Projeto Elétrico de Oficina Mecânica

Prévia do material em texto

UERJ - FACULDADE DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELETRICA
INSTALAÇÕES ELÉTRICAS
2º Trabalho
Oficina Mecânica
Professor:Paulo Rocha
Alunos: Nathã de Souza Lopes 
 João Pedro dos Santos
 Thiago Lopes
 Caroline Gomes
Turma: 01
2º semestre de 2014
Rio de Janeiro, 16 de Janeiro de 2015
I. INTRODUÇÃO
Para elaborar um projeto elétrico industrial, devemos ter conhecimento de dados relativos à:
i. Condições de suprimento de energia elétrica: A concessionária local deve prestar ao interessado as informações que lhe são peculiares
(a) Garantia de suprimento de carga, dentro de condições satisfatórias; 
(b) Variações de tensão de suprimento; 
(c) Tipo de sistema de suprimento:
ii. Planta baixa de arquitetura do prédio: Contém toda a área de construção indicando com detalhes divisionais os ambientes de produção industrial, escritório, dependências em geral e outros que compõem o conjunto arquitetônico.
iii. Planta baixa com disposição física das máquinas: Contém a projeção aproximada de todas as máquinas, devidamente posicionada com indicações dos motores e dos locais dos painéis de controle.
iv. Planta de detalhes: Devem conter todas as particularidades do projeto de arquitetura que venham a contribuir na definição do projeto elétrico
v. Planos de expansão: É importante na fase de projeto conhecer os planos expansionistas dos dirigentes da empresa e, se possível, obter detalhes do aumento efetivo da carga a ser adicionada, bem como o local de sua instalação.
II. OBJETIVO
Elaborar um projeto de instalação elétrica de uma oficina mecânica de modo eficiente e inteligente, otimizando assim recursos financeiros e energéticos de acordo com as prescrições da norma.
III. LEVANTAMENTO DE CARGA
i. Determinação do índice do local
Onde: 
C- comprimento do local
L- Largura do local
hm : altura de montagem da luminária ( distância da fonte de luz ao plano de trabalho)
Sendo assim, arbitramos um hm de 3 m e calculamos:
ii. Determinação do Coeficiente de Utilização
Por ser tratar de um de oficina de trabalho, arbitramos as seguintes condições:
- Teto de superfície média
- Parede de superfície média
- Piso de superfícies escura
De acordo com a tabela acima, concluímos que a refletância será 331.
iii. Determinação do Fator de Depreciação
Por se tratar de um ambiente industrial, arbitraremos um tipo de ambiente sujo e um período de manutenção de 2500 h, sendo assim o fator de depreciação será de 0,80.
iv. Fluxo Total
Onde:
Φ – Fluxo luminoso total, em lumens
S – área do recinto, em m²
E – nível de iluminamento, em luxes
u – fator de utilização ou coeficiente de utilização
d – fator de depreciação ou de manutenção (já calculado anteriormente)
a) Primeiramente iremos arbitrar o nível de iluminamento: 
Para o nosso projeto iremos adotar como características da tarefa e do observador: uma idade inferior a 40 anos, uma velocidade e precisão crítica e uma refletância do fundo da tarefa de 30 a 70 %.
Sendo assim, iremos utilizar uma iluminância de valor médio.
De acordo com as tabelas anteriores iremos utilizar uma iluminância equivalente a 750.
b) Em seguida com o auxílio da tabela abaixo e com os cálculos feitos anteriormente calcularemos o fator de utilização:
Sendo assim o fator de utilização será equivalente a 0,69.
Agora iremos calcular:
v. Número de luminárias
Onde :
Φ – Fluxo luminoso total, em lumens
n – número de luminárias
φ – fluxo por luminárias, em lumens
Ao arbitrar uma lâmpada de 32W, de acordo com a tabela abaixo seu fluxo luminoso será equivalente a 2950.
Entretanto a luminária escolhida irá contar com 4 lâmpadas, portanto seu fluxo por luminária será:
Sendo assim, calculamos:
 
