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    Iel eletrônica Iel eletrônica Document Transcript

    • APOSTILA DEINSTALAÇÕES ELÉTRICAS CURSO SUPERIOR DEELETRÔNICA INDUSTRIALPROFESSORA: Chaiane Cristine de Almeida
    • 2 SUMÁRIO1. METODOLOGIA DE TRABALHO EM LABORATÓRIO.......................................... 41.1 Introdução................................................................................................................ 41.2 Regras gerais para execução de trabalhos práticos............................................... 42 OBSERVAÇÕES IMPORTANTES............................................................................. 52.1 Disciplina no laboratório.......................................................................................... 53 ENERGIA.................................................................................................................... 53.1 Energia elétrica........................................................................................................ 64 ESTRUTURA DA MATÉRIA...................................................................................... 64.1 Carga Elétrica.......................................................................................................... 74.2Materiais condutores e isolantes.............................................................................. 74.2.1Condutores elétricos.............................................................................................. 85 GRANDEZAS ELÉTRICAS........................................................................................ 85.1 Tensão elétrica (ddp)............................................................................................... 85.2 Corrente elétrica...................................................................................................... 85.3 Potência eétrica....................................................................................................... 95.4 Resistência elétrica................................................................................................. 95.5 Efeito joule............................................................................................................... 96 CONDUTORES ELÉTRICOS..................................................................................... 106.1 Emendas em condutores......................................................................................... 106.2 Dimensionamento de condutores............................................................................ 127 SIMBOLOGIAS.......................................................................................................... 168 TOMADAS.................................................................................................................. 198.1 Tomada monofásica com aterramento (2P + T)...................................................... 208.2 Tomada sem aterramento (2P)................................................................................ 209. LÂMPADAS INCANDESCENTES............................................................................ 2010 INTERRUPTORES................................................................................................... 2110.1 Interruptor simples de 1 seção.............................................................................. 2110.2 Interruptor simples de 2 seções……………………………………………………..... 2210.3 Iterruptor simples de 3 seções.............................................................................. 2310.4 Exercícios de laboratório..............…………………………………………………..... 2510.5 Interruptores paralelos ou tree-way (três vias)...................................................... 2610.6 Interruptores intermediários................................................................................... 2811 LÂMPADAS FLUORESCENTES............................................................................. 3011.1 Vantagens.............................................................................................................. 3011.2 Teoria de funcionamento....................................................................................... 3111.3 Reatores................................................................................................................ 3211.3.1 Características gerais......................................................................................... 3211.4 Reator convencional.............................................................................................. 3311.4.1 Starter................................................................................................................. 3311.5 Reator partida rápida............................................................................................. 3411.6 Reator eletrônico................................................................................................... 3612 CAMPAINHA........................................................................................................... 3912.1 Funcionamento......................................... ............................................................ 3913 RELÉ FOTOELÉTRICO (FOTOCÉLULA)............................................................... 42
    • 313.1funcionamento........................................................................................................ 4214 MINUTERIA.............................................................................................................. 4415 PROTEÇÃO DE CIRCUITOS ELETRO – ELETRÔNICOS..................................... 4715.1 Fusíveis ................................................................................................................ 4715.2 Disjuntores termomagnéticos................................................................................ 4815.3 Interruptores Diferenciais – Residuais DR’s.......................................................... 4816 COMPONENTES...................................................................................................... 5016.1 Resistor.. ............................................................................................................... 5016.2 Potenciômetro....................................................................................................... 5116.3 Capacitor.......………………………………………………………………………....... 5116.4 Indutor ............…………………………………….…………………………………..... 5216.5 Transformador ..……………………………………………………………………....... 52REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................. 53
    • 41. METODOLOGIA DE TRABALHO EM LABORATÓRIO1.1 INTRODUÇÃO A utilização da Energia Elétrica, tanto comercialmente como em atividadesdidáticas nas instituições de ensino, requer a adoção de uma série de procedimentospráticos que visam à segurança do indivíduo, bem como a preservação das condiçõesideais de operação dos mais diversos equipamentos elétricos. Tais procedimentos sãomais importantes quando se trata daqueles que estão tendo o primeiro contato com aEletricidade, não possuindo o conhecimento necessário sobre os riscos associados amesma. Diante do exposto acima, este capítulo tem por finalidade apresentar as regrasgerais para a execução de trabalhos práticos no âmbito do Laboratório de InstalaçõesElétricas. Além dos objetivos citados acima, pretende-se maximizar o aproveitamentodos alunos durante as aulas práticas, desenvolvendo senso de disciplina eresponsabilidade, indispensáveis nas suas vidas profissionais futuras.1.2 Regras Gerais para a Execução de Trabalhos Práticos Antes do início das atividades práticas em laboratórios, os alunos deverãoreceber por parte do professor, em sala de aula, as informações teóricas necessáriascom respeito à(s) a ser (em) executada (s). Em seguida cada grupo de alunos receberátodo o material necessário para o trabalho a ser executado e a partir deste instanteestarão em condições de ingressar no laboratório. Estando no interior do laboratório, diante da bancada de trabalho, os seguintesprocedimentos deverão ser efetuados.a) Verificar o estado do material básico das bancadas, dos materiais e das ferramentas;b) Estudar o lay-out da montagem visando a utilização econômica do material e oatendimento aos padrões de estética;c) Fixar firmemente todos os dispositivos do circuito;d) Executar a montagem dentro das normas vigentes, bem como aplicar corretamenteas técnicas de emendas e conexões existentes;e) Evitar, dentro do possível, emendas e picotes nos condutores visando oreaproveitamento;f) Reapertar todos os terminais não utilizados;g) Concluída a montagem, retirar todo material estranho ao circuito (ferramentas,sobras de condutores, etc.);h) Conferir todas as ligações de acordo com o diagrama e solicitar a presença doprofessor para energizar o circuito;i) Quando em funcionamento, proceder medições, observações e manobras quepossam trazer o maio número possível de informações conclusivas da experiência;
    • 5j) Concluída a experiência, o circuito deve ser primeiramente desenergizado edesconectado da fonte de alimentação para a posterior desmontagem;k) A desmontagem deve ser cuidadosamente executada visando a integridade doscomponentes e reaproveitamento dos condutores;l) A bancada de trabalho e o piso deverão ser entregues limpos e todo o materialutilizado deverá ser conferido e devolvido ao almoxarifado;m) Recolher todos os acessórios utilizados;n) Concluído o trabalho prático todos deverão retornar a sala de aula para esquematizara ficha técnica ou relatório da experiência e discutir resultados.2. Observações Importantesa) Desde que contatados negligência ou uso indevido, toda e qualquer avaria ou faltade material implicará negativamente na avaliação por parte do professor e/ou nareposição de tal material;b) Não será permitida, sem prévia autorização, a circulação pelo laboratório, bem comoa aglomeração em torno de outras equipes;c) Não será permitida a transferência de qualquer material básico de uma bancada paraoutra.2.1 Disciplina no Laboratório Para que aluno, durante as aulas práticas, possa vivenciar situações cada vezmais representáveis da vida profissional futura, será cobrada a prática de hábitos eatitudes de um bom profissional, tais como:• Pontualidade;• Assiduidade;• Responsabilidade;• Organização;• Segurança;• Higiene;• Apresentação;• Educação;• Iniciativa e disposição para o trabalho.3. ENERGIA Segundo CERVELIN e CAVALIN, energia é tudo aquilo que é capaz de realizarou produzir trabalho. Todos os movimentos que há no universo podem gerar forçascapazes de transformar energia. É através dos sentidos que conseguimos perceber e
    • 6sentir os efeitos da energia. A energia tem várias formas: Energia Mecânica, EnergiaElétrica, Energia Térmica, entre outras. Devido ao objetivo desta disciplina estudaremos somente algumas formas detransformação de energia.3.1Energia Elétrica A energia elétrica faz parte do dia a dia das pessoas e conviver sem ela épraticamente impossível. A energia elétrica pode ser transportada a grandes distânciasatravés de condutores elétricos (fios), desde a geração (usinas) até os centros deconsumo: residências, indústrias, comércio, entre outros. A energia elétrica é facilmentetransformada em energia térmica, luminosa, sonora, etc.• Energia Térmica: Pode-se transformar em energia térmica tudo aquilo que possuiresistência elétrica, tais como: chuveiro, ferro elétrico, secador de cabelo, aquecedor,etc.• Energia Luminosa: Encontra-se energia luminosa nas lâmpadas de diversosmodelos. A forma mais comum da geração de energia elétrica são as USINASHIDRELÉTRICAS, que transforma energia mecânica (rotação dos eixos das turbinas)em energia elétrica. Geralmente usa-se queda d` água movimentar os eixos dasturbinas. Porém, antes de construir uma usina devem-se considerar os fatores ambientais,sociais, econômicos e técnicos.4 ESTRUTURA DA MATÉRIA Tudo que existe é constituído por MATÉRIA, que podem ser representadas dediversas formas. Chamamos a menor parte da matéria de MOLÉCULA. Quando asmoléculas perdem suas características dão origem aos ÁTOMOS. Os ÁTOMOS são constituídos por partículas minúsculas denominadasPRÓTONS, NÊUTRONS e ELÉTRONS. Podemos encontrar os prótons e os nêutronsno núcleo do átomo. Os elétrons são encontrados na elestrofera do átomo. Segundo NIELS BOHR (1885 – 1962) o átomo pode ser comparado com osistema solar, onde o núcleo representa o Sol e os eletros giram em volta do núcleo emórbitas planetárias, conforme figura 1.
