Guia Profissional para Instalação de Fiação Residencial Monofásica (Normas NEC e IEC)

Como Instalar Quadro de Distribuição e Unidade de Consumo Monofásica em Residências

Distribuição e Quadro de Painel Monofásico 120V/230V em Residências

A instalação de fiação monofásica é o tipo mais comum em edifícios residenciais. No fornecimento monofásico (230V no Reino Unido, UE e 120V e 240V nos EUA e Canadá), existem dois cabos de entrada provenientes dos postes da concessionária até o medidor de energia kWh e, em seguida, conectados diretamente ao quadro de distribuição principal (unidade de consumo).

Neste tutorial passo a passo, mostraremos como instalar uma unidade de consumo monofásica em casa desde o poste da concessionária até um medidor de energia monofásico e quadro de distribuição monofásico e, em seguida, como conectar cargas monofásicas no sistema de distribuição de fiação monofásica no sistema de fornecimento elétrico residencial.

Antes de entrar em detalhes, você precisa saber o que é fornecimento monofásico e trifásico, suas aplicações, bem como o papel de DR, DTM, DMCC, DC, QD, QDP, Circuitos Finais e Circuitos Derivados, Fusíveis, Interruptores etc., que já foram discutidos em nossos tutoriais anteriores de instalação elétrica.

Tutoriais Relacionados de Fiação:

• Instalação Elétrica Trifásica em Residências – NEC e IEC
• Instalação Elétrica Monofásica em Edifício de Múltiplos Andares
• Instalação de Distribuição Elétrica 3-Fases e 1-Fase em Edifício de Múltiplos Andares

Níveis de Tensão Monofásica e Trifásica nos EUA – NEC

Os seguintes níveis de tensão estão disponíveis para aplicações domésticas (residenciais) e comerciais (industriais) nos EUA, Canadá (seguindo NEC e CNC) e Reino Unido, UE e outros países que seguem a IEC, como Índia, Paquistão, UAE, KSA, Filipinas, África do Sul, Nigéria, Indonésia, etc. A figura ao final desta seção ajudará a entender facilmente a diferença entre níveis de tensão monofásica e trifásica na NEC e IEC.

Nos EUA, para monofásico 120V e bifásico ou 240V, o enrolamento secundário do transformador de distribuição montado no poste é com derivação central, ou seja, dois fios de fase (Fase 1 e Fase 2) e o fio central como Neutro. Dessa forma, o nível de tensão entre Fase e Neutro é 120V monofásico e a tensão entre as duas fases (Fase 1 e Fase 2) é 240V monofásico.

Níveis de Tensão Monofásica nos EUA

• Fase ou Linha para Neutro = 120V,
• Fase para Neutro = 208V, (Delta de Perna Alta)
• 2 Fases = 240V (fase dividida),
• Fase para Neutro = 277V
• Fase para Neutro = 480V

Níveis de Tensão Trifásica nos EUA

• Três Fases = 208V
• Três Fases = 240V
• Três Fases = 480V

Isto é:

• L₁ a N = 120V, 208V, 277V ou 480V – (1-Φ)
• L₂ a N = 120V, 208V, 277V ou 480V – (1-Φ)
• L₃ a N = 120V, 208V, 277V ou 480V – (1-Φ)

E

• L₁ a L₂ = 208V, 240V ou 480V – (3-Φ)
• L₂ a L₃ = 208V, 240V ou 480V – (3-Φ)
• L₃ a L₁ = 208V, 240V ou 480V – (3-Φ)

Níveis de Tensão Monofásica e Trifásica no Reino Unido, UE – IEC

Em um sistema de distribuição trifásico (Conexão Estrela ou seja, Sistema Trifásico, 4 Fios); Os transformadores de potência e distribuição podem ser ligados em Estrela (Y) ou Delta. Por exemplo, a configuração básica para sistemas monofásico e trifásico no Reino Unido é 230V/400V, onde o primário do transformador de distribuição montado no poste é conectado em Delta enquanto o secundário é conectado em Estrela ou Y.

Dessa forma, a tensão entre qualquer fase e neutro é 230V monofásico, enquanto o nível de tensão entre as três linhas é 400V trifásico.