Iremos adotar 20 luminárias, lembrando q 17,271 é a exigência mínima.
IV. DIMENSIONAMENTO CIRCUITOS
Após o levantamento de carga, podemos começar a dimensionar os circuitos:
i. Dimensionamento de Iluminação: 
	Foi divido em quatro circuitos, contendo cinco luminárias em cada um deles. 
	Optamos por distribuir os circuitos alternadamente, pois assim se um circuito falhar nem todo o espaço serão prejudicados.
	Pode-se verificar também a escolha de acionar o circuito de iluminação direto nos disjuntores. Essa medida foi adotada por se tratar de uma oficina mecânica e não ser tão necessário o uso de interruptores como em um projeto residencial.
ii. Dimensionamento de Tomadas:
Para áreas industriais calcula-se 8 tomadas para cada 37 m² e o acréscimo de 3 tomadas para cada m² ultrapassado.
Sendo assim, calcularemos: 
 3 tomadas x 3 = 9 tomadas
	Por fim iremos utilizar 18 tomadas, lembrando que 17 tomadas é a exigência mínima.
	Utilizaremos 5 tomadas de 1000 W e 13 tomadas de 2000VA, para que se possa ligar cafeteiras, aparelhos de limpeza, entre outros aparelhos que o cliente possa querer.
	Circuitos
	1000 W
	200 VA
	Total de tomadas
	16 - Tomada
	1
	3
	4
	17 - Tomada
	1
	3
	4
	18 - Tomada
	1
	3
	4
	19 - Tomada
	1
	2
	3
	20 - Tomada
	1
	2
	3
iii. Dimensionamento do Maquinário:
Foram dimensionadas as seguintes potências para cada maquinário:
	ESPECIFICAÇÃO
	POTÊNCIA (W)
	Torno 1
	5840
	Torno 2
	5840
	Torno 3
	5840
	Torno 4
	5840
	Torno 5
	5840
	Fresa 1
	3200
	Fresa 2
	3200
	Plaina 1
	710
	Plaina 2
	710
	Furadeira
	250
	Esmeril
	368
iv. Dimensionamento Total:
	Para finalizar calculou-se a corrente nominal da tabela abaixo com as seguintes fórmulas:
Monofásico: 
Trifásico: 
Adotamos:
Fator de potência ( cosφ) = 0,8
Rendimento: 0,9
	CIRCUIITO
	ESPECIFICAÇÃO
	POTÊNCIA
	CORRENTE NOMINAL
	1
	Iluminação
	640
	5,03
	2
	Iluminação
	640
	5,03
	3
	Iluminação
	640
	5,03
	4
	Iluminação
	640
	5,03
	5
	Torno 1
	5840
	27,44
	6
	Torno 2
	5840
	27,44
	7
	Torno 3
	5840
	27,44
	8
	Torno 4
	5840
	27,44
	9
	Torno 5
	5840
	27,44
	10
	Fresa 1
	3200
	11,69
	11
	Fresa 2
	3200
	11,69
	12
	Plaina 1
	710
	5,59
	13
	Plaina 2
	710
	5,59
	14
	Furadeira
	250
	1,96
	15
	Esmeril
	368
	2,89
	16
	Tomada
	1600
	12,6
	17
	Tomada
	1600
	12,6
	18
	Tomada
	1600
	12,6
	19
	Tomada
	1400
	11,02
	20
	Tomada
	1400
	11,02
V. 	DIMENSIONAMENTO SEÇÃO CIRCUITOS:
i. Seção Mínima 
Onde circuitos de iluminação devem ter no mínimo uma seção de 1,5 mm², e os circuitos de força no mínimo 2,5 mm².
ii. Capacidade de condução de corrente
In é a corrente nominal da carga 
Ip é a corrente nominal ajustada;
K1 é o fator de correção para temperatura ambiente;
K2 é o fator de correção para resistividade térmica do solo;
K3 é o fator de correção para agrupamentos;
Após determinar o método de instalação com o auxilio da tabela do fator de correção de agrupamento e fator de correção para temperatura pôde calcular a corrente projetada Ip. Lembrando que por ser um método de instalação que passa pelo teto ou parede, não haverá fator de correção para a resistividade térmica do solo.
a. Iluminação
· Método de Instalação C ( tabela 3.6 Helio Creder)
K1= 0,87
K2= 0,68			
b. Maquinários
· Método de Instalação F (eletrocalha)
K1= 0,87
K2= 0,82
c. Tomadas
· Método de Instalação B1 ( tabela 3.6 Helio Creder)
K1= 0,87
K2= 0,85
	DISTRIBUIÇÃO DAS FASES
	CIRCUITO
	POTÊNCIA
	R
	S
	T
	CORRENTE NOMINAL
	CORRENTE PROJETADA
	1
	640
	640
	 