    • 7 ÓRBITAS PLANETÁRIAS NÚCLEO Figura 1: Referente ao Átomo de Sódio, demonstrando o núcleo e as órbitas.4.1 Carga Elétrica Um corpo tem carga negativa quando possui excesso de elétrons e cargapositiva quando possui poucos elétrons em relação ao número de prótons. A quantidade de carga elétrica de um corpo é determinada pela diferença entre onúmero de prótons (+) e o número de elétrons (-) que um corpo contém.4.2 Materiais Condutores e Isolantes Existem na Natureza, materiais nos quais o movimento das cargas elétricasocorre com facilidade: CONDUTORES - a exemplo do cobre, do ferro, do alumínio, daprata, etc., Existem também aqueles nos quais o movimento das cargas elétricas éextremamente dificultado em função da sua própria estrutura molecular: OsISOLANTES - a exemplo da borracha, da porcelana, do vidro, da madeira seca, etc. OsISOLANTES são também conhecidos como DIELÉTRICOS. Nos átomos dos materiais CONDUTORES, os elétrons que se movem nascamadas mais distantes do núcleo atômico, são fracamente atraídos pelo núcleo,podendo escapar de um átomo para outro, constituindo-se nos ELÉTRONS LIVRES,abundantes nos metais. Nos átomos dos materiais ISOLANTES, a forte atração exercida pelo núcleoatômico sobre os elétrons das camadas mais externas do átomo, não possibilitam aexistência dos ELÉTRONS LIVRES.É conveniente salientar que os ISOLANTES, têm tanta importância na ELETRICIDADEquanto os CONDUTORES.
    • 8Outro aspecto importante a considerar é que não existem condutores perfeitos nemisolantes perfeitos, ou seja, um isolante pode ser interpretado como um mau condutorde eletricidade.4.2.1 Condutores Elétricos Os condutores elétricos geralmente são de cobre ou de alumínio. Sob o aspectoconstrutivo, são classificados como:• Condutores (Fios): elemento metálico e maciço, de comprimento muitas vezes maiorque a sua seção transversal.• Cabos: conjunto de fios encordoados (dispostos helicoidalmente), não isolados entresi.• Barras: condutor rígido em forma de tubo ou de seção transversal retangular.5 GRANDEZAS ELÉTRICAS5.1 Tensão Elétrica (ddp) Nos condutores elétricos existem partículas invisíveis que estão em constantemovimento de forma desordenada. Para que estes elétrons livres passem a semovimentar de forma ordenada é necessário ter uma força que os impulsionem. A estaforça damos o nome de TENSÃO. A unidade de medida da TENSÃO é o VOLT (V). Para termos tensão é necessário haver uma diferença de potencial (ddp). Essaddp é dada através de dois condutores com polaridades diferentes – fase e neutro. Ocondutor fase é eletricamente carregado, ou seja, é uma partícula ativa. O condutorneutro não é eletricamente carregado, ou seja, é uma partícula passiva.Portanto: Tensão elétrica é a força que impulsiona os elétrons.5.2 Corrente Elétrica Para termos corrente elétrica CIRCULANDO em um condutor, obrigatoriamentedevemos ter tensão e uma carga. Ao aplicarmos uma tensão num determinadocondutor o mesmo fará com que os elétrons fiquem de forma ordenada e ao aplicaruma carga (acender uma lâmpada, ligar um chuveiro, etc.) estes elétrons começam ase movimentar criando um fluxo magnético, este movimento damos o nome deCORRENTE ELÉTRICA.
    • 9Portanto: Corrente elétrica é o movimento ordenado dos elétrons submetido a uma ddpe a uma carga. A unidade de medida da CORRENTE ELÉTRICA é o AMPÈRE (A).5.3 Potência Elétrica Para termos potência elétrica obrigatoriamente devemos ter tensão e correnteelétrica. A POTÊNCIA elétrica é o trabalho que o equipamento poderá realizar. Ondedetermina o quanto uma lâmpada é capaz de emitir luz, o quanto o motor elétrico écapaz de produzir trabalho, o quanto um chuveiro é capaz de aquecer a água, ou oquanto um aquecedor de ambiente é capaz de produzir calor. A unidade de medida da POTÊNCIA elétrica é o WATT (W)5.4 Resistência Elétrica Resistência elétrica é a oposição oferecida por todos os elementos do circuito àpassagem da corrente elétrica. A intensidade da corrente elétrica que passa por uma resistência elétrica édiretamente proporcional à diferença de potencial ou tensão elétrica entre os terminaisda resistência. A unidade de medida da RESISTÊNCIA elétrica é o ohm ( ).5.5 Efeito Joule Sabemos que a corrente elétrica é gerada por uma força que “puxa” os elétrons, e é essa força que fornece energia (cinética – em física é a quantidade de trabalho queteve que ser realizado sobre um objeto para tirá-lo do repouso e colocá-lo a umavelocidade) aos elétrons, ou seja, além do movimento original eles adquirem umaenergia adicional fornecida pela força.Quando os elétrons, agora mais velozes sechocam com os átomos do metal, transferem a eles uma parte desta energia, fazendo-os vibrar mais intensamente. Esse aumento das vibrações é percebido fora do fio comoum aquecimento. Quer dizer, uma parte da energia fornecida aos elétrons se transformaem calor pelo efeito dos choques intensos entre os elétrons e os átomos.Esse efeito recebe o nome de efeito Joule e é à base do funcionamento de todos osaparelhos resistivos, como aquecedores e chuveiros e explica o aquecimento dos fioselétricos por efeito da corrente.
