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Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas.

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Apresentação em tema: "Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas."— Transcrição da apresentação:

1 Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas

2 ATERRAMENTO DE INSTALAÇÕES EM BAIXA TENSÃO u NORMAS BRASILEIRAS u NBR-5410/ Instalações Elétricas de Baixa Tensão u NBR-5419/ Proteção de Estruturas contra Descargas Atmosféricas

3 ESQUEMA TN-S u TN-S - condutores neutro e proteção separados

4 ESQUEMA TN-C-S u TN-C-S - condutores neutro e de proteção separados em parte da instalação

5 ESQUEMA TN-C TN-C - funções de neutro e proteção combinadas em um único condutor

6 u Esquema TN-C - a proteção somente pode ser realizada por dispositivo a sobrecorrente (disjuntor convencional), uma vez que este esquema é incompatível com o disjuntor DR (diferencial-residual) u No esquema TN-S ambos os dispositivos podem ser utilizados ESQUEMAS TN

7 ESQUEMA TT u TT - aterramentos distintos para a rede de energia e para as massas metálicas

8 ESQUEMA IT u IT - sistema isolado ou aterrado por impedância estando as massas diretamente aterradas

9 CONDUTOR DE PROTEÇÃO u FUNÇÃO - aterramento de massas metálicas de equipamentos elétricos u OBJETIVO – segurança humana contra choques devido a contatos indiretos – rápida atuação dos dispositivos de proteção

10 u Aterramento das massas metálicas a ele conectadas –esquema TN (predominante em redes industriais e prediais ) diretamente no ponto de aterramento da alimentação u A continuidade do condutor de proteção vem a ser um dos cinco ensaios básicos a que uma instalação deve ser submetida quando do seu comissionamento CONDUTOR DE PROTEÇÃO

11 CONDUTOR DE PROTEÇÃO DIMENSIONAMENTO u DEVE CONSIDERAR – aquecimento do condutor – resistência mecânica – impedância mínima u FORMA DE CÁLCULO – EXPRESSÃO - considera apenas o aquecimento – TABELA - atende também requisitos mecânicos e elétricos

12 CONDUTOR DE PROTEÇÃO OBSERVAÇÕES u canalizações de água e de gás não podem ser utilizados como condutores de proteção u somente condutores ou cabos podem ser utilizados como condutor PEN u um condutor de proteção pode ser comum a vários circuitos

13 ATERRAMENTO / NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão

14 INTEGRAÇÃO DOS ATERRAMENTOS u PELAS NORMAS NBR-5410 E NBR-5419 INTERLIGAM-SE: – neutro e condutores de proteção da rede de energia – aterramentos do sistema de proteção contra raios – ferragens e estruturas metálicas – aterramentos de instalações especiais

15 NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão u aterramento principal integrado à estrutura da edificação u entradas de energia e sinais localizadas próximas entre si e junto ao aterramento comum u aterramento do neutro feito somente na entrada da instalação

16 NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão u entradas de energia e de sinais com dispositivo de proteção contra sobretensões u a cabeação de um circuito de energia deve formar um grupo compacto, incluindo o condutor de aterramento u bitola mínima do cabo de cobre nu enterrado – 50mm2

17 u exigência do anel de aterramento u ênfase no uso de ferragens estruturais como descida e aterramento u teste de continuidade u 10 ohms passa a ser recomendação e não exigência NBR Instalações Elétricas de Baixa Tensão

18 BENEFÍCIOS da INTEGRAÇÃO dos ATERRAMENTOS u equipotencialização de massas metálicas u unificação das referências de terra u redução das resistências de aterramento

19 ELEMENTOS COMPONENTES u ELETRODOS DE ATERRAMENTO u CONDUTORES de LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL e de ATERRAMENTO u CONDUTORES DE PROTEÇÃO

20 ELETRODOS de ATERRAMENTO NBR-5419 u ARRANJOS DE ELETRODOS – A - RADIAL - dimensões mínimas dos condutores » horizontais – 5,0 m » verticais -- 2,5 m - melhores para descargas impulsivas – B - ANEL - enterrado no solo ou embutido nas fundações – CONFIGURAÇÃO MISTA

21 ELETRODOS DE ATERRAMENTO - dimensões mínimas -

22 ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO u VANTAGENS – menor custo de instalação – vida útil compatível com a da instalação – resistência de aterramento mais estável – maior proteção contra seccionamentos e danos mecânicos

23 ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO

24 u ELEMENTOS COMPONENTES – unitários - blocos e sapatas (R típica de 50 ) – contínuos - estacas, tubulões e vigas baldrame u ALTERNATIVAS DE IMPLANTAÇÃO – armações de aço das estacas, blocos de fundações e de vigas baldrame – cabo ou fita de aço embutida no radier da construção

25 Estrutural Cortesia TERMOTÉCNICA Eng. Paulo Edmundo F. Freire – Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas

26 ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO u NEC - ferragens com dimensões mínimas de 2 x 20 pés e 2 acima do fundo da fôrma u VDE/DIN - volume mínimo concreto – 5 m3 u NBR duas alternativas – fita ou cabo de aço amarrados à ferragem mais profunda – amarrações em 50% dos cruzamentos e sobreposição dos ferros de 20 diâmetros