	 
	5,03
	8,5
	2
	640
	 
	640
	 
	5,03
	8,5
	3
	640
	 
	 
	640
	5,03
	8,5
	4
	640
	640
	 
	 
	5,03
	8,5
	5
	5840
	2920
	2920
	 
	27,44
	38,36
	6
	5840
	 
	2920
	2920
	27,44
	38,36
	7
	5840
	2920
	 
	2920
	27,44
	38,36
	8
	5840
	 
	2920
	2920
	27,44
	38,36
	9
	5840
	2920
	 
	2920
	27,44
	38,36
	10
	3200
	1600
	1600
	 
	11,69
	16,38
	11
	3200
	 
	1600
	1600
	11,69
	16,38
	12
	710
	710
	 
	 
	5,59
	7,83
	13
	710
	 
	 
	710
	5,59
	7,83
	14
	250
	 
	250
	 
	1,96
	2,74
	15
	368
	368
	 
	 
	2,89
	4,05
	16
	1600
	 
	1600
	 
	12,6
	17,04
	17
	1600
	 
	 
	1600
	12,6
	17,04
	18
	1600
	1600
	 
	 
	12,6
	17,04
	19
	1400
	 
	1400
	 
	11,02
	14,9
	20
	1400
	1400
	 
	 
	11,02
	14,9
	TOTAL
	47798
	15718
	15850
	16230
	256,57
	361,93
iii. Método de Queda de Tensão 
 Onde é levado em consideração a potência de cada carga e efetivamente a distânciaaté o quadro geral de distribuição. Calcula-se o valor de unidade w.m e a partir deste, consulta-se a tabela, e estipula-se o a seção adequada.
a. Iluminação
Portanto de acordo com a tabela 3.18 do Livro Hélio Creder e utilizando uma queda de tensão de 2% a seção será de 1,5mm²
b. Tomadas
Portanto de acordo com a tabela 3.18 do Livro Hélio Creder e utilizando uma queda de tensão de 2% a seção será de 2,5mm²
c. Maquinário (Torno)
Portanto de acordo com a tabela 3.18 (bifásico) do Livro Hélio Creder e utilizando uma queda de tensão de 2% a seção será de 10 mm²
Sendo assim:
	CIRCUITO
	Critério Utilizado
	Seção Escolhida ( mm²)
	
	Seção Mínima (mm²)
	Capacidade de Corrente (mm²)
	Queda de Tensão (2 %) (mm²)
	
