de modo a que não sejam tapados pelas portas quando estas estão abertas. Por outro lado devem estar situados entre uma altura mínima de 1,10m e máxima de 1,20m; b) As tomadas devem situar-se entre 0,05m e 0,30m de altura nos locais em riscos especiais; entre 1,50m e 1,60m de altura, na casa-de-banho, e entre 1,10m e 1,20m de altura na cozinha.
- 2. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 2 EXECUÇÃO Como passo prévio, iremos desenhar um esboço de um apartamento típico / fracção autónoma, de 1 piso, que irá ser utilizado como base em todo o projecto. Sugerimos que cada aluno esboce, de memória, a planta do apartamento onde vive. No nosso caso, o esboço da fracção autónoma / apartamento que iremos usar ao longo do projecto é apresentado na figura seguinte:
- 3. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 3 DIMENSIONAMENTO DO QUADRO GERAL DE ENTRADA 1. Divisões da casa e respectivas potências a instalar em cada uma delas Normalmente é feita uma divisão imaginária, e aproximada, da casa, em várias partes, e que servirá de base para a definição dos disjuntores a usar no quadro geral de entrada. porquê usar vários disjuntores? No nosso caso optámos por dividir a fracção em “lado esquerdo” e “lado direito”. Lado Esquerdo: Compartimento Tipo de ponto de utilização = Iluminação Potência (W) dos pontos de iluminação Tipo de ponto de utilização = Tomada 1 Sala 1 ponto de luz central 100 2 s/Terra 2 pontos de luz nas paredes 60 + 60 1 Quarto 1 ponto de luz central 100 2 s/Terra 2 pontos de luz nas paredes - com. escada 60 + 60 1 WC 1 ponto de luz central 60 1 c/Terra 1 Hall de entrada 1 ponto de luz central 100 1 Varanda 1 ponto de luz central 60 Lado Direito: Compartimento Tipo de ponto de utilização = Iluminação Potência (W) dos pontos de iluminação Tipo de ponto de utilização = Tomada 1 WC 1 ponto de luz central 60 1 c/Terra 1 Hall Interior 1 ponto de luz central 60 2 Quartos 1 ponto de luz central em cada quarto 100 + 100 2 s/Terra 1 Cozinha 1 ponto de luz central 60 3 c/Terra + 2 individuais com Terra para máquinas de lavar 1 Varanda 1 ponto de luz central 60
- 4. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 4 2. Distribuição da Potência pelos disjuntores (base para a constituição do quadro geral de entrada) Iluminação do Lado Esquerdo = 100 + 60 + 60 + 100 + 60 + 60 + 60 + 100 + 60 660 W Iluminação do Lado Direito = 60 + 60 + 100 + 100 + 60 + 60 440 W Tomadas do Lado Esquerdo (2 Sala + 2 Quartos + 1WC ) = 700 x 5 3500 W Tomadas Lado Direito (1 WC + 4 Quartos) = 700 x 5 3000 W Máquina Lavar Roupa 2300 W Máquina Lavar Louça 2200 W 3 Tomadas restantes da Cozinha = 1000 x 3 3000 W nota: os valores de potência para as tomadas são valores típicos Teremos pois 7 disjuntores no quadro 3. Cálculo da Potência Total Máxima Da alínea anterior tiramos que ==> Potência Total é de: Pt = 660 + 440 + 3500 + 3000 + 2300 + 2200 + 3000 = 16.100 W
- 5. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 5 4. Cálculo da Potência Total a usar no Dimensionamento do Quadro Como os aparelhos nunca funcionam todos ao mesmo tempo temos de usar o chamado factor de simultaneidade para que não sobredimensionemos o projecto, isto é, para que não usemos materiais que suportem uma potência máxima (mais caros) que sabemos nunca irá ocorrer, pois, como dissemos, os aparelhos nunca são postos em funcionamento todos ao mesmo tempo. O factor de simultaneidade é tirado duma tabela própria que indicamos: P (KW) Factor de Simultaneidade 0 a 1 0,88 1 a 2 0,75 2 a 3 0,66 3 a 4 0,59 4 a 5 0,52 5 a 6 0,45 6 a 7 0,40 7 a 8 0,35 8 a 9 0,31 9 a 10 0,27 mais de 10 0,24 Então, para o nosso caso (Pt = 14100 W) podemos ver que o factor de simultaneidade é de 0,24. poquê? Multiplicando este valor pela Pt que obtivémos vamos então obter o valor da Potência que nos interessa para fazer o dimensionamento do Quadro. P = Pt x 0,24 = 16100 x 0,24 = 3864 W
- 6. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 6 5. Cálculo do Calibre dos Disjuntores Parciais do Quadro Para este cálculo temos de saber que a corrente é igual à potência a dividir pela tensão, isto é, I = P/U. Isto porque os valores dos disjuntores são dados em Ampéres (correntes). As potências parciais de cada um dos disjuntores já as sabemos pois calculámo-las anteriormente; A tensão U, de alimentação, é de 220V. Então, teremos: Iluminação do lado esquerdo I = 660/220 = 3 A ( 6A ) Iluminação do lado direito I = 440/220 = 2 A ( 6A ) Tomadas do lado esquerdo I = 3000/220 = 13,6 A ( 16A ) Tomadas do lado direito I = 3500/220 = 15,9 A ( 16A ) Tomada da máquina lavar roupa I = 2300/220 = 10,5 A ( 16A ) Tomada da máquina de lavar loiça I = 2200/220 = 10 A ( 16A ) Restantes 3 Tomadas Cozinha I = 2000/220 = 9,1 A ( 10A ) Como os disjuntores comerciais têm os valores de 6A,10A,15A,16A, 20A, 25A, 30A, 40A, 50A, 60A, escolhemos para cada um deles o calibre imediatamente superior ao calculado (indicado entre parênteses). 6. Cálculo do calibre do disjuntor geral / (de protecção do contador) O calibre do disjuntor que protege o contador será, calculando da mesma forma que utilizámos para os disjuntores parciais: I = 3864/220 = 17,6 A Disjuntor de 20 A (porquê 20?)