    • 106. CONDUTORES ELÉTRICOS6.1 Emendas em Condutores Dois são os tipos básicos de emendas em condutores elétricos:• Prolongamento em Linha Aberta Usada para fazer o prolongamento de um condutor, conforme figura 2. Figura 2: Referente a emenda de prolongamento em linha aberta.• Prolongamento em Linhas Embutidas: Usada em instalações embutidas, conforme figura 3. Figura 3: Referente a emenda em linha em instalações embutidas• Emendas em Cabos (condutores som seções maiores), conforme figura 4.
    • 11 Figura 4: referente a emenda de cabos. Obs.: Nas emendas em linhas devem ser utilizados condutores de mesma bitola.• Derivação Usada quando se deseja efetuar uma derivação em um condutor principal,originando assim uma rede elétrica secundária, conforme figura 5 e 6. Figura 5: referente a emenda de derivação em condutores. Figura 6: Referente a emenda derivação em cabos.
    • 12Como efetuar uma boa emenda. 1- Retirar a isolação do condutor. 2- Retirar a camada de óxido que recobre o condutor. 3- Executar a emenda. 4- Soldar a emenda, se necessário. 5- Isolar a emenda, se necessário.Conseqüências de uma emenda mal feita 1- Contato elétrico ruim. 2- Aumento da resistência elétrica do condutor. 3- Aquecimento excessivo. 4- Perda de potência. 5- Queda de tensão. 6- Curto circuito. 7- Incêndio6.2 Dimensionamento de Condutores Elétricos Assim como o diâmetro de um cano é em função da quantidade de água quepassa em seu interior, a seção de um condutor depende da quantidade de elétrons quepor ele circula (corrente elétrica). Além disso, toda vez que circula corrente, o condutorse aquece, devido ao "atrito" dos elétrons em seu interior. No entanto, há um limite máximo de aquecimento suportado pelo fio ou cabo, acima doqual ele começa a se deteriorar. Nessas condições, os materiais isolantes se derretem,expondo o condutor de cobre, podendo provocar choques e causar incêndios. Para evitar que os condutores se aqueçam acima do permitido, devem ser instaladosdisjuntores nos quadros de distribuição. Esse dispositivo funciona como uma espéciede "guarda-costas" dos cabos, desligando automaticamente a instalação sempre que atemperatura nos condutores começar a atingir valores perigosos. Dessa forma, o valor do disjuntor (que é expresso sempre em Ampères – A) deve sercompatível com a seção do fio, sendo que ambos dependem da corrente elétrica quecircula na instalação. O dimensionamento determinará a seção nominal do condutor fase. O condutorneutro e o condutor de proteção (terra) serão determinados em função da seção docondutor fase. Primeiramente devemos observar o tipo de isolação do condutor a ser utilizado,que determinará a temperatura máxima a que os condutores poderão estar submetidosem regime contínuo, em sobrecarga ou em condições de curto-circuito.
    • 13 Os valores de temperatura para Condutores com isolação em PCV – Cloreto dePolivinila, EPR – Borracha Etileno Propileno e XLPE – polietileno Reticulado estãodefinidos na Tabela A. Em geral, utilizam-se condutores com isolação de PVC eminstalações prediais convencionais. Tabela A – Temperaturas Características dos Condutores TIPO DE TEMPERATURA TEMPERATURA TEMPERATURAISOLAÇÃO MÁXIMA PARA LIMITE DE LIMITE DE CURTO- SERVIÇO CONTÍNUO SOBRECARGA (Cº) CIRCUITO (Cº) (Cº) PVC 70 100 160 EPR 90 130 250 XLPE 90 130 250 Além de observar a temperatura característica dos condutores, deve-se observara maneira de instalar. A maneira que os condutores estarão instalados influenciará na capacidade detroca térmica entre os condutores, no ambiente e na capacidade de condução decorrente elétrica dos mesmos.A tabela B define as diversas maneiras de instalar, codificando-as conforme uma letra eum número. Dimensionar um circuito é definir a seção mínima dos condutores, de forma agarantir que os mesmos suportem satisfatoriamente e simultaneamente as condiçõesde:a) Capacidade de condução de correnteb) Limite de Temperatura e de agrupamentoc) Limite da Queda de Tensãoa) Dimensionamento pela capacidade de condução de corrente. Primeiramente acha-se a corrente de projeto, onde para circuitos monofásicos(fase e neutro) temos: Ip = _____Pn_______ V. cosφ. ηOnde: Ip é a corrente de projeto do circuito em A;Pn é a potência nominal do circuito em W;V é a tensão entre fase e neutro em V;Cosφ é o fator de potência;η é o rendimento.
    • 14 Tendo definido o tipo de isolação, a maneira de instalar e a corrente de projeto(Ip) devemos verificar a seção do condutor, que deverá ser aquela que atenda ao valorda corrente nas condições de instalação definidas para o circuito.Antes de verificar nas tabelas a seção do condutor, deveremos esclarecer o quesignifica condutores carregados.Condutores Carregados: Aquele que efetivamente é percorrido pela corrente elétricano funcionamento normal do circuito, neste caso, considera-se os condutores: neutro efase. O condutor de proteção (terra) não é considerado condutor carregado. Tabela B – Maneiras de Instalar
    • 15Tabela C – Capacidade de condução de corrente para maneiras de instalar A, B, C e D da tabela B:7. SIMBOLOGIAS A disciplina de Instalações elétricas é baseada em diagramas para melhorcompreensão. Usa-se o diagrama multifilar e o unifilar.O diagrama multifilar demonstra a ligação exata dos condutores, ou seja, como se devefazer a instalação na prática.O diagrama unifilar é uma linguagem para projetos elétricos, onde consta a mesmaligação, porém com símbolos diferentes. Demonstra o que está passando dentro doeletroduto. As simbologias de instalações prediais (unifilar) estão de acordo com a normaNBR 5444/86.
    • 16 As simbologias de diagramas (multifilar) estão de acordo com a norma NBR5446/80. A figura 7 demonstra as simbologias no diagrama multifilar e unifilar dos dutos eda distribuição. Multifilar Unifilar Descrição Eletroduto embutido no teto Eletroduto embutido na parede ou piso R S T Condutor fase N Condutor neutro P Condutor terra (proteção) Condutor retorno Figura 7: Referente ao quadro de simbologias de dutos e distribuição. A figura 8 demonstra as simbologias dos interruptores.
    • 17 Figura 8: Referente ao quadro de simbologias dos interruptores.A Figura 9 demonstra as simbologias de lâmpadas. Figura 9: Referente ao quadro de simbologias das lâmpadas.A Figura 10 demonstra as simbologias das tomadas monofásicas. Multifilar Unifilar Descrição Tomada baixa 2P + T na parede (0,20m +/- 0,10m do piso) Tomada meia altura 2P + T na parede (1,20m +/- 0,10m do piso) Tomada alta 2P + T na parede (2,00m +/- 0,10m do piso)Figura 10: Referente ao quadro de simbologias de tomadas monofásicas.A figura 11 demonstra as simbologias de equipamentos diversos.