27 ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO u ferros soldados eletricamente devem garantir a continuidade entre diferentes componentes da fundação e da estrutura boa continuidade entre diferentes pontos nas ferragens - R < 0,1 u integração com o SPDA u previsão de acessos por placas ou rabichos – internos - SE, DG, CPD etc. – externos - interligações entre aterramentos

28 u R pode ser estimado em função da área da edificação ou do volume da fundação u apresenta valores próximos para baixa e alta frequências em fundações de concreto armado u importante o envolvimento da empresa de construção civil ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO

29 ESTIMATIVA DE RESISTÊNCIAS DE ATERRAMENTO DE FUNDAÇÃO.

30 u estrutura metálica de cobertura u ferragens estruturais – colunas – vigas – lajes u ferragens das fundações – radier – sapatas – tubulões ELEMENTOS METÁLICOS CONSTRUTIVOS

31 o concreto é poroso e o processo de corrosão das ferragens, na maioria das obras começa a se manifestar em poucos anos o recobrimento dos pilares na maioria das vezes não consegue proteger a ferragem contra os agentes agressivos a norma de concreto armado não exige nenhum tipo de amarração entre as ferragens de pilares/pilares e pilares/lages, ficando a critério do armador que está executando tal serviço ASPECTOS POLÊMICOS

32 a tecnologia de estruturas e fundações civis tem sofrido muitas inovações, é comum encontrar blocos de fundação sem ferragens e sem vigas baldrames, sendo que a cada momento novas tecnologias vão sendo importadas as estruturas de concreto protendido ou com cabos engraxados não possuem obrigatoriamente continuidade elétrica ASPECTOS POLÊMICOS

33 EDIFICAÇÕES NOVAS u Instalação de ferragens adicionais: –Verticais –Horizontais –Nas fundações –Nos ambientes de ETI u Prever acesso a: –shafts de energia e comunicações, nos diversos pavimentos da edificação –entradas de energia e de telefonia (DG) –em salas técnicas - subestações, casas de máquinas de elevadores e de ar-condicionado, porões de bombas, CPDs, salas de telecomunicações etc.

34 TESTES DE CONTINUIDADE u entre topo de base das colunas, e entre topos e entre bases de colunas contíguas, no caso de implantação de sistema de proteção contra descargas atmosféricas diretas; ou u entre barras de terra das entradas de energia e de telefonia; u entre entrada de energia e pontos de terra nos shafts de energia e em salas técnicas; e u entre entrada de telefonia e pontos de terra nos shafts de comunicações.

35 TESTES DE CONTINUIDADE

36 Barramento de Equipotencialidade Funcional (BEF) – ligado à barra TAP u blindagens e proteções metálicas dos cabos e equipamentos de sinais u condutores de equipotencialidade dos sistemas de trilho u condutores de aterramento dos dispositivos de proteção contra sobretensões secundários u condutores de aterramento de torres e de antenas de radiocomunicação u condutor de aterramento do pólo terra do sistema de corrente contínua u TAS – Terminais de Aterramento Secundário – em locais onde houverem vários ETI u os elementos normalmente ligados ao TAP da edificação

37 LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS u BARRA DE ATERRAMENTO PRINCIPAL – rabicho dos eletrodos de aterramento – condutores de proteção e terra eletrônico – blindagens/proteções de cabos de telecomunicações – spcda e mastros de antenas – elementos metálicos da construção (inclusive canalizações e ferragens estruturais) – neutro da rede de energia

38 LIGAÇÃO EQUIPOTENCIAL PRINCIPAL

39

40 LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS

41 Equalização externa Cortesia TERMOTÉCNICA Eng. Paulo Edmundo F. Freire – Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas

42 LIGAÇÕES EQUIPOTENCIAIS u SEÇÕES MÍNIMAS – metade da bitola do maior condutor de proteção – para condutores de cobre - 6mm2 < S < 25mm2 u ALTERNATIVAS DE LIGAÇÃO – condutores de proteção ligados às barras PEN nos quadros de distribuição – interligação entre diferentes massas metálicas – conexão direta à malha de aterramento u massas metálicas externas ao tempo devem ser ligadas diretamente à malha de aterramento

43 u um dispositivo de proteção deve seccionar automaticamente a alimentação do circuito sempre que ocorrer uma falta Proteção por Seccionamento Automático da Alimentação

44 u Utilizar dispositivos a corrente diferencial-residual de alta sensibilidade (I n < 30mA) para proteção contra contatos diretos nas seguintes situações: –circuitos que sirvam pontos em locais que possuam banheira ou chuveiros; –circuitos que alimentem tomadas de corrente situadas em áreas externas à edificação; –circuitos de tomadas de corrente situadas em áreas internas que possam alimentar equipamentos no exterior –circuitos de tomadas de corrente de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, garagens, áreas de serviço, e qualquer outro ambiente sujeito a lavagem Aplicação de Disjuntores DR

45 Faculdade de Engenharia da UERJ Instalações Elétricas


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