- 7. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 7 7. Cálculo da Secção dos Condutores de Entrada Existe uma tabela própria que nos indica o valor máximo de corrente que cada fio de uma determinada secção suporta: Secção do Condutor (mm2 ) Intensidade de Corrente Máxima Admissível (A) 1 13 1,5 17 2,5 22 4 29 6 37 10 50 16 70 25 95 35 120 Desta tabela podemos ver que poderíamos usar fio condutor de 1,5 mm2 para todos os circuitos. porquê? No entanto, por uma questão de prevenção (porque nunca se sabe que aparelhos vão ser ligados numa tomada) e para termos uma tolerância de segurança, costumam usar-se fios condutores de 2,5 mm2 para os circuitos de tomadas. Para os circuitos de iluminação, aqui sim, usaremos 1,5 mm2 .
- 8. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 8 8. Representação Esquemática do Quadro Geral de Entrada
- 9. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 9 DIMENSIONAMENTO DA COLUNA MONTANTE 1. Calcular a Potência Total Contratada pelos Inquilinos Vamos supor que o prédio tem 6 inquilinos e que todos contratam a mesma potência que calculámos anteriormente para 1 deles. Então P = 6 x 3864 = 23184 W porquê usar o valor 3864? 2. Multiplicar o Valor Obtido pelo Factor de Simultaneidade Neste caso o factor de simultaneidade é dado por uma tabela que reproduzimos: Número de Instalações de Utilização Coeficiente de Simultaneidade Até 4 1,00 5 a 9 0,78 10 a 14 0,63 15 a 19 0,53 20 a 24 0,49 25 a 29 0,46 30 a 34 0,44 35 a 39 0,42 40 a 49 0,41 50 e mais 0,40 No nosso caso, podemos ver na tabela que o factor de simultaneidade é de 0,78. porquê ? Então, a nossa potência Pfinal será igual a: Pfinal = P x 0,78 = 23184 x 0,78 = 18084 W Segundo o artigo 25 do RSIUEE, a coluna tem de ser trifásica, sendo a corrente em cada fase calculada do seguinte modo: 3 final P I xU = 18084 / 3 x 380 = 27,5 A
- 10. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 10 3. Dimensionar a Secção de cada Fase, do Neutro e do Condutor de Protecção - Terra Da tabela da página 5 vemos que a secção do condutor a usar deve ser de 6 mm2 , mas teremos de usar 10 mm2 que é a secção mínima permitida. Então teremos, na nossa coluna montante, 5 condutores de 10mm2 cada (3 fases, 1 neutro e um condutor de protecção – terra). 4. Escolher o Diâmetro do Tubo da Coluna Montante Da tabela dada Secção dos Condutores (mm2 ) Diâmetro dos Tubos (mm) Número de Condutores 1 2 3 4 5 10 32 32 32 40 40 16 32 32 40 40 50 25 32 40 50 50 63 35 32 50 63 63 63 50 40 50 63 75 75 70 40 63 75 75 90 95 50 63 90 90 90 ... ... ... ... ... ... podemos concluir que iremos usar tubo VD40 Nota: Falta dimensionar: disjuntores para coluna montante (1 por fase); Interruptor geral (entre portinhola e quadro de colunas – contando com potência do quadro de serviços comuns)
- 11. ESCOLA SECUNDÁRIA ALFREDO DA SILVA Projecto de Instalação de Utilização - Curso de Educação e Formação de Electricista de Instalações - 2006/2008 ____________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________ Luis J.- 28.08.2007 versão 1.0 pg. 11 Esquema Unifilar - Exemplo