    • 18 Multifilar Unifilar Descrição a Campainha (Cigarra) a Relé fotoelétrico (fotocélula) a M Minuteria a três fios a M Minuteria a quatro fios Figura 11: Referente ao quadro de simbologias de diversos equipamentos.8. TOMADAS As tomadas têm por função conectar aparelhos ou dispositivos elétricos à geralde alimentação. A energização de aparelhos elétricos se torna possível, através da conexão entrea tomada e o seu respectivo pino ou plug, sendo este último ligado diretamente aoaparelho. De acordo com suas características construtivas e de instalação, as tomadaspodem ser classificadas da seguinte maneira: • Quanto à instalação: de embutir ou sobrepor; • Quanto à finalidade: monofásica, bifásica, trifásica e especiais; • As tomadas podem ser representadas em tubulação própria ou na mesma tubulação do interruptor (ver próximo capítulo). Conforme a norma NBR 5410/90 todas as tomadas deverão possuir aterramento.O condutor NEUTRO deverá ser conectado na extremidade esquerda (vista frontal) da
    • 19tomada e o condutor FASE deverá ser conectado na extremidade direita (vista frontal)da tomada.8.1 TOMADA MONOFÁSICA COM ATERRAMENTO (2P + T)Exemplo 01:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação de 1 tomada monofásicacom aterramento em tubulação própria. DIAGRAMA MULTIFILAR DIAGRAMA UNIFILAR Cond. Neutro Linha de Cond. Chamada Terra Geral Cond. Fase Eletroduto Tomada
    • 208.2 TOMADA MONOFÁSICA SEM ATERRAMENTO (2P ) DIAGRAMA MULTIFILAR N R cond. cond. neutro fase DIAGRAMA UNIFILAR9. LÂMPADAS INCANDESCENTES Segundo HÉLIO, Creder as lâmpadas incandescentes se constituem no aparelhoelétrico de iluminação artificial mais simples que existe. O princípio de funcionamento consiste na passagem da corrente elétrica atravésde um corpo sólido (filamento) que ao alcançar altas temperaturas, emite radiações,entre elas, a luz.Na figura 12, são mostrados os componentes básicos da lâmpada incandescente.
    • 21 Figura 12: Referente a construção da lâmpada incandescente Quando se aplica uma sobretensão a uma lâmpada, sua eficiência, potênciaabsorvida, fluxo luminoso e corrente, crescem, ao passo que sua vida reduz-sedrasticamente, devido à temperatura do filamento. O contrário acontece, quando sealimenta uma lâmpada com sobtensão.10. INTERRUPTORES A função principal dos interruptores nas instalações elétricas é ligar e desligaruma ou mais lâmpadas.10.1 INTERRUPTOR SIMPLES DE 1 SEÇÃOExemplo:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadaincandescente de 100W/220V comandada por 1 interruptor simples de 1 seção: DIAGRAMA MULTIFILAR
    • 22 N R Cond. Cond. Fase Neutro Retorno 1x100W/220V DIAGRAMA UNIFILARExercícios:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadasincandescentes de 2x60W/220V, comandadas por um interruptor simples de 1 seção.10.2 INTERRUPTOR SIMPLES DE 2 SEÇÕESExemplo:
    • 231) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadasincandescentes de 60W/220V comandadas por 1 interruptor simples de 2 seções: DIAGRAMA MULTIFILAR N R Cond. Cond. Fase Lâmp. a Neutro Retorno a Retorno b Lâmp. b 2x60W/220V DIAGRAMA UNIFILAR b -1- a -1- b 60W 60W a b a bExercícios:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 3 lâmpadasincandescentes de 40W/220V, 60W/220V e 100W/220V respectivamente, comandadaspor 1 interruptor simples de 2 seções, sendo que, a primeira seção deverá comandar 2lâmpadas incandescentes.10.3 INTERRUPTOR SIMPLES DE 3 SEÇÕESExemplo:
    • 241) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 3 lâmpadasincandescentes de 25W/220V comandadas por 1 interruptor simples de 3 seções: DIAGRAMA MULTIFILAR N R Lâmp. a Retorno a Retorno b Retorno c Lâmp. b Lâmp. c 3x60W/220V DIAGRAMA UNIFILAR c b c -1- c -1- b -1- a 60W 60W 60W a b c a b cExercícios:1) Complete o diagrama unifialr abaixo e faça o diagrama multifilar correspondente: DIAGRAMA UNIFILAR DIAGRAMA MULTIFILAR
    • 2510.4EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes em sériecomandadas por 1 interruptor simples de 1 seção e fazer as medições de corrente detensão com o auxílio do multímetro;2) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes em paralelocomandadas por 1 interruptor simples de 1 seção e fazer as medições de corrente detensão com o auxílio do multímetro;3) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas por 1interruptor de 2 seções e 1 tomada monofásica sem aterramento em tubulação própria;4) Fazer na prática a instalação de 5 lâmpadas incandescentes comandadas por 1interruptor de 3 seções, sendo que, a 2ª seção comandará apenas 1 lâmpada, e 1tomada monofásica em tubulação própria. ANOTAÇÕES:
    • 2610.5 INTERRUPTORES PARALELOS OU TREE-WAY (TRÊS VIAS) São usados para comandar uma ou mais lâmpadas de dois pontos diferentes,isto é, não se consegue fazer essa ligação com apenas um interruptor, é necessáriopossuir dois interruptores iguais. Esse tipo de interruptor possui três terminais. O terminal central denomina-se:terminal comum, ou seja, o terminal central que irá dar passagem à corrente elétrica deum interruptor a outro.EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadaincandescente de 100W/220V, comandada por interruptores paralelos: DIAGRAMA MULTIFILAR N R Cond. Cond. Fase Neutro Retorno Retorno Retorno Terminal Terminal Comum Comum 1x100W/220V DIAGRAMA UNIFILAR g g g g -1- g 100W g g gEXERCÍCIOS:
    • 271) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 3 lâmpadasincandescentes de 25W/220V, comandadas por dois pontos diferentes e uma tomadamonofásica com aterramento em circuito separado.EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas pordois pontos diferentes e 1 tomada monofásica sem aterramento.ANOTAÇÕES:
    • 2810.6 INTERRUPTORES INTERMEDIÁRIOS São usados para comandar uma ou mais lâmpadas por três ou mais pontosdiferentes. Os interruptores intermediários não devem ser instalados sozinhos, sãonecessários dois interruptores paralelos para que a instalação funcione. Como opróprio nome já deduz, o interruptor intermediário é instalado entre os interruptoresparalelos. Podem-se usar quantos interruptores intermediários achar necessário, nãoexiste quantidade máxima. O interruptor intermediário possui quatro terminais, onde cada par dá passagemà corrente elétrica para os interruptores paralelos. Deve-se tomar cuidado ao instalar o interruptor intermediário para não trocar opar, caso seja trocado a corrente elétrica será interrompida. A ligação depende daposição (vertical ou horizontal) do interruptor. Abaixo está demonstrada a forma real do interruptor intermediário nas duasposições (vertical e horizontal) para assimilar melhor a forma de ligação do interruptorintermediário. Visto de Trás ( Vertical ) Par Par ( Continuidade) ( Continuidade) Visto de Trás ( Horizontal ) Par ( Continuidade) Par ( Continuidade)
    • 29EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadaincandescente de 60W/220V comandada por 3 pontos diferentes. DIAGRAMA MULTIFILAR DIAGRAMA UNIFILAR g g gg -1- g g gg g 60W g g g gEXERCÍCIOS:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadasincandescentes de 40W/220V comandadas por três pontos diferentes.
