Eletrotécnica Predial

Eletrotécnica Predial

A eletrotécnica predial trata do projeto de instalações elétricas residenciais, envolvendo, entre outros aspectos, a previsão de carga de iluminação e tomadas, divisão da instalação em circuitos, dimensionamento dos condutores e eletrodutos, odimensionamento dos dispositivos de proteção e aterramento.

Geração, transmissão e distribuição de energia elétrica

Geração

A energia elétrica usada nas residências geralmente é gerada em lugares distantes dos pontos de consumo, em usinas hidroelétricas, termoelétricas, eólicas ou termo nucleares .

Transmissão

Uma vez gerada, a energia elétrica deve ser transportada até os locais de consumo, através de linhas de transmissão. As linhas de transmissão geralmente percorrem grandes distâncias e transportam energia em alta tensão. As linhas de transmissão tem origem em subestações elevadoras, construídas próximo as unidades geradores, as quais elevam a tensão para valores entre 69 kV e 750 kV. Chegando aos centros consumidores existem as subestações abaixadoras, cuja finalidade e baixar as tensão para serem distribuídas no meio urbano .

Distribuição

A rede de distribuição é a responsável pela entrega da energia elétrica nas unidades consumidoras.

Geralmente a rede de distribuição opera com dois valores de tensão:

• Rede de distribuição primária, que opera em alta tensão, como 13,8 kV;
• Rede de distribuição secundária, que opera em baixa tensão, como 127V ou 220V.

No meio urbano os grandes consumidores são supridos com energia elétrica em alta tensão e usam transformadores privados para abaixar a tensão para consumo interno.

Para os consumidores residenciais a energia é fornecida em baixa tensão, a partir de transformadores públicos da concessionária de energia.

Transformador para rede de distribuição

Tensões padronizadas de fornecimento em baixa tensão

A rede secundária de distribuição opera no sistema trifásico de fornecimento de energia elétrica, com quatro fios (três fases e um neutro).

No Brasil as tensões no sistema trifásico são padronizadas, podendo variar de estado para estado:

• 127V / 220V (tensões fase-neutro e fase-fase), por exemplo no Paraná;
• 220V / 380V (tensões fase-neutro e fase-fase), por exemplo em Santa Catarina.

Eletrodomésticos e equipamentos elétricos residenciais

Normalmente os eletrodomésticos e equipamentos elétricos residenciais são fabricados para funcionar em 127V, 220V ou em ambos (bivolts).

Rede com fase-neutro 127V (fase-fase 220V)

Em uma rede que fornece tensões de 127V/220V é possível dispormos de tomadas 127V e 220V em uma instalação elétrica. Desta forma, este tipo de rede permite operar os dois tipos de equipamentos.

Uma vantagem da rede de 127V é apresentar menor risco quanto aos efeitos de um choque elétrico, já que é uma tensão mais baixa que a tensão de 220V.

Rede com fase-neutro 220V (fase-fase 380V)

Em uma rede que fornece tensões de 220V/380V, somente poderemos dispor da tensão de 220V, não sendo possível a ligação de equipamentos de 127V sob o risco de danificá-los.

Uma vantagem da rede de 220V é poder operar com fiação de menor espessura, uma vez que a corrente será menor para uma mesma potência de equipamentos.

A rede 220V/380V é útil em instalações industriais para o acionamento de motores trifásicos 380V.

Fornecimento monofásico, bifásico ou trifásico em 127V / 220V

Dependendo da potência instalada na unidade consumidora, o fornecimento de energia pode ser monofásico, bifásico ou trifásico.

Vamos somente considerar o fornecimento em 127V / 220V, que é o padrão usado no Paraná.

Monofásico

Fornecimento de energia a dois fios (1 fase + 1 neutro):

• Tensão fase-neutro: 127V

Bifásico

Fornecimento de energia a três fios (2 fase + 1 neutro):

• Tensão fase-neutro: 127V
• Tensão fase-fase: 127 x ${\sqrt {3}}$ = 220V

Trifásico

Fornecimento de energia a quatro fios (3 fase + 1 neutro):

• Tensão fase-neutro: 127V
• Tensão fase-fase: 127 x ${\sqrt {3}}$ = 220V

Entrada de energia

A entrada energia para consumidores residenciais é padronizada pela concessionária, podendo ser monofásica, bifásica ou trifásica, dependendo da potência instalada na unidade consumidora.

Os principais elementos de uma entrada de energia são:

• Ramal de ligação: Fios de ligação da rede da concessionária até o medidor de energia;
• Medidor de energia: Realiza a medição do consumo de energia em kWh para fins de tarifação;
• Aterramento: Haste de cobre de aterramento junto ao medidor, na qual o neutro é aterrado e também é derivado fio terra de proteção para os circuitos internos da residência.
• Quadro de distribuição: Quadro central com disjuntores individuais para cada circuito da instalação elétrica residencial.

Quadro de Distribuição Monofásico

Condutores fase, neutro e terra

Os condutores fase, neutro e terra são padronizado por meio de cores em uma instalação elétrica, a fim de facilitar a instalação, manutenção e a segurança da instalação.

Cores padronizadas pela NBR 5410:

• Neutro: Azul Claro
• Terra: Verde-amarelo (ou Verde)

Cores recomendadas:

• Fase: Preto, Marrom ou Vermelho

Nos diagramas unifilares utilizados nas instalações elétricas residenciais, os condutores fase, neutro, terra e retorno são represenados por símbolos:

Referências

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--Evandro.cantu (discussão) 15h03min de 6 de abril de 2015 (BRT)

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