Níveis de Tensão Monofásica no Reino Unido e UE

• Fase para Neutro = 230V

Tensão Trifásica no Reino Unido e UE

• Fase para Fase = 440V
• Qualquer Fase para Neutro = 230V Monofásico
• Entre Três Fases = 440V Trifásico

Isto é:

• L₁ a N = 230 V – (1-Φ)
• L₂ a N = 230 V – (1-Φ)
• L₃ a N = 230 V – (1-Φ)

E

• L₁ a L₂ = 400 V – (3-Φ)
• L₂ a L₃ = 400 V – (3-Φ)
• L₃ a L₁ = 400 V – (3-Φ)

Requisitos para Instalação de Fiação Monofásica em Residências

Materiais Necessários	Quantidade
Medidor de Energia Monofásico	1
DMCC Bipolar: 63A a 100A	1
Bipolar: 63A, Corrente de Disparo 30mA (DR/GFCI)	3
DTM Bipolares: 63A	3
DTM Unipolares: 20A	6
DTM Unipolares: 16A (15A nos EUA)	3
DTM Unipolares: 10A (15A nos EUA)	6
Gabinetes para Quadros de Distribuição	3
Tiras de cobre para conexão comum dos DTM	3 (segmentos de barramento de Cu)
Barramento de cobre para ligação de Terra e Aterramento	1 (segmento de barramento de Cu)

Como Instalar o Quadro de Distribuição Principal Monofásico?

Para instalar uma unidade de consumo monofásica para distribuição de fornecimento elétrico em múltiplas seções de uma casa, siga os passos abaixo:

• Conecte os fios de Fase e Neutro de entrada (L e N) do poste da concessionária ao medidor de energia monofásico. Se não souber como fazer, aqui está um tutorial passo a passo sobre Como Instalar um Medidor de Energia Monofásico.
• Conecte os fios de Fase e Neutro de entrada (L e N) ao Disjuntor de Caixa Moldada Bipolar "DMCC" conforme mostrado na figura 1. Ele será usado como interruptor principal para todas as seções da casa.
• Conecte o DMCC aos DTM Bipolares, DR, DTM Unipolares respectivamente para cada seção e os fios de saída para os circuitos derivados e circuitos finais derivados. Repita os mesmos passos para cada seção (3 quadros de interruptores no nosso caso). Lembre-se de que a conexão adequada deve ser feita para fios Neutro e Fase em todo o sistema, conforme mostrado na figura 1. Se houver dúvidas, os códigos de cores de fiação para IEC e NEC são fornecidos abaixo na seção de informações para fiação monofásica e trifásica.
• Agora, conecte os dispositivos e aparelhos elétricos com o terminal de ligação de terra que leva ao eletrodo de terra no sistema de aterramento, conforme mostrado na figura 1.
• Faça os mesmos passos para todos os três quadros de distribuição e unidades de consumo para outras seções, como porão, garagem, etc.

Se você precisa instalar um sistema de distribuição monofásico em diferentes seções ao redor da casa (área grande), observe os seguintes pontos importantes antes de prosseguir.

1. Como mostrado na figura 1, use disjuntor principal e quadros separados para cada seção (3 seções diferentes no nosso caso). Dessa forma, o fornecimento elétrico não será interrompido nas outras seções se um dos DC ou DTM disparar devido a falhas (curto-circuito, etc.). Todo o sistema desligaria de uma vez se conectássemos a carga de cada seção (ventiladores, luzes, etc.) diretamente ao quadro de distribuição principal.
2. Se usássemos um único circuito em vez de três circuitos para cada seção, alta corrente fluiria por todo o circuito se a carga de uma única seção aumentasse, o que causaria superaquecimento dos fios e cabos. Haveria risco de incêndio elétrico e perigo devido a cabos superaquecidos no edifício. Além disso, devido à maior corrente no cabo, a queda de tensão pode aumentar e os aparelhos e dispositivos podem não receber a tensão adequada e nominal, podendo não funcionar corretamente.
3. Use o tamanho adequado de cabo e disjuntor principal nominal. Em outras palavras, o disjuntor principal deve ser capaz de suportar as cargas de todas as seções ao redor da casa. O mesmo deve ser feito para disjuntores DP e SP nos quadros de distribuição derivados, que devem suportar a carga (pontos de iluminação, máquina de lavar, ventiladores, etc.) da seção desejada para circuitos derivados e finais derivados.

Diagramas de Instalação Elétrica Monofásica Segundo Códigos de Cores NEC

Distribuição e fiação de painel monofásico 120V e 240V em residências.

Distribuição e fiação de painel monofásico 120V e 208V em residências.

Distribuição e fiação de painel monofásico 120V, 208V e 240V (Delta de Perna Alta) em residências.

Distribuição e fiação de painel monofásico 277V e 480V em residências.

Importante: É contra o código usar dois disjuntores unipolares separados para circuitos de 208V ou 240V. Se ainda quiser conectar dois DTM unipolares como bipolar para circuito de 240V, as chaves de ambos disjuntores devem ser ligadas e conectadas juntas, ou seja, ambos DTM unipolares devem ser ligados e desligados com a mesma chave comum. Além disso, use disjuntor com classificação adequada, tamanho de fio, tomadas e interruptores, etc. (verifique a nota final (instruções e precauções) para calculadoras e tutoriais sobre dimensionamento de fios, tomadas, interruptores e soquetes.