    • 30EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas incandescentes comandadas portrês pontos diferentes.ANOTAÇÕES:11 LÂMPADAS FLUORESCENTES Na aplicação de lâmpadas fluorescentes, devem ser considerados diversosaspectos a fim de garantir as características e qualidades desejadas.Durante a vida útil da lâmpada, as características luminosas devem-se manter dentrodos padrões estabelecidos.Para o perfeito funcionamento das lâmpadas é imprescindível que os reatores tenham omesmo nível de qualidade.Para se obter o melhor desempenho das lâmpadas fluorescentes, as característicasdestes importantes componentes deverão estar rigorosamente dentro dasespecificações exigidas.11.1 Vantagens • grande eficiência luminosa; • vida longa; • utilização econômica; • luz difusa e confortável; • cores variadas, apropriadas a cada aplicação; • maior diversidade de potência e comprimentos, para atender às mais variadas exigências.
    • 3111.2 Teoria do funcionamento O princípio de produção de luz empregado na lâmpada fluorescente foidescoberto muitos anos antes de ser aplicado em fonte de luz prática, do mesmo modoque o princípio da lâmpada incandescente era conhecido muitos anos antes queThomaz Edison inventasse a lâmpada deste tipo. A primeira lâmpada fluorescente foiintroduzida em 1938. A lâmpada fluorescente é uma fonte de descarga elétrica que faz uso da energiaultravoleta gerada com alta eficiência, pelo vapor de mercúrio em um gás inerte(argônio, criptônio ou néon), a baixa pressão, para ativar a cobertura de materialfluorescente (fósforo) na superfície interna do tubo de vidro. O fósforo simplesmenteage como um transformador convertendo o ultravioleta invisível em luz visível.A lâmpada é, essencialmente, um bulbo tubular com cobertura, feito vácuo e a seguirpe aplicada uma pequena quantidade de mercúrio e um gás inerte. Um eletrodo,especialmente tratado, chamado “cátodo quente”, é selado em cada extremidade,conforme figura 13, 14 e 15. Figura 13: Referente aos componentes da lâmpada fluorescente. Figura 14: Referente a primeira etapa do princípio de funcionamento da lâmpada fluorescente. Gás raro (argônio), sob o efeito de uma corrente elétrica, ilumina-se e torna-secondutor;Como todos os condutores percorridos por uma corrente, aquecem-se;
    • 32Este calor mantém a certa temperatura os filamentos que já não são percorridos pelacorrente, enchendo o tubo de vapor de mercúrio. Figura 15: Referente a última etapa de funcionamento da lâmpada fluorescente. Os filamentos, como todos os condutores, têm a propriedade, quando elevados auma certa temperatura, de embutir elétrons.• Estes elétrons encontram os vapores de mercúrio. Sob o choque, estes últimosemitem raios ultravioletas.• Os raios ultravioletas não são visíveis.Os raios ultravioletas podem fazer certa matéria fluorescente emitir luz.No interior do tubo de vidro de uma lâmpada fluorescente será revestido de pófluorescente que , sob a ação dos raios ultravioleta, dão a iluminação que conhecemos.11.3 Reatores11.3.1 Características gerais Enquanto que a função mais importante do reator é limitar a corrente, eletambém deve fornecer a tensão de partida para a lâmpada e fornecer a baixa tensãopara o contínuo aquecimento dos cátodos.Apesar de que as lâmpadas fluorescentes possam ser auxiliadas por uma indutância,capacitância ou resistência, a mais prática e mais amplamente utilizada das três é aindutância. Na maioria dos casos os reatores para lâmpadas fluorescentes incluem umcomponente indutivo com uma bobina ou um auto-transformador para limitar a corrente,podemos ainda usar uma série de combinações entre uma bobina indutiva e umcondensador.
    • 33 Todos os reatores produzem um som inerente “zumbido”. Este zumbido variacom o tipo de reator, estes por sua vez, se classificam por nível de ruído, desde “A”,praticamente inaudível até “F”, com ruído bastante elevado. Devido às perdas dentro do reator, ele consome uma pequena quantidade depotência que deve ser somada á potência de lâmpada para se obter uma potência totaldo equipamento de iluminação. O reator consiste basicamente de um núcleo de ferro-silício, colocadas, e de umabobina de fio de cobre esmaltada. São colocados numa carcaça de chapa de aço que épreenchida de poliéster, constituindo-se num conjunto com isolação de classe “A”. acarcaça é tratada internamente e externamente com base anticorrosiva e seuacabamento externo é feito em tinta esmalte. Na parte superior do reator vem impressoo esquema de ligações.11.4 Reator Convencional Quando a chave está fechada, o circuito está completo e a corrente deaquecimento flui através de eletrodo em cada extremidade de lâmpada. Após um curtotempo de aquecimento (normalmente 1 segundo) a chave é aberta. Isto imprime umimpulso de alta tensão através de lâmpada e causa um arco entre os catodos. Amaioria das vezes a chave é um comutador automático chamado “starter”.11.4.1 Starter Todo starter para lâmpadas fluorescentes tem no interior uma lâmina bimetálicae uma pequena quantidade de gás néon. Quando se aplica uma tensão de 220V hácondução gasosa pelo néon (a tensão mínima de ionização do néon é cerca de 80V);essa corrente passando pelo bimetal o aquece (efeito Joule), ele enverga e encosta nooutro terminal, fechando o circuito para o filamento da lâmpada fluorescente. Ofilamento vai ao rubro, emitindo elétrons (efeito Edson). Quando o bimetal esfria eleabre os contatos dentro do starter e nessa fase ocorre a auto-indução no reatorelevando a tensão para cerca de 450V e, com isso, iniciando a ignição da lâmpada.Com a corrente principal estabelecida, a tensão entre terminais da lâmpadafluorescente e starter (circuito paralelo) cai abaixo dos 80V. A lâmpada permaneceacesa, mas, o néon do starter não conduz, o filamento permanece desligado.EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadafluorescente de 40W/220V (R.C. 1x40W/220V), comandada por um interruptor simplesde uma seção.
    • 34 DIAGRAMA MULTIFILAR N R Cond. Cond. Fase Neutro S DIAGRAMA UNIFILAR -1- C 40W C COBS: Na representação da ligação de lâmpadas fluorescentes no diagrama unifilarrepresenta-se a calha.11.5 Reator Partida Rápida Ao contrário das lâmpadas de pré-aquecimento, que não tem circuitos deaquecimento de cátodo após o arco partir, a lâmpada de partida rápida é provida deuma pequena corrente de aquecimento, mesmo quando a lâmpada está funcionado,sob condições normais, o reator de partida rápida acenderá a lâmpada em menos deum segundo. Os reatores duplos de partida rápida partem as lâmpadas em sucessão, e entãoas operam em série. Após o circuito ser acionado, a primeira operação é o aquecimentodos catodos para auxiliar a partida das lâmpadas, reduzindo os requisitos de tensão departida. O condensador em “SHINT” a lâmpada nº2 auxilia a partida da lâmpada nº1,mandando toda a tensão do secundário através da lâmpada nº1. Desde que a queda detensão através desta lâmpada após a partida é muito baixa, praticamente toda a tensãodo reator é utilizada na partida da lâmpada nº2. As duas lâmpadas correm em sériecom um rápido aumento de corrente até a operação de estabilização quando a corrente
    • 35projetada é atingida. É essencial que o aquecimento apropriado do catodo seja mantidodurante o funcionamento da lâmpada para assegurar uma vida normal da lâmpada.Para assegurar uma partida correta é importante que a lâmpada que funcione comreatores de partida rápida sejam instaladas a distancia de uma polegada de uma tira demetal eletricamente aterrada, se estabelecendo por todo o comprimento da lâmpadapara H>O e H>H>O> e meia polegada para lâmpada com menos de 500mA. Namaioria dos casos o refletor ou conduit servem para essa finalidade.EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadafluorescente de 40W/220V (R.P.R. 1x40W/220V), comandada por um interruptorsimples de uma seção. DIAGRAMA MULTIFILAR N R DIAGRAMA UNIFILAR -1- a 40W a aOBS: Como no exemplo anterior, no diagrama unifilar representa-se somente a calha.
