Circuito e Sistema Elétrico

• Circuito elétrico: conjunto de corpos, componentes ou meios no qual é possível que haja corrente elétrica.
• Sistema elétrico: circuito ou conjunto de circuitos inter-relacionados constituído para determinada finalidade, formado por componentes que conduzem corrente.

Instalação Elétrica

• Inclui componentes que não conduzem corrente, mas são essenciais ao funcionamento (condutos, caixas, suportes).
• É o sistema elétrico físico: conjunto coordenado composto para um fim específico.
• A cada instalação elétrica corresponderá um sistema elétrico.

Instalações de Baixa Tensão

• Aplica-se a instalações elétricas cuja tensão nominal é igual ou inferior a 1.000 V em CA ou 1.500 V em CC.
• Fixa condições para garantir: funcionamento adequado, segurança de pessoas e animais, e conservação de bens.

Aplicações da NBR 5410

• Edificações residenciais e comerciais em geral.
• Estabelecimentos institucionais e de uso público.
• Estabelecimentos industriais e agropecuários.
• Instalações temporárias (canteiros de obras, feiras).

Equipamento e Dispositivo

• Equipamento Elétrico: Unidade funcional que exerce funções de geração, transmissão, distribuição ou utilização de energia.
• Dispositivo Elétrico: Equipamento integrante de um circuito com funções de Manobra, Comando, Proteção e Controle.

Esquemas Típicos de Instalações

• Quadro Principal: Recebe energia da origem da instalação e a distribui para outros circuitos ou quadros.
• Quadro Terminal: Alimenta exclusivamente circuitos terminais.

Fig. 1: Esquemas típicos de instalações: (a) alimentação por rede pública BT; (b) alimentação por rede pública AT (Cotrim, 2009).

Distribuição Radial

Normalmente as instalações utilizam distribuições radiais, onde podemos distinguir:

• Circuitos de distribuição: Principais ou divisionários, interligando os quadros.
• Circuitos terminais: Protegidos pelo último dispositivo de proteção.

Fig. 2: Distribuição radial: circuitos de distribuição e terminais (Cotrim, 2009).

Esquemas de Condutores Vivos

De acordo com a NBR 5410, os sistemas de alimentação podem ser definidos pelos seus condutores vivos (fases e neutro). Os esquemas variam desde monofásicos a dois condutores até trifásicos com neutro.

Fig. 3: Esquemas de condutores vivos segundo a NBR 5410 (Cotrim, 2009).

Carga e Potência

• Carga elétrica: equipamento que absorve potência ativa. Podem ser lineares ou não-lineares (eletrônicos que distorcem a onda).
• Potência instalada: soma das potências nominais dos equipamentos de utilização de uma instalação.

Faltas e Correntes

• Falta elétrica: contato acidental entre partes com potenciais diferentes (curto-circuito) ou para a terra.
• Sobrecarga: corrente que excede o valor nominal sem que haja uma falta elétrica.
• Corrente de fuga: corrente muito pequena que percorre um caminho diferente do previsto através da isolação.

Corrente Diferencial-Residual (\(i_{DR}\))

É a soma vetorial (ou dos valores instantâneos) das correntes que percorrem todos os condutores vivos do circuito considerado.

Fig. 4: Corrente diferencial-residual (Cotrim, 2009).

Na ausência de fuga para a terra, a \(i_{DR}\) deve ser zero.

Tensões Elétricas (Tabelas 1.1 e 1.2)

Tensões nominais da norma (IEC) e as mais usuais no Brasil.

Tensões Elétricas (Tabelas 1.3 a 1.5)

Choque Elétrico

Perturbação no organismo quando percorrido por corrente.

• Contato direto: A pessoa toca partes que estão normalmente energizadas (falta de isolamento ou imprudência).
• Contato indireto: A pessoa toca em uma carcaça (massa) que ficou acidentalmente sob tensão devido a um defeito.

Contatos direto e indireto (Cotrim, 2009).

Exercício 1

Quais são as principais funções exercidas pelos dispositivos elétricos?

Exercício 2

Qual é a definição da potência instalada de uma instalação elétrica?

Exercício 3

Quais tipos de sobrecorrente podem ocorrer em uma instalação elétrica?

Exercício 4

Como se define a baixa tensão?

Exercício 5

O que é um choque elétrico?

Exercício 6

Defina ramal de ligação.

Exercício 7

Quais são os três tipos de instalação temporária considerados pela NBR 5410?

Exercício 8

Calcule a corrente nominal de um motor trifásico de 30 CV, 440 V, rendimento 0,9 e FP 0,8.

# Dados do motor
potencia_cv = 30
V = 440
rend = 0.90
fp = 0.80

# Conversão CV para Watts (1 CV = 736 W)
potencia_w = potencia_cv * 736

# Cálculo da Corrente (Sistema Trifásico)
I = potencia_w / (sqrt(3) * V * rend * fp)
println("Corrente Nominal: ", round(I, digits=2), " A")
# Saída: Corrente Nominal: 40.24 A

Corrente Nominal: 40.24 A

Exercício 9

Determine a corrente de um forno elétrico de 3 kW, monofásico, rendimento 70% em 220 V.

# Dados do forno
pot_saida_kw = 3
V = 220
rend = 0.70
fp = 1.0  # Forno elétrico resistivo

# Cálculo da Potência Absorvida em Watts
pot_abs_w = (pot_saida_kw * 1000) / rend

# Cálculo da Corrente (Sistema Monofásico)
I = pot_abs_w / (V * fp)
println("Corrente do Forno: ", round(I, digits=2), " A")
# Saída: Corrente do Forno: 19.48 A

Corrente do Forno: 19.48 A

Exercício 10

Quais são as categorias dos parâmetros de influências externas na NBR 5410?