Diagramas de Instalação Elétrica Monofásica Segundo Códigos de Cores IEC

Distribuição monofásica 230V e fiação de unidade de consumo em múltiplas seções da casa.

Clique na imagem para ampliar

Unidade de consumo monofásica 230V e fiação de quadro de distribuição com DR

Unidade de consumo monofásica 230V de carga dividida e fiação de quadro de distribuição

Unidade de consumo monofásica 230V de carga dupla dividida e fiação de quadro de distribuição

Importante: Segundo regulamentos de fiação IET (Institution of Engineering and Technology): 17ª Edição (BS 7671:2008 – 1: 2011), a proteção DR deve ser fornecida na unidade de consumo, exceto para sistemas de alarme de fumaça e intrusão.

Como Conectar Cargas Monofásicas 120V em Sistema de Distribuição Monofásico? – NEC, EUA e Canadá

Não há muita diferença na fiação IEC e NEC para DTM monofásicos e fiação associada, ou seja, uma fase monofásica, exceto para 240V. Em outras palavras, carga monofásica 120V pode ser conectada diretamente ao DTM unipolar através de três fios: Preto como Fase, Branco como Neutro e verde com listra amarela ou condutor nu como terra de proteção.

Na fiação monofásica 240V, a carga pode ser conectada ao DTM bipolar via três ou quatro fios (o Neutro é sempre necessário nesse caso e depende do projeto do sistema): Preto como Fase 1, Vermelho como Fase 2, Branco como Neutro (opcional) e verde/amarelo ou condutor nu para fio de terra.

Abaixo estão alguns diagramas típicos de fiação monofásica usados para distribuição de energia em residências (Estados Unidos e Canadá).

Instalação de fiação de circuitos e disjuntores monofásicos 120V no painel de serviço principal

Instalação de fiação de circuitos e disjuntores monofásicos 120V e 240V no painel de serviço principal

Instalação de fiação de circuitos e disjuntores monofásicos 120V e 208V no painel de serviço principal

Instalação de fiação de circuitos e disjuntores monofásicos 120V, 208V e 240V (Delta de Perna Alta) no painel de serviço principal

Instalação de fiação de circuitos e disjuntores monofásicos 277V e 480V no painel de serviço principal

Como Conectar Cargas Monofásicas 230V em Sistema de Distribuição Monofásico? – IEC e Reino Unido

Para cargas monofásicas (230V ou 120V) como máquinas de lavar, TV, tomadas de força, pontos de iluminação, ventiladores, etc., podem ser conectadas diretamente aos fios de Fase e Neutro através de fiação e controle adequados, conforme mostrado abaixo. Observe que o fio de terra deve ser conectado a cada um dos aparelhos e equipamentos elétricos conectados a sistemas de fornecimento monofásico e trifásico para evitar choque elétrico e perigo.

Fiação de carga monofásica 230V e DTM no quadro de distribuição e unidade de consumo com DR.

Fiação de carga monofásica 230V de carga dividida e DTM no quadro de distribuição e unidade de consumo.

Fiação de carga monofásica 230V de carga dupla dividida e DTM no quadro de distribuição e unidade de consumo.

Diagrama de Fiação de Quadro de Distribuição Monofásico em Residência

Abaixo está o diagrama de layout de instalação de unidade de consumo monofásica em área residencial.

Códigos de Cores de Fiação Elétrica – NEC e IEC

Usamos Vermelho para Fase, Linha ou Quente, Preto para Neutro e Verde para fio Terra/Aterramento nos diagramas típicos de fiação monofásica. Você pode usar os códigos praticados na região específica ou local, ou seja, IEC – Comissão Eletrotécnica Internacional (Reino Unido, UE etc.) ou NEC (Código Elétrico Nacional [EUA e Canadá], veja o post detalhado sobre Códigos de Cores de Fiação NEC e IEC onde:

NEC – EUA:

Monofásico 120V CA:

• Preto = Quente ou Linha,
• Branco = Neutro
• Verde com Amarelo ou condutor nu = Terra/Aterramento ou Terra de Proteção "TP".

Monofásico 240V CA:

• Preto = Quente 1 ou Linha 1
• Vermelho = Quente 2 ou Linha 2
• Branco = Neutro
• Verde com Amarelo ou condutor nu = Terra/Aterramento ou Terra de Proteção "TP".

Trifásico 208V e 240V CA (Delta de Perna Alta):

• Azul = Quente 1 ou Linha 1
• Laranja = Quente 2 ou Linha 2 (no meio)
• Preto = Quente 3 ou Linha 3
• Branco = Neutro
• Verde com Amarelo ou condutor nu = Terra/Aterramento ou Terra de Proteção "TP".