    • 36EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadasfluorescentes de 40W/220V (R.P.R. 2x40W/220V), comandadas por um interruptor de 1seção. DIAGRAMA MULTIFILAR N R DIAGRAMA UNIFILAR -1- f 2x40W f fOBS: No diagrama unifilar representa-se somente a calha.11.6 Reator Eletrônico Reatores eletrônicos funcionam de modo diferente
    • 37- Eles têm internamente um circuito retificador e um oscilador transistorizado na casados kHz, alimentando um pequeno transformador inversor, cuja saída é ligada àlâmpada;- Esse oscilador não é senoidal, tendendo a uma onda retangular, portanto, o sinal desaída do transformador, conterá picos breves de tensão muito alta acima da tensão deionização da lâmpada, e uma tensão média apenas um pouco acima da tensão demanutenção. As pequenas diferenças entre a tensão de saída e a tensão demanutenção da lâmpada, são absorvidas pela resistência interna do enrolamentosecundário. Portanto, a lâmpada estará sendo continuamente "reionizada" a cada ciclodo oscilador.EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 2 lâmpadasfluorescentes de 20W/220V (R.E. 2x20W/220v) comandadas por um interruptor simplesde uma seção. DIAGRAMA MULTIFILAR R DIAGRAMA UNIFILAR -1- r 2x20W r rOBS: No diagrama unifilar representa-se somente a calha.
    • 38EXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação de 1 lâmpada fluorescente (R.C.) comandada pordois pontos diferentes;2) Fazer na prática a instalação de 2 lâmpadas fluorescentes (R.E.) comandadas portrês pontos diferentes e uma tomada monofásica sem aterramento em tubulaçãoprópria.ANOTAÇÕES:
    • 3912. CAMPAINHA As campainhas são aparelhos de sinalização, que se destinam a dar maiorcomodidade aos usuários, evitando com que visitas, vendedores tenham que baterpalmas para solicitar a presença do proprietário da residência, apartamento a fim deatendê-lo. Nas residências é necessário instalar a campainha, conectando o condutorneutro no pulsador para não correr riscos de choque elétrico quando o pulsador foracionado, devido o mesmo, geralmente, ficar ao ar livre As campainhas também são usadas nas indústrias, mais precisamente emalmoxarifados, pois são cercados por máquinas que emitem ruídos e para solicitar apresença do almoxarife é necessário um aviso sonoro (campinha) e um aviso visual(lâmpada). Portanto em almoxarifados as campinhas são instaladas com lâmpadas. Na indústria a campinha deve ser instalada conectando o condutor neutro nacampainha e na lâmpada, já que o mesmo não fica ao ar livre.12.1 Funcionamento As campainhas são aparelhos que funcionam baseados nos princípioseletromagnéticos. Quando ligamos o pulsador, o eletroímã atrai a peça móvel que está ligada aomartelo, ocasionando o golpe na campainha. Ao mesmo tempo se interrompe o contatoe o circuito volta a ficar aberto, cessando o campo magnético. A mola faz o conjunto deo martelo voltar ao à posição inicial, estabelecendo-se novamente o contato e dandoorigem a um novo ciclo, que repete enquanto mantivermos ligado o pulsador, conformefigura abaixo. Figura referente ao funcionamento da campainha.
    • 40EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar ainstalação elétrica de 1 campainhacomandada por 1 pulsador. Modo residencial. DIAGRAMA MULTIFILAR N R Cond. Cond. Neutro Fase Retorno DIAGRAMA UNIFILAR b b b2) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 campainha,1 lâmpada de 100W/220V comandadas por 1 pulsador. Modo industrial.
    • 41 DIAGRAMA MULTIFILAR N R Cond. Cond. Fase Neutro Retorno 1x100W/220V DIAGRAMA UNIFILAR h -1- h h 100W h hEXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 campainha comandada por umpulsador. Modo residencial.ANOTAÇÕES:
    • 4213 RELÉ FOTOELÉTRICO (FOTOCÉLULA) O relé fotoelétrico é ideal para acionamento de pontos luminosos e outrascargas. Mantém acesas luminárias na ausência de luz natural e é insensível a variaçõesbruscas de luminosidade, como relâmpagos e faróis. Economiza energia e pode serusado com qualquer tipo de lâmpada. A Fotocélula é regulável, através da janela, localizada na parte externa daabertura do sensor. Quanto mais aberta ela estiver mais tarde ela vai acender e maiscedo vai desligar. A fotocélula deve ser instalada com o sensor dirigido para o ponto de maioriluminação natural. A luminosidade da lâmpada, reflexão da parede ou do globo nãopode incidir sobre o sensor, pois pode provocar o efeito pisca-pisca.13.1 Funcionamento: A corrente alternada passa do terminal fase da resistência através da resistênciae da fotocélula, em série, até o terminal neutro.Esta corrente que passa através de resistência, vai aquecer indiretamente o bimetal edesligar o contato (NF).A corrente que passa através da resistência é controlada pela resistência da fotocélulae está relacionada com a intensidade luminosa que age sobre a mesma.À medida que a intensidade luminosa que está incidindo na fotocélula Diminui, a atingirum ponto em que o contato se fecha (LÂMPADA ACESA ).À medida que a intensidade luminosa cresce, a corrente aumenta até atingir um pontoem que o contato de abre (LÂMPADA APAGA). Verificar figura abaixo. Figura Referente ao esquema de funcionamento da fotocélula. Obs.: o relê fotoelétrico deverá ser instalado com o centro da janela virado parao SUL, e de modo que a luz da lâmpada não incida diretamente sobre ela.
    • 43EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 lâmpadaincandescente de 25W/220V comandada por uma fotocélula. DIAGRAMA MULTIFILAR DIAGRAMA UNIFILAREXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 lâmpada incandescente comandada por 1fotocélula.ANOTAÇÕES:
    • 4414 MINUTERIA A minuteria é um dispositivo que comanda o acendimento de um conjunto delâmpadas durante um intervalo de tempo pré-determinado.Esta opção de comando para circuitos de iluminação é utilizada com frequência emescadas e corredores de edifícios, garagens e demais dependências que necessitamde iluminação durante um certo tempo. Deve-se destacar que neste caso, oacendimento temporário das lâmpadas contribui ainda para a redução do consumo deenergia elétrica na instalação.Do ponto de vista de construção e princípio de funcionamento, as minuterias são de tipopneumática e eletrônica, sendo esta última mais utilizada atualmente devido ásfacilidades de instalação e operação mais confiável. O esquema de ligação da minuteria eletrônico será mostrado na figura abaixo,onde se verifica que o acionamento das lâmpadas é feito através de pulsadores. Figura referente ao esquema de ligação da minuteria eletrônica a 4 fios.EXEMPLO:1) Represente em diagrama multifilar e unifilar a instalação elétrica de 1 minuteria,1lâmpada incandescente de 60W/220V comandadas por 1 pulsador.