	1
	1,50
	0,75
	1,50
	1,50
	2
	1,50
	0,75
	1,50
	1,50
	3
	1,50
	0,75
	1,50
	1,50
	4
	1,50
	0,75
	1,50
	1,50
	5
	2,50
	6,00
	10,00
	10,00
	6
	2,50
	6,00
	10,00
	10,00
	7
	2,50
	6,00
	10,00
	10,00
	8
	2,50
	6,00
	10,00
	10,00
	9
	2,50
	6,00
	10,00
	10,00
	10
	2,50
	1,50
	4,00
	4,00
	11
	2,50
	1,50
	4,00
	4,00
	12
	2,50
	0,50
	2,50
	2,50
	13
	2,50
	0,50
	2,50
	2,50
	14
	2,50
	0,50
	1,50
	2,50
	15
	2,50
	0,50
	1,50
	2,50
	16
	2,50
	1,50
	2,50
	2,50
	17
	2,50
	1,50
	2,50
	2,50
	18
	2,50
	1,50
	2,50
	2,50
	19
	2,50
	2,50
	2,50
	2,50
	20
	2,50
	2,50
	2,50
	2,50
VI. PROTEÇÃO (SOBRECARGA E CURTO CIRCUITO)
Ainda que a instalação seja bem projetada, o sistema sempre está sujeito a uma eventual falta ou curto-circuito, em função do manuseio inadequado de um equipamento ou de um fenômeno natural, com um raio ou relâmpago. E por isso, e proteção torna-se indispensável em um projeto de instalações elétricas. A escolha da proteção é feita a partir dos valores de corrente nominal e de projeto ( que é calculada através do método de condução de corrente ). Adota-se um valor comercial entre estes. É preciso analisara fase de maior potência. É a partir dos valores nominais e de projeto desta fase, que dimensiona-se a proteção para toda a instalação.
i. Sobrecarga
Como Ip utilizaremos o valor da tabela 3.7 do Livro Hélio Creder, em referência as seções encontradas na capacidade de corrente.
Também iremos arbitrar um Fator de Serviço de 1,15 para o calculo de maquinários.
a. Iluminação
Com esta seção não será possível arbitrar um disjuntor, então aumentaremos a seção para 0,75mm²
Sendo assim o disjuntor do circuito de iluminação será de 6A.
b. Tomada
Sendo assim o disjuntor será de 16A.
c. Maquinário (Torno)
Com esta seção não será possível arbitrar um disjuntor, então aumentaremos a seção para 6 mm²
Sendo assim o disjunto será de 32A.
	
Sendo assim o disjuntor será de 32A.
ii. Curto Circuito
Ip é a corrente de partida 
Pcv é a potência em cavalo a vapor
 é a letra código
Arbitramos a letra código B (3,15) para todos os casos
a. Torno
Sendo assim o fusível será de 80A.
b. Esmeril
Sendo assim o fusível será de 16A.
c. Fresa
Sendo assim o fusível será de 40A.
d. Plaina
Sendo assim o fusível será de 25A.
e. Furadeira
Sendo assim o fusível será de 10A.
	PROTEÇÃO
	CIRCUITOS
	Nominal
	Projeto
	Condutor
	Fusível
	DISJUNTOR
	ESPECIFICAÇÃO
	1
	5,03
	8,5
	1,50
	-
	6
	Monopolar
	2
	5,03
	8,5
	1,50
	-
	6
	Monopolar
	3
	5,03
	8,5
	1,50
	-
	6
	Monopolar
	4
	5,03
	8,5
	1,50
	-
	6
	Monopolar
	5
	27,44
	38,36
	10,00
	80,00
	2x 32
	Bipolar
	6
	27,44
	38,36
	10,00
	80,00
	2x 32
	Bipolar
	7
	27,44
	38,36
	10,00
	80,00
	2x 32
	Bipolar
	8
	27,44
	38,36
	10,00
	80,00
	2x 32
	Bipolar
	9
	27,44
	38,36
	10,00
	80,00
	2x 32
	Bipolar
	10
	11,69
	16,38
	4,00
	40,00
	2x 13
	Bipolar
	11
	11,69
	16,38
	4,00
	40,00
	2x 13
	Bipolar
	12
	5,59
	7,83
	2,50
	25,00
	6
	Monopolar
	13
	5,59
	7,83
	2,50
	25,00
	6
	Monopolar
	14
	1,96
	2,74
	2,50
	10,00
	6
	Monopolar
	15
	2,89
	4,05
	2,50
	16,00
	6
	Monopolar
	16
	12,6
	17,04
	2,50
	-
	16
	Monopolar
	17
	12,6
	17,04
	2,50
	-
	16
	Monopolar
	18
	12,6
	17,04
	2,50
	-
	16
	Monopolar
	19
	11,02
	14,9
	2,50
	-
	16
	Monopolar
	20
	11,02
	14,9
	2,50
	-
	16
	Monopolar
VII. ELETRODUTOS
i. Eletroduto d PVC da Tigre Rígido, tipo rosqueável – Classe B (Iluminação e Tomada do Esmeril)
S = 1,5 mm² 8 x 1,5 mm² 
ATFIO = 8 x π x ( + 0,7 )2 = 48,63 mm²
A Conduto Útil = 48,63/0,40 = 121,6 mm²
Conduto de 1/2"
ii. Eletroduto Flexível embutio em alvenaria (para tomadas embutidas)
4 x 2,5 mm² +2 x 2,5mm²
ATFIO = 6 x π x ( + 0,8 )2 = 53,97 mm²
A Conduto Útil = 83,97/0,40 = 134,92 mm²
Por Tabela seria o conduto 1/2", mas foi adotado 3/4"
Conduto de 3/4"
iii. Eletrocalha (Maquinários) 
F1 e F2 S = 4mm²			D = 2 x ( + 2x0,8 ) = 3,87 mm²
PL21 e PL22 S= 2,5mm²		D = 2 x ( + 2x0,8 ) = 3,38 mm²
FU1 S= 2,5mm²
	Para os circuitos -12-, -13-, -14- :
9 x 2,5mm² (Comprimento dos cabos em camada única)
C=9 x 3,38 = 30,46mm
Para os circuitos -10-, -11-: Idem item anterior
4 x 4mm² + 2 x 4mm² 6 x 3,87 = 23,22 mm
Dimensão das eletrocalhas para os circuitos acima:
Largura: 50 mm
Altura: 40 mm
Comprimento: 1000 mm
	Para os circuitos -7-, -8-, -9- :
Tornos S=10mm²		 D = 2 x ( + 2x1,0 ) = 5,57 mm
Terra S= 4mm²		 D = 3,87 mm
	Comprimento camada única C= 6 x 5,57 + 3 x 3,87 = 45,03 mm
Dimensão das eletrocalhas para os circuitos -7-, -8-, -9-, -5- e -6-:
Largura: 50 mm
Altura: 40 mm
Comprimento: 1000 mm
VIII. ALIMENTADOR
i. Fusível
	Quadro 3:
FG≥ 80 + (4 x 32) = 208 
Sendo assim o fusível será de 250A.
		Quadro 2:
FG≥ 40 + (13 + 4 x 6) = 77 
Sendo assim o fusível será de 80A.
 Quadro 1:
FG≥ 80 + (4 x 32 + 2x 13 + 4 x 6) = 258 
 