Trifásico 277V e 480V CA:

• Amarelo = Quente 1 ou Linha 1
• Laranja = Quente 2 ou Linha 2 (no meio)
• Marrom = Quente 3 ou Linha 3
• Branco = Neutro
• Verde com Amarelo ou condutor nu = Terra/Aterramento ou Terra de Proteção "TP".

IEC e Reino Unido:

Monofásico 230V CA:

• Marrom = Fase ou Linha
• Azul = Neutro
• Verde ou Verde com Amarelo = Terra/Aterramento ou Terra de Proteção "TP".

Trifásico 400V:

• Marrom = Fase 1
• Preto = Fase 2
• Cinza = Fase 3
• Azul = Neutro
• Verde ou Verde com Amarelo = Terra ou fio de terra como terra de proteção (TP).

Para referência, aqui estão os CÓDIGOS DE CORES ANTIGOS DO REINO UNIDO (Antes de 2004) que ainda são aplicáveis em outros países, como Índia, Paquistão, UAE, KSA e outros países árabes.

400V Trifásico

• Vermelho = Fase 1
• Amarelo = Fase 2
• Azul = Fase 3
• Preto = Neutro
• Verde = Terra ou fio de terra.

230V Monofásico

• Vermelho = Fase
• Preto = Neutro
• Verde = Terra ou fio de terra.

Precauções Gerais e Instruções

• A eletricidade é nossa amiga e inimiga ao mesmo tempo; se você der chance a ela de matar, lembre-se: ela nunca falha. Leia todas as cautelas e instruções ao fazer este tutorial na prática.
• Desligue a alimentação elétrica (e certifique-se de que está realmente desligada) antes de fazer manutenção, reparo ou instalação de equipamentos elétricos. Para isso, desligue o interruptor principal no quadro de consumo principal ou quadro de distribuição.
• Nunca fique em pé ou toque em partes molhadas e metálicas durante reparos ou instalação.
• Leia atentamente todas as cautelas e instruções e siga-as rigorosamente ao fazer este tutorial ou qualquer outro trabalho prático relacionado a obras elétricas.
• Sempre use cabo e fio de tamanho correto, tomadas e interruptores de tamanho adequado e disjuntores de tamanho apropriado. Você também pode usar a calculadora de tamanho de fio e cabo para encontrar o calibre correto.
• Nunca tente brincar com eletricidade (pois é perigosa e pode ser fatal) sem orientação e cuidado adequados. Faça a instalação e reparo na presença de pessoas experientes com vasto conhecimento e boa prática que saibam lidar com eletricidade.
• Fazer seu próprio trabalho elétrico é perigoso e ilegal em alguns casos. Contate o eletricista licenciado ou o fornecedor de energia elétrica antes de praticar qualquer mudança/modificação nas conexões de fiação elétrica.
• O quadro de distribuição não deve ser instalado a 2,2 metros (84 polegadas = 7 pés) enquanto o interruptor seccionador deve ser instalado a 1,82 metros (72 polegadas = 6 pés) acima do piso, deve ser protegido contra corrosão e longe de áreas úmidas. Todos os fios devem estar cobertos no painel (ou seja, não devem ficar pendurados fora do painel). Finalmente, deve haver uma placa de segurança próxima ao quadro de distribuição.
• O autor não será responsável por quaisquer perdas, ferimentos ou danos resultantes da exibição ou uso desta informação ou se você tentar qualquer circuito em formato incorreto. Por favor, tenha cuidado porque se trata de eletricidade e a eletricidade é muito perigosa.

Você também pode conferir os tutoriais relacionados de Instalação Elétrica.

• Diagrama de Circuito de Escada – Como Controlar uma Lâmpada de 2 Locais?
• Diagrama de Fiação de Corredor – Fiação de Corredor usando Interruptores de 2 Vias
• Diagrama de Fiação de Túnel para Controle de Luz usando Interruptores
• Circuito Hospitalar para Controle de Luz usando Interruptores
• Circuito de Hotel – Circuito Indicador de Campainha para Hotelaria
• Diagrama de Fiação de Hostel e Funcionamento
• Diagrama de Fiação de Depósito – Circuito de Fiação de Túnel e Funcionamento
• Como Instalar Termostato de Aquecedor de Água 120V – Não Simultâneo?
• Como Instalar um Interruptor com Luz Piloto? Fiação de Interruptores de 2 e 3 Vias com Neon
• Como Conectar Gerador Portátil ao Fornecimento Residencial – 4 Métodos
• Mais Tutoriais de Instalação Elétrica