    • 45 DIAGRAMA MULTIFILAR (MINUTERIA A TRÊS FIOS) N R Cond.Cond. Retorno NeutroFase Retorno 1x60W/220V DIAGRAMA UNIFILAR (MINUTERIA A TRÊS FIOS) a aa M -1- a a a 100W a
    • 46 DIAGRAMA MULTIFILAR (MINUTERIA A QUATRO FIOS) N R Cond. Cond. Cond. Neutro Retorno Neutro Fase Retorno 1x60W/220V DIAGRAMA UNIFILAR (MINUTERIA A QUATRO FIOS) a a a M -1- a a a 100W aEXERCÍCIOS DE LABORATÓRIO:1) Fazer na prática a instalação elétrica de 1 minuteria, 2 lâmpadas incandescentescomandadas por 3 pulsadores.ANOTAÇÕES:
    • 4715. PROTEÇÃO DE CIRCUITOS ELETRO-ELETRÔNICOS15.1 Fusíveis Os fusíveis são dispositivos que protegem os circuitos elétricos contra danoscausados por sobrecargas de corrente, que podem provocar até incêndios, explosões eeletrocutamentos. Os fusíveis são aplicados geralmente nos circuitos domésticos e naindústria leve. O funcionamento do fusível baseia-se no princípio segundo o qual uma correnteque passa por um condutor gera calor proporcional ao quadrado de sua intensidade.Quando a corrente atinge a intensidade máxima tolerável, o calor gerado não se dissipacom rapidez suficiente, derretendo um componente e interrompendo o circuito.O tipo mais simples é composto basicamente de um recipiente tipo soquete, em geralde porcelana, cujos terminais são ligados por um fio curto, que se derrete quando acorrente que passa por ele atinge determinada intensidade. O chumbo e os estanhosão dois metais utilizados para esse fim. O chumbo se funde a 327º C e o estanho, a232º C. Se a corrente for maior do que aquela que vem especificada no fusível: 10A,20A, 30A, etc, o seu filamento se funde (derrete).Quanto maior for a corrente especificada pelo fabricante, maior a espessura dofilamento. Assim, se a espessura do filamento do fusível suporta no máximo umacorrente de 10A e por um motivo qualquer a corrente exceder esse valor, a temperaturaatingida pelo filamento será suficiente para derretê-lo, e desta forma a corrente éinterrompida. Os fusíveis estão presentes no circuito elétrico dos aparelhos eletrônicos, nocircuito elétrico do carro, etc, sendo chamado de fusível de cartucho. Este fusível decartucho é manufaturado e lacrado em fábrica, consiste de um corpo oco nãocondutivo, de vidro ou plástico, cujo elemento condutor está ligado interiormente a duascápsulas de metal, os terminais, localizados nas extremidades. Figura referente ao fusível de cartucho.
    • 4815.2 Disjuntores Termomagnéticos Nos circuitos elétricos de residências, edifícios e indústrias, em vez de fusíveis,utilizam-se dispositivos baseados no efeito magnético da corrente denominadosdisjuntores. Em essência, o disjuntor é uma chave magnética que se desligaautomaticamente quando a intensidade da corrente supera certo valor. Tem sobre ofusível a vantagem de não precisar ser trocado. Uma vez resolvido o problema queprovocou o desligamento, basta religá-lo para que a circulação da corrente serestabeleça. Figura demonstrando a parte interna dos disjuntores termomagnéticos.15.3 Interruptores Diferenciais – Residuais DR’s Os interruptores diferenciais – residuais (DR’s) são dispositivos utilizados para aproteção de pessoas e instalações quanto a contatos diretos e indiretos, pois protegemcontra os efeitos de corrente de fuga terra, detectando estas fugas que possam existirem circuitos elétricos. O interruptor DR mede permanentemente a soma vetorial das correntes quepercorrem os condutores de um circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando semproblemas, a soma vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula.Ocorrendo falha de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito,acusará uma corrente de falta à terra. Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntesnos circuitos condutores monitorados pelo DR não é mais nula e o dispositivo detectaesta diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a ter contato comuma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo da pessoa,
    • 49provocando igualmente um desequilíbrio vetorial das correntes. Este desequilíbrio serátambém detectado pelo DR tal como uma corrente de falta à terra. Figura referente ao Interruptor Diferencial – residual DR A sensibilidade do interruptor diferencial – residual varia de 30 a 500mA e deveser dimensionada com cuidado, pois existem perdas para terra inerentes à própriaqualidade da instalação.Proteção contra contato direto, sensibilidade de 300mA: é considerado de altasensibilidade e pode ser utilizado tanto na proteção contra contatos indiretos quanto naproteção complementar contra contatos indiretos, garantindo a total proteção daspessoas e ou usuários.Proteção contra contato indireto, com sensibilidade de 300mA: é considerado debaixa sensibilidade e é utilizado na proteção de instalações contra contatos indiretos,como por exemplo, uma falha de isolação.Proteção contra incêndios, com sensibilidade de 500mA: limita as correntes de fugaà terra em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel,palha, fragmentos de madeira, plásticos entre outros. O DR deve estar instalado em série com os disjuntores de um quadro dedistribuição. Em geral, ele é colocado depois do disjuntor principal e antes dosdisjuntores de distribuição.Para facilitar a detecção do defeito, aconselha-se proteger cada aparelho comdispositivo diferencial. Caso isto não seja viável, deve-se separar por grupos quepossuam características semelhantes.Exemplo : circuito de tomadas, circuito de iluminação, etc.Recomendações • Todos os fios do circuito têm que obrigatoriamente passar pelo DR; • O fio terra (proteção) nunca poderá passar pelo interruptor diferencial; • O neutro não poderá ser aterrado após ter passado pelo interruptor.
    • 5016. COMPONENTES16.1 Resistor Um resistor (chamado de resistência em alguns casos) é um dispositivo elétricomuito utilizado em eletrônica, com a finalidade de transformar energia elétrica emenergia térmica (efeito joule), a partir do material empregado, que pode ser por exemplocarbono.Um resistor ideal é um componente com uma resistência elétrica que permanececonstante independentemente da tensão ou corrente elétrica que circula pelodispositivo. Alguns resistores são longos e finos, com o material resistivo colocado aocentro, e uma perna de metal ligada em cada extremidade. Este tipo deencapsulamento é chamado de encapsulamento axial.O valor de um resistor de carbono pode ser facilmente determinado de acordo com ascores que apresenta na cápsula que envolve o material resistivo, ou então usando umohmímetro. COR FAIXA 1 FAIXA 2 FAIXA 3 FAIXA 4 Prata - - 0,01 +/-10% Ouro - - 0,1 +/-05% Preto 0 0 1 - Marrom 1 1 10 - Vermelho 2 2 100 +/-2% Laranja 3 3 1 000 - Amarelo 4 4 10 000 - Verde 5 5 100 000 - Azul 6 6 1 000 000 - Roxo 7 7 - - Cinza 8 8 - - Branco 9 9 - - Tabela código de cores dos resistores. A primeira faixa em um resistor é interpretada como o primeiro dígito do valorôhmico da resistência do resistor. A segunda faixa dá o segundo dígito do valor ôhmico da resistência doresistor.