Sendo assim o fusível será de 315A.
ii. (
 
Cabos espaçados Horizontal - G
Cabos em bandeja perfurada – F
Escolhido G como pior caso e maior potência
3 condutores carregados
40º 
 K
3
=0,87
)Seção Alimentador
INR =136,17A			
INS = 136,31A			
INT = 144,67A
Sendo assim, terá uma seção de 35mm².
Queda de Tensão:
Sendo assim, terá uma seção de 8,81mm².
Portanto a seção que será admitida da ligação entre quadros é 35mm².
IX. MATERIAL
	
	Material
	Quantidade
	Iluminação
	Cabo vermelho (fase)
	123 m
	
	Cabo azul ( neutro)
	123 m
	
	Lâmpadas Fluorescentes
	80
	
	Luminárias
	20
	
	Caixas de Passagem
	20
	
	Luvas
	4
	
	Curvas
	2
	
	Eletroduto
	60,25 m
	TUG'S e TUE'S de 100W
	Eletroduto
	60,5 m 
	
	Caixas de Passagem
	30
	
	Cabo vermelho (fase)
	62,7 m 
	
	Cabo azul ( neutro)
	62,7 m 
	
	Cabo verde (terra)
	62,7 m 
	
	tomadas bloco único completas
	11
	
	tomadas bloco duplo completas
	1
	
	tomadas bloco duplo
	5
	
	tampas cegas
	2
	Alimentador
	Cabo vermelho (fase)
	141 m
	
	Cabo azul ( neutro)
	34 m
image3.png
image4.png
image5.png
image6.png
image7.png
image8.png
image9.png
image10.png
image1.png
image2.png