    • 51 A terceira faixa é chamada de multiplicador e não é interpretada do mesmomodo. O número associado à cor do multiplicador nos informa quantos "zeros" devemser colocados após os dígitos que já temos. A quarta faixa, um pouco mais afastada das outras três, é a faixa de tolerância.Ela nos informa a precisão do valor real da resistência em relação ao valor lido pelocódigo de cores. Isso é expresso em termos de porcentagem. Observe a figura abaixo: Figura demonstrando o código de cores dos resistores. Seguindo o código de cores para o resistor acima vimos que o mesmo possuiuma resistência de 4,7K com tolerância de +/-5%.Simbologia do resistor:16.2 Potenciômetro Um potenciômetro é um componente eletrônico que possui resistência elétricaajustável. Geralmente, é um resistor de três terminais onde a conexão central édeslizante e manipulável. Se todos os três terminais são usados, ele atua como umdivisor de tensão. Um potenciômetro consiste basicamente em uma película de carbono, ou em umfio que percorrido por um cursor móvel por meio de um sistema rotativo ou deslizante,altera o valor da resistência entre seus terminais. Comercialmente, os potenciômetrossão especificados pelo valor nominal da resistência máxima, impresso em seu corpo.Os potenciômetros de fio são utilizados em situações em que é maior a dissipação depotência, possuindo uma faixa de baixos valores de resistência (até K ). Ospotenciômetros de película de carbono são aplicados em situações de menordissipação de potência, possuindo uma ampla faixa de resistência (até M ).
    • 52 Para medir a resistência de um potenciômetro, utilizamos um ohmímetro,devendo este ser conectado entre o terminal central e um terminal dos extremos. Aogirar o eixo no sentido horário teremos um aumento da resistência entre os terminais:central e o da extremidade (A e C). Entre os terminais (B e C) há uma diminuiçãoproporcional da resistência, observando que a diminuição dos dois valores será igual aresistência nominal impressa no corpo do potenciômetro. Figura demonstrando os terminais de um potenciômetro.Simbologia do potenciômetro:16.3 Capacitor Um Capacitor ou Condensador é um componente que armazena energia numcampo elétrico, acumulando um desequilíbrio interno de carga elétrica. Os formatos típicos consistem em dois eletrodos ou placas que armazenamcargas opostas. Estas duas placas são condutoras e são separadas por um isolante oupor um dielétrico. A carga é armazenada na superfície das placas, no limite com odielétrico. Devido ao fato de cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, acarga total no dispositivo é sempre zero. Pequenos capacitores de vários tipos estão disponíveis comercialmente comcapacitâncias variando da faixa de pF até mais do que um Farad, e tensões acima demilhares de volts. Em geral, quanto maior a capacitância e a tensão, maior o tamanhofísico do capacitor (e geralmente, um preço maior também). A tolerância paracapacitores discretos é geralmente especificada como 5% ou 10%. Os capacitores sãofreqüentemente classificados de acordo com o material usados como dielétrico. Apropriedade que estes dispositivos têm de armazenar energia elétrica sob a forma deum campo eletrostático é chamada de capacitância.
    • 53 Além do valor da capacitância, é preciso especificar o valor limite da tensão a seraplicada entre seus terminais. Esse valor é denominado tensão de isolação e variaconforme o tipo de capacitor. Na prática, encontramos vários tipos de capacitor comaplicações específicas, dependendo de aspectos construtivos, tais como: materialutilizado como dielétrico, tipo de armadura e encapsulamento. Dentro dos diversos tiposdestacamos:- Capacitores plásticos (poliéster, poliestireno): Consistem em duas folhas dealumínio separadas pelo dielétrico de material plástico. Sendo os terminais ligados àsfolhas de alumínio, o conjunto é bobinado e encapsulado, formando um sistemacompacto.Outra técnica construtiva é vaporizar alumínio em ambas as faces do dielétrico,formando o capacitor. Essa técnica é denominada de metalização e traz comovantagem maior capacidade em comparação com os de mesmas dimensões dos nãometalizados.- Capacitores eletrolíticos de alumínio: consistem em uma folha de alumínioanodizada como armadura positiva, em que, por um processo eletrolítico, forma-se umacamada de óxido de alumínio que serve como dielétrico, e um fluído condutor, oeletrólito que impregnado em um papel poroso é colocado em contato com outra folhade alumínio de maneira a formar a armadura negativa. O conjunto é bobinado, sendo afolha de alumínio anodizada, ligada ao terminal positivo e outra ligada a uma canecatubular, encapsulamento do conjunto e ao terminal negativo.Os capacitores eletrolíticos por apresentarem o dielétrico como uma fina camada deóxido de alumínio e em uma das armaduras um fluido, constituem uma série de altosvalores de capacitância, mas com valores limitados de tensão de isolação e terminaispolarizados.De forma idêntica encontramos os capacitores eletrolíticos de tântalo, em que odielétrico é formado por óxido de tântalo, cuja constante dielétrica faz obter umcapacitor de pequenas dimensões, porém com valores de tensão de isolação maislimitados.- Capacitores cerâmicos: apresentam como dielétrico um material cerâmico, que érevestido por uma camada de tinta, que contem elemento condutor formando asarmaduras. O conjunto recebe revestimento isolante. São capacitores de baixos valoresde capacitância e altas tensões de isolamento. Os capacitores possuem valores de capacitância padronizados que obedecem àseqüência: 1 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,2 – 2,7 – 3,3 – 4,7 – 5,6 – 6,8 – 8,2 com fatormultiplicativo, conforme a faixa desde pF até цF. Normalmente, o valor da capacitância. A tensão de isolação e a tolerância sãoimpressos no próprio encapsulamento do capacitor, todavia em alguns tipos, como osde poliéster metalizado, estes parâmetros são especificados por um código de cores.
    • 54 Cor 1º alg. 2º alg. Fator multiplicativo Tolerância Tensão nominal Preta ---- 0 ---- +/- 20% ----Marrom 1 1 10 pF ---- ----Vermelho 2 2 100 pF ---- 250V Laranja 3 3 1 000 pF ---- ----Amarelo 4 4 10 000 pF ---- 400V Verde 5 5 100 000 pF ---- 100V Azul 6 6 ---- ---- 630V Violeta 7 7 ---- ---- ---- Cinza 8 8 0,01 pF ---- ---- Branca 9 9 0,1 pF +/- 10% ---- Tabela de código de cores para capacitores.Símbologias do capacitor: capacitor; capacitor polarizado; capacitor ajustável.16.4 Indutor Um indutor é um dispositivo elétrico passivo que armazena energia na forma decampo magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da correnteelétrica. Geralmente construído como uma bobina de material condutor, por exemplo,fio de cobre. Um núcleo de material ferromagnético aumenta a indutância concentrandoas linhas de força de campo magnético que fluem pelo interior das espiras.
    • 5516.5 Transformador O Transformador é um componente utilizado para converter o valor da tensão deuma corrente alternada. O transformador consiste em um núcleo de ferro e doisenrolamentos um de alta tensão e outro de baixa tensão. O funcionamento do transformador é explicado através da Lei de Faraday daIndução Eletromagnética, que nos diz que quando um circuito é atravessado por umacorrente variável é produzido um campo magnético, gerando uma corrente elétricanesse circuito. O transformador básico é constituído de dois circuitos independentes,geralmente espiras de fio, sendo o primeiro circuito chamado de primário e o outro desecundário.
    • 56 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICASCATÁLOGO PIAL LEGRAND. Material elétrico para instalação, 1994/1995.CAVALIN, G.; CERVELIN S. Instalações Elétricas Prediais. 6.ed.Rio de Janeiro:Érica, 2001.CREDER, H. Instalações Elétricas. 12.ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos eCientíficos, 1991.Site: <http://www.angelfire.com/ok/raphaelm/eletricdade.html#carga#carga>, acesso emJunho, 2005.Site <http://www.feiradeciencias.com.br/sala02/02_097.asp>, acesso em Junho, 2005Site <http://www.celesc.com.br>, acesso em Junho, 2005.Normas TécnicasNBR 5444/86 – Símbolos gráficos para instalações elétricas prediais.NBR 5446/80 – Símbolos gráficos de relacionamento usados na confecção dediagramas.